KR101715242B1 - 근거리 무선 통신 시스템 및 그 통신 방법 - Google Patents

근거리 무선 통신 시스템 및 그 통신 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 근거리 무선 통신 시스템 및 그 통신 방법에 관한 것이다.
복수의 노드를 포함하는 근거리 무선 통신 시스템의 통신 방법에 있어서, 상기 복수의 노드 중에서 적어도 하나의 노드는 1홉 단위에 위치한 이전 노드로부터 데이터를 수신하는 단계, 상기 데이터의 헤더 파일로부터 상기 데이터의 최종 목적지에 해당하는 목적지 노드 및 상기 이전 노드의 주소를 각각 추출하는 단계, 상기 목적지 노드로의 경로를 검색하기 위해 복수의 주변 노드로 신호를 송신하고, 상기 주변 노드들로부터 상기 신호에 대한 응답 신호를 수신하는 단계, 상기 수신한 응답 신호의 세기에 따라 1홉 단위로 이격된 제1 인접 노드를 선택하여 상기 제1 인접 노드의 주소를 추출하는 단계, 상기 이전 노드의 주소와 상기 제1 인접 노드의 주소의 동일 여부를 비교하는 단계, 그리고 상기 이전 노드의 주소와 상기 제1 인접 노드의 주소가 상이하면, 상기 제1 인접 노드로 상기 데이터를 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 근거리 무선 통신 시스템 및 그 통신 방법에 따르면, 근거리 개인무선 통신망(WPAN)에 있어 데이터 전송 시에 발생하는 한 홉 관계의 데이터 구간 반복 현상을 빠르게 검출하고 보완하여 한 홉 관계의 데이터 구간 반복을 예방할 수 있어 데이터의 전달 효율을 높일 수 있는 이점이 있다.

Description

근거리 무선 통신 시스템 및 그 통신 방법{Local wireless communication system and communication method using thereof}
본 발명은 근거리 무선 통신 시스템 및 그 통신 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 무선개인통신에 있어서 한 홉 관계의 데이터 구간 반복 현상을 예방하여 통신의 효율성을 높이는 근거리 무선 통신 시스템 및 그 통신 방법에 관한 것이다.
근거리 무선개인통신(WPAN: Wireless Personal Area Network)은 사용자 주변의 근거리에 존재하는 다양한 미디어 기기들 간에 무선 통신 네트워크를 나타내며, 기존의 개인 통신망을 무선으로 구현한다. 즉, 사용자가 소유하고 있는 기기가 제각기 그 사용자의 편리성을 목적으로 한 네트워크를 만든다는 의미이다.
이러한 근거리 무선개인통신은 저전력을 사용하며, 10m 이내의 전송 범위로 개인 사무실 또는 가정 등의 공간에서 무선 접속이 가능하도록 하며, 센서 등에 장착할 수 있을 정도의 작은 크기를 가지는 장점이 있어, 지능형 홈 네트워크에서의 원격 모니터링, 생성 공정 자동 제어, 창고 물류 관리, 병원에서의 환자 원격 모니터링 및 외부 침입 탐지를 위한 보안 시스템 등 다양한 분야에서 응용될 것으로 기대된다.
이러한 근거리 무선개인통신에서 데이터를 원하는 목적지까지 전달할 수 있는 경로를 나타내는 라우팅 테이블의 생성이 매우 중요하다. 모든 개인무선통신 기기의 라우팅 경로는 자신을 기준으로 하여 목적지 기기까지 데이터를 전달할 수 있는 경로를 가지게 되며, 이는 자신이 목적지 기기까지 데이터를 전달할 때 가장 중요한 정보이며, 마찬가지로 다른 기기가 자신을 통해 목적지 기기까지 데이터 전달을 할 때 사용되는 기준이 된다.
그러나, 이러한 라우팅 경로를 저장하고 있는 라우팅 테이블은 자신을 기준으로 생성되지만 목적지 기기까지 가는 모든 경로를 가지고 있지 않는다. 즉, 목적지 기기까지 가는 경로로써 가장 좋은 다음 홉 관계인 기기를 가리키고 있기 때문에 한 홉 관계의 기기간에 구간반복 현상이 발생하여 데이터가 목적지까지 전달되지 못하는 문제점이 발생할 수 있다.
