KR102083796B1 - 원격검침에 사용되는 블루투스 메쉬 네트워크에서 트래픽 최적화 설정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원격검침에 사용되는 블루투스 메쉬 네트워크에서 트래픽 최적화 설정방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 근거리 무선통신 방식의 네트워크에서 다수의 장치를 멀티홉 통신 노드로 사용함으로써 통신거리의 확장이 가능하도록 하며, 전체 메쉬 네트워크에 포함된 장치 사이에서 패킷의 전달 상태를 탐지하여 네트워크 전체의 TTL을 최적화된 방법으로 설정하도록 하는 원격검침에 사용되는 블루투스 메쉬 네트워크에서 트래픽 최적화 설정방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면 기존에 사용되는 블루투스 메쉬 네트워크에 비해 빠른 제어와 빠른 상태응답이 가능해지며, 자동으로 신호 트래픽을 제어할 수 있어서 기존 시스템에 비해 신뢰성이 향상된 무선 데이터 통신망을 구현할 수 있는 효과가 있다.

Description

원격검침에 사용되는 블루투스 메쉬 네트워크에서 트래픽 최적화 설정방법{A METHOD OF OPTIMIZATION FOR THE TRFFIC IN BLUETOOTH MESH NETWORK IN THE REMOTE METERING}

본 발명은 원격검침에 사용되는 블루투스 메쉬 네트워크에서 트래픽 최적화 설정방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 근거리 무선통신 방식의 네트워크에서 다수의 장치를 멀티홉 통신 노드로 사용함으로써 통신거리의 확장이 가능하도록 하며, 전체 메쉬 네트워크에 포함된 장치 사이에서 패킷의 전달 상태를 탐지하여 네트워크 전체의 TTL을 최적화된 방법으로 설정하도록 하는 원격검침에 사용되는 블루투스 메쉬 네트워크에서 트래픽 최적화 설정방법에 관한 것이다.

블루투스 메쉬 네트워크(BLE MESH NETWORK)는 N개의 릴레이노드에서 패킷이 발생되었을 때, 2배 내지 N배에 해당하는 패킷 증가현상이 발생되어 네트워크에 포함된 전체 노드에 동일한 패킷이 중첩적으로 전송된다.

도 1은 일반적인 블루투스 메쉬 네트워크의 구조를 나타낸 개념도이다.

종래기술에 따른 메쉬 네트워크에서는 N개의 노드가 포함된 네트워크(10)에서 출발노드(30)에서 전송된 데이터 패킷이 다른 노드를 거쳐서 최종적으로 도착노드(40)에 전송되도록 구성된다. 그리고 네트워크(10)를 관리하도록 설정된 마스터노드에서 각각의 노드에 상태보고 메시지의 전송을 요청하고, 이를 수신한 노드가 개별적으로 상태보고 패킷을 마스터노드에 전송한다.

제1 전송영역(20)은 출발노드(30)가 최초로 패킷을 송신하여 수신하는 노드가 분포하는 영역을 의미한다.

그런데, N개의 노드가 모두 패킷의 송수신에 관여하도록 설정되어 있기 때문에 N개의 노드에서 발생하는 무작위 상태보고 패킷 간에 충돌이 발생하고, 제어 패킷 간에도 충돌이 발생함으로 인해 네트워크(10) 내부에서 패킷의 상실(LOST)이 발생하게 된다.

이로 인해 네트워크(10)에 포함된 노드에 대한 제어가 되지 않거나, 마스터노드에 상태보고가 올라오지 않는 문제가 발생하며, 근거리 무선 데이터 통신에 대한 신뢰성이 떨어지는 원인이 된다.

또한 몇 개의 HOP으로 이루어진 네트워크인지를 확인할 수가 없어서 과도하게 높은 TTL(Time To Live)의 설정으로 인한 패킷의 재전송 량이 증가하는 문제가 생긴다.

