KR101669978B1

KR101669978B1 - 전송률 적응적으로 저전력 리스닝을 제어하기 위한 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101669978B1
Application number: KR1020150117730A
Authority: KR
Inventors: 황광일; 이강만; 윤성현
Original assignee: 인천대학교 산학협력단
Priority date: 2015-08-21
Filing date: 2015-08-21
Publication date: 2016-10-28

Abstract

전송률 적응적으로 저전력 리스닝을 제어하기 위한 방법 및 센서 네트워크 마스터 장치가 개시된다. 센서 네트워크 마스터 장치는 상기 마스터 장치와 통신하는 적어도 하나 이상의 슬레이브 장치의 전송률 (transmission rate) 을 각각 평가하는 전송률 평가부와, 평가된 전송률을 기반으로 적어도 하나 이상의 슬레이브 장치의 리스닝 사이클 (listening cycle) 을 각각 설정하는 설정부, 하나 이상의 슬레이브 장치의 전송률에 관한 정보 및 리스닝 사이클에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 장치 관리 테이블 (device management table, DMT) 을 저장하는 저장부 및 각각 설정된 리스닝 사이클보다 긴 길이를 갖는 프리앰블을, 적어도 하나 이상의 슬레이브 장치로 각각 송신하는 송신부를 포함할 수 있다. 따라서, 지연과 에너지 사이의 트레이드-오프를 해결함으로써, WSN 에서 동시 발생-집중적 트래픽 환경에 잘 대처할 수 있다.

Description

전송률 적응적으로 저전력 리스닝을 제어하기 위한 장치 및 방법{AN APPARATUS FOR CONTROLLING ADAPTIVE LOW-POWER LISTENING BASED ON TRANSMISSION RATES AND METHOD THEREOF}

본 발명은 센서 네트워크의 저전력 리스닝에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전송률에 적응적으로 저전력 리스닝을 제어하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

무선 센서 네트워크 (Wireless sensor networks, WSN) 는 지난 수십 년간 급격하게 발전해왔다. WSN 에 대한 대부분의 연구는, 하드웨어, 프로토콜, 스케쥴러, 센싱 등의 다양한 측면에서의 에너지 보존에 대해 초점을 맞춰왔다. 특히, 결국에는 다양한 센서 노드로부터 수득된 감각 정보가 네트워크를 통해 중앙 싱크 (sink) 또는 서버에 전송되어야 하기 때문에, 에너지 효율적인 프로토콜을 설계하는 것이 무선 센서 네트워크에 대한 가장 중요한 인자임이 잘 알려져 있다. 많은 연구자들이 종래의 무선 네트워크 기술의 에너지 비효율성 (특히, 아이들 리스닝 (idle listening) 문제 등) 을 지적하였고, 그들은 또한 새로운 에너지 효율적인 프로토콜을 개발하려는 시도를 했다. 결국, 무선 통신 시스템에서의 에너지 사용을 최소화하기 위한 이러한 노력들은 다양한 저전력 리스닝 (low-power listening, LPL) 프로토콜을 사용하는 초저전력 (ultra-low-power) 센서 네트워크 작동을 가능하게 하였다. 저전력 리스닝의 주요 목표는 무선 리시버 (receiver) 의 불필요한 리스닝 구간을 감소시키는 것이다.

트리거링 (triggering) 방법에 따라, LPL 프로토콜은 하기 3 개의 유형으로 분류될 수 있다: 프리앰블 기반 (preamble-based) LPL (비특허문헌 1 내지 비특허문헌 3 참조), 패킷 기반 (packet-based) LPL (비특허문헌 4 내지 비특허문헌 6 참조) 및 리시버-기반 (receiver-initiated) LPL (비특허문헌 7 내지 비특허문헌 8 참조).

프리앰플 기반 LPL 은, 주기적 프리앰블 리스닝을 수행하는 리시버를 트리거하기 위하여, 긴 프리앰블 전송 또는 연속적인 짧은 프리앰블 전송을 이용한다. 다른 한편으로, 패킷 기반 LPL 은 리시버를 트리거하기 위해 연속적인 데이터 패킷 또는 전용 컨트롤 패킷을 기반으로 한다. 일부 LPL 프로토콜은 센더 (sender) 를 이용하지 않고, 수신-기반 (receive-initiated) 통신을 이용한다.

하기의 표 1 은 대표적인 LPL 프로토콜의 간략한 특징 및 특성을 요약하고 있다. 특히, Hwang 과 Jang 은 실험을 통해 프리앰블 기반 LPL 프로토콜이 패킷 기반 LPL 프로토콜 보다 훨씬 많은 에너지를 절약할 수 있다는 것을 강조하였고 (비특허문헌 9 참조), 상기 LPL 프로토콜들은 클러스터 기반 (cluster-based) 센서 네트워크에 적합하다 (비특허문헌 10 참조). 또한, Yoon 등은 메시지율 (message-rate) 기반 에너지 효율적 센서 네트워크 프로토콜을 제안하였다 (비특허문헌 11 참조).

[표 1] LPL 프로토콜의 유형 및 간략한 특징

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기존의 LPL 프로토콜들이 비록 WSN 에서의 초저전력 작동을 가능하게 하였으나, 이들은 에너지 효율성에만 초점을 맞췄기 때문에, 에너지와 지연 (delay) 사이의 트레이드-오프를 해결하지 못하는 문제점이 있었다. 그러나, 최근의 수년간, 다양한 WSN 어플리케이션에 대한 증가하는 관심은 에너지 효율성 뿐만 아니라, 최소 지연 및 보다 높은 신뢰성과 같은 새로운 설계 인자를 요구하게 되었다.

