KR102136146B1 - System, apparatus, method and program for transmitting and receiving power and data using composite structure superframe - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 복합 구조 슈퍼프레임을 이용한 전력 및 데이터 송수신 시스템, 액세스 포인트 장치, 방법 및 프로그램에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비콘 구간, 경쟁 접근 구간 및 채널 시간 접근 구간을 포함하는 슈퍼프레임을 이용하여 액세스 포인트 및 복수의 센서 장치 간에 전력 및 데이터를 송수신하는 시스템, 액세스 포인트 장치, 방법 및 프로그램에 관한 것이다.The present invention relates to a power and data transmission and reception system using a composite structure superframe, an access point device, a method and a program, and more specifically, access using a superframe including a beacon section, a contention access section and a channel time access section. It relates to a system, an access point device, a method and a program for transmitting and receiving power and data between a point and a plurality of sensor devices.
최근 정보 통신 기술의 발달로 IoT(Internet of Things) 기술이 스마트 홈, 스마트 헬스 케어, 공장 자동화와 같은 다양한 분야에 적용되고 있다. 이러한 IoT 기술은 액세스 포인트 장치에 무선으로 연결되는 다수의 센서 장치들로 구성된다. 다수의 센서 장치들은 주변 환경의 변화를 감지하고 감지된 센싱 데이터를 액세스 포인트 장치로 송신한다.Recently, with the development of information and communication technology, Internet of Things (IoT) technology has been applied to various fields such as smart home, smart healthcare, and factory automation. This IoT technology consists of a number of sensor devices that are wirelessly connected to the access point device. A number of sensor devices detect changes in the surrounding environment and transmit the sensed sensing data to the access point device.
이때, 센서 장치는 일반적으로 제한된 전원 소스를 구비하고 있어, 배터리 교체와 장치 수명의 단축으로 인해 높은 유지 보수 비용을 초래한다. 이 문제를 해결하기 위해, 무선 주파수 기반의 무선 정보 및 전력 동시 전송(Simultaneous Wireless Information and Power Transfer; SWIPT) 기술이 최근 각광 받고 있다.At this time, the sensor device generally has a limited power source, resulting in high maintenance costs due to battery replacement and shortening of device life. To solve this problem, wireless frequency-based Simultaneous Wireless Information and Power Transfer (SWIPT) technology has recently been spotlighted.
SWIPT 기술에서 다수의 센서 장치들의 무선 채널에 대한 접속을 안정적으로 유지하여 원활한 전력 및 데이터 송수신을 지원하기 위해서는, 효율적인 매체 접속 제어(Medium Access Control: MAC)의 적용이 필수적이다.In SWIPT technology, effective medium access control (MAC) application is essential to maintain a stable connection to a wireless channel of multiple sensor devices to support smooth power and data transmission and reception.
하지만, 종래의 SWIPT 기술에서는 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)를 활용한 경쟁기반의 MAC의 활용이 일반적으로 고려되므로 자원활용도가 낮은 문제점이 있고, 데이터 송수신을 우선하여 작동하므로 효율적인 전력 송신이 수행되지 않는 문제점이 있다.However, in the conventional SWIPT technology, the use of a competition-based MAC utilizing CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) is generally considered, so there is a problem of low resource utilization, and priority is given to data transmission and reception. There is a problem that transmission is not performed.
이에 따라, SWIPT 기술에서 다수의 센서 장치들의 무선 채널에 대한 접속과 전력 및 데이터 송수신에 있어서, 비콘 구간(Beacon Period; BP), 경쟁 접근 구간(Contention Access Period; CAP) 및 채널 시간 접근 구간(Channel Time Access Period; CTAP)을 포함하는 복합 구조 슈퍼프레임의 필요성이 대두되고 있다.Accordingly, in the SWIPT technology, in a connection to a wireless channel of a plurality of sensor devices and power and data transmission/reception, a beacon period (BP), a contention access period (CAP), and a channel time access period (Channel) The need for a composite structure superframe including Time Access Period (CTAP) has emerged.
본 발명은 비콘 구간, 정규 경쟁 접근 구간과 알림 경쟁 접근 구간을 포함하는 경쟁 접근 구간 및 전력 채널 시간 접근 구간과 데이터 채널 시간 접근 구간을 포함하는 채널 시간 접근 구간을 포함하는 복합 구조 슈퍼프레임을 이용하여 액세스 포인트 장치와 복수의 센서 장치 간에 전력 및 데이터를 송수신할 수 있는 복합 구조 슈퍼프레임을 이용한 전력 및 데이터 송수신 시스템을 제공할 수 있다. The present invention uses a composite superframe including a beacon section, a regular access section and a contention access section including a notification contention access section, and a power channel time access section and a channel time access section including a data channel time access section. It is possible to provide a power and data transmission and reception system using a composite superframe capable of transmitting and receiving power and data between an access point device and a plurality of sensor devices.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects and advantages of the present invention not mentioned can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. In addition, it will be readily appreciated that the objects and advantages of the present invention can be realized by means of the appended claims and combinations thereof.
본 발명에 따른 복합 구조 슈퍼프레임을 이용한 전력 및 데이터 송수신 시스템은 액세스 포인트 장치; 및 상기 액세스 포인트 장치로부터 전력을 수신하거나 상기 액세스 포인트 장치로 데이터를 송신하는 복수의 센서 장치;를 포함할 수 있다.Power and data transmission and reception system using a composite structure superframe according to the present invention includes an access point device; And a plurality of sensor devices that receive power from the access point device or transmit data to the access point device.
바람직하게, 상기 액세스 포인트 장치 및 상기 복수의 센서 장치는 비콘 프레임이 송수신되는 비콘 구간(Beacon Period; BP); 채널 시간 접근 구간(Channel Time Access Period; CTAP) 할당 요청 메시지 및 CTAP 할당 알림 메시지가 송수신되는 경쟁 접근 구간(Contention Access Period; CAP); 및 전력 및 데이터가 송수신되는 채널 시간 접근 구간(Channel Time Access Period; CTAP);을 포함하는 슈퍼프레임을 이용하여 전력 및 데이터를 송수신할 수 있다.Preferably, the access point device and the plurality of sensor devices include a beacon period (BP) in which a beacon frame is transmitted and received; A contention access period (CAP) in which a channel time access period (CTAP) allocation request message and a CTAP allocation notification message are transmitted and received; And a channel time access period (CTAP) through which power and data are transmitted and received, power and data may be transmitted and received using a superframe.
