KR102134279B1 - LoRa 단말장치 및 그 패킷 전송 방법 - Google Patents
LoRa 단말장치 및 그 패킷 전송 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102134279B1 KR102134279B1 KR1020180132215A KR20180132215A KR102134279B1 KR 102134279 B1 KR102134279 B1 KR 102134279B1 KR 1020180132215 A KR1020180132215 A KR 1020180132215A KR 20180132215 A KR20180132215 A KR 20180132215A KR 102134279 B1 KR102134279 B1 KR 102134279B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- lora
- signal
- uplink
- radio wave
- packet
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 36
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 29
- QVFWZNCVPCJQOP-UHFFFAOYSA-N chloralodol Chemical compound CC(O)(C)CC(C)OC(O)C(Cl)(Cl)Cl QVFWZNCVPCJQOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 20
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 4
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W74/00—Wireless channel access
- H04W74/08—Non-scheduled access, e.g. ALOHA
- H04W74/0833—Random access procedures, e.g. with 4-step access
- H04W74/0841—Random access procedures, e.g. with 4-step access with collision treatment
- H04W74/085—Random access procedures, e.g. with 4-step access with collision treatment collision avoidance
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W74/00—Wireless channel access
- H04W74/002—Transmission of channel access control information
-
- H04W74/008—
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
개시된 LoRa 단말장치는, 다운링크 패킷을 수신하거나 업링크 패킷을 송신하는 통신부와, 다운링크 패킷 및 업링크 패킷이 송수신되도록 통신부를 제어하는 제어부를 포함하고, 제어부는, 업링크 패킷을 송신하기 위한 업링크 채널에 대해 기 설정된 제 1 임계시간 동안 통신부에 의한 전파 수신을 대기하며, 제 1 임계시간 동안에 업링크 채널을 통해 수신된 전파의 신호 세기가 기 설정된 제 1 임계세기보다 큰 경우, 수신된 전파의 신호가 LoRa 업링크 신호이면 LoRa 업링크 신호의 전송이 완료될 때까지 대기한 후에 통신부로 하여금 업링크 패킷을 전송하도록 제어하고, 수신된 전파의 신호가 LoRa 다운링크 신호이면 업링크 채널을 변경한다.
Description
본 발명은 LoRa(Long Range) 서비스에 관한 것으로서, LoRa 서비스를 제공받을 수 있는 LoRa 단말장치와 이러한 LoRa 단말장치에서 패킷을 전송하는 방법에 관한 것이다.
사물인터넷(Internet of Things, IoT)은 인터넷 등의 네트워크를 통해 각종 사물을 연결하여 사람과 사물, 사물과 사물 간의 정보가 상호 소통될 수 있도록 하는 지능형 기술 및 서비스를 말한다. 이러한 사물인터넷은 기존의 유/무선 통신에 비해 보다 진화된 기술로서, 무인 계량기, 무인 자판기, 지능형 교통 서비스, 실시간 모니터링 의료서비스 등 다양한 분야에 활용될 수 있다. IoT 기기 관련 연구 결과 및 이에 대한 분석에 따르면, 2025년까지 사물인터넷 접속 기기의 수는 약 300억 개까지 증가할 것으로 예상되며, 이에 따라 현재 IoT 활용에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다.
이러한 사물인터넷 시스템의 구축을 위한 통신 방식으로 종래에는 와이파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth) 등이 사용되었다. 하지만 이와 같은 방식들은 비교적 근거리에서만 통신이 가능하여, 넓은 범위를 커버할 필요가 있는 사물인터넷 시스템에는 적절치 않다는 단점이 있다. 사물인터넷을 위한 통신 방식은 전술한 바와 같이 넓은 범위를 커버할 수 있으면서도, 충전의 제약 및 지속적인 전원 공급이 필요한 경우가 많은 사물인터넷 기기를 위해 전력 소모가 적도록 설계될 필요가 있다. 이에 따라, 이른바 저전력 장거리 통신(Low Power Wide-Area, LPWA)에 대한 요구가 대두되었다. LPWA는 1kbps 이하의 저속 전송이 용인되고 광역 커버리지 및 낮은 전력 소모의 특징을 갖는, 소량 데이터 전송에 특화된 IoT 네트워크 기술을 통칭하는 용어이다.