따라서, 전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 제 1 목적은, 프리앰블 기반 LPL 이지만, 프리앰블을 센싱하기 위한 사이클을 전송률에 적응적으로 조절하는 것에 의해 지연과 에너지 사이의 트레이드-오프에 잘 대처함으로써, WSN 에서의 동시발생-집중적 트래픽 환경에 잘 대처할 수 있는, 전송률 적응적으로 저전력 리스닝을 제어하기 위한 센서 네트워크 마스터 장치를 제공하는 것이다.

또한, 전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 제 2 목적은, 프리앰블 기반 LPL 이지만, 프리앰블을 센싱하기 위한 사이클을 전송률에 적응적으로 조절하는 것에 의해 지연과 에너지 사이의 트레이드-오프에 잘 대처함으로써, WSN 에서의 동시발생-집중적 트래픽 환경에 잘 대처할 수 있는, 전송률 적응적으로 저전력 리스닝을 제어하기 위한 방법을 제공하는 것이다.

다만, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.

전술한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 신규한 센서 MAC 프로토콜인 전송률 기반 적응적 저전력 리스닝 MAC 프로토콜 (transmission rates based adaptive low-power listening MAC protocol, TRA-MAC) 을 이용할 수 있다.

보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 전송률 적응적으로 저전력 리스닝을 제어하기 위한 센서 네트워크 마스터 장치는, 마스터 장치와 통신하는 적어도 하나 이상의 슬레이브 장치의 전송률 (transmission rate) 을 각각 평가하는 전송률 평가부; 평가된 상기 전송률을 기반으로 상기 적어도 하나 이상의 슬레이브 장치의 리스닝 사이클 (listening cycle) 을 각각 설정하는 설정부; 상기 하나 이상의 슬레이브 장치의 전송률에 관한 정보 및 리스닝 사이클에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 장치 관리 테이블 (device management table, DMT) 을 저장하는 저장부; 및 각각 설정된 상기 리스닝 사이클보다 긴 길이를 갖는 프리앰블을, 상기 적어도 하나 이상의 슬레이브 장치로 각각 송신하는 송신부를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 설정부는 상기 전송률의 증가에 응답하여 상기 리스닝 사이클을 감소시키고, 상기 전송률의 감소에 응답하여 상기 리스닝 사이클을 증가시키도록 구성될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 전송률 평가부는 소정 길이의 전송률 평가 (transmission rate assessment, TRA) 기간 동안, 상기 적어도 하나 이상의 슬레이브 장치의 통신 빈도를 각각 카운팅하는 카운팅 모듈을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 설정부는 현재 TRA 기간의 통신 빈도 및 상기 현재 TRA 기간의 이전 TRA 기간의 통신 빈도를 기반으로 상기 리스닝 사이클을 설정할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 설정부는 상기 현재 TRA 기간의 통신 빈도 및 상기 이전 TRA 기간의 통신 빈도 중 어느 하나를 가중하여 반영함으로써 상기 리스닝 사이클을 설정할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 설정부는 TRA 타이머의 타임아웃 이벤트 발생에 응답하여, 상기 적어도 하나 이상의 슬레이브 장치들 전부에 대해서 리스닝 사이클을 재설정할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 송신부는 상기 리스닝 사이클에 관한 정보가 존재하지 않을 경우 최대 프리앰블 길이로 상기 프리앰블을 전송할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 송신부는 설정된 상기 리스닝 사이클에 관한 정보를 상기 적어도 하나 이상의 슬레이브 장치로 각각 송신할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 설정된 상기 리스닝 사이클은 허용가능한 최대 지연을 기반으로 설정된 상한 한계 (upper bound, UB) 를 가질 수 있다.

일 실시예에 따르면, 설정된 상기 리스닝 사이클은 TRA 기간의 2 배로 설정된 하한 한계 (lower bound, LB) 를 가질 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전송률 적응적으로 저전력 리스닝을 제어하기 위한 방법은, 마스터 장치와 통신하는 적어도 하나 이상의 슬레이브 장치의 전송률 (transmission rate) 을 각각 평가하는 단계; 평가된 상기 전송률을 기반으로 상기 적어도 하나 이상의 슬레이브 장치의 리스닝 사이클 (listening cycle) 을 각각 설정하는 단계; 상기 하나 이상의 슬레이브 장치의 전송률에 관한 정보 및 리스닝 사이클에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 장치 관리 테이블 (device management table, DMT) 을 저장하는 단계; 및 각각 설정된 상기 리스닝 사이클보다 긴 길이를 갖는 프리앰블을, 상기 적어도 하나 이상의 슬레이브 장치로 각각 송신하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 설정하는 단계는 상기 전송률의 증가에 응답하여 상기 리스닝 사이클을 감소시키고, 상기 전송률의 감소에 응답하여 상기 리스닝 사이클을 증가시킬 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 평가하는 단계는 소정 길이의 전송률 평가 (transmission rate assessment, TRA) 기간 동안, 상기 적어도 하나 이상의 슬레이브 장치의 통신 빈도를 각각 카운팅하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 설정하는 단계는 현재 TRA 기간의 통신 빈도 및 상기 현재 TRA 기간의 이전 TRA 기간의 통신 빈도를 기반으로 상기 리스닝 사이클을 설정할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 설정하는 단계는 상기 현재 TRA 기간의 통신 빈도 및 상기 이전 TRA 기간의 통신 빈도 중 어느 하나를 가중하여 반영함으로써 상기 리스닝 사이클을 설정할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 설정하는 단계는 TRA 타이머의 타임아웃 이벤트 발생에 응답하여, 상기 적어도 하나 이상의 슬레이브 장치들 전부에 대해서 리스닝 사이클을 재설정할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 송신하는 단계는 상기 리스닝 사이클에 관한 정보가 존재하지 않을 경우 최대 프리앰블 길이로 상기 프리앰블을 전송할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 송신하는 단계는 또한 설정된 상기 리스닝 사이클에 관한 정보를 상기 적어도 하나 이상의 슬레이브 장치로 각각 송신할 수 있다.