바람직하게, 상기 CAP은 경쟁 방식으로 상기 CTAP 할당 요청 메시지가 송수신되는 정규 경쟁 접근 구간(Regular Contention Access Period; RCAP); 및 CTAP의 할당을 알리는 상기 CTAP 할당 알림 메시지가 송수신되는 알림 경쟁 접근 구간(Notification Contention Access Period; NCAP);을 포함할 수 있다.Preferably, the CAP is a regular contention access period (RCAP) in which the CTAP allocation request message is transmitted and received in a competitive manner; And a notification contention access period (NCAP) in which the CTAP allocation notification message informing the allocation of CTAP is transmitted and received.
바람직하게, 상기 RCAP은 상기 CTAP 할당 요청 메시지가 수신된 시점으로부터 제1 대기 시간이 경과되면 수신 확인 메시지가 송신될 수 있다.Preferably, the RCAP may receive an acknowledgment message when the first waiting time elapses from the time when the CTAP allocation request message is received.
바람직하게, 상기 NCAP은 상기 NCAP의 시작 시점으로부터 제2 대기 시간이 경과되면 상기 CTAP 할당 알림 메시지가 송신될 수 있다.Preferably, the NCAP may transmit the CTAP allocation notification message when the second waiting time elapses from the start time of the NCAP.
바람직하게, 상기 CTAP은 전력이 송수신되는 전력 채널 시간 접근 구간(Power Channel Time Access Period; PCTAP); 및 데이터가 송수신되는 데이터 채널 시간 접근 구간(Data Channel Time Access Period; DCTAP);을 포함할 수 있다.Preferably, the CTAP includes a power channel time access period (PCTAP) in which power is transmitted and received; And a data channel time access period (DCTAP) in which data is transmitted and received.
바람직하게, 상기 PCTAP은 상기 액세스 포인트 장치에서 상기 복수의 센서 장치 중 어느 하나의 센서 장치로 전력이 송신되는 복수의 전력 슬롯을 포함하고, 상기 복수의 전력 슬롯의 시작 시점으로부터 제3 대기 시간이 경과되면 상기 액세스 포인트 장치에서 상기 복수의 센서 장치 중 어느 하나의 센서 장치로 전력이 송신될 수 있다.Preferably, the PCTAP includes a plurality of power slots through which power is transmitted from the access point device to any one of the plurality of sensor devices, and a third waiting time elapses from a start time point of the plurality of power slots. When the power is transmitted from the access point device to any one of the plurality of sensor devices.
바람직하게, 상기 DCTAP은 상기 복수의 센서 장치 중 어느 하나의 센서 장치에서 상기 액세스 포인트 장치로 데이터가 송신되는 복수의 데이터 슬롯을 포함하고, 상기 복수의 데이터 슬롯의 시작 시점으로부터 제4 대기 시간이 경과되면 상기 복수의 센서 장치 중 어느 하나의 센서 장치에서 상기 액세스 포인트 장치로 데이터가 송신될 수 있다.Preferably, the DCTAP includes a plurality of data slots through which data is transmitted from any one of the plurality of sensor devices to the access point device, and a fourth waiting time elapses from a start time point of the plurality of data slots. When the data is transmitted from any one of the plurality of sensor devices to the access point device.
본 발명에 따른 복합 구조 슈퍼프레임을 이용하여 전력 및 데이터를 송수신하는 액세스 포인트 장치는 슈퍼프레임을 이용하여 복수의 센서 장치로부터 전력을 송신하거나 데이터를 수신하는 프로세서;를 포함한다.The access point device for transmitting and receiving power and data using the composite structure superframe according to the present invention includes a processor for transmitting power or receiving data from a plurality of sensor devices using the superframe.
본 발명에 따른 복합 구조 슈퍼프레임을 이용한 전력 및 데이터 송수신 방법은 액세스 포인트 장치에서 복수의 센서 장치로 전력이 송신되는 단계; 및 상기 액세스 포인트 장치에서 상기 복수의 센서 장치로 데이터가 송신되거나 상기 복수의 센서 장치에서 상기 액세스 포인트 장치로 데이터가 송신되는 단계;를 포함할 수 있다.A method for transmitting and receiving power and data using a composite structure superframe according to the present invention comprises: transmitting power from an access point device to a plurality of sensor devices; And transmitting data from the access point device to the plurality of sensor devices or transmitting data from the plurality of sensor devices to the access point device.
본 발명에 따른 컴퓨터 프로그램은 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어, 상기 복합 구조 슈퍼프레임을 이용한 전력 및 데이터 송수신 방법을 수행할 수 있도록 컴퓨터에서 독출가능한 기록매체에 저장될 수 있다.The computer program according to the present invention may be stored in a recording medium readable by a computer so as to be combined with a hardware computer, and to perform a method of transmitting and receiving power and data using the composite superframe.
본 발명에 따르면, 전력 채널 시간 접근 구간 내에 포함된 전력 슬롯의 전력 송신 순위를 센서 장치의 잔여 전력 정보에 기초하여 결정하고, 데이터 채널 시간 접근 구간 내에 포함된 데이터 슬롯의 데이터 송수신 순위를 센서 장치의 잔여 데이터 정보에 기초하여 결정함으로써, 센서 장치의 방전에 대비하여 데이터와 전력을 송수신할 수 있다.According to the present invention, the power transmission rank of the power slot included in the power channel time access interval is determined based on the remaining power information of the sensor device, and the data transmission/reception rank of the data slot included in the data channel time access interval is determined by the sensor device. By determining based on the residual data information, data and power can be transmitted and received in preparation for discharge of the sensor device.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 구조 슈퍼프레임을 이용한 전력 및 데이터 송수신 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 구조 슈퍼프레임을 이용한 전력 및 데이터 송수신 시스템이 이용하는 복합 구조 슈퍼프레임의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 구조 슈퍼프레임을 이용한 전력 및 데이터 송수신 시스템의 전력 및 데이터를 송수신하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 구조 슈퍼프레임을 이용한 전력 및 데이터 송수신 시스템이 NCAP의 시작 시간을 설정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view showing the configuration of a power and data transmission and reception system using a composite structure superframe according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing the configuration of a composite superframe used by a power and data transmission and reception system using a composite superframe according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining a process of transmitting and receiving power and data of a power and data transmission and reception system using a composite structure superframe according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining a process of setting the start time of the NCAP power and data transmission and reception system using a composite structure superframe according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형 태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/ 또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대 해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and it should be understood that the embodiments of the present invention include various modifications, equivalents, and/or alternatives. In connection with the description of the drawings, similar reference numerals may be used for similar elements.