만약 과도하게 낮은 TTL을 설정하는 경우에는 패킷의 송수신 단계가 조기에 종료하면서 패킷전달이 불가능해지는 상황이 발생하는 문제가 있다.

KR 10-2007-0074605 A KR 10-2010-0055496 A KR 10-2013-0000941 A

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 수도나 전기 등의 원격검침에서 다수의 장치를 통신경로로 활용함과 동시에 장치의 제어와 모니터링에 사용하기 위해 구성된 블루투스 메쉬 네트워크에서 패킷신호의 트래픽을 개선하기 위해 네트워크의 설정값을 자동으로 감지한 후 최적화된 설정값을 결정하도록 하는 원격검침에 사용되는 블루투스 메쉬 네트워크에서 트래픽 최적화 설정방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은 근거리 무선통신 방식의 메쉬 네트워크에 포함된 마스터노드(100) 및 릴레이노드(200) 사이에서 패킷의 전달 상태를 탐지하여 네트워크 상태를 조정하는 최적화 설정방법으로서, 상기 메쉬 네트워크(10)에 포함된 노드 중에서 특정 노드로부터 패킷신호가 송신되면, 상기 메쉬 네트워크(10)를 관리하는 마스터노드(100)의 테이블관리부(110)는 수신된 패킷신호로부터 기기의 ID를 확인하여 테이블에 인덱스를 부여하면서 기록하는 제1단계와; 상기 메쉬 네트워크(10)에 포함된 전체 노드의 수(N)가 정해지면, 상기 마스터노드(100)의 제어부(102)는 패킷신호를 송출할 시간 간격인 interval을 결정하는 제2단계와; 상기 제어부(102)는 상기 테이블에 인덱스와 함께 저장된 각각의 노드에 timeslot을 부여하며, 상기 테이블에 인덱싱된 순서대로 패킷신호의 timeslot을 부여하는 제3단계와; 상기 마스터노드(100)로부터 interval과 timeslot을 수신한 릴레이노드(200)가 상기 마스터노드(100)로부터 동기신호(sync signal) 패킷을 수신하면, 상기 마스터노드(100)에 상태보고를 실행하는 제4단계와; 상기 마스터노드(100)가 상기 테이블에 인덱싱된 노드로부터 상태보고 패킷이 수신되었는지를 확인하고, 상기 제어부(102)가 기준치 이상의 횟수만큼 상기 상태보고 패킷의 송신이 이루어지지 않은 릴레이노드(200)를 탐지하여 상기 테이블에서 삭제하는 제5단계와; 상기 마스터노드(100)가 상기 패킷의 송수신 및 전달 단계의 수를 조절하는 제6단계;를 포함한다.

상기 제6단계는 상기 마스터노드(100)가 깊이확인패킷을 상기 릴레이노드(200)에 전송하는 제6-1단계와; 상기 깊이확인패킷을 수신한 상기 릴레이노드(200)가 자신의 HOP을 1 증가시킨 후, 상태보고 패킷을 마스터노드(100)에 전송하는 제6-2단계와; 상기 상태보고 패킷을 전송한 릴레이노드(200)가 상기 제7단계에서 HOP이 1 증가된 깊이확인패킷을 네트워크(10)에 전송하는 제6-3단계와; 상기 제6-3단계에서 전송된 깊이확인패킷을 수신한 릴레이노드(200)는 상기 깊이확인패킷에 기록된 HOP과 자신의 테이블에 기록된 HOP을 비교하고, 자신의 테이블에 기록된 HOP 보다 작은 HOP을 갖는 깊이확인패킷은 처리하지 않고 무시하는 제6-4단계와; 상기 HOP을 증가시킬 수 없는 경우에 상기 깊이확인패킷의 전송을 종료하는 제6-5단계와; 상기 마스터노드(100)가 복수의 릴레이노드(200)로부터 전송된 상태보고 패킷의 내용을 확인하여 HOP 값을 테이블DB(112)에 저장된 테이블에 기록하는 제6-6단계와; 상기 제어부(102)가 복수의 릴레이노드(200)로부터 전송된 상태보고 패킷에 기록된 HOP 중에서 최대값을 확인하는 제6-7단계와; 상기 마스터노드(100)가 상기 HOP 중의 최대값에 여유값을 더해서 상기 메쉬 네트워크(10)의 TTL로 설정하는 제6-8단계;를 포함한다.

상기 테이블은 노드의 인덱스, 상기 노드를 구성하는 기기의 고유 ID, 상기 네트워크(10)의 내부에서 패킷의 송신 시간간격인 interval, 상기 노드 사이의 패킷의 송신 시점과 순서인 timeslot, 상기 네트워크(10) 내부에서 패킷의 재전송 한도를 나타내는 TTL, 전체 노드에 상기 패킷이 전달될 때까지의 재전송 횟수를 나타내는 HOP가 각각의 필드로 구분되어 기록되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 기존에 사용되는 블루투스 메쉬 네트워크에 비해 빠른 제어와 빠른 상태응답이 가능해지며, 자동으로 신호 트래픽을 제어할 수 있어서 기존 시스템에 비해 신뢰성이 향상된 무선 데이터 통신망을 구현할 수 있는 효과가 있다.

또한, 블루투스 메쉬 네트워크가 적용된 무선통신 시스템에서 다수의 노드에 대해 1개의 제어모듈로 신뢰성이 높은 제어 및 모니터링 시스템을 구성할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 블루투스 메쉬 네트워크의 구조를 나타낸 개념도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 마스터노드와 릴레이노드의 연결구조를 나타낸 블럭도.
도 3은 마스터노드의 구성요소를 나타낸 블럭도.
도 4는 테이블의 데이터 구성요소를 나타낸 표.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 테이블 작성 및 재작성 과정을 나타낸 순서도.
도 6은 상실된 릴레이노드의 결정 방법을 나타낸 개념도.
도 7은 노드의 TTL 설정방법을 나타낸 순서도.
도 8은 TTL의 설정기준을 나타낸 개념도.
도 9는 여유값을 반영한 TTL 설정기준을 나타낸 개념도.

이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 "원격검침에 사용되는 블루투스 메쉬 네트워크에서 트래픽 최적화 설정방법"(이하, '최적화방법'이라 함)을 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 마스터노드와 릴레이노드의 연결구조를 나타낸 블럭도이며, 도 3은 마스터노드의 구성요소를 나타낸 블럭도, 도 4는 테이블의 데이터 구성요소를 나타낸 표이다.

본 발명의 최적화방법은 2.4㎓ 무선통신(802.15.4) 네트워크에 포함된 복수의 블루투스 통신 프로토콜을 사용하는 단말기를 멀티홉(Multi-hop) 방식으로 통신거리를 확장하는 수단으로 사용하는 시스템에 적용된다. 본 발명에 포함된 복수의 노드(블루투스 단말기)는 다중경로로 데이터 패킷을 전송할 수 있으며, 패킷의 송수신 회수가 설정된 TTL의 설정값에 따라 적절한 회수만큼 패킷을 반복 송신하면서 데이터 통신망을 형성한다.

일반적으로 본 발명의 최적화방법이 적용되는 네트워크(10)는 CSMA(Carrier Sense Multiple Access)와 패킷의 재전송 알고리즘을 가지고 있는 시스템에 의해 운영된다. 그리고 네트워크(10)에 포함된 노드의 패킷 전송단계를 몇 단계까지 실행할 것인지를 정하는 방법으로서, 패킷의 송수신 과정에서 얻어지는 네트워크 상태정보를 토대로 최적화된 설정값을 찾는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 네트워크(10)에 포함된 복수의 노드는 원격검침 수단으로 사용되는 수도계량기, 전력검침기, 기타 원격에서 관리자가 사용량 등을 확인할 수 있도록 계측데이터를 제공하는 장치로 구성된다. 각각의 장치에는 수도나 전기 사용량 등을 계측하는 수단과, 계측값을 원격지의 관리자 또는 관리시스템에 전달하는 무선통신수단으로 구비된다. 특히 본 발명에서는 2.4㎓ 대역의 블루투스 통신 프로토콜을 사용하여 계측값을 전달하는 장치에 적용되는 것으로 설명한다.

본 발명의 실행에 사용되는 노드는 마스터노드(100)와 릴레이노드(200)로 구성된다.

마스터노드(100)는 하나의 네트워크(10)에 포함된 복수의 노드의 통신 알고리즘에 대한 설정값을 생성하고, 기록된 설정값을 변경하기 위해 동작하는 장치를 의미한다. 그리고 릴레이노드(200)는 패킷신호를 수신하여 다른 릴레이노드(200)에 송신하는 장치를 의미한다.

마스터노드(100)는 네트워크 운영을 위한 설정값을 생성하거나 변경하여 테이블에 기록한다. 릴레이노드(200)는 마스터노드(100)가 생성하거나 변경한 네트워크 설정값을 수신하여 자신의 테이블에 기록한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 마스터노드(100)와 릴레이노드(200)는 패킷의 송수신, 상태보고, 설정값 전달 등의 방식으로 정보를 교환하며, 동일한 네트워크(10)에 속하는 마스터노드(100)와 릴레이노드(200)는 패킷의 전송횟수 등의 정보를 동일한 값으로 공유하게 된다.

도 3에 기재된 마스터노드(100)의 구성요소는 릴레이노드(200)의 구성요소와 동일하지만, 일부 설정값의 생성이나 변경 권한을 마스터노드(100)가 갖는다는 점에서 차이가 있다.

제어부(102)는 각각의 노드를 통해 송수신되는 패킷신호를 생성하고, 설정값의 생성이나 변경, 테이블의 작성과 수정 등의 동작을 실행한다. 제어부(102)는 네트워크(10)의 상태를 확인하기 위한 메시지 등을 생성하여 마스터노드(100)와 릴레이노드(200)에 전송하고, 수신된 응답 패킷신호를 분석하여 네트워크(10)의 상태 또는 변경내용 등을 실시간으로 또는 주기적으로 파악한다.

패킷송신부(104)와 패킷수신부(106)는 블루투스 메쉬 네트워크망 안에서 전달되는 패킷신호를 안테나(108)를 통해 송신하거나 수신하여 제어부(102)에 전달한다.

테이블관리부(110)는 각각의 노드에 대한 설정정보를 저장하는 테이블을 생성하고, 생성된 테이블의 정보를 갱신하거나 수정, 삭제하는 기능을 실행한다. 생성된 테이블은 테이블DB(112)에 저장된다.

본 발명에서 테이블관리부(110)가 생성하여 관리하는 테이블에는 네트워크(10)를 구성하는 노드에 대한 정보와, 각각의 노드 사이의 패킷신호의 송수신에 관한 규칙을 설정한 값이 저장된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 테이블에는 각 노드의 인덱스, 각 노드를 구성하는 기기의 고유 ID, 네트워크(10)의 내부에서 패킷의 송신 시간간격인 interval, 각 노드 사이의 패킷의 송신 시점과 순서인 timeslot, 동일 네트워크(10) 내부에서 패킷의 재전송 한도를 나타내는 TTL, 전체 노드에 패킷이 전달될 때까지의 재전송 횟수를 나타내는 HOP가 각각의 필드를 구성한다.

마스터노드(100)와 릴레이노드(200)의 각각에 대한 정보는 각각의 기기에 포함된 테이블DB(112)에 저장된 테이블에 기록된다. 하나의 메쉬 네트워크(10)에 포함된 모든 노드에는 전체 노드에 대한 정보 테이블이 동일하게 저장되며, 어느 하나의 노드에 대한 정보가 변경된 경우에 전체 기기의 테이블도 함께 갱신된다.