LoRa(Long Range) 네트워크는 이러한 LPWA 방식의 네트워크 중 하나로서, 일반적으로 사물인터넷 시스템에 고속의 실시간 데이터 송수신이 필요치 않은 점에 착안하여, 네트워크에 속한 사물인터넷 단말의 데이터 송수신에 제약을 둔 업링크/다운링크 비대칭 전송 방식을 채택함으로써 전력 소모를 감소시켰다. 이러한 LoRa 네트워크는 소물(Small Things) 인터넷의 구현을 위해 소형 배터리의 저성능 기기를 수용할 수 있는 IoT 전용 네트워크로서, 293bps~5.4kbps의 속도와 -147dbm 감도의 커버리지(coverage)를 제공할 수 있다.
종래 기술에 의하면, LoRa 단말장치는 복수의 채널 중에서 어느 한 채널을 랜덤(random)하게 업링크 채널로 결정하고, 결정된 업링크 채널을 통해 LoRa 기지국장치로 업링크 패킷을 주기적으로 송신하는데, 서비스 커버리지 내에 복수의 LoRa 단말장치가 운용되는 환경에서는 단말장치간의 패킷 충돌의 가능성이 있다. 예를 들어, 서비스 커버리지 내에 복수의 기존 LoRa 단말장치가 최적화되어 운용되는 중에 신규 LoRa 단말장치가 추가되면 기존 LoRa 단말장치에서 송신되는 업링크 패킷과 신규 LoRa 단말장치에서 송신되는 업링크 패킷간의 충돌이 발생할 수 있다. 이러한 패킷 충돌로 인해 기존 LoRa 단말장치의 데이터 레이트의 속도 저하가 발생하며, 이로 인해 동일한 크기의 업링크 패킷을 송신하는 경우라도 데이터 레이트가 느릴수록 점유 시간(duration time)이 길어지기 때문에 연쇄적인 패킷 충돌이 발생할 가능성이 높고, 결국 대부분의 LoRa 단말장치가 느린 데이터 레이트를 유지할 수 있는 문제점이 있다. 아울러, 업링크 패킷간의 충돌이 발생하면 데이터 레이트를 최적화하는 데에 장시간이 소요되는 문제점이 있었다.
일 실시예에 따르면, 주파수 회피를 통해 패킷 충돌을 최소화하는 LoRa 단말장치 및 그 패킷 전송 방법을 제공한다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
제 1 관점에 따른 LoRa 단말장치는, 다운링크 패킷을 수신하거나 업링크 패킷을 송신하는 통신부와, 상기 다운링크 패킷 및 상기 업링크 패킷이 송수신되도록 상기 통신부를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 업링크 패킷을 송신하기 위한 업링크 채널에 대해 기 설정된 제 1 임계시간 동안 상기 통신부에 의한 전파 수신을 대기하며, 상기 제 1 임계시간 동안에 상기 업링크 채널을 통해 수신된 전파의 신호 세기가 기 설정된 제 1 임계세기보다 큰 경우, 상기 수신된 전파의 신호가 LoRa 업링크 신호이면 상기 LoRa 업링크 신호의 전송이 완료될 때까지 대기한 후에 상기 통신부로 하여금 상기 업링크 패킷을 전송하도록 제어하고, 상기 수신된 전파의 신호가 LoRa 다운링크 신호이면 상기 업링크 채널을 변경한다.
