KR101569926B1

KR101569926B1 - 인체 영역 네트워크에서 효율적인 데이터 전송들을 위한 기술들

Info

Publication number: KR101569926B1
Application number: KR1020117005539A
Authority: KR
Inventors: 마울린 디 파텔; 리차드 첸
Original assignee: 코닌클리케 필립스 엔.브이.
Priority date: 2008-08-11
Filing date: 2009-08-07
Publication date: 2015-11-17
Also published as: US9100950B2; US8767743B2; WO2010018523A2; US20110176520A1; EP2314093B1; KR20110053350A; US20140119350A1; JP2012503894A; WO2010018523A3; EP2314093A2; CN102119543A; CN102119543B; JP5628170B2

Abstract

인체 영역 네트워크(BAN)의 디바이스들 사이에서 데이터를 전송하기 위한 방법이 개시된다. 방법은 BAN의 무선 매체로의 액세스 시간을 적어도 경쟁-기반 기간(510) 및 무-경쟁 예약 기간(520)으로 분할하는 단계; 디바이스들로 하여금 경쟁-기반 기간 동안 로컬 우선순위화된 경쟁 액세스(LPCA) 메커니즘을 이용하여 데이터를 전송하게 하는 단계; 및 예약된 시간 슬롯들을 갖는 디바이스들만이 무-경쟁 예약 기간(520) 동안 데이터를 전송하게 하는 단계를 포함한다.

Description

인체 영역 네트워크에서 효율적인 데이터 전송들을 위한 기술들{TECHNIQUES FOR EFFICIENT DATA TRANSFERS IN A BODY AREA NETWORK}

본 출원은 2008년 8월 11일에 모두 제출된 미국 임시 출원 번호 제 61/087,747호 및 미국 임시 출원 번호 제 61/087,749호의 이점을 주장한다.

본 발명은 일반적으로 인체 영역 네트워크(body area network; BAN)들과 같이 저 전력 무선 센서 네트워크들에서 이용된 매체 액세스 제어(medium access control; MAC) 프로토콜들에 관한 것이다.

인체 영역 네트워크(BAN)는 주로 생체 신호들의 영구적인 모니터링 및 로깅(logging)을 위하여 설계된다. 도 1에 도시된 예시적인 BAN(100)는 전형적으로 착용가능하거나 인간의 신체 내로 이식가능한 센서들인 다수의 노드들(120)을 포함한다. 노드들(120)은 생체 파라미터들 및 움직임들을 모니터링(monitoring)하고, 무선 매체를 통해 서로 통신한다. 노드들(120)은 데이터를 인체로부터 하나 이상의 디바이스들(130)에 송신할 수 있고 데이터는 하나 이상의 디바이스들(130)로부터 실시간으로, 근거리 통신망(local area network; LAN), 광역 통신망(wide area network; WAN), 셀룰러 네트워크 등을 통해 병원, 클리닉 또는 그 밖의 다른 곳으에 송신될 수 있다.

BAN들을 설계하기 위한 요건들은 노드들(120)의 에너지 효율, 확장성(scalability), 통합, 간섭 완화(interference mitigation), 공존(coexistence), 높은 서비스 품질(quality of service; QoS), 및 보안을 포함한다. 효율적인 에너지 소비는 수신기 디바이스(즉, 데이터를 수신하는 디바이스)를 청취 상태 및 휴면 상태 사이에서 최적으로 듀티 사이클링(duty cycling)함으로써 성취될 수 있다. 휴면 상태에서 디바이스의 무선 송수신기는 턴 오프(turn-off)됨으로써, 에너지가 절약된다. 듀티 사이클링은 유휴 청취, 오버히어링(overhearing), 충돌들 및 제어 오버헤드(overhead)를 최소화할 목적으로 MAC 프로토콜에 의해 실행된다.

IEEE 802 표준 위원회는 무선 국지 대역 네트워크 용으로 설계된 IEEE 802.11, 및 무선 개인 영역 네트워크(wireless personal area network; WPAN)들 용으로 설계된 IEEE 802.15.4와 같이, 무선 국지 및 개인 영역 네트워크용의 일군의 표준들을 개발하였다. 이 프로토콜 중 어느 것도 무선 BAN들에 적합한 것이 없다. 예를 들면, IEEE 802.15.4 표준은 단거리 송신들을 위한 MAC 프로토콜을 규정하지만 이는 여러 제약들을 겪음으로써 상기 프로토콜이 BAN들에서 이용되지 못하게 한다.

구체적으로, IEEE 802.15.4 표준 비코닝 모드(beaconing mode)는 스타 및 트리(star and tree) 토폴로지(topology)들을 지원한다. 네트워크 조정자(coordinator)는 네트워크를 설정하고 트리의 근원(root)이 된다. 트리 내의 노드들은 부모-자식(parent-child) 관계들을 갖는다. 전형적으로, 데이터는 부모 및 자식 사이에 전송된다. 트리의 리프 노드들(leaf nodes)은 전형적으로 비콘들을 전송하지 않는다. 그와 같은 전송 모드는 단일 지점의 실패(failure)의 위험성으로 인해 BAN 애플리케이션들에 적합하지 않다.

비코닝 디바이스들의 활성 기간은 선험적으로 고정되며 네트워크에 속하는 모든 비코닝 디바이스들에 대해 동일하다. 이로 인해 과하게 프로비저닝(provisioning)되고 에너지가 낭비되거나 또는 적게 프로비저닝되고 QoS가 한정되는 결과가 발생할 수 있다. BAN 디바이스들의 듀티 사이클 요건이 디바이스마다 및 시간마다 변하므로, IEEE 802.15.4의 고정된 듀티 사이클링 방법은 BAN에 적합하지 않다.

게다가, IEEE 802.15.4 비콘-인에이블된 모드(beacon-enabled mode)에서, 네트워크 조정자는 제한된 수(예를 들면, 7)의 보장된 시간 슬롯들을 선택적으로 할당할 수 있는데, 상기 보장된 시간 슬롯들은 전형적으로 BAN 애플리케이션들에 원하는 레벨의 QoS를 제공하는데 충분하지 않다.

그러므로, 적어도 상술한 단점들의 경우, 데이터 전송을 위해 및 디바이스들 사이에서 데이터를 송신하기 위해 시간 슬롯들을 예약(reserve)하여 상이한 요건들의 BAN 애플리케이션들을 지원하는 해법을 제공하는 것이 유용할 것이다.

본 발명의 어떤 실시예들은 인체 영역 네트워크(BAN)의 디바이스들 사이에 데이터를 전송하기 위한 방법을 포함한다. 방법은 BAN의 무선 매체로의 액세스 시간을 적어도 경쟁-기반(contention-based) 기반 및 경쟁-기반 예약 기간으로 분할하는 단계; 디바이스들로 하여금 로컬 우선순위화된 경쟁 액세스(local prioritized contention access; LPCA) 메커니즘을 이용하여 데이터를 경쟁-기반 기간 동안 전송하게 하는 단계; 및 예약된 시간 슬롯들을 갖는 디바이스들만이 무-경쟁(contention-free) 예약 기간 동안 데이터를 전송하게 하는 단계를 포함한다.