본 문서에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다", 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다. In this document, expressions such as "have", "can have", "includes", or "can contain" are the presence of the corresponding feature (eg, a component such as a numerical value, function, operation, or part). And does not exclude the presence of additional features.
본 문서에서, "A 또는 B", "A 또는/및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상" 등의 표현 은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는(3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다. In this document, expressions such as “at least one of A or B”, “at least one of A or/and B”, or “one or more of A or/and B” may include all possible combinations of the items listed together. . For example, “A or B”, “at least one of A and B”, or “at least one of A or B” includes (1) at least one A, (2) at least one B, Or (3) all cases including both at least one A and at least one B.
본 문서에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중 요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제1 사용자 기기와 제2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.As used herein, expressions such as “first”, “second”, “first”, or “second” may modify various components, regardless of order and/or importance, and denote one component. It is used to distinguish from other components, but does not limit the components. For example, the first user device and the second user device may indicate different user devices regardless of order or importance. For example, the first component may be referred to as a second component without departing from the scope of rights described in this document, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성 요소(예: 제2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다. Some component (eg, first component) is "(functionally or communicatively) coupled with/to" another component (eg, second component), or " When referred to as "connected to", it should be understood that any of the above components may be directly connected to the other component or may be connected through another component (eg, a third component). On the other hand, when it is mentioned that a component (eg, a first component) is “directly connected” or “directly connected” to another component (eg, a second component), the component may be It can be understood that other components (eg, the third component) do not exist between the other components.
본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합 한(suitable for)", "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)", "~하도록 설계된(designed to)", "~하도록 변경된(adapted to)", "~하도록 만들어진(made to)", 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성(또는 설정)된"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)"것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성 (또는 설정)된 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서 (generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다. As used herein, the expression "configured to (or configured)" depends on the context, for example, "having the capacity to" )", "designed to", "adapted to", "made to", or "capable of" . The term "configured (or set) to" may not necessarily mean only "specifically designed to" in hardware. Instead, in some situations, the expression "device configured to" may mean that the device "can" with other devices or parts. For example, the phrase “processors configured (or set) to perform A, B, and C” may be performed by executing a dedicated processor (eg, an embedded processor) to perform the operation, or one or more software programs stored in memory. , It may mean a general-purpose processor (eg, CPU or application processor) capable of performing the corresponding operations.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한 정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 컨텍스트 상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 컨텍스트 상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다. The terms used in this document are only used to describe specific embodiments, and may not be intended to limit the scope of other embodiments. Singular expressions may include plural expressions, unless the context clearly indicates otherwise. Terms used herein, including technical or scientific terms, may have the same meaning as commonly understood by a person skilled in the art described in this document. Among the terms used in this document, terms defined in the general dictionary may be interpreted as having the same or similar meanings in the context of the related art, and in an ideal or excessively formal sense, unless explicitly defined in this document. Is not interpreted. In some cases, even terms defined in this document cannot be interpreted to exclude embodiments of this document.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 구조 슈퍼프레임을 이용한 전력 및 데이터 송수신 시스템(10, 이하 '송수신 시스템'이라 함)의 구성을 도시한 도면이다.1 is a view showing the configuration of a power and data transmission and reception system (hereinafter referred to as'transmission and reception system') using a composite structure superframe according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 송수신 시스템(10)은 액세스 포인트 장치(100) 및 복수의 센서 장치(200)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the transmission/
송수신 시스템(10)은 중앙의 액세스 포인트 장치(100)에 모든 복수의 센서 장치(200)가 접속된 스타형 토폴로지 구조일 수 있다.The transmission/
액세스 포인트 장치(100)는 복수의 센서 장치(200)로부터 수신된 전력 송신 요청 및 데이터 수신 요청 각각에 기초하여 전력 송신 및 데이터 수신을 위한 자원을 할당한다.The
이때, 액세스 포인트 장치(100)는 복수의 센서 장치(200)로 전력을 송신하고, 복수의 센서 장치(200)로부터 데이터를 수신하거나 복수의 센서 장치(200)로 데이터를 송신할 수 있다.In this case, the
한편, 액세스 포인트 장치(100)는 복수의 센서 장치(200)와 반이중 모드로 작동할 수 있다. 즉, 액세스 포인트 장치(100)와 복수의 센서 장치(200) 간에는 업 링크와 다운 링크가 동시에 수행되지 않을 수 있다.Meanwhile, the
일 실시 예에서, 액세스 포인트 장치(100)는 하이브리드 액세스 포인트일 수 있으며, 복수의 센서 장치(200)는 주변 환경을 센싱한 센싱 데이터를 액세스 포인트 장치(100)로 송신하는 센서일 수 있다.In one embodiment, the
한편, 송수신 시스템(10)은 전력 및 데이터를 송수신하기 위해 시간 분할 방식을 사용하는 시간분할 SWIPT(이하, TS SWIPT) 방식을 이용할 수 있다.Meanwhile, the transmission/
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 송수신 시스템(10)이 이용하는 복합 구조 슈퍼프레임의 구성을 도시한 도면이다.2 is a diagram showing the configuration of a composite superframe structure used by the transmission/
도 2를 더 참조하면, 슈퍼프레임은 비콘 구간(Beacon Period; BP), 경쟁 접근 구간(Contention Access Period; CAP) 및 채널 시간 접근 구간(Channel Time Access Period; CTAP)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the superframe may include a beacon period (BP), a contention access period (CAP), and a channel time access period (CTAP).