제 2 관점에 따른 LoRa 단말장치가 수행하는 패킷 전송 방법은, 업링크 패킷을 송신하기 위한 업링크 채널에 대해 기 설정된 제 1 임계시간 동안에 전파 수신을 대기하는 단계와, 상기 제 1 임계시간 동안에 상기 업링크 채널을 통해 수신된 전파의 신호 세기가 기 설정된 제 1 임계세기보다 큰지를 판단하는 단계와, 상기 제 1 임계세기보다 큰 상기 수신된 전파의 신호가 LoRa 업링크 신호이면 상기 LoRa 업링크 신호의 전송이 완료될 때까지 대기한 후에 상기 업링크 패킷을 전송하고, 상기 제 1 임계세기보다 큰 상기 수신된 전파의 신호가 LoRa 다운링크 신호이면 상기 업링크 채널을 변경하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 업링크 채널을 결정 및 변경함과 아울러 업링크 패킷을 전송함에 있어서 주파수 회피를 통해 패킷 충돌을 최소화 한다. 그러므로, 서비스 커버리지 내에 다수의 LoRa 단말장치가 운용되는 환경에서도 산발적인 패킷 충돌 및 연쇄적인 패킷 충돌이 발생할 가능성이 낮고, 결국 대부분의 LoRa 단말장치가 빠른 데이터 레이트를 유지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LoRa 단말장치의 구성도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LoRa 단말장치에서 수행하는 패킷 전송 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LoRa 단말장치에서 수행하는 패킷 전송 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 LoRa 단말장치 및 이러한 LoRa 단말장치에서 수행하는 패킷 전송 방법에 대해 살펴보기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LoRa 단말장치의 구성도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이 일 실시예에 따른 LoRa 단말장치(100)는 통신부(110), 데이터 저장부(120) 및 제어부(130)를 포함한다. 이러한 LoRa 단말장치(100)는 LoRa 기지국장치 및 LoRa 네트워크 서버장치와 LoRa 네트워크를 구성할 수 있다. 다만, 도 1의 LoRa 단말장치(100)의 구성 요소 및 각 구성 요소들의 연결 관계는 본 발명의 일 실시예에 불과하므로, 도 1에 의해 본 발명의 기술적 사상이 한정 해석되는 것은 아니다. 예를 들어, 제어부(130)는 내부 메모리를 포함할 수 있고, LoRa 단말장치(100)는 자동 계량기, 교통 정보 수집 장치 등 다양한 사물인터넷 기기가 될 수 있고, 마이크로프로세서(Microprocessor)를 포함하여 구현될 수 있다. 예컨대, LoRa 단말장치(100)는 자동 계량용 LoRa 어플리케이션, 교통 정보 수집용 LoRa 어플리케이션 등이 설치된 이동통신 단말장치를 포함할 수 있다.
LoRa 단말장치(100)의 통신부(110)는 LoRa 기지국장치로부터 다운링크 패킷을 수신하거나 LoRa 기지국장치로 업링크 패킷을 송신한다.
LoRa 단말장치(100)의 데이터 저장부(120)는 제어부(130)의 각종 제어 동작을 위한 데이터 및 제어부(130)에 의한 각종 제어 동작의 결과에 따른 데이터를 저장할 수 있다. 데이터 저장부(120)는 컴퓨터 판독 기록매체로서 구현될 수 있으며, 컴퓨터 판독 기록매체의 예로는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 플래시 메모리(flash memory)와 같은 프로그램 명령어들을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 들 수 있다.