테이블관리부(110)는 네트워크(10)의 설정시에 ID를 포함하는 설정값을 테이블에 기록하며, 새로운 기기의 추가나 기존 기기의 제거 등의 이벤트 발생시에 네트워크(10)에 속한 노드의 새로운 설정값에 따라 테이블을 변경한다.

이상과 같은 마스터노드(100) 및 릴레이노드(200)를 사용하여 트래픽을 최적화하기 위한 설정방법에 대해서 설명한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 테이블 작성 및 재작성 과정을 나타낸 순서도이며, 도 6은 상실된 릴레이노드의 결정 방법을 나타낸 개념도이다.

블루투스 메쉬 네트워크(10)에 포함된 노드 중에서 특정 노드로부터 무작위적으로 트래픽이 발생하면서 데이터 패킷신호가 송신된다.(S102) 통상적으로 네트워크(10)에 포함된 복수의 노드 중에서 어느 노드에서 패킷신호가 송신될 것인지는 예측할 수 없으며, 무작위적으로 발생된 패킷신호는 인접한 다른 노드를 거쳐서 최종 목적지가 되는 노드까지 반복적인 패킷의 송수신 과정을 통해 전달된다.

메쉬 네트워크(10)를 관리하는 마스터노드(100)의 테이블관리부(110)는 자신에게 수신된 패킷신호로부터 기기의 ID를 확인하여 자신의 테이블DB(112)에 인덱스를 부여하면서 함께 저장한다.(S104)

ID는 노드를 구성하는 복수의 기기를 식별할 수 있는 고유정보로서, serial number, MAC address 등 다양한 정보가 사용될 수 있다.

하나의 네트워크(10)에 포함된 전체 노드(통신기기)의 수(N)가 정해지면, 마스터노드(100)의 제어부(102)는 패킷신호를 송출할 시간 간격을 의미하는 interval을 결정한다.(S106) 일반적으로는 전체 시간을 노드의 수(N)로 나눈 값이 interval이 될 것이다. 각각의 노드는 마스터노드(100)에 의해 정해진 interval 간격으로 패킷신호를 송신하게 된다. 각각의 노드에 부여되는 interval 값은 모두 동일할 수도 있지만, 개별 노드별로 다른 값을 부여할 수도 있을 것이다.

마스터노드(100)는 테이블에 인덱스와 함께 저장된 각각의 노드에 timeslot을 부여한다.(S108) 제어부(102)는 테이블에 인덱싱된 순서대로 패킷신호의 송출 시점과 순서를 나타내는 timeslot을 부여하며, 테이블관리부(110)는 부여된 정보를 테이블DB(112)에 저장한다. 그리고 제어부(102)는 개별 노드에 부여된 interval과 timeslot을 해당하는 각각의 기기에 전송한다. 자신에게 부여된 interval과 timeslot을 전달받은 릴레이노드(200)는 이를 자신의 테이블DB(112)에 저장된 테이블에 기록한다.

네트워크(10)에 포함된 노드의 변경이 생기는 경우에는 마스터노드(100)가 interval과 timeslot을 새로이 계산하여 각각의 릴레이노드(200)에 전송하게 된다.

마스터노드(100)로부터 interval과 timeslot을 수신한 릴레이노드(200) 기기는 마스터노드(100)로부터 전송될 동기신호(sync signal)를 기다린다.(S110)

마스터노드(100)의 동기신호발생부(114)가 동기신호 패킷을 발생하여 릴레이노드(200)에 전송하면, 동기신호 패킷을 수신한 릴레이노드(200)가 마스터노드(100)에 상태보고를 실행한다.(S112, S114) 릴레이노드(200)에도 마스터노드(100)의 동기신호감지부(116)와 동일한 감지부가 구성되어 마스터노드(100)로부터 송신된 동기신호를 감지한다. 상태보고 패킷의 송수신이 제어신호 패킷의 송수신과 충돌하지 않아야 하므로, 상태보고 패킷은 마스터노드(100)가 송신한 동기신호의 수신 후에 일정한 timeslot 순서에 따라 이루어진다.

마스터노드(100)는 자신이 보유하고 있는 테이블에 인덱싱된 노드로부터 모두 상태보고 패킷이 수신되었는지를 확인하고, 수회 이상 상태보고 패킷의 송신이 이루어지지 않은 릴레이노드(200)가 있는지를 탐지한다.(S116) 마스터노드(100)의 제어부(102)는 테이블에 기록된 릴레이노드(200) 중에서 해당하는 timeslot에서 기준치 이상으로 상태보고가 없는 경우에는 노드에 오류가 생겼거나 삭제된 노드인 것이므로 테이블의 기재사항을 갱신할 필요가 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 첫 번째 동기신호(1)에 대하여 각각의 릴레이노드(200)로부터 상태보고가 접수되었는데, 두 번째 동기신호(2)에 대해서는 일부 노드의 상태보고(③)가 누락될 수 있다. 몇 차례 이루어진 동기신호의 전송에도 불구하고 지속적으로 또는 빈번하게 상태보고가 누락되는 경우에는 노드 자체에 이상이 발생한 것으로 볼 수 있다.

본 발명에서는 정해진 timeslot에서 3회 이상 상태보고 패킷의 전송이 이루어지지 않은 경우에 노드를 삭제할 수 있는데, 기준치가 되는 횟수는 네트워크(10)의 크기나 상태에 따라 달라질 수 있다.

마스터노드(100)의 테이블관리부(110)는 상실된 릴레이노드(200)에 대한 기재를 테이블에서 삭제하여 테이블을 재작성한다.(S118) 삭제된 노드의 위치에는 마지막 노드를 재할당하여 기록한다.

마스터노드(100)는 timeslot의 정확성을 수시로 확인하기 위해 일정 시간마다 timeslot 시작 기준패킷을 생성하여 각각의 릴레이노드(200)에 주기적으로 전송한다.(S120) timeslot 시작 기준패킷에는 마스터노드(100)에 전송할 상태보고 패킷의 전송 시점을 조정하기 위한 것으로서, 릴레이노드(200)는 timeslot 시작 기준패킷을 수신한 후, 수신 시간을 기준으로 상태보고 시간을 변경하여 테이블에 기록한다.(S122)

이와 같은 과정을 통해 메쉬 네트워크(10)에 속하는 노드의 timeslot과 interval을 적절하게 설정할 수 있으며, 설정된 값을 테이블에 기록하여 사용할 수 있다.

한편, 도 7은 노드의 TTL 설정방법을 나타낸 순서도이며, 도 8은 TTL의 설정기준을 나타낸 개념도, 도 9는 여유값을 반영한 TTL 설정기준을 나타낸 개념도이다.

마스터노드(100)에 의해 정해진 interval과 timeslot을 기준으로 메쉬 네트워크(10) 내부에서 패킷의 송수신 과정이 진행된다. 전술한 바와 같이, 각각의 노드에서 무한대로 패킷의 송수신이 이루어질 경우, 패킷의 양이 기하급수적으로 늘어나면서 네트워크(10)의 트래픽 상태가 나빠지고, 패킷의 손실량이 커질 수 있다. 이러한 문제점을 방지하기 위해 본 발명에서는 패킷의 송수신 및 전달 단계의 수를 적절하게 조절하기 위한 방법을 적용한다.

먼저, 마스터노드(100)가 'TTL=1, HOP=1'로 설정된 깊이확인패킷을 네트워크(10)에 속한 릴레이노드(200)에 전송한다.(S202)

깊이확인패킷을 수신한 릴레이노드(200)는 자신의 HOP을 1 증가시킨 후, 상태보고 패킷을 마스터노드(100)에 전송한다.(S204) 릴레이노드(200)는 마스터노드(100)에 'TTL=1, HOP=2'로 기록된 상태보고 패킷을 전송하게 될 것이다.

그리고 상태보고 패킷을 전송한 릴레이노드(200)는 'TTL=1, HOP=2'로 기록된 깊이확인패킷을 네트워크(10)에 전송한다.(S206)

새로 전송된 깊이확인패킷을 수신한 릴레이노드(200)는 깊이확인패킷에 기록된 HOP과 자신의 테이블에 기록된 HOP을 비교하고, 자신의 테이블에 기록된 HOP 보다 작은 HOP을 갖는 깊이확인패킷은 처리하지 않고 무시한다.(S208) 본 과정은 네트워크(10) 내부에서 이루어지는 패킷의 송수신 단계 및 전달 단계의 최대 횟수를 설정하기 위한 것이므로, 짧은 단계를 거쳐 패킷이 송수신되는 경우는 고려할 필요가 없으므로 무시하도록 설정한다.

차례대로 깊이확인패킷을 수신한 릴레이노드(200)는 이와 같이 반복해서 HOP을 하나씩 증가시키면서 패킷을 전송하는데, 더 이상 HOP을 증가시킬 수 없다고 판단되면 깊이확인패킷의 전송을 종료한다.(S210)

마스터노드(100)는 복수의 릴레이노드(200)로부터 전송된 상태보고 패킷을 수신하고 내용을 확인한다.(S212) 확인된 HOP 값은 테이블DB(112)에 저장된 테이블에 기록한다.

그리고 마스터노드(100)의 제어부(102)는 복수의 릴레이노드(200)로부터 전송된 상태보고 패킷에 기록된 HOP 중에서 최대값을 확인한다. HOP의 경우에는 네트워크(10)의 내부에서 패킷이 전달되면서 출발노드에서 도착노드로 전달된 단계의 수와 동일하므로, 이를 기준으로 TTL을 정하는 것이 가장 최적화된 기준값을 구하는 방법일 가능성이 크다.

마스터노드(100)는 최대 HOP 값에 여유값을 더해서 메쉬 네트워크(10)의 TTL로 설정한다.(S214) 마스터노드(100)는 TTL의 재설정이 완료된 경우, 새로운 테이블의 정보(TTL 등)를 모든 노드에 전송하여 갱신이 이루어지도록 한다.

여유값은 패킷의 송수신이 실패하는 것을 방지하기 위한 값으로서, 상태보고 패킷의 송수신을 통해 설정한 TTL에 약간의 허용 범위를 둠으로써 패킷의 완전한 도달 전에 송수신 동작이 중단되는 것을 방지하기 위해 사용된다.

도 8에 도시된 바와 같이, TTL이 3인 경우에는 네 개의 노드 사이에서 패킷의 전달이 일어나며, TTL이 4인 경우에는 다섯 개의 노드 사이에서 패킷의 전달이 일어난다. 이를 확장하면 도 9에 도시된 바와 같이, n+1 개의 노드 사이에서 패킷이 전달된 경우에 TTL이 n이 되지만, 여기에 여유값(α)을 더해서 "n+α"를 최종 TTL로 설정하게 된다.

이와 같은 방법으로 메쉬 네트워크(10) 내부에서 패킷의 안정적인 전달이 가능하도록 하면서도 과도한 패킷의 송수신을 방지하는 최적화된 TTL을 설정할 수 있게 된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 네트워크 20 : 제1 전송영역
30 : 출발노드 40 : 도착노드
100 : 마스터노드 102 : 제어부
104 : 패킷송신부 106 : 패킷수신부
108 : 안테나 110 : 테이블관리부
112 : 테이블DB 114 : 동기신호발생부
116 : 동기신호감지부 200 : 릴레이노드

Claims (3)