대부분의 기존 LPL 프로토콜들이 오직 에너지 측면에만 초점을 맞춘 반면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전송률 적응적으로 저전력 리스닝을 제어하기 위한 장치 및 방법에 적용된 TRA-MAC 은, 에너지와 지연 사이의 트레이드-오프를 해결할 수 있는 유리한 효과를 가진다. 또한, 에너지 효율성 뿐만 아니라, 최소 지연 및 보다 높은 신뢰성과 같은 다양한 요건들을 만족시키는 것이 중요하므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 TRA-MAC 는 지연과 에너지 사이의 트레이드-오프를 해결함으로써, WSN 에서 동시 발생-집중적 트래픽 환경에 잘 대처하도록 설계된다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 센서 네트워크의 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 전송률 적응적으로 저전력 리스닝을 제어하기 위한 센서 네트워크 마스터 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 전송률 적응적으로 저전력 리스닝을 제어하기 위한 방법의 흐름도이다.
도 4 는 상기 전송률 적응적으로 저전력 리스닝을 제어하는 방법의 상세 흐름도이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 TRA-MAC 의 운영을 나타낸다.
도 6 은 일 실시예에 따른 TRA-MAC 테스트 베드의 개념도이다.
도 7 은 일 실시예에서 트래픽 강도와 LC 변화를 나타내는 그래프이다.
도 8 은 일 실시예에서 균일한 트래픽의 응답 지연을 나타내는 그래프이다.
도 9 는 일 실시예에서 에너지 소비를 나타내는 그래프이다.

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

용어의 설명

LC_(i): 슬레이브 장치 i 의 LPL 사이클 (변수)

T_PSD: 프리앰블 센싱 기간 (msec) (0.0156 msec (실험))

LC_min: 유닛 LPL 사이클 (msec) (2 * PSD)

L_preamble: 프리앰블 전송 길이 (msec) (LC_(i) + 2 * PSD)

α: 가중 계수 (변수)

Cur_ tcnt _(i) : 슬레이브 장치 i 의 현재 전송 개수 (변수)

T_DUD: 장치 관리 테이블 (device management table, DMT) 업데이트 기간 (변수)

T_TRA: 전송률 평가 (transmission rate assessment, TRA) 기간 (변수)

Prev _ tcnt _(i) : 슬레이브 장치 i 의 이전의 전송 개수 (변수)

MDT: 최대 지연 내성 (maximum delay tolerance) (변수, 어플리케이션에 특이적)

LB: 하향 한계 (LC_min)

UB: 상향 한계 (MDT)

I_A: 활성 상태에서의 전류 소비 (0.0061944 mA (실험))

IS: 활성 상태에서의 전류 소비 (0.0000083 mA (실험))

V: 공급 전압 (3.5 V)

무선 센서 네트워크

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 센서 네트워크의 구성도이다. 도 1 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 센서 네트워크는, 하나의 마스터 장치 (10) 가 적어도 하나 이상의 슬레이브 장치 (20-1, 20-2, 20-3) 들을 관리하는 스타 토폴로지 (star topology) 로서 구성될 수 있다.

이하, 마스터 장치 (10) 는 마스터 노드, 마스터 디바이스, 센더 (sender) 및 코디네이터 등으로 지칭될 수 있으며, 슬레이브 장치 (20-1, 20-2, 20-3) 는 슬레이브 노드, 슬레이브 디바이스, 리시버 (receiver) 등으로 지칭될 수 있다.

전송률 기반 적응적 저전력 리스닝 MAC 프로토콜 설계

불필요한 에너지 낭비를 최소화하기 위하여, 프리앰블 기반 LPL 노드 (20) 는 리스닝 사이클 (listening cycle, LC) 내에서, 짧은 활성 기간 동안 프리앰블을 센싱하고 나머지 기간 동안에는 슬리핑하는 것을 반복한다. 프리앰블 기반 LPL (20) 은 슬립 (sleep) 기간을 연장함으로써 에너지 보존을 최대화할 수 있으나, 센더 (sender, 10) 가 긴 LC 로 주기적 프리앰블 센싱을 수행하는 리시버 (receiver, 20) 를 트리거하기 위해서는 긴 프리앰블을 전송해야 하기 때문에, 데이터 응답 시간은 현저히 지연될 수 있다. 다른 한편으로, 너무 짧은 프리앰블이 사용되는 경우, 데이터 응답 시간은 감소될 수 있으나, 에너지는 낭비될 수 있다. 즉, 에너지 소모와 응답 지연 사이에 트레이드-오프가 존재한다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 LPL 프로토콜인 전송률 기반 적응적 저전력 리스닝 MAC (TRA-MAC) 은, LC 가 트래픽 변화에 동적으로 적응하도록 하는 것을 주요한 특징으로서 포함한다. 즉, 빈번한 통신을 수행하는 장치 (20) 에 대해서는 데이터 응답 시간을 개선하기 위해 LC 를 단축시키고, 빈번하지 않은 통신을 수행하는 장치 (20) 에 대해서는 에너지를 보존하기 위해 LC 를 연장시킬 수 있다. 이에 따라, 에너지와 지연 사이의 트레이드-오프를 보상하도록 할 수 있다.