LoRa 단말장치(100)의 제어부(130)는 다운링크 패킷이 LoRa 기지국장치로부터 수신되도록 통신부(110)를 제어하고, 업링크 패킷이 LoRa 기지국장치로 송수신되도록 통신부(110)를 제어한다. 이러한 제어부(130)는 복수의 채널 중에서 어느 한 채널을 랜덤(random)하게 업링크 채널로 결정하고, 결정된 업링크 채널을 통해 복수의 LoRa 기지국장치로 업링크 패킷이 송신되도록 통신부(110)를 제어할 수 있다. 한편, LoRa 단말장치(100)의 주변에 있는 복수의 LoRa 기지국장치는 수신된 업링크 패킷과 무선 환경 정보를 LoRa 네트워크 서버장치로 전달할 수 있고, LoRa 네트워크 서버장치는 무선 환경 정보에 기초하여 하나의 LoRa 기지국장치를 선택한 후 업링크 패킷이 송신된 업링크 채널을 다운링크 채널로 삼아 LoRa 단말장치(100)에 다운링크 패킷을 전송할 수 있다.
LoRa 기지국장치가 특정한 주파수 채널을 사용하는 경우, 예를 들어 비면허 대역의 주파수 채널을 사용하는 경우, 이러한 LoRa 기지국장치와 통신을 수행하는 LoRa 단말장치(100)는 주파수 회피 동작을 수행할 필요가 있다. 예컨대, 한국에서는 917MHz 내지 923.5MHz 대역을 사용할 경우에 주파수 회피 동작을 수행하여야 한다는 것이 규제화되어 있다. 물론, LoRa 단말장치(100)의 제어부(130)는 비면허 대역의 주파수 채널을 사용하지 않은 경우에도 주파수 회피 동작을 수행할 수 있다.
LoRa 단말장치(100)의 제어부(130)는 주파수 회피 동작을 위해, 업링크 패킷을 송신하기 위한 업링크 채널에 대해 기 설정된 제 1 임계시간 동안 통신부(110)에 의한 전파 수신을 대기하며, 제 1 임계시간 동안에 업링크 채널을 통해 수신된 전파의 신호 세기가 기 설정된 제 1 임계세기보다 큰 경우, 수신된 전파의 신호가 LoRa 업링크 신호이면 LoRa 업링크 신호의 전송이 완료될 때까지 대기한 후에 통신부(110)로 하여금 업링크 패킷을 전송하도록 제어하고, 수신된 전파의 신호가 LoRa 다운링크 신호이면 업링크 채널을 변경한다. 그리고, 제어부(130)는 제 1 임계시간 동안에 업링크 채널을 통해 수신된 전파의 신호 세기가 제 1 임계세기보다 크며 제 1 임계세기보다 큰 기 설정된 제 2 임계세기보다 작고 전파의 신호가 LoRa 신호가 아닌 경우 통신부(110)로 하여금 업링크 패킷을 전송하도록 제어할 수 있다. 아울러, 제어부(130)는 LoRa 업링크 신호의 전송이 완료될 때까지 대기하는 중에 제 1 임계시간보다 긴 기 설정된 제 2 임계시간 동안에 업링크 LoRa 신호의 전송이 완료되지 않으면 업링크 채널을 변경할 수 있다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LoRa 단말장치(100)에서 수행하는 패킷 전송 방법을 설명하기 위한 흐름도로서, LoRa 단말장치(100)가 수행하는 패킷 전송 중에서 업링크 패킷을 전송하는 과정을 나타낸 것이다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 LoRa 단말장치(100)에서 수행하는 패킷 전송 방법에 대해 자세히 살펴보기로 한다.
먼저, LoRa 단말장치(100)의 제어부(130)는 멀티 채널 중에서 업링크 메시지를 전송할 업링크 채널을 랜덤하게 결정하고(S201), 결정된 업링크 채널에 대해 기 설정된 제 1 임계시간 동안 통신부(110)에 의한 전파 수신을 대기한다. 예를 들어, 제 1 임계시간은 5ms보다 더 길게 설정될 수 있고, 제어부(130)는 5ms 이상의 시간 동안 통신부(110)에 의한 전파 수신을 대기할 수 있다(S203).