BP은 비콘 프레임이 액세스 포인트 장치(100)에서 복수의 센서 장치(200)로 송신되는 구간일 수 있다.The BP may be a section in which the beacon frame is transmitted from the
CAP은 채널 시간 접근 구간(Channel Time Access Period; CTAP) 할당 요청 메시지가 복수의 센서 장치(200)에서 액세스 포인트 장치(100)로 송신되고, CTAP 할당 요청 메시지의 응답으로 CTAP 할당 알림 메시지가 액세스 포인트 장치(100)에서 복수의 센서 장치(200)로 송신되는 구간일 수 있다.In the CAP, a channel time access period (CTAP) allocation request message is transmitted from a plurality of
여기서, CTAP 할당 요청 메시지는 전력 송신 요청, 충전 요구 전력 정보, 잔여 전력 정보, 데이터 수신 요청 및 수신 데이터 크기 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다.Here, the CTAP allocation request message may include one or more of a power transmission request, charging request power information, residual power information, data reception request, and reception data size information.
구체적으로, CAP은 정규 경쟁 접근 구간(Regular Contention Access Period; RCAP) 및 알림 경쟁 접근 구간(Notification Contention Access Period; NCAP)을 포함할 수 있다.Specifically, the CAP may include a regular contention access period (RCAP) and a notification contention access period (NCAP).
RCAP은 경쟁 방식으로 CTAP 할당을 요청하는 CTAP 할당 요청 메시지가 복수의 센서 장치(200)에서 액세스 포인트 장치(100)로 송신되고, 액세스 포인트 장치(100)에 CTAP 할당 요청 메시지가 수신된 시점으로부터 제1 대기 시간이 경과되면 수신 확인 메시지가 액세스 포인트 장치(100)에서 복수의 센서 장치(200)로 송신되는 구간일 수 있다.RCAP is a CTAP allocation request message requesting CTAP allocation in a competitive manner is transmitted from a plurality of
여기서, 제1 대기 시간은 Short Interframe Space(SIFS)일 수 있다.Here, the first waiting time may be Short Interframe Space (SIFS).
NCAP은 NCAP의 시작 시간으로부터 제2 대기 시간이 경과되면 CTAP의 할당을 알리는 CTAP 할당 알림 메시지가 액세스 포인트 장치(100)에서 복수의 센서 장치(200)로 송신되는 구간일 수 있다.The NCAP may be a section in which a CTAP allocation notification message informing a CTAP allocation is transmitted from the
여기서, 제2 대기 시간은 수신 준비 및 보호 시간에 사용되는 대기 시간인 Tx Offset일 수 있다.Here, the second waiting time may be a Tx Offset that is a waiting time used for reception preparation and protection time.
한편, CTPA은 전력 및 데이터가 액세스 포인트 장치(100)와 복수의 센서 장치(200) 간에 송수신되는 구간일 수 있다.Meanwhile, the CTPA may be a section in which power and data are transmitted and received between the
구체적으로, CTPA은 전력 채널 시간 접근 구간(Power Channel Time Access Period; PCTAP) 및 데이터 채널 시간 접근 구간(Data Channel Time Access Period; DCTAP)을 포함할 수 있다.Specifically, the CTPA may include a power channel time access period (PCTAP) and a data channel time access period (DCTAP).
PCTAP은 전력이 액세스 포인트 장치(100)에서 복수의 센서 장치(200)로 송신되는 복수의 전력 슬롯을 포함할 수 있다. 복수의 전력 슬롯 각각은 시작 시점으로부터 제3 대기 시간이 경과되면 액세스 포인트 장치(100)에서 복수의 센서 장치(200) 중 어느 하나의 센서 장치(200)로 전력이 송신되는 구간일 수 있다.The PCTAP may include a plurality of power slots in which power is transmitted from the
여기서, 제3 대기 시간은 수신 준비 및 보호 시간에 사용되는 대기 시간인 Tx Offset일 수 있다.Here, the third waiting time may be a Tx Offset that is a waiting time used for reception preparation and protection time.
DCTAP은 데이터가 복수의 센서 장치(200)에서 액세스 포인트 장치(100)로 송신되는 복수의 데이터 슬롯을 포함할 수 있다. 복수의 데이터 슬롯 각각은 시작 시점으로부터 제4 대기 시간이 경과되면 복수의 센서 장치(200) 중 어느 하나의 센서 장치(200)에서 액세스 포인트 장치(100)로 데이터가 송신되는 구간일 수 있다. 여기서, 제4 대기 시간은 수신 준비 및 보호 시간에 사용되는 대기 시간인 Tx Offset일 수 있다.The DCTAP may include a plurality of data slots through which data is transmitted from the plurality of
또한, 복수의 데이터 슬롯 각각은 액세스 포인트 장치(100)에 데이터가 수신된 시점으로부터 제5 대기 시간이 경과되면 수신 확인 메시지가 액세스 포인트 장치(100)에서 복수의 센서 장치(200)로 송신되는 구간일 수 있다.In addition, each of the plurality of data slots is a section in which an acknowledgment message is transmitted from the
여기서, 제5 대기 시간은 Short Interframe Space(SIFS)일 수 있다.Here, the fifth waiting time may be Short Interframe Space (SIFS).