본 발명의 어떤 실시예들은 인체 영역 네트워크(BAN)의 마스터 디바이스(master device)들에 대한 시간 슬롯 예약 요청들을 스케줄링(scheduling)하는 것을 추가로 포함한다. 방법은 현재의 시간 라운드(time round) 동안 차기 시간 라운드의 수퍼프레임에 할당될 적어도 다수의 시간 슬롯들을 포함하는 예약 요청을 각각의 마스터 디바이스로부터 수신하는 단계로서, 예약 요청은 글로벌 비콘(global beacon)에 걸쳐 있는, 상기 예약 요청 수신 단계; 및 시간 슬롯들을 각각의 수퍼프레임에 인접하게 할당함으로써 요청들을 순차적으로 스케줄링하는 단계를 포함한다.

본 발명으로 간주되는 주제는 특히 명세서의 결론부에 있는 청구항들에서 지적되고 명확하게 청구된다. 본 발명의 상기 및 다른 특성들은 첨부 도면들과 함께 취해지는 다음의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

도 1은 인체 영역 네트워크의 개략도.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예들을 설명하기 위해 이용된 인체 영역 네트워크의 토폴로지의 도면.
도 3은 시간 라운드의 2차원 도면.
도 4는 예약 요청들을 순차적으로 스케줄링함으로써 도출되는 시간 라운드의 2차원 조직도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 수퍼프레임에 시간 슬롯들을 할당하는 것을 도시한 도면.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 따라 구현된 마스터 디바이스들 사이에서의 경쟁-기반 및 예약 기반 데이터 전송들을 도시한 도면들.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 실시예에 따라 구현된 마스터 디바이스로부터 슬레이브 디바이스(slave device)로의 경쟁-기반 및 예약 기반 데이터 전송들을 도시한 도면들.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 실시예에 따라 구현된 슬레이브 디바이스로부터 마스터 디바이스로의 경쟁-기반 및 예약 기반 데이터 전송들을 도시한 도면들.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 실시예에 따라 구현된 슬레이브 디바이스들 사이의 경쟁-기반 및 예약 기반 데이터 전송들을 도시한 도면들.

본 발명에 의해 개시되는 실시예들은 본원에 신규 내용들의 많은 유용한 이용예들 중 단지 예시들임을 주목하는 것이 중요하다. 일반적으로 본 출원의 명세서에서 행해지는 진술들은 다양하게 청구되는 발명들 중 임의의 발명을 반드시 제한하는 것은 아니다. 일반적으로, 달리 표시되지 않으면, 단수 요소들은 일반성의 상실 없이 복수 형태일 수 있거나 역도 마찬가지일 수 있다. 도면들에서, 여러 도면들을 통해 동일한 부분에는 동일한 번호들이 병기된다.

도 2는 본 발명의 다양한 실시예들을 설명하기 위해 이용되는 인체 영역 네트워크(BAN)(200)의 토폴로지를 도시한다. BAN(200)는 두 단들(tiers)의 디바이스들을 포함한다: 슬레이브 디바이스들(210-A 내지 210-S) 및 마스터 디바이스들(220-1 내지 220-M). 전형적으로, 슬레이브 디바이스들(210-1 내지 210-S)은 이식 가능하거나, 삼킬 수 있거나 폐기될 수 있고, 낮은 에너지 예산(energy budget)들 및 한정된 리소스들(예를 들면, 프로세싱 전력, 메모리)을 갖는 것을 특징으로 한다. 한편, 마스터 디바이스들(220-1 내지 220-M)은 착용가능하고, 흔히 재충전될 수 있으므로 슬레이브 디바이스보다 더 높은 에너지 예산들 및 더 많은 리소스들을 가질 수 있다.

마스터 디바이스(220-Z)(여기서 Z는 1과 같거나 1보다 큰 정수이다)는 하나 이상의 슬레이브 디바이스들(210-G)(여기서 G는 1과 같거나 1보다 큰 정수이다). 이를 위해, 마스터 디바이스(220-Z)는 동기화를 위하여 주기형 비콘(periodic beacon)들을 송신하여, 매체 예약을 요청하고, 브로드캐스트/멀티캐스트를 공지한다. 주기형 비콘들에 의해 교환되는 정보에 기초하여, 마스터 디바이스(220-Z)는 QoS 지원을 인에이블하기 위해 충돌 없는(conflict-free) 예약 스케줄을 도출한다. 게다가, 마스터 디바이스(220-Z)는 자신의 송신 범위 내에 위치되어 있는 다른 BAN의 존재를 검출하여 다수의 공동배치 BAN들의 조화로운 공존을 지원하고, BAN들의 각각은 잠재적으로 상이한 애플리케이션을 실행할 수 있다.

도 2에 도시된 토폴로지에서, 모든 마스터 디바이스들(220-1 내지 220-M)은 매체 액세스를 동기화하고 분산 글로벌 비코닝 프로세스를 이용하여 예약을 구현한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 매체로의 액세스는 고정 및 반복 지속기간 시간 라운드들로 분할되고, 여기서 시간 라운드는 미리 규정된 수의 수퍼프레임들을 포함하도록 설계된 데이터 구조이고, 수퍼프레임 각각은 고정된 수의 시간 슬롯들을 포함한다.

도 3은 시간 라운드(300)의 예시적이며 비-제한적인 2차원 도면을 도시한다. X-축은 수퍼프레임당 시간 슬롯들을 나타내고, Y-축은 시간 라운드(300)당 이용가능한 수퍼프레임들을 나타낸다. 수퍼프레임은 마스터 디바이스들 사이 및 마스터 디바이스 및 마스터 디바이스 각각의 슬레이브 디바이스들 사이에서 정보를 교환하기 위해 이용되는 데이터 구조이다.

마스터 디바이스들은 시간 슬롯들을 예약하여 그동안 자신들이 매체에 액세스할 배타적 권리를 가진다. 시간 라운드 내에서 미리 규정된 시간 슬롯들은 글로벌 비콘 기간(global beacon period; GBP)(310) 동안 예약된다. 그와 같은 시간 슬롯들은 마스터 디바이스들의 주기적 동기화를 촉진하는데 필요한 글로벌 비콘들을 전송하기 위해 이용된다. 마스터 디바이스들은 글로벌 비콘 기간(310)을 청취하고 자신의 할당된 시간 슬롯들 내에서 글로벌 비콘들을 전송하여 매체 예약 요청들을 동기화하고 교환한다. 글로벌 비콘들은 또한 이웃들 및 네트워크 토폴로지를 발견하고, QoS를 제공하고, 메시지들의 브로드캐스팅 또는 멀티캐스팅을 스케줄링하기 위해 이용된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 글로벌 비콘들은 BAN 내의 마스터 디바이스들의 논리적 트리 토폴로지를 동적으로 구성하고 유지하는 스케줄링 방법을 이용하여 송신된다. 따라서, 글로벌 비콘 기간은 두 기간들로 분할된다: 상승 기간(ascending period; AP) 및 하강 기간(descending period; DP).