그리고, 단계 S203을 통해 전파 수신을 대기하는 동안에 단계 S201에서 결정된 업링크 채널을 통해 통신부(110)에 의해 전파가 수신되면(S205), 제어부(130)는 통신부(110)에 의해 수신된 전파의 신호 세기가 기 설정된 제 1 임계세기보다 큰지를 판단한다. 예를 들어, 제 1 임계세기는 -80dBm으로 설정될 수 있고, 제어부(130)는 통신부(110)에 의해 수신된 전파의 신호 세기가 -80dBm보다 큰지를 판단할 수 있다(S207).
단계 S207에서, 통신부(110)의 수신 전파의 신호 세기가 기 설정된 제 1 임계세기보다 큰 것으로 판단된 경우, 제어부(130)는 제 1 임계세기보다 큰 수신 전파에 대해 LoRa 신호인지를 확인한다(S209). 여기서, 제 1 임계세기보다 큰 수신 전파의 신호가 LoRa 신호가 아닌 것으로 확인되면 제어부(130)는 도 3에 나타낸 "A"의 처리 절차를 수행하는데 이에 대해서는 아래에서 설명하기로 한다.
단계 S209에서, 제 1 임계세기보다 큰 수신 전파의 신호가 LoRa 신호로 확인된 경우, 제어부(130)는 해당 LoRa 신호가 LoRa 업링크 신호인지 아니면 LoRa 다운링크 신호인지를 확인한다(S211).
단계 S211에서, 제 1 임계세기보다 큰 수신 전파의 신호가 LoRa 업링크 신호로 확인된 경우, 제어부(130)는 해당 LoRa 업링크 신호의 전송이 완료될 때까지 대기(S213)한 후에 통신부(110)로 하여금 업링크 패킷을 전송하도록 제어하고, 이로써 제어부(130)의 제어에 따라 통신부(110)에 의해 업링크 패킷이 LoRa 기지국장치로 전송된다(S217). 여기서, LoRa 단말장치(100)가 업링크 채널을 변경할 수도 있지만 업링크 채널을 유지한 체로 LoRa 업링크 신호의 전송이 완료된 후에 업링크 패킷을 전송하는 이유는 다른 LoRa 단말장치가 업링크 패킷을 송신하고 있을 경우에 업링크 채널을 변경하더라도 다운링크 패킷들이 충돌될 가능성이 높으므로 LoRa 단말장치의 자체적인 스프리딩(spreading) 효과를 위해 해당 LoRa 업링크 신호의 전송이 완료될 때까지 대기하는 것이다.
여기서, 제어부(130)는 전송이 완료될 때까지 대기 중이던 해당 LoRa 업링크 신호의 전송이 기 설정된 제 2 임계시간 동안에 완료되지 않으면 단계 S201에서 결정하였던 업링크 채널을 변경한다(S215). 전송이 완료될 때까지 대기 중이던 해당 LoRa 업링크 신호가 비정상적인 신호일 수 있기 때문에 원활한 LoRa 서비스 제공을 위해 제 2 임계시간이 설정될 수 있고, 예를 들어 단계 S203에서 이용된 제 1 임계시간보다 긴 시간(예컨대, 1s)로 설정될 수 있다. 마찬가지로, 단계 S211에서, 제 1 임계세기보다 큰 수신 전파의 신호가 LoRa 다운링크 신호로 확인된 경우에도, 제어부(130)는 단계 S201에서 결정하였던 업링크 채널을 변경한다. 단계 S211에서 제 1 임계세기보다 큰 수신 전파의 신호가 LoRa 다운링크 신호로 확인되었을 때에 동일한 채널로 업링크 패킷을 전송할 경우에는 LoRa 다운링크 신호의 간섭에 의해 업링크 패킷의 전송이 실패할 가능성이 높다. 왜냐하면, LoRa 업링크 신호의 출력(예컨대, 25mW)보다 LoRa 다운링크 신호의 출력(예컨대, 200mW)이 더 높기 때문이다.