한편, 복수의 전력 슬롯 간의 전력 송신 순위 및 복수의 데이터 슬롯 간의 데이터 수신 순위는 액세스 포인트 장치(100)에 의해 결정되고, NCAP의 시작 시간은 액세스 포인트 장치(100)에 의해 설정될 수 있다.Meanwhile, the power transmission rank between a plurality of power slots and the data reception rank between a plurality of data slots are determined by the
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 송수신 시스템(10)의 전력 및 데이터를 송수신하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining a process of transmitting and receiving power and data of the transmitting and receiving
도 3을 더 참조하면, 복수의 센서 장치(200)는 CAP 동안 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) 기술을 이용하여 액세스 포인트 장치(100)로 CTAP 할당 요청 메시지를 송신할 수 있다.Referring to FIG. 3, the plurality of
구체적으로, 복수의 센서 장치(200)는 CAP에 포함된 RCAP 동안 액세스 포인트 장치(100)로 CTAP 할당 요청 메시지를 송신하고, 액세스 포인트 장치(100)는 CTAP 할당 요청 메시지가 수신된 시점으로부터 제1 대기 시간이 경과되면 CTAP 할당 요청 메시지를 송신한 센서 장치(200)로 수신 확인 메시지를 송신할 수 있다.Specifically, the plurality of
이때, 복수의 센서 장치(200)는 잔여 전력이 미리 설정된 임계 전력 미만이면 전력 송신 요청을 CTAP 할당 요청 메시지에 포함시켜 액세스 포인트 장치(100)로 송신할 수 있다.In this case, when the residual power is less than a preset threshold power, the plurality of
이후, 액세스 포인트 장치(100)는 CTAP 할당 요청 메시지에 기초하여 복수의 전력 슬롯 간의 전력 송신 순위 및 복수의 데이터 슬롯 간의 데이터 수신 순위를 결정할 수 있다.Thereafter, the
구체적으로, 액세스 포인트 장치(100)는 센서 장치(200)로부터 수신된 잔여 전력 정보가 나타내는 잔여 전력이 낮을수록 해당 센서 장치(200)에 대응되는 전력 슬롯의 전력 송신 순위를 선순위로 결정할 수 있다.Specifically, the
즉, 액세스 포인트 장치(100)는 센서 장치(200)로부터 CTAP 할당 요청 메시지를 수신할 때마다 전력 송신 요청이 포함되어 있는지 여부를 확인하고, 전력 송신 요청이 포함된 CTAP 할당 요청 메시지가 수신되면, 현재까지 수신된 잔여 전력 정보가 나타내는 잔여 전력들을 비교하여 잔여 전력이 낮은 순으로 해당 센서 장치(200) 각각의 전력 슬롯의 전력 송신 순위를 결정할 수 있다.That is, the
이에 따라, 액세스 포인트 장치(100)는 잔여 전력이 낮은 센서 장치(200)로 전력을 우선 송신할 수 있다.Accordingly, the
또한, 액세스 포인트 장치(100)는 센서 장치(200)로부터 수신된 잔여 전력 정보가 나타내는 잔여 전력이 낮을수록 해당 센서 장치(200)에 대응되는 데이터 슬롯의 데이터 수신 순위를 선순위로 결정할 수 있다.In addition, the
즉, 액세스 포인트 장치(100)는 센서 장치(200)로부터 CTAP 할당 요청 메시지를 수신할 때마다 데이터 수신 요청이 포함되어 있는지 여부를 확인하고, 데이터 수신 요청이 포함된 CTAP 할당 요청 메시지가 수신되면, 현재까지 수신된 잔여 전력 정보가 나타내는 잔여 전력들을 비교하여 잔여 전력이 낮은 순으로 해당 센서 장치(200) 각각의 데이터 슬롯의 데이터 수신 순위를 결정할 수 있다.That is, the
이에 따라, 액세스 포인트 장치(100)는 잔여 전력이 낮은 센서 장치(200)로부터 데이터를 우선 수신할 수 있다.Accordingly, the
이후, 액세스 포인트 장치(100)는 NCAP의 시작 시간이 도래되면 제2 대기 시간 이후 CTAP 할당 알림 메시지를 복수의 센서 장치(200)로 송신할 수 있다.Thereafter, when the start time of the NCAP arrives, the
여기서, CTAP 할당 알림 메시지는 전력 슬롯의 전력 송신 순위와 데이터 슬롯의 데이터 수신 순위를 포함할 수 있다.Here, the CTAP allocation notification message may include the power transmission rank of the power slot and the data reception rank of the data slot.
NCAP 이후, 액세스 포인트 장치(100)는 CTAP 동안 전력을 복수의 센서 장치(200)로 송신하고, 데이터를 복수의 센서 장치(200)로부터 수신할 수 있다.After the NCAP, the
구체적으로, 액세스 포인트 장치(100)는 PCTAP 동안 전력 송신 순위에 따라 전력 슬롯에 대응되는 센서 장치(200)로 전력을 송신할 수 있다. 이때, 액세스 포인트 장치(100)는 전력 슬롯의 시작 시점으로부터 제3 대기 시간이 경과되면 센서 장치(200)로 전력을 송신할 수 있다.Specifically, the
또한, 액세스 포인트 장치(100)는 DCTAP 동안 데이터 수신 순위에 따라 데이터 슬롯에 대응되는 센서 장치(200)로부터 데이터를 송신할 수 있다. 이때, 액세스 포인트 장치(100)는 데이터 슬롯의 시작 시점으로부터 제4 대기 시간이 경과되면 센서 장치(200)로부터 데이터를 수신할 수 있다. 이후, 액세스 포인트 장치(100)는 데이터가 수신된 시점으로부터 제5 대기 시간이 경과되면 센서 장치(200)로 수신 확인 메시지를 송신할 수 있다. In addition, the
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 송수신 시스템(10)이 NCAP의 시작 시간을 설정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram for explaining a process of setting the start time of the NCAP by the transmitting and receiving
도 4를 더 참조하면, 액세스 포인트 장치(100)는 CTAP 할당 요청 메시지가 수신되면, 슈퍼프레임의 시작 시점부터 현재 시점까지 경과된 시간의 제1 시간 길이(TCurrent), 이전에 할당된 NCAP의 제2 시간 길이(LNCAP), 이전에 할당된 CTAP의 제3 시간 길이(LCTAP) 및 CTAP 할당 요청 메시지에 대응되는 CTAP 할당에 필요한 시간의 제4 시간 길이(L4)의 시간 길이 합과 슈퍼프레임의 제5 시간 길이(LSuperframe) 간의 장단을 비교하고, 비교 결과에 기초하여 NCAP의 시작 시간(STNCAP)을 설정할 수 있다.Referring to FIG. 4 further, when the CTAP allocation request message is received, the
여기서, 초기에 제1 시간 길이(TCurrent) 및 제3 시간 길이(LCTAP)는 "0"으로 설정되고, NCAP의 시작 시간(STNCAP)은 제5 시간 길이(LSuperframe)와 동일하게 설정되고, NCAP의 제2 시간 길이(LNCAP)는 NCAP의 제2 대기 시간의 제16 시간 길이(LTxOffset1)와 CTAP 할당 알림 메시지 송신 구간의 제17 시간 길이(LCTAPAN)의 합으로 설정될 수 있다.Here, the first time length (T Current ) and the third time length (L CTAP ) are initially set to “0”, and the start time of the NCAP (ST NCAP ) is set equal to the fifth time length (L Superframe ). The second time length of the NCAP (L NCAP ) may be set as the sum of the 16th time length (L TxOffset1 ) of the second waiting time of the NCAP and the 17th time length (L CTAPAN ) of the CTAP allocation notification message transmission interval. have.