이에 따라 일반적으로 라우팅 경로의 오류를 해결하기 위해 설정된 값에 대한 시간이 지날 때까지도 목적지에 데이터가 전달되지 못하면 전송지에 오류 메시지를 알려주는 방식인 TTL(Time To Live)이 이용되고 있다. TTL이란 데이터를 최초에 전달하는 기기로부터 시작하여 TTL 값이 설정된 값으로 시간이 점차 줄어들어 0으로 값이 바뀌는 타이머를 나타낸다. 이러한 TTL은 일반적인 라우팅 경로의 오류를 해결하기 위해 가장 범용적으로 사용 가능한 방법이지만, 한 홉 관계의 기기간에 구간 반복 현상이 발생하였을 경우, 일정한 시간 동안 기다려서 오류를 알리고 최초 데이터 전송하는 기기는 다시 데이터를 재전송해야 하는 문제점이 있다. 그러므로 데이터 전송 시에 한 홉 관계의 데이터 구간 반복을 감지하고 이를 예방하여 데이터 전송의 효율성을 높이는 기술이 요구된다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 한국공개특허 제2011-0046861호(2011.05.06 공개)에 개시되어 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 무선개인통신에 있어서 한 홉 관계의 데이터 구간 반복 현상을 예방하여 통신의 효율성을 높이는 근거리 무선 통신 시스템 및 그 통신 방법을 제공하는 것이다.
이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 실시예에 따르면, 복수의 노드를 포함하는 근거리 무선 통신 시스템의 통신 방법에 있어서, 상기 복수의 노드 중에서 적어도 하나의 노드는 1홉 단위에 위치한 이전 노드로부터 데이터를 수신하는 단계, 상기 데이터의 헤더 파일로부터 상기 데이터의 최종 목적지에 해당하는 목적지 노드 및 상기 이전 노드의 주소를 각각 추출하는 단계, 상기 목적지 노드로의 경로를 검색하기 위해 복수의 주변 노드로 신호를 송신하고, 상기 주변 노드들로부터 상기 신호에 대한 응답 신호를 수신하는 단계, 상기 수신한 응답 신호의 세기에 따라 1홉 단위로 이격된 제1 인접 노드를 선택하여 상기 제1 인접 노드의 주소를 추출하는 단계, 상기 이전 노드의 주소와 상기 제1 인접 노드의 주소의 동일 여부를 비교하는 단계, 그리고 상기 이전 노드의 주소와 상기 제1 인접 노드의 주소가 상이하면, 상기 제1 인접 노드로 상기 데이터를 전송하는 단계를 포함한다.
상기 이전 노드의 주소와 상기 제1 인접 노드의 주소가 동일하면, 상기 주변 노드들로부터 수신한 응답 신호의 세기가 상기 제1 인접 노드 다음으로 큰 제2 인접 노드를 선택하고 상기 제2 인접 노드로부터 수신된 데이터를 통하여 주소를 추출하는 단계, 그리고 상기 제2 인접 노드로 상기 데이터를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 이전 노드의 주소와 상기 제1 인접 노드의 주소가 동일하면, 상기 주변노드들 중에서 상기 목적지 노드까지 가는 홉의 개수가 가장 적은 제2 인접 노드를 선택하고 상기 제2 인접 노드로부터 수신된 데이터를 통하여 주소를 추출하는 단계, 그리고 상기 제2 인접 노드로 상기 데이터를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 인접 노드가 복수 개가 선택이 되면, 각각의 복수의 제2 인접 노드로부터 수신된 신호의 수신 강도가 가장 큰 노드를 선택할 수 있다.
상기 복수의 주변 노드로부터 주기적으로 신호를 수신하여 채널 상태를 판단하는 단계, 그리고 상기 이전 노드의 주소와 상기 제1 인접 노드의 주소가 동일한 경우, 채널 상태가 기준 값보다 작으면, 상기 주변 노드들로부터 수신한 응답 신호의 세기가 상기 제1 인접 노드 다음으로 큰 제2 인접 노드를 선택하여 상기 제2 인접 노드로 데이터를 전송하고, 채널 상태가 기준 값보다 크거나 같으면, 상기 주변노드들 중에서 상기 목적지 노드까지 가는 홉의 개수가 가장 적은 제2 인접 노드를 선택하여 상기 제2 인접 노드로 데이터를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 복수의 노드를 포함하는 근거리 무선 통신 시스템에 있어서, 상기 복수의 노드 중에서 적어도 하나의 노드는 1홉 단위에 위치한 이전 노드로부터 데이터를 수신하고, 상기 데이터의 목적지 노드로의 경로를 검색하기 위해 복수의 주변 노드로 신호를 송신하고, 상기 주변 노드들로부터 사기 신호에 대한 응답 신호를 수신하는 데이터 통신부, 상기 데이터의 헤더 파일로부터 상기 데이터의 최종 목적지에 해당하는 상기 목적지 노드 및 상기 이전 노드의 주소를 각각 추출하여 라우팅 테이블에 기록하는 라우팅 테이블 부, 상기 수신한 응답 신호의 세기에 따라 1홉 단위로 이격된 제1 인접 노드를 선택하여 상기 제1 인접 노드의 주소를 추출하는 노드 선택부, 그리고 상기 이전 노드의 주소와 상기 제1 인접 노드의 주소의 동일 여부를 비교하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 이전 노드의 주소와 상기 제1 인접 노드의 주소가 상이하면, 상기 제1 인접 노드로 상기 데이터를 전송하도록 제어한다.
본 발명에 따른 근거리 무선 통신 시스템 및 그 통신 방법에 따르면, 근거리 개인무선 통신망(WPAN)에서 데이터 전송 시에 발생하는 인접하는 한 홉 관계의 노드들 사이에서 데이터가 반복적으로 송수신되는 구간 반복 현상을 빠르게 검출할 수 있고 검출 즉시 데이터를 전달할 다음 노드를 변경하여 한 홉 관계의 구간 반복을 예방할 수 있어 데이터의 전달 효율을 높일 수 있는 이점이 있다.
도 1은 근거리 무선 통신 시스템에서 네트워크로 연결된 복수의 노드를 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 근거리 무선 통신 시스템에서 노드의 구성을 나타낸 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 근거리 무선 통신 시스템에서의 통신 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 근거리 무선 통신에서 노드의 데이터 구간 반복 현상을 감지하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 근거리 무선 통신에서 노드의 데이터 구간 반복 현상을 예방하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
도 1은 일반적인 근거리 무선 통신 시스템에서 네트워크로 연결된 복수의 노드를 나타낸 예시도이다.
도 1은 다중 홉(hop)으로 이루어진 무선 통신 네트워크의 일부를 도시한 것으로서, 전체적인 근거리 무선 통신 시스템에 포함되는 복수의 노드들은 트리 또는 메쉬 형태의 구조를 갖는 무선 통신 네트워크를 형성하고 있다.
도 1에서와 같이 각각의 노드(노드1, 노드2, 노드3, 노드4, 노드5, 노드6)들은 목적지 노드까지 전송하기 위해 아래 표 1과 같은 라우팅 테이블을 생성하여 활용한다.
Figure 112016017797158-pat00001
표 1은 도 1에서의 노드1의 라우팅 테이블을 나타낸다. 먼저, Target address는 보내고자 하는 목적지 노드의 주소 값을 나타내고, Status는 자신의 현재 상태를 나타낸다. 또한, Next-hop Address는 현재 라우팅 테이블을 가지고 있는 노드가 목적지 노드까지 전송하기 위해 다음 번에 데이터를 전송해야 하는 한 홉 관계의 이웃한 노드의 주소 값을 나타낸다.
각각의 노드는 표 1과 같은 라우팅 테이블을 활용하여 목적지 노드로 해당 데이터를 전송하는데, Status의 값이 ok라는 의미는 해당 노드가 라우팅 테이블을 이용하여 데이터 전달이 가능하다는 것을 나타낸다.