단계 S205에서 업링크 채널을 통해 전파가 수신되지 않은 것으로 판단된 경우 및 단계 S207에서 수신 전파의 신호 세기가 기 설정된 제 1 임계세기보다 크지 않은 것으로 판단된 경우에, 제어부(130)는 통신부(110)로 하여금 업링크 패킷을 전송하도록 제어하고, 제어부(130)의 제어에 따라 통신부(110)에 의해 업링크 패킷이 LoRa 기지국장치로 전송된다(S217).
이렇게, LoRa 단말장치(100)로부터 송신된 업링크 패킷은 LoRa 기지국장치에 의해 중계되어 LoRa 네트워크 서버장치로 전송된다. 여기서, LoRa 기지국장치는 업링크 패킷을 중계할 때에 무선 환경 정보(RSSI(Received Signal Strength Indicator) 정보, SNR(Signal to Noise Ratio) 정보 등)를 LoRa 네트워크 서버장치로 전달할 수 있고, LoRa 네트워크 서버장치는 무선 환경 정보에 기초하여 하나의 LoRa 기지국장치를 선택한 후 업링크 패킷이 송신된 업링크 채널을 다운링크 채널로 삼아 LoRa 단말장치(100)에 다운링크 패킷을 전송할 수 있다.
단계 S209에서, 제 1 임계세기보다 큰 수신 전파의 신호가 LoRa 신호가 아닌 것으로 확인된 경우, 제어부(130)는 해당 비LoRa 신호에 대해 제 1 임계세기보다 큰 기 설정된 제 2 임계세기보다 작은지를 확인한다. 예를 들어, 제 2 임계세기는 -65dBm으로 설정될 수 있고, 제어부(130)는 해당 비LoRa 신호의 신호 세기가 -65dBm보다 작은 지를 확인할 수 있다(S301).
단계 S301에서 해당 비LoRa 신호의 신호 세기가 제 2 임계세기보다 작지 않은 것으로 확인되면 제어부(130)는 단계 S201에서 결정한 업링크 채널을 변경하고, 해당 비LoRa 신호의 신호 세기가 제 2 임계세기보다 작은 것으로 확인되면 통신부(110)로 하여금 기 설정된 제 3 임계시간(예컨대, 4s) 이내에 업링크 패킷을 전송하도록 제어하며(S303), 기 설정된 제 4 임계시간(예컨대, 50ms) 동안 휴지(S305, S307)한 후에 단계 S203으로 회귀하여 업링크 채널에 대해 기 설정된 제 1 임계시간 동안 통신부(110)에 의한 전파 수신을 대기하는 과정부터 다시 수행한다(S203).
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 업링크 채널을 결정 및 변경함과 아울러 업링크 패킷을 전송함에 있어서 주파수 회피를 통해 패킷 충돌을 최소화 한다. 그러므로, 서비스 커버리지 내에 다수의 LoRa 단말장치가 운용되는 환경에서도 산발적인 패킷 충돌 및 연쇄적인 패킷 충돌이 발생할 가능성이 낮고, 결국 대부분의 LoRa 단말장치가 빠른 데이터 레이트를 유지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 인코딩 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 인코딩 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 기록매체에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 기록매체에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 품질에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 업링크 채널을 결정 및 변경함과 아울러 업링크 패킷을 전송함에 있어서 주파수 회피를 통해 패킷 충돌을 최소화 한다.
이러한 본 발명은 LoRa 단말장치와 LoRa 기지국장치 및 LoRa 네트워크 서버장치를 포함하여 구현되는 LoRa 서비스 시스템은 물론이고, 다양한 IoT 네트워크 기술분야에 적용할 수 있다.