1. 근거리 무선통신 방식의 메쉬 네트워크에 포함된 마스터노드(100) 및 릴레이노드(200) 사이에서 패킷의 전달 상태를 탐지하여 네트워크 상태를 조정하는 최적화 설정방법으로서,
   상기 메쉬 네트워크(10)에 포함된 노드 중에서 특정 노드로부터 패킷신호가 송신되면, 상기 메쉬 네트워크(10)를 관리하는 마스터노드(100)의 테이블관리부(110)는 수신된 패킷신호로부터 기기의 ID를 확인하여 테이블에 인덱스를 부여하면서 기록하는 제1단계와;
   상기 메쉬 네트워크(10)에 포함된 전체 노드의 수(N)가 정해지면, 상기 마스터노드(100)의 제어부(102)는 패킷신호를 송출할 시간 간격인 interval을 결정하는 제2단계와;
   상기 제어부(102)는 상기 테이블에 인덱스와 함께 저장된 각각의 노드에 timeslot을 부여하며, 상기 테이블에 인덱싱된 순서대로 패킷신호의 timeslot을 부여하는 제3단계와;
   상기 마스터노드(100)로부터 interval과 timeslot을 수신한 릴레이노드(200)가 상기 마스터노드(100)로부터 동기신호(sync signal) 패킷을 수신하면, 상기 마스터노드(100)에 상태보고를 실행하는 제4단계와;
   상기 마스터노드(100)가 상기 테이블에 인덱싱된 노드로부터 상태보고 패킷이 수신되었는지를 확인하고, 상기 제어부(102)가 기준치 이상의 횟수만큼 상기 상태보고 패킷의 송신이 이루어지지 않은 릴레이노드(200)를 탐지하여 상기 테이블에서 삭제하는 제5단계와;
   상기 마스터노드(100)가 상기 패킷의 송수신 및 전달 단계의 수를 조절하는 제6단계;를 포함하며,
   상기 테이블은
   노드의 인덱스, 상기 노드를 구성하는 기기의 고유 ID, 상기 메쉬 네트워크(10)의 내부에서 패킷의 송신 시간간격인 interval, 상기 노드 사이의 패킷의 송신 시점과 순서인 timeslot, 상기 메쉬 네트워크(10) 내부에서 패킷의 재전송 한도를 나타내는 TTL, 전체 노드에 상기 패킷이 전달될 때까지의 재전송 횟수를 나타내는 HOP가 각각의 필드로 구분되어 기록되는 것을 특징으로 하는, 원격검침에 사용되는 블루투스 메쉬 네트워크에서 트래픽 최적화 설정방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제6단계는
   상기 마스터노드(100)가 깊이확인패킷을 상기 릴레이노드(200)에 전송하는 제6-1단계와;
   상기 깊이확인패킷을 수신한 상기 릴레이노드(200)가 자신의 HOP을 1 증가시킨 후, 상태보고 패킷을 마스터노드(100)에 전송하는 제6-2단계와;
   상기 상태보고 패킷을 전송한 릴레이노드(200)가 상기 제6-2단계에서 HOP이 1 증가된 깊이확인패킷을 메쉬 네트워크(10)에 전송하는 제6-3단계와;
   상기 제6-3단계에서 전송된 깊이확인패킷을 수신한 릴레이노드(200)는 상기 깊이확인패킷에 기록된 HOP과 자신의 테이블에 기록된 HOP을 비교하고, 자신의 테이블에 기록된 HOP 보다 작은 HOP을 갖는 깊이확인패킷은 처리하지 않고 무시하는 제6-4단계와;
   상기 HOP을 증가시킬 수 없는 경우에 상기 깊이확인패킷의 전송을 종료하는 제6-5단계와;
   상기 마스터노드(100)가 복수의 릴레이노드(200)로부터 전송된 상태보고 패킷의 내용을 확인하여 HOP 값을 테이블DB(112)에 저장된 테이블에 기록하는 제6-6단계와;
   상기 제어부(102)가 복수의 릴레이노드(200)로부터 전송된 상태보고 패킷에 기록된 HOP 중에서 최대값을 확인하는 제6-7단계와;
   상기 마스터노드(100)가 상기 HOP 중의 최대값에 여유값을 더해서 상기 메쉬 네트워크(10)의 TTL로 설정하는 제6-8단계;를 포함하는, 원격검침에 사용되는 블루투스 메쉬 네트워크에서 트래픽 최적화 설정방법.
3. 삭제

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