각각의 노드 (20) 의 통신 빈도를 관리하고, 통신 빈도에 따라 프리앰블 전송 길이 L_preamble 을 적응적으로 변화시키는 것을 가능하게 하기 위하여, TRA-MAC 는 각각의 노드의 통신 빈도 정보를 함유하는 장치 관리 테이블 (device management table, DMT) 을 이용한다. TRA-MAC 는 기본적으로, 마스터 노드 (WPAN에서의 코디네이터, 10) 가 수많은 슬레이브 노드들 (20) 을 관리하는 스타 토폴로지 (star topology)를 고려함으로써, 장치 (20) 에 대한 DMT 는 마스터 노드 (10) 에 의해 관리된다. 즉, 요청-지향적 데이터 전송 모델(request-oriented data transfer model)이 고려된다.

마스터 (10) 는 통신 빈도를 평가하고, DMT 를 관리하고, 새로운 LC 값을 장치 (20) 에 배정할 수 있다. 따라서, 빈번한 통신을 수행하는 장치 (20) 는 짧은 LC 로 LPL을 수행할 수 있고, 빈번하지 않은 통신을 수행하는 장치 (20) 는 긴 LC 로 LPL을 수행할 수 있다.

도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 전송률 적응적으로 저전력 리스닝을 제어하기 위한 센서 네트워크 마스터 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전송률 적응적으로 저전력 리스닝을 제어하기 위한 센서 네트워크 마스터 장치 (200) 에는 전술한 TRA-MAC 프로토콜이 적용될 수 있으며, 도 2 에 도시된 바와 같이, 전송률 평가부 (210), 설정부 (220), 저장부 (230) 및 송신부 (240) 를 포함할 수 있다.

전송률 평가부 (210) 는 상기 마스터 장치 (200) 와 통신하는 적어도 하나 이상의 슬레이브 장치 (20) 의 전송률 (transmission rate) 을 각각 평가할 수 있고, 설정부 (220) 는 평가된 전송률을 기반으로 적어도 하나 이상의 슬레이브 장치 (20) 의 리스닝 사이클 (listening cycle) 을 각각 설정할 수 있다. 또한, 저장부 (230) 는 하나 이상의 슬레이브 장치 (20) 의 전송률에 관한 정보 및 리스닝 사이클에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 장치 관리 테이블 (device management table, DMT) 을 저장할 수 있고, 송신부 (240) 는 각각 설정된 리스닝 사이클보다 긴 길이를 갖는 프리앰블을, 적어도 하나 이상의 슬레이브 장치 (20) 로 각각 송신할 수 있다. 여기서, 설정부 (220) 는 전송률의 증가에 응답하여 리스닝 사이클이 감소하고, 전송률의 감소에 응답하여 리스닝 사이클이 증가하도록 리스닝 사이클을 설정할 수 있다.

한편, 도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 전송률 적응적으로 저전력 리스닝을 제어하기 위한 방법의 흐름도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전송률 적응적으로 저전력 리스닝을 제어하기 위한 방법에도 전술한 TRA-MAC 프로토콜이 적용될 수 있다.

도 3 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전송률 적응적으로 저전력 리스닝을 제어하기 위한 방법은 먼저, 마스터 장치 (10) 와 통신하는 적어도 하나 이상의 슬레이브 장치 (20) 의 전송률 (transmission rate) 을 각각 평가한다(S310). 이후, 평가된 전송률을 기반으로 적어도 하나 이상의 슬레이브 장치 (20) 의 리스닝 사이클 (listening cycle) 을 각각 설정한다(S320). 또한, 하나 이상의 슬레이브 장치 (20) 의 전송률에 관한 정보 및 리스닝 사이클에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 장치 관리 테이블 (device management table, DMT) 을 저장하고(S330), 각각 설정된 리스닝 사이클보다 긴 길이를 갖는 프리앰블을, 적어도 하나 이상의 슬레이브 장치 (20) 로 각각 송신한다(S340). 여기서, 리스닝 사이클을 설정하는 단계 (S320) 는 전송률의 증가에 응답하여 리스닝 사이클을 감소시키고, 전송률의 감소에 응답하여 리스닝 사이클을 증가시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 전송률 적응적으로 저전력 리스닝을 제어하기 위한 장치 및 방법에서 어떻게 전송률을 평가하는지, 어떻게 LPL 사이클 한계 (bound) 를 결정하는지 및 TRA-MAC 가 어떻게 작동하는지에 대해서 보다 상세히 설명한다.

전송률 평가

전송률 평가 (transmission rate assessment, TRA) 는 장치 관리 테이블 (DMT) 을 관리하는 마스터 장치 (200) 에 의해 수행될 수 있다. 보다 구체적으로는, 전술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 네트워크 마스터 장치 (200) 에 포함될 수 있는 전송률 평가부 (210) 에 의해 수행될 수 있다.

각각의 장치 (20) 의 연속적인 전송률 평가를 위하여, 마스터 장치 (200) 는 각각의 전송률 평가 기간 T_TRA 에 대한 각각의 슬레이브 장치 (20) 의 통신 빈도를 카운팅할 수 있다. 예를 들어, 전송률 평가부 (200) 는 소정 길이의 전송률 평가 (transmission rate assessment, TRA) 기간 동안, 적어도 하나 이상의 슬레이브 장치 (20) 의 통신 빈도를 각각 카운팅하는 카운팅 모듈을 포함함으로써, 상기 통신 빈도 카운팅을 수행할 수도 있다.

Cur_ tcnt (j) 는 현재 TRA 기간에 대한 노드 j의 통신 빈도를 나타내는데 사용된다. 각각의 TRA 의 말미에, 마스터 장치 (200) 는, 이전의 TRA 기간 동안 발생된 통신 빈도를 나타내는 Prev _ tcnt (j) 와 Cur_ tcnt (j) 를 비교하고, 마스터 장치 (200) 에 포함된 설정부 (220) 는 현재 TRA 기간의 통신 빈도 및 상기 현재 TRA 기간의 이전 TRA 기간의 통신 빈도를 기반으로 리스닝 사이클을 설정할 수 있다. 따라서, DMT 내의 새로운 LC 값은 전송률을 기반으로 업데이트되고, 저장부 (230) 에 상기 업데이트된 DMT 가 저장될 수 있다. 이후, 상기 업데이트된 DMT 결과는 송신부 (240) 에 의해 슬레이브 장치 (20) 로 전달될 수 있다. 예를 들어, 송신부 (240) 는 설정된 리스닝 사이클에 관한 정보를 적어도 하나 이상의 슬레이브 장치 (20) 로 각각 송신할 수 있다.

도 4 는 전송률 적응적으로 저전력 리스닝을 제어하는 방법의 상세 흐름도로서, 보다 상세한 TRA 절차를 개시한다. 초기 단계 (phase) 에서, 디폴트 TRA 기간 및 LC 는 관리자에 의해 구성되고, Cur_ tcnt 는 "0"으로 설정된다. 새로운 TRA 의 시작에서, TRA 타이머가 시작되고, 노드 j 로의 전송이 발생할 때마다, DMT 내의 Cur_tcnt(j) 는 증가된다. 리시버(j) 를 트리거하기 위하여, 센더는 LC(j) 보다 긴 프리앰블을 전송해야만 하고, 따라서, 프리앰블 전송 길이 L_preamble(j) 은 LC(j) + 2 * T_PSD 에 의해 결정된다 (여기서, T_PSD 은 프리앰블 센싱 기간). 만약 센더가 리시버의 LC 정보를 가지고 있지 않은 경우, 센더의 프리앰블 전송은 최대 프리앰블 길이 동안 지속된 후, 센더는 리시버의 새로운 전송률을 계산하기 위하여 리시버의 Cur_tcnt 를 카운팅하기 시작한다. TRA 타이머의 타임아웃 이벤트가 발생할 때마다, 마스터 (200) 가 모든 j ∈ D (마스터 (200) 에 의해 관리되는 장치 (20) 의 세트) 에 대하여, Cur_ tcnt (j) 및 Prev _ tcnt (j) 를 기반으로 DMT 내의 각각의 장치 (20) 의 LC 값을 업데이트 한다. 이전의 TRA 부터 현재의 TRA 까지의 전송률을 반영할 수 있으며, 현재 TRA 기간의 통신 빈도 및 이전 TRA 기간의 통신 빈도 중 어느 하나를 가중하여 반영할 수도 있다. 보다 구체적으로, 새로운 LC(j)는 하기의 수학식 1 에 의해 업데이트될 수도 있다.

[수학식 1]

식 중, α 는 가중 계수이다. 일반적으로, 0.5 초과의 α를 취하는 경우, 새로운 LC 값은 이전의 것보다 가장 최근의 통신 빈도에 더욱 민감해진다.

마스터 장치 (200)가 모든 업데이트 단계 (phasd) 에서 모든 슬레이브 장치 (20) 에 대한 DMT 업데이트를 완료한 경우, 업데이트된 LC 정보는 슬레이브 장치들 (20) 에 브로드캐스팅될 수 있다. 따라서, 수신된 LC 정보를 기반으로, 각각의 노드 (20) 의 LC 는 노드 (20) 가 참여한 통신률 (rate of communication) 에 적응적으로 변화될 수 있다. 즉, 통신이 빈번하게 발생하는 경우 노드 (20) 는 작은 LC 값으로 주기적 프리앰블 센싱을 수행하여 통신 요청에 빠르게 잘 대처하고, 통신이 거의 발생하지 않는 경우 노드 (20) 는 긴 LC로 주기적 프리앰블 센싱을 수행하여 훨씬 많은 에너지를 절약한다. 이와 같이, TRA-MAC 는 전송률 평가를 기반으로 하는 각각의 노드 (20)의 적응적 LC를 이용한다.

LPL 사이클의 한계

TRA-MAC 는 전송률 평가를 기반으로 하여 각각의 노드 (20) 의 LC를 적응적으로 만든다. 그러나, 노드 (20) 의 통신이 연속적으로 발생하는 경우, 그러한 노드 (20) 의 LC 는 더욱 더 감소될 수 있다. 다른 한편으로, 노드 (20) 의 통신이 장기간 동안 발생하지 않는 경우, 그러한 노드 (20) 의 LC 는 더욱 더 증가될 수 있다. 이러한 상황은 하기와 같은 문제를 야기할 수도 있다.

전자의 경우, 너무 작은 LC는 빈번한 장치 웨이크업 (wake-up) 을 야기할 수 있고, 따라서 활성 기간이 장기간 동안 지속된다. 결국, 이는 상당한 에너지 소비를 야기한다. 다른 한편으로, 후자의 경우, 너무 긴 LC는 센더 (10) 의 보다 긴 프리앰블 길이(L_preamble)를 요구하여, 새로운 통신 요청이 발생하는 경우 데이터 응답 시간이 현저하게 지연될 수도 있다.

따라서, LC의 무한한 증가 또는 감소를 방지하기 위하여, 본 발명자들은 하기와 같이 LC 값을 제한하였다. 증가하는 LC는 상향 한계 (upper bound, UB) 에 의해 제한되고, 예를 들어, 상기 센서 네트워크가 적용되는 각각의 어플리케이션에서 허용가능한 최대 지연에 의존하여 하기의 수학식 2 에 의해 설정될 수 있다.

[수학식 2]

즉, LC 의 상향 한계는 어플리케이션에 따라 특이적인 최대 지연 내성 (maximum delay tolerance, MDT) 으로서 설정될 수 있다.

또한, 감소하는 LC는 하향 한계 (lower bound, LB) 에 의해 제한되고, 이에 따라 불필요한 에너지 낭비가 최소화된다. LB는 예를 들어 하기의 수학식 3 에 의해 설정될 수 있다.

[수학식 3]

즉, LC 의 하향 한계는 예를 들어 전송률 평가 기간 (TRA) 의 2 배로 설정될 수 있다.

도 4 에 개시된 바와 같이, 각각의 업데이트 단계에서, 마스터 (10) 는 새로이 업데이트된 LC 값이 UB 초과인지 또는 LB 미만인지를 확인한다. 따라서, 최종적으로, LB 및 UB 에 의해 제한된 LC가 장치 (20) 에 배정된다.

실시예

도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 TRA-MAC 의 운용을 나타낸다. 즉, 도 5 는 코디네이터 (마스터 장치, 10) 및 3 개의 슬레이브 장치 (20) 에 의해 스타 토폴로지를 형성하는 TRA-MAC 의 예시적인 운용을 나타낸다. 상기 실시예에서, TRA 기간은 10 초로 설정되고, 나머지 변수들은 전술한 용어의 설명 항목에서 기재된 바에 따라 설정된다.

[표 2] DMT 업데이트

(a) T(0)에서의 TRA(TRA 기간 = 10 초)

(b) T(1)에서의 TRA(TRA 기간 = 10 초)

(c) T(2)에서의 TRA(TRA 기간 = 10 초)

상기 표 2(a)는 T_TRA(0) 의 말미에서 업데이트된 각각의 슬레이브 장치의 LC 값을 나타낸다. 도 2에 개시된 바와 같이, T_TRA(0) 에서 수득된 각각의 LC 값을 기준으로, T_TRA(1) 동안 슬레이브 장치 (1), (2) 및 (3) 은 상이한 LC (3.25, 2.58 및 4.83 초) 에서 각각 주기적 프리앰블 센싱을 수행한다. T_TRA(1) 동안 장치 (1) 은 1 회의 통신을 갖고, 장치 (2) 는 4 회의 통신을 갖고, 장치 (3) 은 1 회의 통신을 갖는다. 특히, 각각의 슬레이브 장치는 상이한 LC 로 작동함으로써, 코디네이터 (마스터 장치) 가 상응하는 슬레이브 장치를 트리거하기 위해 상이한 길이를 갖는 프리앰블을 사용하도록 한다. 장치 (2) 를 트리거하기 위해 사용된 짧은 프리앰블은 보다 긴 LC 로 작동하는 다른 장치들에 의해 거의 영향받지 않는다는 것을 주목해야 한다. T_TRA(1) 의 말미에, 표 2(b) 에 개시된 바와 같이, DMT 는 다시 업데이트된다. 특히, T_TRA(1) 동안, 장치 (1) 은 빈번히 통신하기 때문에, 장치 (1) 에 대해 계산된 실제 LC 값은 하향 한계 (LB) 보다 작으므로, LC 값은 LB 로 대체된다. 또한, T_TRA(0) 및 T_TRA(1) 동안 단지 2 번의 통신만을 갖는 장치 (3) 의 계산된 LC 값은 상향 한계 (UB) 보다 크므로, 장치 (3) 의 LC 값은 상향 한계 (UB) 로 대체된다. 따라서, 각각의 장치의 DMT 는 표 2(b)에 개시된 바와 같이 나타나고, T_TRA(2) 동안 각각의 장치는 업데이트된 LC 값으로 작동한다. 이와 같이, TRA-MAC 은 각각의 장치가 변화하는 전송률에 따라 그의 LC 를 동적으로 적응시키는 것을 가능하게 하며, 특히 한계치 미만 또는 초과의 LC 값이 네트워크 성능을 저하시키지 않는 특정 범위 내에 구속되어, 에너지와 응답 시간 사이의 트레이드-오프를 보상할 수 있다.

성능 평가

도 6 은 일 실시예에 따른 TRA-MAC 테스트 베드의 개념도이다. 도 6 에 도시된 바와 같이, 본 발명자들은 TI CC430F6137 초저전력 RF SoC을 기반으로 하는 TRA 프로토타입을 개발하였다 (CC430F6137 Datasheets, Texas Instrument, 비특허문헌 12 참조). 프로토타입 하드웨어 상에서, 하드웨어 추상 계층(hardware abstraction layer, HAL) 이 구성되고, 이후 가변적인 길이의 프리앰블 전송이 가능한 LPL 프로토콜이 시행된다. 코디네이터(마스터 장치) 및 3 개의 슬레이브 장치들이 사용되는 TRA 프로토타입으로 구성된 테스트 베드 (test bed) 가, 일반적인 프리앰블 기반 LPL 프로토콜 (고정된 길이의 프리앰블) 과 비교하여, TRA-MAC 의 성능을 평가하기 위해 사용된다. 본 발명자들의 평가는, 가변적인 데이터 트래픽에 대한 적응성, 응답 지연 및 에너지 소비를 포함한다.

[적응성]

TRA-MAC 의 주요 목표는 전송률에 대한 LPL 사이클을 적응적으로 조절하는 것이다. 따라서, 적응성 시험에서, 본 발명자들은 LPL 사이클이 동적으로 변화하는 트래픽을 얼마나 잘 따르는지 관찰하였다. 특히, 상기 언급된 바와 같이, LPL 사이클은 가중 계수인 α에 의존하기 때문에, 본 발명자들의 실험은 0.9 및 0.5의 상이한 α 값으로 수행된다. 도 7 은 일 실시예에서 트래픽 강도와 LC 변화를 나타내는 그래프로서, 변화하는 트래픽 강도 (traffic intensity) 에 대한 적응성 시험 결과를 나타낸다. 트래픽 강도는 T_TRA 동안 얼마나 많은 전송이 이루어지는지를 나타낸다. 결과는, LPL 사이클이 트래픽 변화에 동적으로 적응한다는 것을 나타낸다. 특히, α 값이 더 클수록, LPL 사이클이 더 적응성을 가진다는 것이 또한 나타난다.

[응답 지연]

TRA-MAC 는, 리시버의 LPL 사이클 및 센더의 프리앰블 길이를 변화하는 트래픽에 적응하게 함으로써, 응답 시간을 최소화할 수 있다. 따라서, 적응적 LC의 효과를 평가하기 위하여, 본 발명자들은 또한, 변화하는 데이터 트래픽에 따라, 각각 TRA 장치 및 일반적인 LPL 장치의 평균 응답 지연을 관찰하였다.

도 8 은 일 실시예에서 균일한 트래픽의 응답 지연을 나타내는 그래프로서, 1 내지 10으로 증가하는 데이터 트래픽에 대하여 모든 간격에서, 상이한 T_TRA (5, 10, 및 15) 에서의 TRA-MAC 및 상이한 고정된 프리앰블 길이(5, 10, 및 15) 에서의 일반적인 LPL의 지연 분포를 나타낸다. 일반적인 LPL 이 트래픽 양에 무관하게 거의 동일한 지연을 유지하는 반면, TRA-MAC 는 데이터 트래픽의 양이 증가함에 따라 급격하게 감소하는 지연을 나타낸다. 상기 결과는, TRA-MAC 가 데이터 트래픽의 양에 적응적으로 프리앰블 센싱 사이클 및 프리앰블 전송 길이를 동적으로 조절함으로써, 동시발생-집중적 트래픽 패턴을 갖는 센서 네트워크 환경에서 빠른 응답 시간을 보장한다는 것을 나타낸다.

[에너지 소비]

본 발명자들은 또한, 트래픽의 양을 변화시키는 것에 대하여, 일반적인 LPL과 비교하여, TRA-MAC 의 에너지 소비를 측정하였다. 상이한 TRA 기간에 대한 효과를 관찰하기 위하여, 본 발명자들은 상이한 T_TRA(5-15) 로 실험하였다.

도 9 는 일 실시예에서 에너지 소비를 나타내는 그래프로서, 상이한 T_TRA (5, 10, 및 15) 에서 트래픽의 양을 변화시키는 것에 대한 TRA-MAC 및 일반적인 LPL 장치의 에너지 소비를 나타낸다. 도 9 에 개시된 바와 같이, 일반적인 LPL 장치의 에너지 소비는 데이터 트래픽의 양이 증가함에 따라 선형적으로 증가한다. 다른 한편으로, TRA-MAC 장치의 에너지는 일반적인 LPL에 비해 부드럽게 증가한다. 이는, TRA-MAC 가 전송률에 적응적으로 LC 및 프리앰블 길이를 동적으로 조절할 수 있기 때문이다. 또한, 전송률이 증가할 때 연속적인 활성 구간을 최소화함으로써, 제한된 LC 길이는 불필요한 에너지 낭비를 감소시킬 수 있다.

이상 살펴본 바와 같이, WSN 에서 아이들 리스닝을 최소화하기 위하여, 지금까지 저전력 리스닝 (LPL) 에 대한 상당한 연구가 있었다. 기존의 LPL 프로토콜이 WSN 에서 초저전력 작동을 가능하게 했다고 하더라도, 이는 에너지 효율 그 자체에만 초점을 맞췄기 때문에, 에너지와 지연 사이의 트레이드-오프를 해결하지 않았다. 그러나, 에너지 효율뿐만 아니라, 최소 지연 및 보다 높은 신뢰성과 같은 다양한 요건들을 만족시키는 것이 또한 중요하다. 따라서, 본 연구에서, 본 발명자들은 프리앰블 기반 LPL 이지만, 전송률 평가를 기반으로 프리앰블 센싱 사이클을 동적으로 적응시킬 수 있는, 전송률 기반 적응적 저전력 리스닝 MAC 프로토콜 (TRA-MAC) 을 도입하였다. TRA 프로토타입을 이용한 실험을 통해, TRA-MAC 가 프리앰블 센싱 사이클 및 프리앰블 전송 길이를 트래픽 변화에 적응적으로 동적으로 조절할 수 있다는 것이 입증된다. 특히, TRA-MAC 는 지연과 에너지 사이의 트레이드-오프를 해결함으로써, WSN 에서의 동시발생-집중적 트래픽 환경에 잘 대처하도록 설계된다. TRA-MAC 는 인프라 구축 모니터링, 보안 분야와 같은 시간이 매우 중요한 센서 어플리케이션에 더욱 적합하게 될 것이다.

상기에서는 본 발명을 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다.

10 : 마스터 장치
20 : 슬레이브 장치
200 : 센서 네트워크 마스터 장치
210 : 전송률 평가부
220 : 설정부
230 : 저장부
240 : 송신부