표 1의 라우팅 테이블을 보면, 목적지 노드까지의 가는 전체 경로를 저장한 상태에서 이웃 노드를 선택하는 것이 아니라 목적지 노드까지 데이터를 전달하기 위해 통신이 가능한 한 홉 관계의 이웃 노드를 선택하여 전달하는 것을 알 수 있다.
이를 통해 목적지 노드까지 데이터를 전달하고자 하는 노드는 이웃 노드에게 데이터를 전달하고 이를 수신한 이웃 노드는 자신의 라우팅 테이블을 확인하여 목적지 노드까지 가기 위한 가장 좋은 한 홉 관계의 이웃 노드에게 데이터를 전달하는 방식으로 목적지 노드까지 데이터를 전달하게 된다. 이러한 라우팅 테이블은 각각 노드마다 고유하게 존재하게 되며, 자신의 이웃 노드가 어떤 라우팅 테이블을 가지고 있는지를 비교하지 않고 자신만의 고유한 라우팅 테이블을 생성하게 된다.
하지만, 해당 노드는 주변 노드가 가지고 있는 라우팅 테이블을 각각 비교하여 생성하는 것이 아닌 자신을 기준으로 목적지 노드까지 데이터를 전달하고자 하는 다음 전달 노드의 경로만을 가지고 라우팅 테이블을 생성하므로, 인접하는 한 홉 관계의 노드들 사이에서 데이터가 반복적으로 송수신되는 구간 반복 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기와 같은 한 홉 관계의 데이터 구간 반복 문제를 감지하고 이를 예방할 수 있는 근거리 무선 통신 시스템 및 그 방법을 제안한다.
본 발명의 실시예에 따른 근거리 무선통신 시스템에 포함되는 복수의 노드들은 라우팅 경로에 대한 정보를 알고 있다고 가정한다. 만약, 라우팅 경로가 없을 경우에는 PREQ(Route Request), RREP(Route Reply), RERR(Route Error)와 같은 메시지를 송수신하여 목적지 노드에서부터 자신의 노드까지의 역 경로 정보를 활성화하여 라우팅 경로를 파악할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 근거리 무선 통신 시스템에서 노드의 구성을 나타낸 블럭도이다.
도 2에 나타낸 노드(100는 본 발명의 실시예에 따른 근거리 무선 통신 시스템에 포함되는 임의의 노드를 나타내며, 데이터 통신부(110), 라우팅 테이블부(120), 노드 선택부(130) 및 제어부(140)를 포함한다.
먼저, 데이터 통신부(110)는 1홉 단위에 위치한 이전 노드로부터 데이터를 수신하고, 데이터가 도달하고자 하는 목적지 노드를 향해 인접 노드로 데이터를 송신한다.
만일 노드(100)가 검침 기기 또는 특정 기기와 연결되어 있는 엔드 노드일 경우 해당 검침 기기 또는 특정 기기로부터 데이터를 수신하고, 이와 달리 엔드 노드가 아닌 경우 자신과 1홉 단위에 위치한 인접 노드에서 전송된 데이터를 수신하여 전달한다. 여기서 자신과 1홉 단위에 위치한 인접 노드란, 데이터를 최초 전송한 엔드 노드일수도 있고, 엔드 노드와 목적지 노드 사이의 경로 상에 존재하는 중간 노드에 해당될 수도 있다.
그리고 데이터 통신부(110)는 복수의 주변 노드로 신호를 송신하고 그에 따라 응답 신호를 수신한다. 이때, 데이터 통신부(110)는 주변 노드들로부터 주기적으로 신호를 수신할 수 있다.
그리고 데이터 통신부(110)는 복수의 주변 노드로 목적지 노드의 주소를 포함한 홉의 개수를 요청하는 신호를 송신하면, 그에 따른 응답 신호로 홉의 개수를 수신할 수 있다.
라우팅 테이블부(120)는 수신한 데이터의 헤더 파일로부터 데이터의 최종 목적지에 해당하는 목적지 노드 및 이전 노드의 주소를 각각 추출하여 라우팅 테이블에 기록한다.
라우팅 테이블부(120)는 목적지 노드 주소, 통신 상태 정보, 해당 데이터를 전송할 다음 노드의 주소뿐 아니라 데이터를 송신한 노드의 주소를 작성할 수 있도록 라우팅 테이블을 생성하고 기록한다.
노드 선택부(130)는 수신한 응답 신호의 세기에 따라 1홉 단위로 이격된 제1 인접 노드를 선택하여 제1 인접 노드를 선택한다. 즉, 노드 선택부(130)는 수신된 응답 신호의 세기 값이 가장 큰 노드를 제1 인접 노드로 선택한다.
제어부(140)는 이전 노드의 주소와 제1 인접 노드의 주소의 동일 여부를 비교한다. 그리고 제어부(140)는 이전 노드의 주소와 제1 인접 노드의 주소가 상이하면 제1 인접 노드로 데이터를 전송하도록 제어하며, 이전 노드의 주소와 제1 인접 노드의 주소가 동일하면, 제2 인접 노드를 선택한다.
이때, 제어부(140)는 제2 인접 노드를 선택하는 방법에 있어서, 수신한 응답 신호의 세기가 제1 인접 노드 다음으로 큰 노드를 선택하거나 주변 노드로부터 수신한 목적지 노드까지의 홉의 개수가 가장 적은 값을 가지는 노드를 선택할 수 있다.
그리고 제어부(140)는 제2 인접 노드를 선택하면, 제2 인접 노드의 주소를 추출하여 데이터를 전송하도록 제어한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 근거리 무선 통신 시스템에서의 통신 방법을 나타낸 순서도이다.
먼저, 해당 노드(100)는 1홉 단위에 위치한 이전 노드로부터 데이터를 수신한다(S310).
여기서 노드(100)는 1홉 단위에 위치한 주변 노드들과 통신을 하며, 노드가 엔드 노드일 경우, 검침 데이터를 생성하거나 특정 데이터를 생성하는 기기로부터 데이터를 수신할 수 있다. 이때, 실시간으로 데이터를 수신할 수 있고, 특정 시간 간격으로 데이터를 수신할 수 있다.
다음으로 해당 노드(100)는 수신한 데이터의 헤더 파일로부터 최종 목적지에 해당하는 목적지 노드와 이전 노드의 주소를 각각 추출하여 라우팅 테이블에 기록한다(S320).
노드(100)는 데이터를 수신하면, 해당 데이터의 헤더 파일을 분석하여 기존의 라우팅 테이블에 이전 노드의 주소를 더 포함하는 라우팅 테이블을 생성하고 기록한다.
노드(100)는 목적지 노드로의 경로를 검색하기 위해 복수의 주변 노드로 신호를 송신하고, 주변 노드들로부터 신호에 대한 응답 신호를 수신한다(S330). 그리고 노드(100)는 수신한 응답 신호의 세기에 따라 1홉 단위로 이격된 제1 인접 노드를 선택하여 제1 인접 노드의 주소를 추출한다(S340).
노드(100)는 주변 노드들로부터 응답 신호의 수신 강도가 가장 큰 순서대로 나열할 수 있으며, 수신한 응답 신호의 수신 강도가 가장 큰 노드를 제1 인접 노드로 선택하고, 해당 응답 신호를 분석하여 제1 인접 노드의 주소를 추출한다.
제1 인접 노드의 주소를 추출하면, 노드(100)는 생성한 라우팅 테이블에 데이터를 전송할 다음 노드의 주소에 기록할 수 있다.
그리고, 노드(100)는 이전 노드의 주소와 제1 인접 노드의 주소의 동일 여부를 비교한다(S350).
즉, 노드(100)는 데이터를 전송받은 노드의 주소와 데이터를 전송할 노드의 주소를 비교하여, 데이터를 전송받은 노드로 다시 데이터를 전송하는 한 홉 단위 노드간에 반복 현상이 발생하는지를 미리 확인한다.
먼저, 노드(100)는 이전 노드의 주소와 제1 인접 노드의 주소가 상이하면, 제1 인접 노드의 주소로 데이터를 전송한다(S360). 즉, 이전 노드의 주소와 제1 인접 노드의 주소가 상이하다는 것은 데이터 전송의 구간 반복이 일어나지 않음을 나타내므로 노드(100)는 해당 데이터를 제1 인접 노드로 전송한다.
반면, 노드(100)는 이전 노드의 주소와 제1 인접 노드의 주소가 동일하면, 제1 인접 노드를 제외한 나머지 노드들 중에서 제2 인접 노드를 선택하고, 선택된 제2 인접 노드로 데이터를 전송한다(S370).
즉, 해당 노드(100)는 이전 노드의 주소와 제1 인접 노드의 주소가 동일하면, 인접하는 한 홉 관계의 노드들 사이에서 데이터가 반복적으로 송수신되는 구간 반복 문제가 발생함을 인지하고, 해당 데이터를 전송할 다른 노드인 제2 인접 노드를 검색한다.
이때, 노드(100)는 주변 노드들로부터 수신한 응답 신호의 세기가 제1 인접 노드 다음으로 큰 노드를 제2 인접 노드로 선택할 수 있다.
노드(100)는 S330 단계에서 실시간으로 주변 노드로부터 수신한 응답 신호 중에서 제1 인접 노드를 제외하고 응답 신호 세기가 가장 큰 노드를 제2 인접 노드로 선택할 수 있다. 또는 노드(100)는 각각의 주변 노드로부터 목적지 노드까지 가는 홉의 개수를 수신하여, 해당 노드(100)는 홉의 개수가 가장 적은 노드를 제2 인접 노드로 선택할 수 있다.
즉, 주변 노드들은 노드(100)로부터 수신한 목적지 노드의 주소를 통해 해당 목적지 노드까지 경로를 검색하고, 해당 목적지 노드로부터 역경로 정보를 통해 홉의 개수를 파악하여 노드(100)로 전송한다. 그러면 노드(100)는 주변 노드들로부터 이러한 홉의 개수를 수신하여 제1 인접 노드를 제외한 노드 중에서 가장 작은 홉의 개수를 가지는 노드를 제2 인접 노드로 선택할 수 있다.
이때, 가장 작은 홉의 개수를 가지는 노드가 둘 이상의 복수 개일 경우, 노드(100)는 가장 작은 홉의 개수를 가지는 노드들 중에서 수신된 응답 신호의 신호 강도가 가장 큰 노드를 제2 인접 노드로 선택할 수 있다.
이와 같이, 노드(100)는 응답 신호의 세기 또는 목적지까지의 홉의 개수를 이용하여 제2 인접 노드를 선택할 수 있는데, 노드(100)는 각각의 주변 노드의 채널 상태를 판단하여 채널 상태에 따라 제2 인접 노드를 선택하는 방안을 달리 할 수 있다.
복수의 주변 노드의 응답신호의 세기 즉, 복수의 주변 노드의 채널 상태가 기준 값보다 작으면, 복수의 주변 노드의 채널 상태는 좋지 않은 것으로 판단한다. 채널 상태가 좋지 않은 경우에는, 해당 데이터를 전송할 때 정확도를 높이기 위해 노드(100)는 주변 노드들로부터 수신한 응답 신호의 세기가 제1 인접 노드 다음으로 큰 노드를 제2 인접 노드로 선택할 수 있다.
한편, 복수의 주변 노드의 채널 상태가 기준 값보다 크거나 같으면, 복수의 주변 노드의 채널 상태가 좋으므로 해당 데이터를 보다 신속하게 전달하기 위해 주변 노드들 중에서 목적지 노드까지 가는 홉의 개수가 가장 적은 노드를 제2 인접 노드로 선택할 수 있다.
여기서, 복수의 주변 노드의 채널 상태를 판단하는 기준은 복수의 주변 노드들의 신호 세기의 평균값을 연산하여 기준값과 비교함으로써, 채널 상태를 판단할 수 있고, 각각의 노드들의 신호 세기를 기준값과 비교하여 기준값보다 작은 노드의 개수 또는 기준값보다 같거나 큰 노드의 개수를 이용하여 채널 상태를 판단할 수 있다. 이와 같이 채널 상태를 판단하는 기준은 추후에 사용자에 의해 용이하게 변경 설계 가능하다.
다음으로는, 도 4 및 도 5를 통하여 본 발명의 실시예에 따른 데이터 구간 반복 현상이 발생하여 이를 예방하는 과정에 대해서 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 근거리 무선 통신에서 노드의 데이터 구간 반복 현상을 감지하는 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 근거리 무선 통신에서 노드의 데이터 구간 반복 현상을 예방하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 근거리 무선 통신의 복수의 노드(노드1, 노드2, 노드3, 노드4, 노드5)들은 각각 데이터를 수신하면, 해당 노드마다 라우팅 테이블을 생성한다.
설명의 편의상 도 4에서는 노드2와 노드3이 다른 노드에 비해 거리가 가깝거나 신호의 세기가 강하다고 가정하며, 데이터의 목적지 노드는 노드6으로 데이터는 노드1에서 출발한다고 가정한다.
먼저, 도 4를 보면 노드1로부터 데이터를 수신한 노드2는 본 발명의 실시예와 같은 방법을 통해 기존 라우팅 테이블에 이전 노드의 주소를 기록할 수 있도록 라우팅 테이블을 생성하고, 노드1의 주소를 기록한다. 그리고 노드2는 주변 노드들로부터 수신한 응답 신호 세기가 가장 큰 노드3을 선택하여 노드3의 주소를 라우팅 테이블에 기록한다. 그리고 노드1과 노드3의 주소를 비교하는데, 노드1의 주소와 노드3의 주소가 상이하므로 노드 2는 노드 3으로 해당 데이터를 전송한다.
그리고 노드2로부터 데이터를 수신한 노드3도 동일한 방법으로 라우팅 테이블을 생성하고 기록한다. 즉, 노드3은 주변 노드로부터 신호를 보내고 그에 따른 응답 신호가 가장 큰 노드를 제1 인접 노드로 선택하게 된다.
이때, 주변 노드에 포함되는 노드2의 응답 신호가 가장 크기 때문에 도 4와 같이, 노드3은 노드2를 제1 인접 노드로 선택하게 된다. 즉, 노드 2와 노드 3간에 데이터 전송에 있어서 구간 반복의 현상이 발생하게 된다.
노드3은 제1 인접 노드로 선택된 노드2로 데이터를 전송하기 전에 제1 인접 노드로 선택된 노드2의 주소와 이전 노드인 노드2의 주소를 비교한다.
비교 결과 제1 인접 노드의 주소와 이전 노드의 주소가 동일하므로, 노드 3은 노드2를 제외한 다른 노드를 제2 인접 노드로 선택한다.
즉, 도 5와 같이, 노드3은 노드2를 제외한 다른 주변 노드들 중에서 응답 신호가 가장 큰 노드인 5를 선택하고, 노드 5로 데이터를 전송한다.
이처럼, 본 발명의 실시예에 따르면, 도 4와 같은 한 홉 단위의 노드간의 데이터 구간 반복 현상을 감지하면, 도 5와 같이 다음 전달할 노드를 변경함으로써 구간 반복을 예방하여 데이터의 전송을 원활하게 진행될 수 있도록 한다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 근거리 무선 통신 시스템 및 그 통신 방법에 따르면, 근거리 개인무선 통신망(WPAN)에서 데이터 전송 시에 발생하는 인접하는 한 홉 관계의 노드들 사이에서 데이터가 반복적으로 송수신되는 구간 반복 현상을 빠르게 검출할 수 있고 검출 즉시 데이터를 전달할 다음 노드를 변경하여 한 홉 관계의 데이터 구간 반복을 예방할 수 있어 데이터의 전달 효율을 높일 수 있는 이점이 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 노드 110: 데이터 통신부
120: 라우팅 테이블부 130: 노드 선택부
140: 제어부

Claims (10)

  1. 복수의 노드를 포함하는 근거리 무선 개인 통신 시스템의 통신 방법에 있어서,
    상기 복수의 노드 중에서 적어도 하나의 노드는 1홉 단위에 위치한 이전 노드로부터 데이터를 수신하는 단계,
    상기 데이터의 헤더 파일로부터 상기 데이터의 최종 목적지에 해당하는 목적지 노드 및 상기 이전 노드의 주소를 각각 추출하는 단계,
    상기 목적지 노드로의 경로를 검색하기 위해 복수의 주변 노드로 신호를 송신하고, 상기 주변 노드들로부터 상기 신호에 대한 응답 신호를 수신하는 단계,
    상기 수신한 응답 신호의 세기에 따라 1홉 단위로 이격된 제1 인접 노드를 선택하여 상기 제1 인접 노드의 주소를 추출하는 단계,
    상기 이전 노드의 주소와 상기 제1 인접 노드의 주소의 동일 여부를 비교하는 단계,
    상기 이전 노드의 주소와 상기 제1 인접 노드의 주소가 상이하면, 상기 제1 인접 노드로 상기 데이터를 전송하고, 상기 이전 노드의 주소와 상기 제1 인접 노드의 주소가 동일한 경우, 상기 복수의 주변 노드로부터 주기적으로 신호를 수신하여 채널 상태를 판단하는 단계, 그리고
    채널 상태가 기준 값보다 작으면, 상기 주변 노드들로부터 수신한 응답 신호의 세기가 상기 제1 인접 노드 다음으로 큰 제2 인접 노드를 선택하여 상기 제2 인접 노드로 데이터를 전송하고, 채널 상태가 기준 값보다 크거나 같으면, 상기 주변 노드들 중에서 상기 목적지 노드까지 가는 홉의 개수가 가장 적은 제2 인접 노드를 선택하여 상기 제2 인접 노드로 데이터를 전송하는 단계를 포함하는 근거리 무선 개인 통신 시스템의 통신 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 인접 노드가 복수 개가 선택이 되면, 각각의 복수의 제2 인접 노드로부터 수신된 신호의 수신 강도가 가장 큰 노드를 선택하는 근거리 무선 개인 통신 시스템의 통신 방법.
  5. 삭제
  6. 복수의 노드를 포함하는 근거리 무선 개인 통신 시스템에 있어서,
    상기 복수의 노드 중에서 적어도 하나의 노드는 1홉 단위에 위치한 이전 노드로부터 데이터를 수신하고, 상기 데이터의 목적지 노드로의 경로를 검색하기 위해 복수의 주변 노드로 신호를 송신하고, 상기 주변 노드들로부터 상기 신호에 대한 응답 신호를 수신하는 데이터 통신부,
    상기 데이터의 헤더 파일로부터 상기 데이터의 최종 목적지에 해당하는 상기 목적지 노드 및 상기 이전 노드의 주소를 각각 추출하여 라우팅 테이블에 기록하는 라우팅 테이블 부,
    상기 수신한 응답 신호의 세기에 따라 1홉 단위로 이격된 제1 인접 노드를 선택하여 상기 제1 인접 노드의 주소를 추출하는 노드 선택부, 그리고
    상기 이전 노드의 주소와 상기 제1 인접 노드의 주소의 동일 여부를 비교하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 이전 노드의 주소와 상기 제1 인접 노드의 주소가 상이하면, 상기 제1 인접 노드로 상기 데이터를 전송하도록 제어하고, 상기 이전 노드의 주소와 상기 제1 인접 노드의 주소가 동일한 경우, 상기 복수의 주변 노드로부터 주기적으로 신호를 수신하여 채널 상태를 판단하고 채널 상태가 기준 값보다 작으면, 상기 주변 노드들로부터 수신한 응답 신호의 세기가 상기 제1 인접 노드 다음으로 큰 제2 인접 노드를 선택하여 상기 제2 인접 노드로 데이터를 전송하고, 채널 상태가 기준 값보다 크거나 같으면, 상기 주변 노드들 중에서 상기 목적지 노드까지 가는 홉의 개수가 가장 적은 제2 인접 노드를 선택하여 상기 제2 인접 노드로 데이터를 전송하도록 제어하는 근거리 무선 개인 통신 시스템.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 제2 인접 노드가 복수 개가 선택이 되면, 각각의 복수의 제2 인접 노드로부터 수신된 신호의 수신 강도가 가장 큰 노드를 선택하는 근거리 무선 개인 통신 시스템.
  10. 삭제
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