우선, 액세스 포인트 장치(100)는 CTAP 할당 요청 메시지가 수신되면, CTAP 할당 요청 메시지의 수신에 따른 제1 대기 시간의 제6 시간 길이(LSIFS1), CTAP 할당 요청 메시지에 대응되는 수신 확인 메시지의 송신 시간의 제7 시간 길이(LAck1), 전력 슬롯의 제8 시간 길이(LPSOLT) 및 데이터 슬롯의 제9 시간 길이(LDSOLT)를 산출할 수 있다.First, when the CTAP assignment request message is received, the
구체적으로, 액세스 포인트 장치(100)는 전력 슬롯의 제3 대기 시간의 제10 시간 길이(LTXOffset2)와 전력 슬롯의 전력 송신 구간의 제11 시간 길이(LPower)를 산출하고, 제10 시간 길이(LTXOffset2)와 제11 시간 길이(LPower)를 합산하여 전력 슬롯의 제8 시간 길이(LPSOLT)를 산출할 수 있다.Specifically, the
이때, 액세스 포인트 장치(100)는 충전 요구 전력 정보와 시간당 충전 전력 정보 각각이 나타내는 전력의 비율을 이용하여 제11 시간 길이(LPower)를 산출할 수 있다.In this case, the
여기서, 충전 요구 전력 정보는 센서 장치(200)에 충전이 요구되는 전력을 나타내는 정보이고, 시간당 충전 전력 정보는 센서 장치(200)에 1초당 충전 가능한 전력을 나타내는 정보일 수 있다.Here, the charging request power information may be information indicating power required to be charged to the
액세스 포인트 장치(100)는 하기의 수학식 1을 이용하여 제11 시간 길이(LPower)를 산출할 수 있다.The
여기서, Li Power는 인덱스가 i인 센서 장치에 대응되는 전력 슬롯의 전력 송신 구간의 제11 시간 길이이고, Pi는 인덱스가 i인 센서 장치의 충전 요구 전력 정보가 나타내는 충전 요구 전력이고, PHE는 시간당 충전 전력 정보가 나타내는 시간당 충전 전력이고, di는 액세스 포인트 장치와 인덱스가 i인 센서 장치 간의 거리이고, α는 경로 손실 파라미터이고, h는 액세스 포인트 장치에서 센서 장치로의 전파 전력 이득 상수이고, PTx는 액세스 포인트 장치의 송신 전력이고, RSSIi는 인덱스가 i인 센서 장치의 수신 신호 강도 표시자이고, A는 1미터 거리에서의 수신 신호 강도이다.Here, L i Power is the eleventh time length of the power transmission section of the power slot corresponding to the sensor device having the index i , P i is the charging request power indicated by the charging request power information of the sensor device having the index i, P HE is the charging power per hour indicated by the charging power per hour information, d i is the distance between the access point device and the sensor device with index i, α is the path loss parameter, and h is the propagation power gain from the access point device to the sensor device. Is a constant, P Tx is the transmit power of the access point device, RSSI i is the received signal strength indicator of the sensor device with index i, and A is the received signal strength at 1 meter distance.
한편, 액세스 포인트 장치(100)는 데이터 슬롯의 제4 대기 시간의 제12 시간 길이(LTXOffset3), 데이터 슬롯의 데이터 수신 구간의 제13 시간 길이(LData), 데이터 수신에 따른 제5 대기 시간의 제14 시간 길이(LSIFS2), 데이터 수신에 대응되는 수신 확인 메시지의 송신 시간의 제15 시간 길이(LAck2)를 산출하고, 제12 시간 길이(LTXOffset3), 제13 시간 길이(LData), 제14 시간 길이(LSIFS2) 및 제15 시간 길이(LAck2)를 합산하여 데이터 슬롯의 제9 시간 길이(LDSOLT)를 산출할 수 있다.On the other hand, the
이때, 액세스 포인트 장치(100)는 수신 데이터 크기 정보가 나타내는 수신 데이터 크기와 데이터 송신 속도를 이용하여 제13 시간 길이(LData)를 산출할 수 있다.At this time, the
여기서, 수신 데이터 크기 정보는 센서 장치(200)에서 액세스 포인트 장치(100)로 송신되는 데이터의 크기를 나타내는 정보일 수 있다.Here, the received data size information may be information indicating the size of data transmitted from the
액세스 포인트 장치(100)는 하기의 수학식 2를 이용하여 제13 시간 길이(LData)를 산출할 수 있다.The
여기서, Li Data는 인덱스가 i인 센서 장치에 대응되는 데이터 슬롯의 데이터 수신 구간의 제13 시간 길이이고, DSi는 인덱스가 i인 센서 장치로부터 액세스 포인트 장치가 수신하는 데이터의 크기이고, data rate는 센서 장치와 액세스 포인트 장치 간의 데이터 전송 속도일 수 있다.Here, L i Data is the thirteenth time length of the data receiving section of the data slot corresponding to the sensor device having the index i , DS i is the size of data received by the access point device from the sensor device having the index i, data The rate may be a data transmission rate between the sensor device and the access point device.
이후, 액세스 포인트 장치(100)는 제6 시간 길이(LSIFS1), 제7 시간 길이(LAck1), 제8 시간 길이(LPSOLT) 및 제9 시간 길이(LDSOLT)를 합산하여 제4 시간 길이(L4)으로 산출할 수 있다.Thereafter, the
액세스 포인트 장치(100)는 제1 시간 길이(TCurrent), 제2 시간 길이(LNCAP), 제3 시간 길이(LCTAP) 및 제4 시간 길이(L4)의 시간 길이 합과 제5 시간 길이(LSuperframe) 간의 장단을 비교한 후, 시간 길이 합이 제5 시간 길이(LSuperframe) 보다 짧으면, 이전에 설정된 NCAP의 시작 시간과 슈퍼프레임의 종료 시간 간의 동일 여부를 비교할 수 있다.The
액세스 포인트 장치(100)는 이전에 설정된 NCAP의 시작 시간과 슈퍼프레임의 종료 시간이 동일하면, 이전에 설정된 NCAP의 시작 시간에서 제2 시간 길이(LNCAP), 제8 시간 길이(LPSOLT) 및 제9 시간 길이(LDSOLT)를 감산하여 NCAP의 시작 시간(STNCAP)을 설정할 수 있다.If the start time of the previously set NCAP and the end time of the superframe are the same, the
반대로, 액세스 포인트 장치(100)는 이전에 설정된 NCAP의 시작 시간과 슈퍼프레임의 종료 시간이 동일하지 않으면, 이전에 설정된 NCAP의 시작 시간에서 제8 시간 길이(LPSOLT) 및 제9 시간 길이(LDSOLT)만을 감산하여 NCAP의 시작 시간(STNCAP)을 설정할 수 있다.Conversely, if the start time of the previously set NCAP and the end time of the superframe are not the same, the
한편, 액세스 포인트 장치(100)는 제1 시간 길이(TCurrent), 제2 시간 길이(LNCAP), 제3 시간 길이(LCTAP) 및 제4 시간 길이(L4)의 시간 길이 합과 제5 시간 길이(LSuperframe) 간의 장단을 비교한 후, 시간 길이 합이 제5 시간 길이(LSuperframe)와 같거나 제5 시간 길이(LSuperframe) 보다 길면, 이전에 설정된 상기 NCAP의 시작 시간을 유지하여 설정할 수 있다.On the other hand, the
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 구조 슈퍼프레임을 이용한 전력 및 데이터 송수신 방법은 액세스 포인트 장치에서 복수의 센서 장치로 전력이 송신되는 단계 및 액세스 포인트 장치에서 복수의 센서 장치로 데이터가 송신되거나 복수의 센서 장치에서 액세스 포인트 장치로 데이터가 송신되는 단계를 포함할 수 있다.On the other hand, the method for transmitting and receiving power and data using a composite structure superframe according to an embodiment of the present invention includes transmitting power from an access point device to a plurality of sensor devices and transmitting data from an access point device to a plurality of sensor devices or And transmitting data from a plurality of sensor devices to an access point device.
이때, 액세스 포인트 장치 및 복수의 센서 장치는 BP, CAP 및 CTAP을 포함하는 슈퍼프레임을 이용하여 전력 및 데이터를 송수신할 수 있다.At this time, the access point device and the plurality of sensor devices may transmit and receive power and data using a superframe including BP, CAP and CTAP.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨터 프로그램은 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어, 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 구조 슈퍼프레임을 이용한 전력 및 데이터 송수신 방법을 수행할 수 있도록 컴퓨터에서 독출가능한 기록매체에 저장될 수 있다. On the other hand, a computer program according to an embodiment of the present invention is combined with a computer that is hardware, and a recording medium readable by a computer to perform a method of transmitting and receiving power and data using a composite superframe according to an embodiment of the present invention Can be stored in.
본 발명의 실시예와 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어로 직접 구현되거나, 하드웨어에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로 구현되거나, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리(Flash Memory), 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야 에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터 판독가능 기록매체에 상주할 수도 있다.The steps of a method or algorithm described in connection with an embodiment of the present invention may be implemented directly in hardware, a software module executed by hardware, or a combination thereof. The software modules may include random access memory (RAM), read only memory (ROM), erasable programmable ROM (EPROM), electrically erasable programmable ROM (EEPROM), flash memory, hard disk, removable disk, CD-ROM, or It may reside on any type of computer readable recording medium well known in the art.
이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시 예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명을 구현할 수 있음을 이해할 것이다. 그러므로 상기 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.So far, the present invention has been focused on preferred embodiments. Those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered from an explanatory point of view rather than a restrictive point of view. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the equivalent range should be interpreted as being included in the present invention.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by a limited number of embodiments and drawings, the present invention is not limited by this, and the technical idea of the present invention and the following will be described by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the equivalent scope of the claims to be described.
10: 복합 구조 슈퍼프레임을 이용한 전력 및 데이터 송수신 시스템
100: 액세스 포인트 장치
200: 복수의 센서 장치10: Power and data transmission and reception system using a composite superframe
100: access point device
200: a plurality of sensor devices
Claims (10)
상기 액세스 포인트 장치로부터 전력을 수신하거나 상기 액세스 포인트 장치로 데이터를 송신하는 복수의 센서 장치;를 포함하고,
상기 액세스 포인트 장치 및 상기 복수의 센서 장치는
비콘 프레임이 송수신되는 비콘 구간(Beacon Period; BP);
채널 시간 접근 구간(Channel Time Access Period; CTAP) 할당 요청 메시지 및 CTAP 할당 알림 메시지가 송수신되는 경쟁 접근 구간(Contention Access Period; CAP); 및
전력 및 데이터가 송수신되는 채널 시간 접근 구간(Channel Time Access Period; CTAP);을 포함하는 슈퍼프레임을 이용하여 전력 및 데이터를 송수신하는 것을 특징으로 하는
복합 구조 슈퍼프레임을 이용한 전력 및 데이터 송수신 시스템.
Access point devices; And
It includes; a plurality of sensor devices for receiving power from the access point device or transmitting data to the access point device;
The access point device and the plurality of sensor devices
Beacon Period (BP) in which beacon frames are transmitted and received;
A contention access period (CAP) in which a channel time access period (CTAP) allocation request message and a CTAP allocation notification message are transmitted and received; And
Characterized in that the power and data is transmitted and received using a superframe including a channel time access period (CTAP) in which power and data are transmitted and received.
Power and data transmission and reception system using a composite superframe.