100: LoRa 단말장치
110: 통신부
120: 데이터 저장부
130: 제어부
110: 통신부
120: 데이터 저장부
130: 제어부
Claims (4)
- 다운링크 패킷을 수신하거나 업링크 패킷을 송신하는 통신부와,
상기 다운링크 패킷 및 상기 업링크 패킷이 송수신되도록 상기 통신부를 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 업링크 패킷을 송신하기 위한 업링크 채널에 대해 기 설정된 제 1 임계시간 동안 상기 통신부에 의한 전파 수신을 대기하며, 상기 제 1 임계시간 동안에 상기 업링크 채널을 통해 수신된 전파의 신호 세기가 기 설정된 제 1 임계세기보다 큰 경우, 상기 업링크 채널을 통해 수신된 전파의 신호가 LoRa(Long Range) 업링크 신호인지 또는 LoRa 다운링크 신호인지를 확인하고, 상기 수신된 전파의 신호가 LoRa 업링크 신호이면 상기 LoRa 업링크 신호의 전송이 완료될 때까지 대기한 후에 상기 통신부로 하여금 상기 업링크 패킷을 전송하도록 제어하고, 상기 수신된 전파의 신호가 LoRa 다운링크 신호이면 상기 업링크 채널을 변경하는
LoRa 단말장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 제 1 임계시간 동안에 상기 업링크 채널을 통해 수신된 전파가 신호 세기는 상기 제 1 임계세기보다 크고, 상기 제 1 임계세기보다 큰 기 설정된 제 2 임계세기보다 작으며, LoRa 신호가 아닌 경우 상기 통신부로 하여금 업링크 패킷을 전송하도록 제어하는
LoRa 단말장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 대기하는 중에 상기 제 1 임계시간보다 긴 기 설정된 제 2 임계시간 동안에 상기 LoRa 업링크 신호의 전송이 완료되지 않으면 상기 업링크 채널을 변경하는
LoRa 단말장치. - LoRa(Long Range) 단말장치가 수행하는 패킷 전송 방법으로서,
업링크 패킷을 송신하기 위한 업링크 채널에 대해 기 설정된 제 1 임계시간 동안에 전파 수신을 대기하는 단계와,
상기 제 1 임계시간 동안에 상기 업링크 채널을 통해 수신된 전파의 신호 세기가 기 설정된 제 1 임계세기보다 큰지를 판단하는 단계와,
상기 수신된 전파의 신호 세기가 상기 제 1 임계세기보다 크면, 상기 업링크 채널을 통해 수신된 전파의 신호가 LoRa 업링크 신호인지 또는 LoRa 다운링크 신호인지를 확인하는 단계와,
상기 제 1 임계세기보다 큰 상기 수신된 전파의 신호가 LoRa 업링크 신호이면 상기 LoRa 업링크 신호의 전송이 완료될 때까지 대기한 후에 상기 업링크 패킷을 전송하고, 상기 제 1 임계세기보다 큰 상기 수신된 전파의 신호가 LoRa 다운링크 신호이면 상기 업링크 채널을 변경하는 단계
를 포함하는 패킷 전송 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180132215A KR102134279B1 (ko) | 2018-10-31 | 2018-10-31 | LoRa 단말장치 및 그 패킷 전송 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180132215A KR102134279B1 (ko) | 2018-10-31 | 2018-10-31 | LoRa 단말장치 및 그 패킷 전송 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20200049226A KR20200049226A (ko) | 2020-05-08 |
| KR102134279B1 true KR102134279B1 (ko) | 2020-07-15 |
Family
ID=70677087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020180132215A KR102134279B1 (ko) | 2018-10-31 | 2018-10-31 | LoRa 단말장치 및 그 패킷 전송 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102134279B1 (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101828500B1 (ko) | 2016-09-22 | 2018-02-12 | 에스케이텔레콤 주식회사 | 디바이스장치 및 디바이스장치의 동작 방법 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20090092429A (ko) * | 2008-02-27 | 2009-09-01 | 삼성전자주식회사 | 광대역 무선통신 시스템에서 상향링크 협력 전송 장치 및방법 |
| KR101862249B1 (ko) * | 2016-08-26 | 2018-06-29 | 에스케이텔레콤 주식회사 | 네트워크장치 및 단말장치와, 그 장치들의 동작 방법 |
| KR101862250B1 (ko) * | 2016-08-31 | 2018-05-29 | 에스케이텔레콤 주식회사 | 네트워크장치 및 단말장치와, 그 장치들의 동작 방법 |