AP 동안, 루트 디바이스(root device)를 제외한 모든 마스터 디바이스들은 오름차순에 따라 자신의 각각의 슬롯들 내에서 자신의 글로벌 비콘들을 전송, 즉, 자식들은 자기 자식들의 글로벌 비콘들을 청취한다. AP 동안, 부모들은 자기 자식의 글로벌 비콘들을 청취한다. DP 동안, 글로벌 비콘 송신들의 스퀀스는 역전, 즉 부모들이 자신의 자식들 이전에 자신의 글로벌 비콘들을 송신한다. 이 기간에 자식들은 자신의 부모의 글로벌 비콘들을 청취한다.

AP 동안, 글로벌 정보는 자식으로부터 조상들(부모들)로 통과된다. AP의 종단에서, 루트 디바이스는 글로벌 정보를 완전히 인지하는데 왜냐하면 자신이 DP 동안 모든 마스터 디바이스들로 분산하기 때문이다. 그러므로, 글로벌 비콘 스케줄링 방법은 동일한 BAN에 속하는 모든 마스터 디바이스들은 자신들이 서로 감추어져 있을지라도(직접적인 통신 범위 이내가 아닌) 글로벌 정보를 수신하는 것을 보장한다.

글로벌 비콘 기간(310)의 종단에서, 모든 마스터 디바이스들은 모든 다른 마스터 디바이스로부터의 예약 요청들을 인지한다. 본 발명의 하나의 실시예에서 단지 개정된 예약 요청들만이 다른 마스터 디바이스들로 전파된다. 개정된 예약 요청들이 없는 경우, 최종 라운드의 요청들이 보존된다.

본 발명의 어떤 이론들에 따르면, 예약 요청들에 대한 글로벌 정보는 서브프레임 송신들의 고유하고, 일관되고, 오버랩(overlap)되지 않는 스케줄을 도출하기 위해 이용된다. 서브프레임은 마스터 디바이스에 할당되는 슬롯들의 인접 블록들을 나타낸다. 이 목적에 있어서, 각각의 마스터 디바이스는 독립적으로 서브프레임들을 스케줄링하지만, 충돌이 없는 예약들의 고유하고 일관된 스케줄에 도달한다. 그러므로, 모든 마스터 디바이스들은 차기 라운드 내에서의 자신의 피어(peer)들의 디바이스들의 위치를 인지한다.

본 발명의 하나의 실시예에서 마스터 디바이스에 의해 실행되는 스케줄링 방법은 충분한 시간 슬롯들이 이용가능한 경우 모든 요청들을 순차적으로(예를 들면, MAC 주소들에 기초하여 또는 선착순을 토대로) 스케줄링하는 것을 포함한다. 모든 예약 요청들을 수용하는데 충분한 슬롯들이 이용가능하지 않을 때, 요청들은 서비스 카테고리들을 토대로 우선순위화될 수 있다. 예약 요청들을 수집하여 차기 시간 라운드를 위해 서브프레임들을 스케줄링하는 것은 현재의 시간 라운드에서 실행된다.

비-제한적인 예로서, 도 4는 예약 요청들을 순차적으로 스케줄링함으로써 도출되는 시간 라운드(400)의 2차원 조직을 도시한다. 시간 라운드(400)는 4개의 수퍼프레임(410)으로 구성되고 마스터 디바이스들로부터 수신되는 예약 요청들이 표 1에 기재된다. 도 4에 도시되는 바와 같이, 수퍼프레임(410)의 시간 슬롯들(420)은 각각의 마스터 디바이스에 의해 요청되는 시간 슬롯들의 수에 따라 인접하여 예약된다.

수퍼프레임 ID	슬롯들에 대한 마스터의 요청
수퍼프레임 ID	A	B	C	D
0	6	3	0	0
1	0	0	5	3
2	4	5	0	0
3	0	0	8	0

예약 요청들에 대한 글로벌 정보로 인해 시간 슬롯들이 인접하게 할당되는 간결한 스케줄링이 생성된다. 예약되지 않은 시간 슬롯들은 수퍼프레임의 종단 쪽으로 서로 그룹화되고 예를 들면, 매체로의 글로벌 우선순위화된 경쟁 액세스(global prioritized contention access; GPCA)를 위해 이용될 수 있다. 이는 효율적으로 채널을 이용하는 결과를 발생시킨다. 더욱이, 인접 시간 슬롯 할당은 휴면 모드로부터 에너지 효율을 개선시키는 활성 모드까지의 전이(transition)들이 더 적어지는 결과를 발생시킨다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 진보된 스케줄링 방법은 기본 애플리케이션들 및 서비스들의 우선순위 레벨에 기초하여 서브프레임들을 할당하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들면, 엔터테인먼트 애플리케이션에 의한 기존 예약들로 인하여 의료용 애플리케이션들에게서 의료 액세스를 박탈해서는 안 된다. 예약 요청들의 글로벌 정보는 디바이스들이 효과적인 승인 제어 및 우선순위를 행사하는데 도움을 줄 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 마스터 디바이스는 멀티캐스트 메시지들을 다른 마스터 디바이스들로 브로드캐스팅 또는 멀티캐스팅(글로벌 브로드캐스트/멀티캐스트로 칭해진다)할 수 있다. 이를 위해, 마스터 디바이스들은 자신의 글로벌 비콘들 내에 글로벌 브로드캐스트/멀티캐스트에 대한 요청을 임베딩(embedding)한다. 스케줄링 방법은 모든 마스터 디바이스들에 공지되어 있는 글로벌 브로드캐스트/멀티캐스트에 대해 예약된 시간 슬롯들을 결정한다. 의도된 마스터 디바이스들은 글로벌 브로드캐스트/멀티캐스트를 위해 예약된 슬롯들을 청취한다. 브로드캐스트/멀티캐스트 메시지를 수신하는 마스터 디바이스는 메시지들이 자신의 슬레이브 디바이스들에 전달될 필요가 있는지를 결정한다.

본원에 개시되는 서브프레임 스케줄링 방법은 레이턴시(latency) 요건들 및 BAN의 트래픽 조건들에 따라 적응될 수 있는 동적이고 확장성이 있는 듀티 사이클링을 가능하게 한다. 이로 인해 이 기술들은 QoS를 손상시키지 않고 전력을 절약하는 것을 가능하게 한다.

본 발명의 어떤 실시예들은 또한 피어 마스터 디바이스들 사이 및 마스터 디바이스 및 마스터 디바이스의 각각의 슬레이브 디바이스들 사이의 효율적인 데이터 전송들을 가능하게 하는 방법을 포함한다. 상기 방법은 차등화된 QoS 클래스들에 대한 우선순위화된 경쟁-기반 액세스 및 디바이스들 사이의 신뢰성 있는 통신들에 대한 예약 기반 액세스를 이용한다.