상기 CAP은
경쟁 방식으로 상기 CTAP 할당 요청 메시지가 송수신되는 정규 경쟁 접근 구간(Regular Contention Access Period; RCAP); 및
CTAP의 할당을 알리는 상기 CTAP 할당 알림 메시지가 송수신되는 알림 경쟁 접근 구간(Notification Contention Access Period; NCAP);을 포함하는 것을 특징으로 하는
복합 구조 슈퍼프레임을 이용한 전력 및 데이터 송수신 시스템.
According to claim 1,
The CAP is
A regular contention access period (RCAP) in which the CTAP allocation request message is transmitted and received in a contention manner; And
And a notification contention access period (NCAP) in which the CTAP allocation notification message informing the allocation of CTAP is transmitted and received.
Power and data transmission and reception system using a composite superframe.
상기 RCAP은
상기 CTAP 할당 요청 메시지가 수신된 시점으로부터 제1 대기 시간이 경과되면 수신 확인 메시지가 송신되는 것을 특징으로 하는
복합 구조 슈퍼프레임을 이용한 전력 및 데이터 송수신 시스템.
According to claim 2,
The RCAP is
When the first waiting time elapses from the time when the CTAP allocation request message is received, a reception confirmation message is transmitted.
Power and data transmission and reception system using a composite superframe.
상기 NCAP은
상기 NCAP의 시작 시점으로부터 제2 대기 시간이 경과되면 상기 CTAP 할당 알림 메시지가 송신되는 것을 특징으로 하는
복합 구조 슈퍼프레임을 이용한 전력 및 데이터 송수신 시스템.
According to claim 2,
The NCAP is
When the second waiting time has elapsed from the start time of the NCAP, the CTAP allocation notification message is transmitted.
Power and data transmission and reception system using a composite superframe.
상기 CTAP은
전력이 송수신되는 전력 채널 시간 접근 구간(Power Channel Time Access Period; PCTAP); 및
데이터가 송수신되는 데이터 채널 시간 접근 구간(Data Channel Time Access Period; DCTAP);을 포함하는 것을 특징으로 하는
복합 구조 슈퍼프레임을 이용한 전력 및 데이터 송수신 시스템.
According to claim 1,
The CTAP
A power channel time access period (PCTAP) in which power is transmitted and received; And
And a data channel time access period (DCTAP) in which data is transmitted and received.
Power and data transmission and reception system using a composite structure superframe.
상기 PCTAP은
상기 액세스 포인트 장치에서 상기 복수의 센서 장치 중 어느 하나의 센서 장치로 전력이 송신되는 복수의 전력 슬롯을 포함하고,
상기 복수의 전력 슬롯의 시작 시점으로부터 제3 대기 시간이 경과되면 상기 액세스 포인트 장치에서 상기 복수의 센서 장치 중 어느 하나의 센서 장치로 전력이 송신되는 것을 특징으로 하는
복합 구조 슈퍼프레임을 이용한 전력 및 데이터 송수신 시스템.
The method of claim 5,
The PCTAP
A plurality of power slots through which power is transmitted from the access point device to any one of the plurality of sensor devices,
When a third waiting time elapses from the start time point of the plurality of power slots, power is transmitted from the access point device to any one of the plurality of sensor devices.
Power and data transmission and reception system using a composite superframe.
상기 DCTAP은
상기 복수의 센서 장치 중 어느 하나의 센서 장치에서 상기 액세스 포인트 장치로 데이터가 송신되는 복수의 데이터 슬롯을 포함하고,
상기 복수의 데이터 슬롯의 시작 시점으로부터 제4 대기 시간이 경과되면 상기 복수의 센서 장치 중 어느 하나의 센서 장치에서 상기 액세스 포인트 장치로 데이터가 송신되는 것을 특징으로 하는
복합 구조 슈퍼프레임을 이용한 전력 및 데이터 송수신 시스템.
The method of claim 5,
The DCTAP
And a plurality of data slots through which data is transmitted from any one of the plurality of sensor devices to the access point device,
When a fourth waiting time elapses from the start time point of the plurality of data slots, data is transmitted from any one of the plurality of sensor devices to the access point device.
Power and data transmission and reception system using a composite superframe.
상기 슈퍼프레임은
비콘 프레임이 송수신되는 BP;
CTAP 할당 요청 메시지 및 CTAP 할당 알림 메시지가 송수신되는 CAP; 및
전력 및 데이터가 송수신되는 CTAP;을 포함하는 것을 특징으로 하는
복합 구조 슈퍼프레임을 이용하여 전력 및 데이터를 송수신하는 액세스 포인트 장치.
Includes a processor for transmitting power or receiving data from a plurality of sensor devices using a superframe;
The super frame
BP to which the beacon frame is transmitted and received;
A CAP to which the CTAP allocation request message and the CTAP allocation notification message are transmitted and received; And
CTAP for transmitting and receiving power and data; characterized in that it comprises a
An access point device that transmits and receives power and data using a composite structure superframe.
상기 액세스 포인트 장치에서 상기 복수의 센서 장치로 데이터가 송신되거나 상기 복수의 센서 장치에서 상기 액세스 포인트 장치로 데이터가 송신되는 단계;를 포함하고,
상기 액세스 포인트 장치 및 상기 복수의 센서 장치는
비콘 프레임이 송수신되는 BP;
CTAP 할당 요청 메시지 및 CTAP 할당 알림 메시지가 송수신되는 CAP; 및
전력 및 데이터가 송수신되는 CTAP;을 포함하는 슈퍼프레임을 이용하여 전력 및 데이터를 송수신하는 것을 특징으로 하는
복합 구조 슈퍼프레임을 이용한 전력 및 데이터 송수신 방법.
Transmitting power from the access point device to the plurality of sensor devices; And
And transmitting data from the access point device to the plurality of sensor devices or data from the plurality of sensor devices to the access point device.
The access point device and the plurality of sensor devices
BP to which the beacon frame is transmitted and received;
A CAP to which the CTAP allocation request message and the CTAP allocation notification message are transmitted and received; And
CTAP for transmitting and receiving power and data; characterized in that for transmitting and receiving power and data using a superframe containing
A method of transmitting and receiving power and data using a composite superframe.
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