Claims

전송률 적응적으로 저전력 리스닝을 제어하기 위한 센서 네트워크 마스터 장치로서,
상기 마스터 장치와 통신하는 적어도 하나 이상의 슬레이브 장치의 전송률 (transmission rate) 을 각각 평가하는 전송률 평가부;
평가된 상기 전송률을 기반으로 상기 적어도 하나 이상의 슬레이브 장치의 리스닝 사이클 (listening cycle) 을 각각 설정하는 설정부;
상기 하나 이상의 슬레이브 장치의 전송률에 관한 정보 및 리스닝 사이클에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 장치 관리 테이블 (device management table, DMT) 을 저장하는 저장부; 및
각각 설정된 상기 리스닝 사이클보다 긴 길이를 갖는 프리앰블을, 상기 적어도 하나 이상의 슬레이브 장치로 각각 송신하는 송신부를 포함하는, 센서 네트워크 마스터 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 설정부는 상기 전송률의 증가에 응답하여 상기 리스닝 사이클을 감소시키고, 상기 전송률의 감소에 응답하여 상기 리스닝 사이클을 증가시키는, 센서 네트워크 마스터 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 전송률 평가부는 소정 길이의 전송률 평가 (transmission rate assessment, TRA) 기간 동안, 상기 적어도 하나 이상의 슬레이브 장치의 통신 빈도를 각각 카운팅하는 카운팅 모듈을 포함하는, 센서 네트워크 마스터 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 설정부는 현재 TRA 기간의 통신 빈도 및 상기 현재 TRA 기간의 이전 TRA 기간의 통신 빈도를 기반으로 상기 리스닝 사이클을 설정하는, 센서 네트워크 마스터 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 설정부는 상기 현재 TRA 기간의 통신 빈도 및 상기 이전 TRA 기간의 통신 빈도 중 어느 하나를 가중하여 반영함으로써 상기 리스닝 사이클을 설정하는, 센서 네트워크 마스터 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 설정부는 TRA 타이머의 타임아웃 이벤트 발생에 응답하여, 상기 적어도 하나 이상의 슬레이브 장치들 전부에 대해서 리스닝 사이클을 재설정하는, 센서 네트워크 마스터 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 송신부는 상기 리스닝 사이클에 관한 정보가 존재하지 않을 경우 최대 프리앰블 길이로 상기 프리앰블을 전송하는, 센서 네트워크 마스터 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 송신부는 설정된 상기 리스닝 사이클에 관한 정보를 상기 적어도 하나 이상의 슬레이브 장치로 각각 송신하는, 센서 네트워크 마스터 장치.
제 1 항에 있어서,
설정된 상기 리스닝 사이클은 허용가능한 최대 지연을 기반으로 설정된 상한 한계 (upper bound, UB) 를 가지는, 센서 네트워크 마스터 장치.
제 1 항에 있어서,
설정된 상기 리스닝 사이클은 TRA 기간의 2 배로 설정된 하한 한계 (lower bound, LB) 를 가지는, 센서 네트워크 마스터 장치.
마스터 장치에 의해 수행되는, 전송률 적응적으로 저전력 리스닝을 제어하기 위한 방법으로서,
상기 마스터 장치와 통신하는 적어도 하나 이상의 슬레이브 장치의 전송률 (transmission rate) 을 각각 평가하는 단계;
평가된 상기 전송률을 기반으로 상기 적어도 하나 이상의 슬레이브 장치의 리스닝 사이클 (listening cycle) 을 각각 설정하는 단계;
상기 하나 이상의 슬레이브 장치의 전송률에 관한 정보 및 리스닝 사이클에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 장치 관리 테이블 (device management table, DMT) 을 저장하는 단계; 및
각각 설정된 상기 리스닝 사이클보다 긴 길이를 갖는 프리앰블을, 상기 적어도 하나 이상의 슬레이브 장치로 각각 송신하는 단계를 포함하는, 전송률 적응적으로 저전력 리스닝을 제어하기 위한 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 설정하는 단계는 상기 전송률의 증가에 응답하여 상기 리스닝 사이클을 감소시키고, 상기 전송률의 감소에 응답하여 상기 리스닝 사이클을 증가시키는, 전송률 적응적으로 저전력 리스닝을 제어하기 위한 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 평가하는 단계는 소정 길이의 전송률 평가 (transmission rate assessment, TRA) 기간 동안, 상기 적어도 하나 이상의 슬레이브 장치의 통신 빈도를 각각 카운팅하는 단계를 포함하는, 전송률 적응적으로 저전력 리스닝을 제어하기 위한 방법.
제 13 항에 있어서,
상기 설정하는 단계는 현재 TRA 기간의 통신 빈도 및 상기 현재 TRA 기간의 이전 TRA 기간의 통신 빈도를 기반으로 상기 리스닝 사이클을 설정하는, 전송률 적응적으로 저전력 리스닝을 제어하기 위한 방법.
제 14 항에 있어서,
상기 설정하는 단계는 상기 현재 TRA 기간의 통신 빈도 및 상기 이전 TRA 기간의 통신 빈도 중 어느 하나를 가중하여 반영함으로써 상기 리스닝 사이클을 설정하는, 전송률 적응적으로 저전력 리스닝을 제어하기 위한 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 설정하는 단계는 TRA 타이머의 타임아웃 이벤트 발생에 응답하여, 상기 적어도 하나 이상의 슬레이브 장치들 전부에 대해서 리스닝 사이클을 재설정하는, 전송률 적응적으로 저전력 리스닝을 제어하기 위한 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 송신하는 단계는 상기 리스닝 사이클에 관한 정보가 존재하지 않을 경우 최대 프리앰블 길이로 상기 프리앰블을 전송하는, 전송률 적응적으로 저전력 리스닝을 제어하기 위한 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 송신하는 단계는 또한 설정된 상기 리스닝 사이클에 관한 정보를 상기 적어도 하나 이상의 슬레이브 장치로 각각 송신하는, 전송률 적응적으로 저전력 리스닝을 제어하기 위한 방법.
제 11 항에 있어서,
설정된 상기 리스닝 사이클은 허용가능한 최대 지연을 기반으로 설정된 상한 한계 (upper bound, UB) 를 가지는, 전송률 적응적으로 저전력 리스닝을 제어하기 위한 방법.
제 12 항에 있어서,
설정된 상기 리스닝 사이클은 TRA 기간의 2 배로 설정된 하한 한계 (lower bound, LB) 를 가지는, 전송률 적응적으로 저전력 리스닝을 제어하기 위한 방법.