상술한 바와 같이, 마스터 디바이스들은 글로벌 비콘들을 이용하여 자신의 각각의 서브프레임들에 대한 시간 슬롯들을 예약하고, 서브프레임들의 타이밍들은 글로벌화하여 모든 마스터 디바이스들에 공지된다.

서브프레임 내의 시간 슬롯들은 QoS 가능 또는 주기적 트래픽에 대해 예약될 수 있고, 반면에 서브프레임 내의 예약되지 않은 시간 슬롯들은 온-디멘드 트래픽(on-demand traffic)을 위한 로컬 우선순위화된 경쟁 액세스(LPCA)를 이용하여 액세스될 수 있다. 이는 도 5에 더 도시되고, 여기서 서브프레임(500)은 경쟁-기반 액세스(LPCA) 기간(510) 및 무-경쟁(예약 기반) 액세스 기간(520)을 포함한다.

예약 시간은 인접한 시간 슬롯들을 점유해야만 한다. 무-경쟁 기간(520)은 결합되어 있는 예약된 시간 슬롯들의 총 길이에 따라 늘어나거나 줄어든다. 예약된 시간 슬롯들에서 송신하는 각각의 디바이스는 자신의 트랜잭션(transaction)(데이터 및 확인응답)이 예약된 시간이 만료되기 전에 완료되는 것을 보장한다.

하나의 실시예에서, 예약된 슬롯들은 더 이상 예약된 슬롯들이 필요하지 않을 때 할당 해제(de-allocated)된다. 예약 소유자 또는 마스터 디바이스는 언제라도 자신의 재량으로 슬롯들을 할당-해제할 수 있고 예를 들면, 시간 슬롯이 미리 규정된 지속기간 동안 이용되지 않는 경우 시간 슬롯들을 할당하였던 디바이스는 LPCA 기간에서 또한 동작할 수 있다.

각각의 예약된 시간 슬롯은 예약을 소유하는 디바이스로부터의 데이터 흐름에 관한 송신 또는 수신으로 특징될 수 있다. 각각의 할당된 예약의 경우, 소유자 디바이스는 예약의 유형, 예약의 시작하는 시간 슬롯, 길이, 슬롯들의 수, 방향, 주기성, 및 연관된 디바이스 어드레스를 저장한다.

경쟁-기반 액세스 기간(510)은 온-디맨드 액세스에 대해서 뿐만 아니라, BAN에 참가하는 새로운 디바이스들에 대해서도 이용된다. 확인응답 프레임 및 요청 프레임들을 따르는 임의의 데이터 프레임을 제외하고, 경쟁-기반 액세스 기간(510) 동안 송신되는 모든 프레임들은 LPCA 메커니즘을 이용하여 매체에 액세스한다.

도 6a는 본 발명의 실시예에 따라 구현된 마스터 디바이스(200-A)로부터 마스터 디바이스(200-B)로의 경쟁-기반 데이터 전송을 도시한다. 마스터 디바이스들(220-A 및 220-B)은 서로의 예약 스케줄을 인지한다. T1에서, 디바이스(220-A)는 웨이크 업(wake up)하여 디바이스(220-B)의 로컬 비콘을 청취하여 경쟁-기반(LPCA) 기간(610)을 동기화하고 상기 경쟁-기반 기간(610)의 위치를 정한다. 로컬 비콘은 서브프레임의 일부이고 전형적으로 마스터 디바이스에 의해 자체의 마스터 디바이스들 또는 슬레이브 디바이스들에 전송된다. 전형적으로, 로컬 비콘들은 동기화, 시간 슬롯 할당 및 경계 정보를 지니는데, 이것들은 슬레이브 디바이스들이 자신의 마스터 디바이스들과 동기화하고, 할당된 슬롯들을 찾고, LPCA 기간의 경계를 추정하는 것을 보조한다. 디바이스(220-A)는 디바이스(220-B)의 서브프레임들 중 하나에서의 LPCA 기간(610) 동안 데이터를 디바이스(220-B)에 송신하는 매체에 대하여 경쟁한다. 확인응답 정책에 따라, 디바이스(220-B)는 디바이스(220-A)로부터의 데이터의 성공적인 수신을 확인응답할 수 있다.

디바이스(220-A)가 디바이스(220-B)에 대한 데이터를 더 많이 가지지만 상기 데이터가 현재의 서브프레임 동안 디바이스(220-B)에 송신할 수 없을 수도 있는 경우, 디바이스(220-A)는 디바이스(220-B)의 차기 서브프레임이 도달할 때까지 대기할 수 있거나(데이터가 시간 민감성(time sensitive)이 아닌 경우) 또는 디바이스(220-A)는 디바이스(220-B)에 지정된 GPCA 기간 동안 어웨이크(awake)한 채로 유지하라고 요청할 수 있다. 디바이스들(220-A 및 220-B)은 이 기간 동안 양 디바이스들 모두가 어웨이크한 채로 유지되는데 동의하는 경우 GPCA 기간 동안 통신할 수 있다. 이는 다음의 조건들 중 하나 이상이 적용되는 경우 실행될 수 있다: 디바이스(220-A)에 의해 송신될 데이터가 시간 민감성이다; 디바이스(220-A) 버퍼들이 거의 차 있다; 디바이스(220-B)에 할당되는 서브프레임들이 멀리 떨어져 있다; 및 디바이스(220-A)가 디바이스(220-B)에 할당된 서브프레임 동안 매체에 액세스를 시도하는 동안 현저한 경쟁 및 백 오프(back off)들을 겪었다.

도 6b는 본 발명의 실시예에 따라 구현된 마스터 디바이스(220-A)로부터 마스터 디바이스(220-B)로의 예약 기반 데이터 전송을 도시한다. T1에서, 디바이스(220-A)는 웨이크업하고 디바이스(220-B)의 로컬 비콘을 청취하여 경쟁-기반(LPCA) 기간(610)을 동기화하고 상기 경쟁-기반 기간(610)의 위치를 정한다. 디바이스(220-A)는 시간 기간(610) 동안 예약 요청을 전송할 매체에 대해 경쟁한다. 예약 요청은 다수의 시간 슬롯들, 데이터 전송의 방향, 및 소유자 정보를 식별한다. 디바이스(220-B)는 상기 요청을 확인응답한다. 요청이 현재의 시간 라운드 동안 디바이스(220-B)에 할당되는 서브프레임들에 부분적으로 또는 완전히 수용될 수 있는 경우, 슬롯들은 상기 서브프레임들에 할당된다. 그렇지 않으면, 디바이스(220-B)는 차기 시간 라운드를 위해 자신의 예약 요청들을 업데이트하고 후속 시간 라운드들 내의 자신의 서브프레임들 동안 디바이스(220-A)에 대한 시간 슬롯들을 확보한다. 디바이스(220-B)는 글로벌 비콘들을 통해 시간 라운드의 원하는 위치들에 새로운 서브프레임들을 확보하여 디바이스(220-A) 요청을 수용할 수 있다.

시간 슬롯 할당 정보는 디바이스(220-B)에 의해 전송된 로컬 비콘에 임베딩된다. 시간 T2에서, 디바이스(220-A)는 디바이스(220-B)의 로컬 비콘을 청취하여 이에 할당된 슬롯들의 위치를 정한다. 그 후에, 디바이스(220-A)는 (220-B)에 의해 (220-A)에 할당되는 시간 슬롯들(620) 동안 디바이스(220-B)에 송신한다. 시간 슬롯 할당 정보가 미리 규정된 시간프레임 내의 로컬 비콘에서 발견되지 않는 경우, 디바이스(220-A)는 실패를 보다 상위의 계층에 고지할 것이다.

도 7a는 본 발명의 실시예에 따라 구현된 마스터 디바이스(220-A)로부터 슬레이브 디바이스(210-X)로의 경쟁-기반 데이터 전송을 도시한다. T1에서, 슬레이브 디바이스(210-X)는 디바이스(220-A)의 로컬 비콘을 청취하고 경쟁-기반(LPCA) 기간(710)을 동기화하고 상기 경쟁-기반 기간(710)의 위치를 정한다. 로컬 비콘은 슬레이브 디바이스(210-X)로의 펜딩 메시지(pending message)들을 더 표시한다. 로컬 비콘의 수신 시에, 슬레이브 디바이스(210-X)는 마스터 디바이스(220-A)에 할당되는 서브프레임의 LPCA 기간(710) 동안 디바이스(220-A)로의 펜딩 메시지들을 수신하기 위한 요청을 송신한다. 확인응답 정책에 따라, 디바이스(220-A)는 슬레이브 디바이스(210-X)로부터 송신되는 요청을 확인응답할 수 있다. 그 후에, 마스터 디바이스(220-A)는 펜딩 메시지들을 슬레이브 디바이스(210-X)에 전송한다. 디바이스들(220-A 및 220-X)은 지정된 GPCA 기간 동안 메시지 교환을 계속할지를 결정할 수 있다. 데이터 전송의 성공적인 완료 시에, 메시지는 로컬 비콘 내의 펜딩 메시지들의 목록에서 제거된다.

도 7b는 본 발명의 실시예에 따라 구현된 마스터 디바이스(220-A)로부터 슬레이브 디바이스(210-X)로의 예약 기반 데이터 전송을 도시한다. 마스터 디바이스(220-A)는 자신의 로컬 비콘 내에 시간 슬롯들을 슬레이브 디바이스(210-X)에 대해 예약하려는 자신의 의도를 표시한다. 마스터 디바이스(220-A)는 또한 예약 반복 기간을 표시한다. T1에서, 슬레이브 디바이스(210-X)는 웨이크업하고, 마스터 디바이스(220-A)의 로컬 비콘을 청취하고, 펜딩 예약 요청들에 대해 학습한다. 슬레이브 디바이스(210-X)는 LPCA 기간(710) 동안 예약을 확인응답한다. 확인응답을 수신하자마자, 마스터 디바이스(220-A)는 시간 슬롯들은 슬레이브 디바이스(210-X)에 할당한다.

예약이 확립된 후에, 슬레이브 디바이스(210-X)는 마스터 디바이스(220-A)의 로컬 비콘들을 추적하여 마스터 디바이스(220-A)에 할당된 슬롯들을 동기화하고 상기 할당된 슬롯의 위치를 정한다. 디바이스(220-A)는 슬레이브 디바이스(210-X)에 대해 예약된 시간 슬롯들(720) 동안 데이터를 디바이스(210-X)에 송신한다. 확인응답 정책에 따라, 슬레이브 디바이스(210-X)는 디바이스(220-A)로부터 전송되는 메시지들을 확인응답할 수 있다. 디바이스들(220-A 및 210-X)은 지정된 LPCA 또는 GPCA 기간 동안 메시지 교환을 계속할지를 결정할 수 있다.

도 8a는 본 발명의 실시예에 따라 구현된 슬레이브 디바이스(210-X)로부터 마스터 디바이스(220-A)로의 경쟁-기반 데이터 전송을 도시한다. T1에서, 슬레이브 디바이스(210-X)는 마스터 디바이스(220-A)에 의해 전송된 로컬 비콘들을 청취하고 경쟁-기반(LPCA) 기간(810)을 동기화하고 상기 경쟁-기반 기간(810)의 위치를 정한다. 그 후에, 슬레이브 디바이스(210-X)는 LPCA 기간(810) 동안 마스터 디바이스(220-A)에 송신한다. 확인응답 정책에 따라, 마스터 디바이스(220-A)는 슬레이브 디바이스(210-X)로부터의 메시지들을 확인응답할 수 있다. 디바이스들(220-A 및 210-X)은 지정된 GPCA 기간 동안 메시지 교환을 계속할지를 결정할 수 있다.

도 8b는 본 발명의 실시예에 따라 구현된 슬레이브 디바이스(210-X)로부터 마스터 디바이스(220-A)로의 예약 기반 데이터 전송을 도시한다. T1에서, 슬레이브 디바이스(210-X)는 마스터 디바이스(220-A)의 로컬 비콘을 청취하고 경쟁-기반(LPCA) 기간(810)을 동기화하고 상기 경쟁-기반 기간(810)의 위치를 정한다. 이 기간 동안, 슬레이브 디바이스(210-X)는 예약 요청을 마스터 디바이스(220-A)에 송신한다. 디바이스(220-A)는 요청을 확인응답할 수 있다. 요청이 현재의 라운드 동안 디바이스(220-A)에 할당되는 서브프레임들에 부분적으로 또는 완전히 수용될 수 있는 경우, 시간 슬롯들은 상기 서브프레임들에 할당된다. 그렇지 않으면, 마스터 디바이스(220-A)는 차기 라운드를 위해 자신의 예약 요청들을 업데이트하고 후속 시간 라운드들 내의 마스터 디바이스(220-A)에 할당되는 서브프레임들 동안 슬레이브 디바이스(210-X)에 대한 시간 슬롯들(820)을 확보한다. 마스터 디바이스(220-A)가 글로벌 비콘 교환을 통해 시간 라운드의 원하는 위치들에 새로운 서브프레임들을 확보하여 슬레이브 디바이스(210-X)에 의해 전송된 요청들을 수용할 수 있다.

슬롯 할당 정보는 마스터 디바이스(220-A)에 의해 전송된 로컬 비콘들 내에 임베딩된다. T2에서, 슬레이브 디바이스(210-X)는 마스터 디바이스(220-A)의 로컬 비콘을 청취하고 이에 할당되는 시간 슬롯들(820)의 위치를 정한다. 디바이스(210-X)는 자신의 예약된 시간 슬롯들(820) 동안 송신할 수 있다. 게다가, 디바이스들(220-A 및 210-X)은 지정된 LPCA 또는 GPCA 기간 동안 메시지 교환을 계속할지를 결정할 수 있다. 슬롯 할당 정보가 미리 규정된 기간 내의 로컬 비콘에서 발견되지 않는 경우, 슬레이브 디바이스(210-X)는 실패를 보다 상위의 계층에 표시할 것이다.

도 9a는 본 발명의 실시예에 따라 구현된 슬레이브 디바이스(210-Y)로부터 슬레이브 디바이스(210-X)로의 경쟁-기반 데이터 전송을 도시한다.

슬레이브 디바이스들은 연장된 시간 지속 기간 동안 휴면될 수 있다: 슬레이브 디바이스는 다른 슬레이브 디바이스들이 언제 웨이크업하도록 스케줄링되는지를 인지하지 않는다. 그러므로, 슬레이브 디바이스(210-Y)는 서브프레임 디바이스(210-X)가 어디서 웨이크업하지를 인지하지 않는다. 더욱이, 슬레이브 디바이스(210-X)가 웨이크업할 때, 슬레이브 디바이스(210-X)는 마스터 디바이스(220-A)의 로컬 비콘들만을 청취하여 이에 대한 임의의 펜딩 메시지가 존재하는지를 검사한다. 펜딩 메시지들이 존재하지 않으면, 디바이스(210-X)는 즉시 휴면 상태로 복귀한다. 그러므로, 디바이스들(210-X 및 210-Y)은 비록 그들이 이웃들일지라도 서로 직접적으로 통신할 수 없다.

슬레이브 디바이스들 사이의 데이터 전송은 마스터 디바이스를 통해서 실행된다. 구체적으로, T1에서, 디바이스(210-Y)는 마스터 디바이스(220-A) 로컬 비콘을 청취하여 경쟁-기반(LPCA) 기간(910)을 동기화하고 상기 경쟁-기반 기간(910)의 위치를 정한다. 그 후에, 디바이스(210-Y)는 마스터 디바이스(220-A)의 서브프레임의 LPCA 기간(910) 동안 메시지를 마스터 디바이스(220-A)에 송신한다. 그 후에, 마스터 디바이스(220-A)는 상술한 바와 같이 메시지를 슬레이브 디바이스(210-X)에 전송한다. 디바이스들(210-X 및 210-Y)은 지정된 LPCA 기간 동안 메시지 교환을 계속할지를 결정할 수 있다.

도 9b는 본 발명의 실시예에 따라 구현된 슬레이브 디바이스(210-Y)로부터 슬레이브 디바이스(210-X)로의 예약 기반 데이터 전송을 도시한다. T1에서, 슬레이브 디바이스(210-Y)는 도 8b를 참조하여 상술한 바와 같이, 예약 요청을 마스터 디바이스(220-A)를 통해 슬레이브 디바이스(210-X)에 전송한다. T2에서, 슬레이브 디바이스(210-X)는 슬레이브 디바이스(210-Y)로부터 슬레이브 디바이스(210-X)로의 데이터 전송들을 위해 예약되는 시간 슬롯들에 대한 정보를 적어도 포함하는 마스터 디바이스(220-A)에 의해 전송된 로컬 비콘을 청취한다. T3에서, 슬레이브 디바이스(210-X)는 요청을 확인응답하고, 마스터 디바이스(220-A)는 데이터 전송들을 위해 예약되는 시간 슬롯들을 할당한다. 요청이 현재의 라운드 동안 마스터 디바이스(220-A)에 할당되는 서브프레임들에 부분적으로 또는 완전히 수용될 수 있는 경우, 시간 슬롯들은 상기 서브프레임들에 할당된다. 그렇지 않으면, 마스터 디바이스(220-A)는 차기 라운드를 위해 자신의 예약 요청들을 업데이트하고 후속 라운드들 내의 서브프레임들 동안 슬레이브 디바이스들(210-X 및 210-Y)에 대하여 시간 슬롯들을 예약한다. 시간 슬롯 할당 정보는 마스터 디바이스(220-A)에 의해 전송된 로컬 비콘들 내로 임베딩된다. T4에서, 슬레이브 디바이스들(210-X 및 210-Y)은 마스터 디바이스(220-A)의 로컬 비콘을 청취하고 디바이스들(210-X 및 210-Y)에 할당되는 시간 슬롯들의 위치를 정한다. 디바이스들(210-X 및 210-Y)은 예약된 슬롯들(920) 동안 통신할 수 있다. 디바이스들(210-X 및 210-Y)은 또한 지정된 LPCA 또는 GPCA 기간 동안 메시지 교환을 계속할지를 결정할 수 있다. 시간 슬롯 할당 정보는 미리 규정된 시간프레임 내의 로컬 비콘에서 발견되지 않는 경우, 디바이스들(210-X 및 210-Y)은 실패를 보다 상위의 계층에 보고한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 마스터 디바이스는 브로드캐스트 또는 멀티캐스트 메시지들을 자신의 각각의 슬레이브 디바이스들로 브로드캐스팅 또는 멀티캐스팅할 수 있다(로컬 브로드캐스트/멀티캐스트). 이를 위해, 마스터 디바이스는 자신의 서브프레임들 내의 메시지들의 로컬 브로드캐스트/멀티캐스트에 대해 시간 슬롯을 예약하고 자신의 로컬 비콘들 내에 예약을 알린다. 슬레이브 디바이스들은 로컬 비콘들을 청취하고 스케줄링된 브로드캐스트/멀티캐스트 및 대응하는 예약된 시간 슬롯들에 대해 학습한다. 의도된 슬레이브 디바이스들은 지정된 시간 슬롯들을 청취하여 브로드캐스트/멀티캐스트 송신을 수신한다. 마스터 디바이스들은 슬레이브 디바이스들을 휴면시키기 위하여 브로드캐스트 메시지들을 저장해야만 할 수도 있다. 슬레이브 디바이스들은 자신의 각각의 마스터 디바이스들을 통해 메시지들을 브로드캐스팅/멀티캐스팅할 수 있다.

상술한 상세한 설명은 본 발명이 취할 수 있는 많은 형태들 중 서너 가지를 설명하였다. 상술한 상세한 설명은 본 발명이 취할 수 있는 선택된 형태들의 예로서 이해되도록 의도되고 본 발명의 규정을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 본 발명의 범위를 정의하도록 의도되는 것은 모든 등가물들을 포함하는 청구항들뿐이다.

가장 바람직하게도, 본 발명의 원리들은 하드웨어, 펌웨어(firmware) 및 소프트웨어의 임의의 결합으로 구현된다. 더욱이, 소프트웨어는 바람직하게도 프로그램 저장 유닛 또는 컴퓨터 판독가능한 매체 상에 유형적으로 구현되는 애플리케이션 프로그램으로 구현된다. 애플리케이션 프로그램은 임의의 적절한 아키텍처(architecture)를 포함하는 기계에 업로드되고, 상기 기계에 의해 실행될 수 있다. 바람직하게도, 상기 기계는 하나 이상의 중앙 처리 유닛들("CPUs"), 메모리, 및 입력/출력 인터페이스들과 같은 하드웨어를 갖는 컴퓨터 플랫폼(computer platform) 상에서 구현될 수 있다. 컴퓨터 플랫폼은 또한 운영 시스템 및 마이크로명령 코드(microinstruction code)를 포함할 수 있다. 본원에 서술된 다양한 프로세스들 및 기능들은 그러한 컴퓨터 또는 프로세서가 명확하게 도시되지 않을지라도, CPU에 의해 실행될 수 있는 마이크로명령 코드의 일부이거나 애플리케이션 프로그램의 일부 중 하나, 또는 이들의 임의의 결합일 수 있다. 게다가, 추가 데이터 저장 유닛 및 인쇄 유닛과 같은 다양한 다른 주변 유닛들이 컴퓨터 플랫폼에 접속될 수 있다.

200: 인체 영역 네트워크
210-A 내지 210-S: 슬레이브 디바이스
220-1 내지 220-M: 마스터 디바이스 310: 글로벌 비콘 기간
400: 시간 라운드 410: 수퍼프레임
420: 시간 슬롯 500: 서브프레임

Claims

두 단(two-tier) 아키텍처에 정렬된 복수의 슬레이브 디바이스들(slave devices) 및 복수의 마스터 디바이스들(master devices)을 포함하는 인체 영역 네트워크(body area network: BAN)의 디바이스들 사이에 데이터를 전송하기 위한 방법에 있어서:
상기 BAN의 무선 매체로의 액세스 시간을 적어도 경쟁-기반 기간(510) 및 무-경쟁 예약 기간(520)으로 분할하는 단계;
디바이스들로 하여금 상기 경쟁-기반 기간 동안 로컬 우선순위화된 경쟁 액세스(local prioritized contention access; LPCA) 메커니즘을 이용하여 데이터를 전송하게 하는 단계; 및
예약된 시간 슬롯들을 갖는 디바이스들만이 상기 무-경쟁 예약 기간(520) 동안 데이터를 전송하게 하는 단계를 포함하고,
상기 시간 슬롯들은 데이터를 송신하도록 요청하는 디바이스들로부터 수신된 예약 요청들에 부분적으로 기초하여 복수의 마스터 디바이스들에 의해 예약되는, 인체 영역 네트워크(BAN)의 디바이스들 사이에 데이터를 전송하기 위한 방법.
제 1 항에 있어서,
데이터 전송들은 마스터 디바이스들 사이, 마스터 디바이스 및 마스터 디바이스의 각각의 슬레이브 디바이스들 사이, 및 슬레이브 디바이스들 사이에 있는, 인체 영역 네트워크(BAN)의 디바이스들 사이에 데이터를 전송하기 위한 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 경쟁-기반 기간 동안 제 1 마스터 디바이스로부터 제 2 마스터 디바이스로 데이터를 전송하는 단계는:
상기 제 2 마스터 디바이스의 경쟁-기반 기간(610)을 동기화하고 상기 경쟁-기반 기간(610)의 위치를 정하기 위해 상기 제 1 마스터 디바이스로 하여금 상기 제 2 마스터 디바이스에 의해 전송된 로컬 비콘을 청취하게 하는 단계; 및
상기 제 2 마스터 디바이스의 경쟁-기반 기간 동안 데이터를 전송하기 위해 상기 제 1 마스터 디바이스로 하여금 무선 매체에 대해 경쟁하게 하는 단계를 포함하는, 인체 영역 네트워크(BAN)의 디바이스들 사이에 데이터를 전송하기 위한 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 무-경쟁 예약 기간 동안 제 1 마스터 디바이스로부터 제 2 마스터 디바이스로 데이터를 전송하는 단계는:
상기 제 2 마스터 디바이스의 경쟁-기반 기간(610)을 동기화하고 상기 경쟁-기반 기간(610)의 위치를 정하기 위해 상기 제 1 마스터 디바이스로 하여금 상기 제 2 마스터 디바이스에 의해 전송된 로컬 비콘을 청취하게 하는 단계;
상기 제 2 마스터 디바이스의 경쟁-기반 기간 동안 예약 요청을 전송하기 위해 상기 제 1 마스터 디바이스로 하여금 무선 매체에 대해 경쟁하게 하는 단계;
상기 예약 요청에 기초하여 상기 제 2 마스터 디바이스의 무-경쟁 예약 기간에서 제 1 마스터 디바이스에 대해 시간 슬롯들(620)을 할당하는 단계;
상기 할당된 시간 슬롯들을 동기화하고 상기 할당된 시간 슬롯들의 위치를 정하기 위해 상기 제 1 마스터 디바이스들로 하여금 상기 제 2 마스터 디바이스에 의해 전송된 로컬 비콘을 청취하게 하는 단계; 및
상기 제 1 마스터 디바이스가 상기 할당된 시간 슬롯들(620)에서 제 2 마스터 디바이스로 데이터를 전송하게 하는 단계를 포함하는, 인체 영역 네트워크(BAN)의 디바이스들 사이에 데이터를 전송하기 위한 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 경쟁-기반 기간 동안 마스터 디바이스로부터 슬레이브 디바이스로 데이터를 전송하는 단계는:
상기 마스터 디바이스의 경쟁-기반 기간(710)을 동기화하고 상기 경쟁-기반 기간(710)의 위치를 정하기 위해 상기 슬레이브 디바이스로 하여금 상기 마스터 디바이스에 의해 전송된 로컬 비콘을 청취하게 하는 단계로서, 상기 로컬 비콘은 상기 슬레이브 디바이스에 대한 펜딩(pending) 메시지들을 나타내는, 상기 로컬 비콘을 청취하게 하는 단계;
상기 슬레이브 디바이스에 의해, 상기 마스터 디바이스로부터 상기 펜딩 메시지들을 수신하기 위한 요청을 전송하는 단계; 및
상기 마스터 디바이스의 경쟁-기반 기간(710) 동안 상기 마스터 디바이스로부터 상기 슬레이브 디바이스로 상기 펜딩 메시지들을 전송하는 단계를 포함하는, 인체 영역 네트워크(BAN)의 디바이스들 사이에 데이터를 전송하기 위한 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 무-경쟁 예약 기간 동안 마스터 디바이스로부터 슬레이브 디바이스로 데이터를 전송하는 단계는:
상기 슬레이브 디바이스로 하여금 상기 마스터 디바이스에 의해 전송된 로컬 비콘을 청취하게 하는 단계로서, 상기 로컬 비콘은 상기 마스터 디바이스로부터 상기 슬레이브 디바이스로의 데이터 전송들을 위해 예약될 시간 슬롯들에 대한 정보를 적어도 포함하는, 상기 로컬 비콘 청취 단계;
상기 슬레이브 디바이스에 의해 시간 슬롯 할당 요청을 확인응답하는 단계;
상기 마스터 디바이스의 무-경쟁 예약 기간에 상기 슬레이브 디바이스에 대해 시간 슬롯들(720)을 할당하는 단계;
상기 슬레이브 디바이스에 할당된 시간 슬롯들을 동기화하고 상기 시간 슬롯들의 위치를 정하기 위해 상기 슬레이브 디바이스로 하여금 상기 마스터 디바이스의 로컬 비콘들을 청취하게 하는 단계; 및
상기 할당된 시간 슬롯들(720)에서 상기 마스터 디바이스로부터 상기 슬레이브 디바이스로 데이터를 전송하는 단계를 포함하는, 인체 영역 네트워크(BAN)의 디바이스들 사이에 데이터를 전송하기 위한 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 경쟁-기반 기간 동안 슬레이브 디바이스로부터 마스터 디바이스로 데이터를 전송하는 단계는:
상기 마스터 디바이스의 경쟁-기반 기간(810)을 동기화하고 상기 경쟁-기반 기간(810)의 위치를 정하기 위해 상기 슬레이브 디바이스로 하여금 상기 마스터 디바이스에 의해 전송된 로컬 비콘을 청취하게 하는 단계; 및
상기 마스터 디바이스의 경쟁-기반 기간(810) 동안 데이터를 전송하기 위해 상기 슬레이브 디바이스로 하여금 무선 매체에 대해 경쟁하게 하는 단계를 포함하는, 인체 영역 네트워크(BAN)의 디바이스들 사이에 데이터를 전송하기 위한 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 무-경쟁 예약 기간 동안 슬레이브 디바이스로부터 마스터 디바이스로 데이터를 전송하는 단계는:
상기 마스터 디바이스의 경쟁-기반 기간(810)을 동기화하고 상기 경쟁-기반 기간(810)의 위치를 정하기 위해 상기 슬레이브 디바이스로 하여금 상기 마스터 디바이스에 의해 전송된 로컬 비콘을 청취하게 하는 단계;
상기 마스터 디바이스의 경쟁-기반 기간(810) 동안 상기 슬레이브 디바이스로부터 상기 마스터 디바이스로 예약 요청을 전송하는 단계;
상기 예약 요청에 기초하여 상기 마스터 디바이스의 무-경쟁 예약 기간에 시간 슬롯들(820)을 상기 슬레이브 디바이스로 할당하는 단계;
상기 할당된 시간 슬롯들을 동기화하고 상기 시간 슬롯들의 위치를 정하기 위해 상기 슬레이브 디바이스들로 하여금 상기 마스터 디바이스에 의해 전송된 로컬 비콘을 청취하게 하는 단계; 및
상기 할당된 시간 슬롯들(820)에서 상기 슬레이브 디바이스로부터 상기 마스터 디바이스로 데이터를 전송하는 단계를 포함하는, 인체 영역 네트워크(BAN)의 디바이스들 사이에 데이터를 전송하기 위한 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 경쟁-기반 기간 동안 제 1 슬레이브 디바이스로부터 제 2 슬레이브 디바이스로 데이터를 전송하는 방법은:
상기 마스터 디바이스의 경쟁-기반 기간(910)을 동기화하고 상기 경쟁-기반 기간(910)의 위치를 정하기 위해 상기 제 1 슬레이브 디바이스로 하여금 상기 마스터 디바이스에 의해 전송된 로컬 비콘을 청취하게 하는 단계;
상기 마스터 디바이스의 경쟁-기반 기간(910) 동안 데이터를 전송하기 위해 상기 제 1 슬레이브 디바이스로 하여금 무선 매체에 대해 경쟁하게 하는 단계;
상기 제 2 슬레이브 디바이스로 하여금 상기 마스터 디바이스에 의해 전송된 로컬 비콘을 청취하게 하는 단계로서, 상기 로컬 비콘은 메시지들 상에 상기 제 2 슬레이브 디바이스에 대한 펜딩을 나타내는, 상기 로컬 비콘 청취 단계;
상기 제 2 슬레이브 디바이스에 의해, 상기 펜딩 메시지들을 상기 마스터 디바이스로부터 수신하기 위한 요청을 전송하는 단계; 및
상기 마스터 디바이스의 경쟁-기반 기간(910) 동안 상기 마스터 디바이스로부터 상기 제 2 슬레이브 디바이스로 상기 펜딩 메시지들을 전송하는 단계를 포함하는, 인체 영역 네트워크(BAN)의 디바이스들 사이에 데이터를 전송하기 위한 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 무-경쟁 예약 기간 동안 제 1 슬레이브 디바이스로부터 제 2 슬레이브 디바이스로 데이터를 전송하는 단계는:
상기 마스터 디바이스의 경쟁-기반 기간(910)을 동기화하고 상기 경쟁-기반 기간(910)의 위치를 정하기 위해 상기 제 1 슬레이브 디바이스로 하여금 마스터 디바이스에 의해 전송된 로컬 비콘을 청취하게 하는 단계;
상기 마스터 디바이스의 경쟁-기반 기간(910) 동안 상기 제 1 슬레이브 디바이스로부터 상기 마스터 디바이스로 예약 요청을 전송하는 단계;
상기 제 2 슬레이브 디바이스로 하여금 상기 마스터 디바이스에 의해 전송된 로컬 비콘을 청취하게 하는 단계로서, 상기 로컬 비콘은 적어도 상기 제 1 슬레이브 디바이스로부터 상기 제 2 슬레이브 디바이스로의 데이터 전송들을 위해 예약될 시간 슬롯들에 대한 정보를 포함하는, 상기 전송된 로컬 비콘 청취 단계;
상기 제 2 슬레이브 디바이스에 의해 시간 슬롯 할당 요청을 확인응답하는 단계;
상기 마스터 디바이스의 무-경쟁 예약 기간에 시간 슬롯들(920)을 할당하는 단계;
상기 할당된 시간 슬롯들을 동기화하고 상기 시간 슬롯들의 위치를 정하기 위해 상기 제 1 슬레이브 디바이스로 하여금 상기 마스터 디바이스의 로컬 비콘들을 청취하게 하는 단계; 및
상기 할당된 시간 슬롯들(920)에서 상기 제 1 슬레이브 디바이스로부터 상기 제 2 슬레이브 디바이스로 데이터를 전송하는 단계를 포함하는, 인체 영역 네트워크(BAN)의 디바이스들 사이에 데이터를 전송하기 위한 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 무-경쟁 예약 기간의 지속기간은 할당된 시간 슬롯들의 수에 따라 동적으로 변하고, 상기 경쟁-기반 기간의 지속기간은 미리 결정된 시간 간격 동안 메시지들이 수신되지 않는 경우 축소되는, 인체 영역 네트워크(BAN)의 디바이스들 사이에 데이터를 전송하기 위한 방법.
제 11 항에 있어서,
예약된 시간 슬롯들은 마스터 디바이스에 의해 할당 해제될 수 있는, 인체 영역 네트워크(BAN)의 디바이스들 사이에 데이터를 전송하기 위한 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 경쟁-기반 기간은 온-디맨드(on-demand) 데이터를 전송하기 위해 이용되는, 인체 영역 네트워크(BAN)의 디바이스들 사이에 데이터를 전송하기 위한 방법.
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