| KR102295640B1 (ko) | 2016-09-01 | 2021-08-30 | 에스케이텔레콤 주식회사 | LoRa 네트워크 단말에서의 시간 보정 방법 및 그 방법을 수행하는 단말 |
| KR101870237B1 (ko) * | 2016-09-12 | 2018-06-22 | 에스케이텔레콤 주식회사 | 네트워크장치 및 네트워크장치의 동작 방법 |
| KR101884088B1 (ko) * | 2016-11-14 | 2018-07-31 | 인하대학교 산학협력단 | RFID/USN 비면허대역에서 LoRa 망 운용을 위한 LBT 방법 및 시스템 |
-
2018
- 2018-10-31 KR KR1020180132215A patent/KR102134279B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101828500B1 (ko) | 2016-09-22 | 2018-02-12 | 에스케이텔레콤 주식회사 | 디바이스장치 및 디바이스장치의 동작 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20200049226A (ko) | 2020-05-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7544441B2 (ja) | 無線通信のための方法およびデバイス | |
| AU2018431394B2 (en) | Multi-level indicator of radio resource status for intended D2D transmission | |
| CN109891987B (zh) | 用于无线通信系统中的传输调度的方法和装置 | |
| Galanopoulos et al. | Efficient coexistence of LTE with WiFi in the licensed and unlicensed spectrum aggregation | |
| EP4360379A1 (en) | Mechanism for sharing channel occupancy time | |
| US10455513B2 (en) | Power control method and apparatus in V2X communication | |
| JP2020174385A (ja) | Ｍｔｃのための狭帯域依存サブフレーム利用可能性 | |
| EP3876616A1 (en) | Resource selection method, data transmission method and device | |
| RU2742926C2 (ru) | Электронное устройство, устройство для обработки информации и способ обработки информации | |
| KR20160054854A (ko) | 비인가 주파수 대역을 사용하는 이동통신 시스템에서의 통신 방법 및 이를 위한 장치 | |
| CN105766047A (zh) | 基于所指示的干扰的针对上行链路传输的资源利用 | |
| US20230292355A1 (en) | Information Sending Method and Apparatus | |
| JP2021510956A (ja) | サービス間情報による向上した物理レイヤ性能 | |
| CN107889158B (zh) | 传输控制和数据的方法及设备 | |
| RU2669794C2 (ru) | Сверхнадежная структура линии связи | |
| CN107079483B (zh) | 数据传输方法、系统和具有基站功能的设备 | |
| CN116325954A (zh) | 用于redcap设备的sps或cg停用 | |
| KR102120983B1 (ko) | LoRa 네트워크 서비스 방법 및 장치, LoRa 네트워크 단말장치의 통신 방법 | |
| CN102892120B (zh) | 降低宏小区终端对微小区上行带外辐射干扰的方法及系统 | |
| KR102134279B1 (ko) | LoRa 단말장치 및 그 패킷 전송 방법 | |
| KR20230074732A (ko) | 하프 듀플렉스 및 충돌 검출에 의한 sl 신뢰성 향상 | |
| EP3498019B1 (en) | Methods and devices for semi-persistent scheduling | |
| CN117769883A (zh) | 基于ue间协调信息的资源分配 | |
| KR102032320B1 (ko) | LoRa 네트워크 기지국장치 및 그 패킷 중계 방법 | |
| EP3163976B1 (en) | Base station apparatus, mobile station apparatus, radio communication system, communication control method of base station apparatus, and communication control method of mobile station apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |