KR102253868B1 - 무선 통신 네트워크에서 애드 혹 모드를 운용하는 장치 및 방법 - Google Patents

무선 통신 네트워크에서 애드 혹 모드를 운용하는 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 통신 네트워크에서 노드(node)가 애드 혹(Ad-hoc) 모드(mode)를 운용하는 방법에 있어서, 비콘(beacon)을 송신하는 과정과, 상기 비콘 송신이 완료된 시점부터 설정 시간 내에 송신 예정 노드 정보를 송신하는 과정을 포함하며, 상기 송신 예정 노드 정보는 상기 노드가 다른 노드로 설정할 메시지가 존재함을 나타내는 정보임을 특징으로 한다.

Description

무선 통신 네트워크에서 애드 혹 모드를 운용하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR OPERATING AD HOC MODE IN WIRELESS COMMUNICATION NETWORK}
본 발명은 무선 통신 네트워크에서 애드 혹(Ad-hoc, 이하 ‘Ad-hoc’이라 칭하기로 한다) 모드(mode)를 운용하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 전력 관리 방식 및 인접 노드(node) 탐색 방식을 기반으로 Ad-hoc 모드를 운용하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 국제 전기 전자 기술자 협회(institute of electrical and electronics engineers: IEEE, 이하 ‘IEEE’라 칭하기로 한다) 802.11 Ad-hoc 네트워크를 구성하는 데 있어서 가장 중요한 요소 기술들 중 하나는 해당 네트워크가 포함하는 노드들 간의 시간 동기를 획득하는 기술이다. 해당 네트워크에 포함되는 노드들 간의 시간 동기를 확보할 수 있는지 여부에 따라 해당 네트워크에 포함되어 있는 노드들의 전력 소모가 달라지게 된다.
한편, IEEE 802.11 시스템에서 명시하고 있는 비콘 프레임(beacon frame)에는 네트워크의 시간의 경과를 알 수 있는 타임 스탬프(time-stamp) 정보가 포함되어 있다. 따라서, 상기 IEEE 802.11 시스템에서는 특정 네트워크 내의 노드들은 상기 비콘 프레임에 포함되어 있는 타임 스탬프 정보를 사용하여 상호간의 시간 동기를 획득할 수 있다.
한편, 상기 IEEE 802.11 시스템의 인프라스트럭쳐(infrastructure, 이하 ‘infrastructure’라 칭하기로 한다) 모드에서는 억세스 포인트(access point: AP, 이하 ‘AP’라 칭하기로 한다)가 주기적으로 비콘 프레임을 송신하며, 상기 AP와 연결되는 단말기(station: STA, 이하 ‘STA’라 칭하기로 한다)들은 상기 AP에서 송신하는 비콘 프레임을 사용하여 네트워크 연결을 유지한다. 여기서, 각 비콘의 수신이 예상되는 시점을 타겟 비콘 송신 시간(target beacon transmission time: TBTT, 이하 ‘TBTT’라 칭하기로 한다)라 한다.
한편, 상기 IEEE 802.11 시스템의 Ad-hoc 모드에서는 AP의 역할을 하는 노드가 존재하지 않기 때문에, 해당 네트워크에 존재하는 STA들이 각 TBTT에서 랜덤하게 번갈아 가며 비콘 프레임을 송신한다. 상기 Ad-hoc 모드에서 각 노드는 해당 네트워크에서 비콘이 검출되면 다음 TBTT 전까지는 더 이상 비콘을 송신하지 않는다.
또한, 상기 IEEE 802.11 시스템에서는 인접 노드의 존재를 검출하는 기술 역시 매우 중요한 요소 기술이다. 특히, 상기 IEEE 802.11 시스템의 Ad Hoc 네트워크에서는 해당 노드가 인접 노드를 검출하고, 상기 해당 노드와 상기 검출한 인접 노드간의 채널 상태를 검출하는 것이 라우팅(routing) 및 간섭 제어 측면에서 매우 중요하다. 따라서, 상기 IEEE 802.11 시스템의 Ad Hoc 네트워크에서는 해당 네트워크가 포함하는 노드들 간의 시간 동기를 획득하기 위해서 뿐만 아니라 해당 노드가 인접 노드를 검출하고, 상기 해당 노드와 상기 검출한 인접 노드 간의 채널 상태를 검출하기 위해서도 상기 비콘 프레임이 사용된다.
그러면 여기서 도 1을 참조하여 일반적인 IEEE 802.11 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서 비콘 프레임을 송신하는 과정에 대해서 설명하기로 한다.
도 1은 일반적인 IEEE 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서 비콘 프레임을 송신하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 먼저 매 비콘 구간(beacon interval)마다 비콘 프레임이 송신된다. 만일, 다수의 노드들이 동시에 비콘 프레임을 송신하면 충돌에 의해 성능 열화가 발생할 수 있다.
따라서, IEEE 802.11 표준에서는 각 노드가 랜덤하게 비콘 프레임을 송신하도록 명시하고 있다. 따라서, 각 노드는 경쟁 기반(contention-based) 방식을 기반으로 비콘 프레임을 송신한다. 즉, 각 노드는 TBTT에 도달함을 검출하면, 임의의 지연(random delay)에 해당하는 시간, D1 시간 동안 대기한다. 각 노드는 상기 D1 시간 동안 수신되는 비콘 프레임이 존재할 경우 비콘 프레임을 송신하지 않고, 상기 D1 시간 동안 수신되는 비콘 프레임이 존재하지 않을 경우, 각 노드는 비콘 프레임을 송신한다.
도 1에는 첫 번째 비콘 구간에서 STA#22 비콘 프레임을 송신하고, 두 번째 비콘 구간에서는 STA#31이 비콘 프레임을 송신하고, 세 번째 비콘 구간에서는 STA#15가 비콘 프레임을 송신하는 경우가 도시되어 있다. 이와 같이, IEEE 802.11 시스템에서 다수개의 노드들이 번갈아 가면서 랜덤하게 송신한 비콘 프레임을 사용하여 각 노드는 인접 노드를 검출할 수 있다.
또한, 상기 IEEE 802.11 시스템의 ad hoc 모드에서는 모든 노드들이 송신되는 비콘 프레임을 통해 시간 동기를 획득하고, 획득한 시간 동기에 상응하게 동작한다. 만일, 비교적 넓은 지역에서 비교적 많은 노드들을 포함하는 네트워크가 구성될 경우, 상기 네트워크 내에 포함되는 모든 노드들이 시간 동기를 획득하는 것은 어렵다. 따라서, 시간 동기가 획득되지 않은 무선 네트워크에서는 해당 노드가 인접 노드를 탐색하고, 해당 노드 자신에게 메시지가 송신될지 여부를 검출하기 위해 비교적 많은 전력이 소모 된다.
도 1에서는 일반적인 IEEE 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서 비콘 프레임을 송신하는 과정에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 2를 참조하여 일반적인 IEEE 시스템에서 트레이닝 심볼(training symbol)을 송신하는 과정에 대해서 설명하기로 한다.
도 2는 일반적인 IEEE 802.11 시스템에서 트레이닝 심볼을 송신하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 도 2에 도시되어 있는 트레이닝 심볼 송신 과정은 비콘 프레임이 12개의 트레이닝 심볼들을 포함할 경우의 트레이닝 심볼 송신 과정임에 유의하여야 할 것이다.
먼저, 상기 IEEE 802.11 시스템에서 비콘 프레임은 프리앰블(preamble) 필드를 포함하며, 상기 프리앰블 필드는 10개의 짧은 트레이닝 심볼(short training symbol)들과 2개의 긴 트레이닝 심볼(long training symbol)들을 포함한다. 상기 10개의 짧은 트레이닝 심볼들 구간 동안에는 각 STA는 신호를 검출하고, 자동 이득 제어(automatic gain control: AGC) 동작과 대략적 주파수 오차 추정 동작을 수행한다. 상기 10개의 짧은 트레이닝 심볼들 구간 이후에 송신되는 2개의 긴 트레이닝 심볼들 구간 동안에는 각 STA는 미세 주파수 오차 추정 동작 및 채널 추정 동작을 수행한다.
또한, 상기 비콘 프레임은 상기 프리앰블 필드 뿐만 아니라 네트워크 정보 및 타임 스탬프 등을 포함한다.
한편, 상기에서 설명한 바와 같은 IEEE 802.11 시스템에서와 같이 각 노드가 랜덤하게 비콘 프레임을 송신하여 네트워크의 시간 동기를 획득하는 경우 자원 할당 및 전력 관리 측면에서 여러 가지 이점들이 존재한다. 그러나, 노드들이 비교적 넓은 범위에 위치하고 있어 항상 네트워크 내의 임의의 두 노드들 간의 직접적인 연결이 불가능한 경우가 존재할 수 있다. 이 경우, 상기 IEEE 802.11 시스템 내의 모든 노드들간에 시간 동기를 획득하는 것이 어려워질 수 있고, 이는 각 노드의 전력 소모 증가를 초래하게 된다. 즉, 각 노드는 인접 노드를 탐색하고, 각 노드 자신에게 메시지가 송신되는지 여부를 검출하기 위해 수신기를 동작시는 시간이 증가하게 된다.
또한, 각 노드는 랜덤하게 비콘 프레임을 송신할지 여부를 판단하게 되는데, 상기 IEEE 802.11 시스템에서 Ad-hoc 네트워크가 포함하는 노드들의 개수가 증가할 경우, 동시에 다수 개의 노드들이 비콘 프레임을 송신하여 비콘간 충돌이 발생할 수 있다. 이와 같은 비콘들간의 충돌은 상기 Ad-hoc 네트워크에 포함되는 노드들이 비콘을 안정적으로 수신하는 것을 어렵게 할 수 있고, 이는 상기 노드들 간의 시간 동기 획득을 어렵게 하여 전체 시스템 안정성을 저하시키고, 상기 노드들의 전력 소모를 증가시킬 수 있다.
하지만, 상기 IEEE 802.11 시스템은 비교적 적은 개수의 노드들이 비교적 근거리에 위치할 경우만을 고려하고 있기 때문에, 상기 IEEE 802.11 시스템에서 구현되는 Ad-hoc 네트워크는 비교적 소규모의 근거리 네트워크로 구현될 수 밖에 없다.
한편, 상기 IEEE 802.11 시스템에서는 각 노드가 랜덤하게 비콘 프레임을 송신하여 인접 노드를 탐색하고, 상기 각 노드와 인접 노드 간의 채널 상태를 측정한다. 그러나, 상기 Ad-hoc 네트워크가 비교적 넓은 규모로 구현된다면, 상기 Ad-hoc 네트워크에서 각 노드는 모든 인접 노드들에 대해 탐색 및 채널 상태 측정 동작을 수행하는 것은 불가능하다.
또한, 상기에서 설명한 바와 같이 상기 Ad-hoc 네트워크에서는, 각 노드가 랜덤하게 비콘 프레임을 송신할지 여부를 판단하게 되는데, 상기 IEEE 802.11 시스템에서 Ad-hoc 네트워크가 포함하는 노드들의 개수가 증가할 경우, 각 노드에 주어지는 비콘 프레임 송신 기회가 적어진다. 이렇게, 해당 노드가 비콘 프레임을 송신하는 비콘 프레임 송신 기회가 적어지면, 해당 노드 부근에 위치한 인접 노드들은 해당 노드를 탐색하지 못할 수도 있다. 또한, 상기 인접 노드들이 상기 해당 노드를 탐색할 수 있다고 하더라도, 상기 해당 노드는 상기 해당 노드와 상기 탐색된 인접 노드간의 채널 상태를 정확히 측정하는 것이 불가능하다.
따라서, 상기 IEEE 802.11 시스템은 상기와 같은 인접 노드 탐색 및 채널 상태 측정 과정이 정상적으로 수행될 수 없는 경우를 고려하여 비교적 적은 개수의 노드들이 비교적 근거리에 위치할 경우만을 고려하고 있고, 따라서 상기 IEEE 802.11 시스템에서 구현되는 Ad-hoc 네트워크는 비교적 소규모의 근거리 네트워크로 구현될 수 밖에 없다.
한편, 상기와 같은 정보는 본 발명의 이해를 돕기 위한 백그라운드(background) 정보로서만 제시될 뿐이다. 상기 내용 중 어느 것이라도 본 발명에 관한 종래 기술로서 적용 가능할지 여부에 관해, 어떤 결정도 이루어지지 않았고, 또한 어떤 주장도 이루어지지 않는다.
본 발명의 일 실시예는 무선 통신 네트워크에서 Ad-hoc 모드를 운용하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 무선 통신 네트워크에서 전력 관리 방식 및 인접 노드 탐색 방식을 기반으로 Ad-hoc 모드를 운용하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 무선 통신 네트워크에서 인접 노드 탐색에 소요되는 전력 소모를 감소시키는 것을 가능하게 하는 Ad-hoc 모드 운용 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 무선 통신 네트워크에서 해당 노드를 타겟으로 하여 송신되는 메시지가 존재하는지의 여부를 검출하는데 소모되는 전력을 감소시키는 것을 가능하게 하는 Ad-hoc 모드 운용 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 무선 통신 네트워크에서 인접 노드들간의 송신 시간에 대한 동기를 획득하는 것을 가능하게 하는 Ad-hoc 모드 운용 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 무선 통신 네트워크에서 동일한 시간 동기를 가지는, 다수 개의 서브 그룹들을 형성하여 Ad-hoc 모드를 운용하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 무선 통신 네트워크에서 인접 노드 탐색을 가능하게 하는 Ad-hoc 모드 운용 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 무선 통신 네트워크에서 각 노드가 소모하는 전력을 감소시키는 것이 가능한 Ad-hoc 모드 운용 장치 및 방법을 제안한다.
본 발명의 일 실시예에서 제안하는 방법은; 무선 통신 네트워크에서 노드(node)가 애드 혹(Ad-hoc) 모드(mode)를 운용하는 방법에 있어서, 비콘(beacon)을 송신하는 과정과, 상기 비콘 송신이 완료된 시점부터 설정 시간 내에 송신 예정 노드 정보를 송신하는 과정을 포함하며, 상기 송신 예정 노드 정보는 상기 노드가 다른 노드로 설정할 메시지가 존재함을 나타내는 정보임을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에서 제안하는 장치는; 무선 통신 네트워크에서 애드 혹(Ad-hoc) 모드(mode)를 운용하는 노드(node)에 있어서, 비콘(beacon)을 송신하고, 상기 비콘 송신이 완료된 시점부터 설정 시간 내에 송신 예정 노드 정보를 송신하는 송신기를 포함하며, 상기 송신 예정 노드 정보는 상기 노드가 다른 노드로 설정할 메시지가 존재함을 나타내는 정보임을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면들과, 이득들 및 핵심적인 특징들은 부가 도면들과 함께 처리되고, 본 발명의 바람직한 실시예들을 게시하는, 하기의 구체적인 설명으로부터 해당 기술 분야의 당업자에게 자명할 것이다.
하기의 본 게시의 구체적인 설명 부분을 처리하기 전에, 이 특허 문서를 통해 사용되는 특정 단어들 및 구문들에 대한 정의들을 설정하는 것이 효과적일 수 있다: 상기 용어들 “포함하다(include)” 및 “포함하다(comprise)”과 그 파생어들은 한정없는 포함을 의미하며; 상기 용어 “혹은(or)”은 포괄적이고 ‘및/또는’을 의미하고; 상기 구문들 “~와 연관되는(associated with)” 및 ““~와 연관되는(associated therewith)”과 그 파생어들은 포함하고(include), ~내에 포함되고(be included within), ~와 서로 연결되고(interconnect with), 포함하고(contain), ~내에 포함되고(be contained within), ~에 연결하거나 혹은 ~와 연결하고(connect to or with), ~에 연결하거나 혹은 ~와 연결하고(couple to or with), ~와 통신 가능하고(be communicable with), ~와 협조하고(cooperate with), 인터리빙하고(interleave), 병치하고(juxtapose), ~로 가장 근접하고(be proximate to), ~로 ~할 가능성이 크거나 혹은 ~와 ~할 가능성이 크고(be bound to or with), 가지고(have), 소유하고(have a property of) 등과 같은 것을 의미하고; 상기 용어 “제어기”는 적어도 하나의 동작을 제어하는 임의의 디바이스, 시스템, 혹은 그 부분을 의미하고, 상기와 같은 디바이스는 하드웨어, 펌웨어 혹은 소프트웨어, 혹은 상기 하드웨어, 펌웨어 혹은 소프트웨어 중 적어도 2개의 몇몇 조합에서 구현될 수 있다. 어떤 특정 제어기와 연관되는 기능성이라도 집중화되거나 혹은 분산될 수 있으며, 국부적이거나 원격적일 수도 있다는 것에 주의해야만 할 것이다. 특정 단어들 및 구문들에 대한 정의들은 이 특허 문서에 걸쳐 제공되고, 해당 기술 분야의 당업자는 많은 경우, 대부분의 경우가 아니라고 해도, 상기와 같은 정의들이 종래 뿐만 아니라 상기와 같이 정의된 단어들 및 구문들의 미래의 사용들에도 적용된다는 것을 이해해야만 할 것이다.
본 발명의 일 실시예는 무선 통신 네트워크에서 Ad-hoc 모드를 운용하는 것을 가능하게 한다는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 무선 통신 네트워크에서 전력 관리 방식 및 인접 노드 탐색 방식을 기반으로 Ad-hoc 모드를 운용하는 것을 가능하게 한다는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 무선 통신 네트워크에서 인접 노드 탐색에 소요되는 전력 소모를 감소시키는 것을 가능하게 하는 Ad-hoc 모드 운용을 가능하게 한다는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 무선 통신 네트워크에서 해당 노드를 타겟으로 하여 송신되는 메시지가 존재하는지의 여부를 검출하는데 소모되는 전력을 감소시키는 것을 가능하게 하는 Ad-hoc 모드 운용을 가능하게 한다는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 무선 통신 네트워크에서 인접 노드들간의 송신 시간에 대한 동기를 획득하는 것을 가능하게 하는 Ad-hoc 모드 운용을 가능하게 한다는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 무선 통신 네트워크에서 동일한 시간 동기를 가지는, 다수 개의 서브 그룹들을 형성하여 Ad-hoc 모드를 운용하는 것을 가능하게 한다는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 무선 통신 네트워크에서 인접 노드 탐색을 가능하게 하는 Ad-hoc 모드 운용을 가능하게 한다는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 무선 통신 네트워크에서 각 노드가 소모하는 전력을 감소시키는 것이 가능한 Ad-hoc 모드 운용을 가능하게 한다는 효과가 있다.
본 발명의 특정한 바람직한 실시예들의 상기에서 설명한 바와 같은 또한 다른 측면들과, 특징들 및 이득들은 첨부 도면들과 함께 처리되는 하기의 설명으로부터 보다 명백하게 될 것이다:
도 1은 일반적인 IEEE 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서 비콘 프레임을 송신하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다;
도 2는 일반적인 IEEE 802.11 시스템에서 트레이닝 심볼을 송신하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.11 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서 국부 동기 방식을 기반으로 시간 동기를 획득하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.11 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서 송신 예정 노드 정보를 송신하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.11 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서 수신 대기 상태에 존재하는 노드의 동작 과정을 개략적으로 도시한 도면이다;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.11 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서 수신 대기 상태에 존재하는 노드의 비콘 송/수신 과정의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.11 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서 수신 대기 상태에 존재하는 노드의 비콘 송/수신 과정의 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.11 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서 Type A 비콘과 Type B 비콘을 송신하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다;
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.11 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서 Type A 비콘과, Type B 비콘 및 Type C 비콘을 송신하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다;
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.11 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서 Type A 비콘과, Type B 비콘과, Type C 비콘 및 슬럿들간의 관계의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.11 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서 Type A 비콘과, Type B 비콘과, Type C 비콘 및 슬럿들간의 관계의 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.11 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서 노드의 구조의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.11 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서 노드의 구조의 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도면들을 통해, 유사 참조 번호들은 동일한 혹은 유사한 엘리먼트들과, 특징들 및 구조들을 도시하기 위해 사용된다는 것에 유의해야만 한다.
이하, 본 발명의 실시 예들을 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고, 하기에서는 본 발명의 실시예들에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외의 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예들에서의 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.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예들을 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면들에 예시하여 상세하게 설명한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 명백하게 다른 내용을 지시하지 않는 “한”과, “상기”와 같은 단수 표현들은 복수 표현들을 포함한다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 따라서, 일 예로, “컴포넌트 표면(component surface)”은 하나 혹은 그 이상의 컴포넌트 표면들을 포함한다.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명의 실시예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 통신 기능을 포함할 수 있다. 일 예로, 전자 디바이스는 스마트 폰(smart phone)과, 태블릿(tablet) 개인용 컴퓨터(personal computer: PC, 이하 ‘PC’라 칭하기로 한다)와, 이동 전화기와, 화상 전화기와, 전자책 리더(e-book reader)와, 데스크 탑(desktop) PC와, 랩탑(laptop) PC와, 넷북(netbook) PC와, 개인용 복합 단말기(personal digital assistant: PDA, 이하 ‘PDA’라 칭하기로 한다)와, 휴대용 멀티미디어 플레이어(portable multimedia player: PMP, 이하 ‘PMP’라 칭하기로 한다)와, 엠피3 플레이어(mp3 player)와, 이동 의료 디바이스와, 카메라와, 웨어러블 디바이스(wearable device)(일 예로, 헤드-마운티드 디바이스(head-mounted device: HMD, 일 예로 ‘HMD’라 칭하기로 한다)와, 전자 의류와, 전자 팔찌와, 전자 목걸이와, 전자 앱세서리(appcessory)와, 전자 문신, 혹은 스마트 워치(smart watch) 등이 될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 통신 기능을 가지는 스마트 가정용 기기(smart home appliance)가 될 수 있다. 일 예로, 상기 스마트 가정용 기기는 텔레비젼과, 디지털 비디오 디스크(digital video disk: DVD, 이하 ‘DVD’라 칭하기로 한다) 플레이어와, 오디오와, 냉장고와, 에어 컨디셔너와, 진공 청소기와, 오븐과, 마이크로웨이브 오븐과, 워셔와, 드라이어와, 공기 청정기와, 셋-탑 박스(set-top box)와, TV 박스 (일 예로, Samsung HomeSyncTM, Apple TVTM, 혹은 Google TVTM)와, 게임 콘솔(gaming console)과, 전자 사전과, 캠코더와, 전자 사진 프레임 등이 될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 의료 기기(일 예로, 자기 공명 혈관 조영술(magnetic resonance angiography: MRA, 이하 ‘MRA’라 칭하기로 한다) 디바이스와, 자기 공명 화상법(magnetic resonance imaging: MRI, 이하 “MRI”라 칭하기로 한다)과, 컴퓨터 단층 촬영(computed tomography: CT, 이하 ‘CT’라 칭하기로 한다) 디바이스와, 촬상 디바이스, 혹은 초음파 디바이스)와, 네비게이션(navigation) 디바이스와, 전세계 위치 시스템(global positioning system: GPS, 이하 ‘GPS’라 칭하기로 한다) 수신기와, 사고 기록 장치(event data recorder: EDR, 이하 ‘EDR’이라 칭하기로 한다)와, 비행 기록 장치(flight data recorder: FDR, 이하 ‘FER’이라 칭하기로 한다)와, 자동차 인포테인먼트 디바이스(automotive infotainment device)와, 항해 전자 디바이스(일 예로, 항해 네비게이션 디바이스, 자이로스코프(gyroscope), 혹은 나침반)와, 항공 전자 디바이스와, 보안 디바이스와, 산업용 혹은 소비자용 로봇(robot) 등이 될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 통신 기능을 포함하는, 가구와, 빌딩/구조의 일부와, 전자 보드와, 전자 서명 수신 디바이스와, 프로젝터와, 다양한 측정 디바이스들(일 예로, 물과, 전기와, 가스 혹은 전자기 파 측정 디바이스들) 등이 될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 상기에서 설명한 바와 같은 디바이스들의 조합이 될 수 있다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 전자 디바이스는 상기에서 설명한 바와 같은 디바이스에 한정되는 것이 아니라는 것은 당업자에게 자명할 것이다.
본 발명의 일 실시예는 무선 통신 네트워크에서 애드 혹(Ad-hoc, 이하 ‘Ad-hoc’이라 칭하기로 한다) 모드(mode)를 운용하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 무선 통신 네트워크에서 전력 관리 방식 및 인접 노드 탐색 방식을 기반으로 Ad-hoc 모드를 운용하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 무선 통신 네트워크에서 인접 노드 탐색에 소요되는 전력 소모를 감소시키는 것을 가능하게 하는 Ad-hoc 모드 운용 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 무선 통신 네트워크에서 해당 노드를 타겟으로 하여 송신되는 메시지가 존재하는지의 여부를 검출하는데 소모되는 전력을 감소시키는 것을 가능하게 하는 Ad-hoc 모드 운용 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 무선 통신 네트워크에서 인접 노드들간의 송신 시간에 대한 동기를 획득하는 것을 가능하게 하는 Ad-hoc 모드 운용 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 무선 통신 네트워크에서 동일한 시간 동기를 가지는, 다수 개의 서브 그룹들을 형성하여 Ad-hoc 모드를 운용하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 무선 통신 네트워크에서 인접 노드 탐색을 가능하게 하는 Ad-hoc 모드 운용 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 무선 통신 네트워크에서 각 노드가 소모하는 전력을 감소시키는 것이 가능한 Ad-hoc 모드 운용 장치 및 방법을 제안한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서 제안하는 방법 및 장치는 국제 전기 전자 기술자 협회(institute of electrical and electronics engineers: IEEE, 이하 ‘IEEE’라 칭하기로 한다) 802.11 통신 시스템과, IEEE 802.16 통신 시스템과, 디지털 멀티미디어 방송(digital multimedia broadcasting: DMB, 이하 ‘DMB’라 칭하기로 한다) 서비스와, 휴대용 디지털 비디오 방송(digital video broadcasting-handheld: DVP-H, 이하 ‘DVP-H’라 칭하기로 한다), 및 모바일/휴대용 진화된 텔레비젼 시스템 협회(advanced television systems committee-mobile/handheld: ATSC-M/H, 이하 ‘ATSC-M/H’라 칭하기로 한다) 서비스 등과 같은 모바일 방송 서비스와, 인터넷 프로토콜 텔레비젼(internet protocol television: IPTV, 이하 ‘IPTV’라 칭하기로 한다) 서비스와 같은 디지털 비디오 방송 시스템과, 엠펙 미디어 트랜스포트(MPEG(moving picture experts group) media transport: MMT, 이하 ‘MMT’라 칭하기로 한다) 시스템과, 진화된 패킷 시스템(evolved packet system: EPS, 이하 ‘EPS’라 칭하기로 한다)과, 롱-텀 에볼루션(long-term evolution: LTE, 이하 ‘LTE’라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 롱-텀 에볼루션-어드밴스드(long-term evolution-advanced: LTE-A, 이하 ‘LTE-A’라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 고속 하향 링크 패킷 접속(high speed downlink packet access: HSDPA, 이하 ‘HSDPA’라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 고속 상향 링크 패킷 접속(high speed uplink packet access: HSUPA, 이하 ‘HSUPA’라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 3세대 프로젝트 파트너쉽 2(3rd generation project partnership 2: 3GPP2, 이하 ‘3GPP2’라 칭하기로 한다)의 고속 레이트 패킷 데이터(high rate packet data: HRPD, 이하 ‘HRPD’라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 3GPP2의 광대역 부호 분할 다중 접속(wideband code division multiple access: WCDMA, 이하 ‘WCDMA’라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 3GPP2의 부호 분할 다중 접속(code division multiple access: CDMA, 이하 ‘CDMA’라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 모바일 인터넷 프로토콜(mobile internet protocol: Mobile IP, 이하 ‘Mobile IP ‘라 칭하기로 한다) 시스템 등과 같은 다양한 통신 시스템들에 적용 가능함은 물론이다.
먼저, 무선 네트워크에 포함되어 있는 모든 노드(node)들이 시간 동기를 맞춘 상태로 동작한다면, 전력, 데이터 전송률 등과 같은 많은 측면에서 효율적으로 동작할 수 있다. 하지만, 무선 네트워크의 실제 환경에서는 다양한 요인들로 인해 상기 무선 네트워크에 포함되어 있는 모든 노드들이 시간 동기를 맞춰 동작하는 것은 어려울 수 있다. 특히, 무선 네트워크가 비교적 큰 서비스 커버리지(service coverage)로 구현될 경우 해당 무선 네트워크 내의 모든 노드들이 시간 동기를 맞춰 동작하는 것은 어려울 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 무선 네트워크, 일 예로 IEEE 802.11 통신 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서는 상기 Ad-hoc 네트워크에 포함되어 있는 모든 노드들이 동일한 시간 동기를 가지고 동작하는 것이 아니라 특정 서브 그룹(sub-group)에 속해 있는 노드들이 동일한 시간 동기를 가지고 동작하는 방안을 제안한다. 여기서, 한 서브 그룹에 포함되어 있는 노드들은 동일한 시간 동기를 가지고 동작한다. 즉, 서브 그룹은 동일한 시간 동기를 가지고 동작하는 노드들의 집합을 나타낸다.
먼저, 한 Ad-hoc 네트워크는 적어도 하나의 서브 그룹을 포함한다. 여기서, 상기 Ad-hoc 네트워크가 적어도 두 개의 서브 그룹들을 포함할 경우, 상기 적어도 두 개의 서브 그룹들 각각은 서로 다른 시간 동기를 가지며, 각 서브 그룹에 포함되어 있는 노드들은 해당 서브 그룹의 시간 동기에 상응하게 동기화되어 동작한다.
이와 같이 서브 그룹 단위로 시간 동기를 맞춰 Ad-hoc 네트워크가 동작할 경우, 상기 Ad-hoc 네트워크의 서비스 커버리지가 임계 서비스 커버리지를 초과하는 비교적 큰 서비스 커버리지를 가진다고 할지라도, 인접한 노드들간에 국부적으로 시간 동기를 맞추는 것은 상기 Ad-hoc 네트워크가 포함하는 모든 노드들이 시간 동기를 맞추는 것에 비해 상대적으로 용이하다. 또한, 상기 Ad-hoc 네트워크에서 수행되는 대부분의 통신들이 인접한 노드들간에 수행되므로 상기 Ad-hoc 네트워크가 포함하는 모든 노드들이 시간 동기를 맞추는 경우에 준하는 효율을 획득할을 수 있다.
한편, 상기 Ad-hoc 네트워크에 포함되는 각 노드는 한 개 이상의 서브 그룹에 포함될 수 있다. 서로 다른 서브 그룹들에 동시에 속해 있는 노드는 상기 서브 그룹들 모두에 대한 시간 동기를 획득하며, 서브 그룹들 사이에서 릴레이(relay)의 역할을 수행할 수 있다.
그러면 여기서 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.11 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서 국부 동기 방식을 기반으로 시간 동기를 획득하는 과정에 대해서 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.11 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서 국부 동기 방식을 기반으로 시간 동기를 획득하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 상기 Ad-hoc 네트워크는 다수개의 노드들, 일 예로 노드 #1(311)과, 노드 #2(313)와, 노드 #3(315)과, 노드 #4(317) 및 노드 #5(319)를 포함한다. 또한, 상기 노드 #1(311)과 노드 #2(313)는 서브 그룹 #1(300)에 포함되며, 상기 서브 그룹 #1(300)은 시간 1(time1)의 시간 동기를 가진다. 또한, 상기 노드 #3(315)과 노드 #4(317)는 서브 그룹 #2(310)에 포함되며, 상기 서브 그룹 #2(310)는 시간 2(time2)의 시간 동기를 가진다. 또한, 상기 노드 #5(319)는 상기 서브 그룹 #1(300)과 서브 그룹 #2(310)에 동시에 포함되며, 상기 서브 그룹 #1(300)과 서브 그룹 #2(310)간의 릴레이로서 동작할 수 있다.
도 3에서 설명한 바와 같이 Ad-hoc 네트워크가 포함하는 모든 노드들이 시간 동기를 맞추는 것이 아니라, 인접한 몇 개의 노드들이 시간 동기를 맞추는 서브 그룹을 운영하는 형태의 국부 동기 방식을 운용함으로써 상기 Ad-hoc 네트워크에 포함되어 있는 노드들의 시간 동기 획득을 위한 전력 소모를 감소시킬 수 있다.
도 3에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.11 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서 국부 동기 방식을 기반으로 시간 동기를 획득하는 과정에 대해서 설명하였으며, 다음으로 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.11 시스템에서 비콘 프레임을 송신하는 동작에 대해서 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에서는 각 서브 그룹이 포함하는 노드들 중 한 개의 노드가 비콘 프레임을 송신한다. 여기서, 상기 비콘 프레임은 IEEE 802.11 시스템에서 사용되고 있는 비콘 프레임과 동일한 포맷을 가진다고 가정하기로 한다.
이와는 달리, 각 서브 그룹이 포함하는 노드들 각각이 랜덤하게(randomly) 비콘 프레임을 송신하거나, 또는 각 서브 그룹이 포함하는 노드들 중 리더(leader) 노드가 비콘 프레임을 송신할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에서는 설명의 편의상 각 서브 그룹에 리더 노드가 존재하고, 상기 각 서브 그룹의 리더 노드가 비콘 프레임을 송신하는 경우를 가정하여 설명하기로 한다. 물론, 본 발명의 일 실시예에서는 설명의 편의상 상기 리더 노드가 비콘 프레임을 송신하는 경우를 가정하여 설명하지만, 다양한 형태들로 비콘 프레임을 송신하는 장치가 결정될 수도 있고, 해당 비콘 프레임을 기반으로 서브 그룹들간의 시간 동기를 맞추는 모든 네트워크들에 공통적으로 적용할 수도 있음은 물론이다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서 각 노드는 슬립(sleep) 모드와, 아이들(idle) 모드와, 수신 모드와, 송신 모드 중 어느 하나의 모드로 동작한다고 가정하기로 한다. 여기서, 상기 송신 모드는 데이터나 비콘 프레임 등을 송신하는 모드를 나타내고, 상기 수신 모드는 데이터를 수신하는 모드를 나타낸다. 또한, 상기 슬립 모드는 해당 노드가 해당 노드 자신이 포함하는 송/수신기 등과 같은 유닛(unit)들의 전원을 끄고, 전력 소모를 감소시키기 위해 동작하는 모드를 나타낸다. 또한, 상기 아이들 모드는 슬립 모드로 동작하지는 않지만 상기 송신 모드도 아니고, 상기 수신 모드도 아닌 모드를 나타낸다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서 하나의 Ad-hoc 네트워크는 적어도 하나의 서브 그룹을 포함한다. 그리고, 상기 적어도 하나의 서브 그룹이 포함하는 노드들은 시간 동기를 획득하고 있다. 또한, 상기 Ad-hoc 네트워크가 다수의 서브 그룹들을 포함할 경우, 상기 다수의 서브 그룹들 각각의 시간 동기는 상이할 수 있다. 한편, 각 서브 그룹내의 시간 동기를 획득하기 위해 비콘 구간(beacon interval)마다 비콘 프레임이 송신된다. 그리고, 각 서브 그룹이 포함하는 노드들 각각은 해당 서브 그룹에서 송신되는 비콘 프레임을 수신하여 상기 해당 서브 그룹에 대한 시간 동기를 획득한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서 비콘이 송신되는 시점과 미리 설정되어 있는 시구간 내에서 송신할 메시지를 가지는 노드들은 송신할 메시지가 존재함을 나타내는 정보를 송신한다. 여기서, 상기 비콘을 송신하지 않는 노드라고 할지라도 상기 설정 시구간 내에서 메시지를 송신할 수 있다. 상기 메시지를 송신할 노드는 상기 비콘이 송신 완료된 시점으로부터 미리 설정된 시구간, 일 예로 TI의 시간 내에 상기 메시지를 송신할 노드 자신의 노드 식별자(identifier: ID, 이하 ‘ID’라 칭하기로 한다)와, 상기 메시지를 수신할 수신 노드의 ID와, 상기 송신할 메시지가 존재함을 나타내는 정보를 송신하여 송신할 메시지가 존재한다는 것을 나타낼 수 있다. 이하, 설명의 편의상 상기 송신할 메시지를 가지는 노드를 ‘송신 예정 노드’라고 칭하기로 한다. 그러므로, 각 노드는 비콘을 수신할 뿐 아니라, 각 노드 이외의 다른 노드들이 메시지를 송신할지 여부를 검출해야 한다.
그러므로, 각 노드가 한 개의 비콘 프레임을 수신하기 위해 각 노드가 포함하고 있는 수신기를 동작시키는 최소 시간은 상기 비콘이 송신되는 시구간과 상기 TI의 시구간의 합이 된다. 즉, 상기 비콘 프레임에 해당 서브 그룹에 포함되어 있는 노드들 중 설정 시간 내에 메시지를 송신할 노드들에 대한 정보가 포함되므로, 각 노드는 상기 비콘 프레임만 수신하여도 해당 서브 그룹에 대한 시간 동기를 획득하고, 채널 상태를 측정하고, 또한 해당 서브 그룹에 포함되어 있는 노드들 중 설정 시간 내에 메시지를 송신할 노드들까지 확인할 수 있다. 이하, 설명의 편의상 상기 설정 시간 내에 메시지를 송신할 노드에 관련된 정보를 ‘송신 예정 노드 정보’라고 칭하기로 한다. 즉, 하나의 비콘 프레임은 비콘과 송신 예정 노드 정보를 포함한다.
그러면 여기서 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.11 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서 송신 예정 노드 정보를 송신하는 과정에 대해서 설명하기로 한다.도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.11 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서 송신 예정 노드 정보를 송신하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 비콘 구간(400) 내의 매 비콘 프레임마다 비콘(411)이 송신되며, 상기 비콘(411)과 다른 시간, 일 예로 상기 비콘(411)이 송신 완료된 시점부터 TI의 시구간 내에 송신 예정 노드 정보(413)가 송신된다. 도 4에서는 상기 송신 예정 노드 정보(413)가 송신 완료된 시점 바로 다음부터 상기 송신 예정 노드 정보(413)가 송신되는 경우가 도시되어 있다.
상기 송신 예정 노드 정보(413)는 메시지를 송신할 노드, 즉 송신 예정 노드의 노드 ID와, 상기 메시지를 수신할 노드, 즉 수신 예정 노드의 노드 ID와, 상기 송신 예정 노드가 실제로 메시지를 송신할 메시지 송신 시점 및 시간 길이 등과 같은 정보를 포함할 수 있다.
따라서, 일 예로 특정 노드가 상기 비콘(411)을 수신한 후, 상기 송신 예정 노드 정보(413)를 기반으로 상기 특정 노드 자신에게 송신될 메시지가 존재함을 검출하게 되면, 상기 특정 노드는 상기 특정 노드 자신의 수신기를 상기 송신 예정 노드 정보에 포함되어 있는 메시지 송신 시점에 동작시켜 해당 메시지를 수신하게 된다.
이와는 달리, 상기 특정 노드가 상기 비콘(411)을 수신한 후, 상기 송신 예정 노드 정보(413)를 기반으로 상기 특정 노드 자신에게 송신될 메시지가 존재하지 않음을 검출하게 되면 상기 특정 노드는 다음 비콘이 송신될 때까지 슬립 상태로 천이한다.
도 4에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.11 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서 송신 예정 노드 정보를 송신하는 과정에 대해서 설명하였으며, 다음으로 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.11 시스템에서 스캔(scan) 동작을 수행하는 과정에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에서 각 노드는 처음 전원이 온(on)될 경우 각 노드 자신 주변의 네트워크를 탐색하기 위해 비교적 긴 시간 동안 수신기를 온 상태로 유지한다. 이렇게, 전원이 온 됨에 따라 주변 네트워크를 탐색하는 프로세스를 초기 스캔(initial scan) 프로세스라고 칭하기로 하며, 상기 초기 스캔 프로세스 수행을 위해 노드가 웨이크 업(wake-up) 상태에 존재하는 시간을 TINIT이라고 가정하기로 한다.
먼저, 노드가 초기에 수신하는 비콘 프레임은 정보를 알 수 없는 페이딩 채널(fading channel)을 거치기 때문에 상기 노드는 상기 비콘 프레임을 정상적으로 수신하는 것이 어렵다. 따라서, 상기 TINIT은 비콘 구간에 비해 긴 시구간으로 설정되며, 일 예로, 상기 TINIT은 2초 또는 5초로 설정될 수 있다.
상기 초기 스캔 프로세스를 수행하는 동안 상기 노드는 어떠한 신호도 송신하지 않으면서 지속적으로 인접 노드가 송신하는 비콘 또는 파일럿(pilot) 신호 등을 탐색하여 상기 노드 자신의 주위에 어떠한 노드들이 존재하며, 상기 노드 자신의 주위에 존재하는 노드들, 즉 인접 노드들 각각은 어떠한 서브 그룹에 속하는지를 검출한다. 즉, 상기 초기 스캔 프로세스는 상기 노드가 처음으로 네트워크에 포함되어 상기 노드 자신의 주변 환경을 검출하기 위해 TINIT동안 웨이크업 상태로 존재하는 프로세스이다.
이와 같이 상기 초기 스캔 프로세스 수행시 소모되는 전력은 상기 노드의 전체 소모 전력과 비교하면 무시할 수 있을 정도로 작은 것이 일반적이다. 상기 노드는 상기 초기 스캔 프로세스를 통해 인접 노드들을 탐색할 경우, 상기 탐색한 인접 노드들 중 가장 좋은 채널 상태를 가지는 신호가 수신되는 인접 노드가 포함되어 있는 서브 그룹에 접속하여 해당 서브 그룹에 포함된다.
한편, 상기 초기 스캔 프로세스를 통해 어떤 인접 노드도 탐색하지 못할 경우, 상기 노드는 상기 노드 자신이 직접 서브 그룹을 생성하고, 상기 생성한 서브 그룹의 리더 노드로서 비콘을 송신한다.
한편, 상기 초기 스캔 프로세스를 통해 특정서브 그룹에 포함될 경우, 상기 서브 그룹에 포함되는 시점부터 실제 데이터 통신을 수행하는 시점까지의 상태를 ‘수신 대기 상태’라 정의하기로 한다. 그러면 여기서 상기 수신 대기 상태에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 노드는 몇 개의 서브 그룹과 통신을 수행하는지, 즉 몇 개의 서브 그룹들에 포함되는지에 따라 그 동작이 달라진다. 예를 들면, 상기 노드가 한 개의 서브 그룹에 포함될 경우, 상기 서브 그룹에 포함되는 모든 노드들과 동일한 시간 동기를 가지기 때문에 미리 결정된 시점에 송신 예정 노드 정보를 송신할 수 있다. 따라서, 상기 서브 그룹에 속해 있는 노드들은 상기 미리 결정된 시점에만 상기 송신 예정 노드 정보를 수신하면 된다.
그러나, 이와는 달리 상기 노드가 두 개의 서브 그룹들의 경계 영역에 위치할 경우, 상기 두 개의 서브 그룹들에 포함되어 있는 노드들로부터 메시지를 수신할 수 있다. 즉, 상기 노드가 두 개의 서브 그룹들에 포함될 경우, 상기 노드는 두 개의 다른 시점들에서 상기 두 개의 서브 그룹들 각각에 대한 송신 예정 노드 정보를 수신할 필요가 있다.
이렇게 몇 개의 서브 그룹들에 포함되는지에 따라 송신 예정 노드 정보를 수신하기 위해 해당 노드의 수신기가 온되는 횟수를 증가시킬 필요가 있다.
또한, 상기 노드는 상기 초기 스캔 프로세스와 동시에 노드들의 이동 및 채널 환경 변화에 의해 인접 노드가 변경되는 것을 검출하기 위해 미리 설정되어 있는 설정 시간 주기로 인접 노드들에 대한 전체 스캔(full scan) 프로세스를 수행한다. 여기서, 상기 전체 스캔 프로세스는 인접 노드를 탐색하기 위해 수행되는 것으로, 한 번의 전체 스캔 프로세스를 통해 모든 인접 노드들을 한꺼번에 탐색하기 위해서는 상기 전체 스캔 프로세스가 수행되는 시구간은 비콘 구간보다 큰 시구간으으로 설정될 필요가 있다. 이하, 설명의 편의상 상기 전체 스캔 프로세스가 수행되는 시구간을 ‘전체 스캔 프로세스 구간’이라 칭하기로 한다.
그러므로, 수신 대기 상태에 존재하는 노드의 전력 소모는 송신 예정 노드 정보를 수신하고, 상기 수신 대기 상태에 존재하는 노드 자신이 포함되어 있는 서브 그룹의 비콘을 수신하기 위한 수신기의 전력 소모와 인접 노드를 전체 스캔하기 위한 수신기의 전력 소모를 포함한다. 또한, 일반적으로 상기 전체 스캔 프로세스가 수행되는 주기는 비콘 및 송신 예정 노드 정보를 수신하기 위해 수신기를 동작시키는 주기보다 크게 설정된다.
그러면 여기서 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.11 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서 수신 대기 상태에 존재하는 노드의 동작 과정에 대해서 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.11 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서 수신 대기 상태에 존재하는 노드의 동작 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 먼저 도 5에 도시되어 있는 수신 대기 상태에 존재하는 노드의 동작 과정은 한 개의 서브 그룹에 포함되어 있는, 수신 대기 상태에 존재하는 노드의 동작 과정임에 유의하여야 할 것이다.
먼저, 각 노드는 미리 설정되어 있는 설정 주기마다 인접 노드를 탐색하기 위한 전체 스캔 프로세스를 수행한다. 도 5에는, 5개의 비콘 구간마다 전체 스캔 프로세스가 수행되는 경우의 노드의 수신기의 동작이 도시되어 있다.
먼저, 노드 #1(500)이 주기적으로 비콘을 송신하는, 서브 그룹 리더 노드라고 가정하기로 한다. 상기 노드 #1(500)은 매 비콘 주기 TBI마다 비콘을 송신한다. 그리고, 상기 비콘에 대한 송신이 완료되는 시점으로부터 미리 설정되어 있는 시간, 일 예로 TI내에 송신 예정 노드 정보를 송신할 수 있다. 이렇게, 상기 송신 예정 노드 정보를 상기 비콘에 대한 송신이 완료된 시점부터 TI내에 송신하는 이유는 상기 송신 예정 노드 정보를 수신하는 노드의 전력 소모를 감소시키기 위해서이다. 여기서, 상기 송신 노드 예정 정보는 일 예로 상기 비콘이 송신되는 비콘 프레임에 메시지 형태로 포함될 수 있다.
또한, 노드 #2(510)는 상기 노드 #1(500)이 송신한 비콘을 수신하는 노드이다. 상기 노드 #2(510)는 매 비콘 구간마다 비콘을 수신하여 송신되는 비콘을 기반으로 시간 동기를 획득할 뿐만 아니라 상기 송신 예정 노드 정보를 수신하여 상기 노드 #2(510) 자신에게 송신될 메시지가 존재하는지 여부를 검사할 수 있다. 만일, 상기 노드 #2(510) 자신에게 송신될 메시지가 존재하지 않는다면 상기 노드 #2(510)는 상기 비콘 구간 동안 비콘만을 수신하고, 상기 비콘을 수신하는 시구간 이외의 나머지 시구간에는 슬립 상태로 천이하여 전력 소모를 최소화한다.
또한, 상기 노드 #2(510)는 전체 스캔 프로세스 구간마다 인접 노드를 탐색한다. 여기서, 상기 전체 스캔 프로세스 구간은 일 예로 상기 비콘 구간의 정수 배로 설정되며, 상기 전체 스캔 프로세스 구간마다 상기 노드 #2(510)는 비콘 구간 이상의 시간 동안 인접 노드들을 탐색하여 새로운 인접 노드가 존재하는지를 여부를 검사한다. 따라서, 상기 노드 #2(510)의 전체 소모 전력은 매 비콘 구간마다 상기 노드 #1(500)이 송신하는 비콘을 수신하기 위한 소모 전력과 상기 전체 스캔 프로세스 구간마다 새로운 인접 노드의 존재 여부를 탐색하기 위한 소모 전력을 포함한다. 한편, 상기 노드 #2(510)는 상기 비콘과, 송신 예정 노드 정보 수신 및 상기 새로운 인접 노드를 탐색하는 시간 이외의 나머지 구간에서는 슬립 상태로 천이하여 전력 소모를 최소화한다.
결론적으로, 본 발명의 일 실시예에서는 각 노드는 비콘 및 수신 예정 노드 정보를 수신하기 위해 수신기를 동작시키고, 또한, 인접 노드를 탐색하기 위해 수신기를 동작시키며, 나머지 시구간 동안에는 슬립 상태로 천이하여 전력 소모를 최소화시킬 수 있다.
도 5에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.11 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서 수신 대기 상태에 존재하는 노드의 동작 과정에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.11 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서 수신 대기 상태에 존재하는 노드의 비콘 송/수신 과정의 일 예에 대해서 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.11 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서 수신 대기 상태에 존재하는 노드의 비콘 송/수신 과정의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 먼저 도 6에 도시되어 있는 수신 대기 상태에 존재하는 노드의 비콘 송/수신 과정은 1개의 노드가 1개의 서브 그룹에만 포함되어 있을 경우의 수신 대기 상태에 존재하는 노드의 비콘 송/수신 과정임에 유의하여야 할 것이다.
먼저 노드 #1(600)은 해당 서브 그룹의 리더 노드이다. 상기 노드 #1(600)은 주기적으로 비콘을 송신한다. 상기 노드 #1(600)은 비콘 구간 TBI마다 비콘을 송신한다.
노드 #2(610)는 비콘이 송신되는 주기와 시간을 사전에 알고 있고, 비콘이 송신되는 시점에서 수신기를 동작시켜 비콘을 수신한다. 또한, 상기 노드 #2(610)는 비콘을 수신할 뿐만 아니라 송신 예정 노드 정보도 수신하여 상기 노드 #2(610) 자신에게 송신될 메시지가 존재는지 여부를 검사한다. 여기서, 상기 노드 #2(610)가 비콘을 수신하기 위해 수신기를 동작시키는 시구간은 TRXB 이다. 또한, 상기 노드 #2(610)는 미리 설정되어 있는 전체 스캔 프로세스 구간에 상응하게 전체 스캔 프로세스를 수행하며, 도 6에는 상기 전체 스캔 프로세스 수행 과정은 별도로 도시되어 있지 않다. 도 6에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.11 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서 1개의 노드가 1개의 서브 그룹에만 포함되어 있을 경우 의 수신 대기 상태에 존재하는 노드의 비콘 송/수신 과정에 대해서 설명하였다.
그런데, 이와는 달리 한 노드가 두 개의 서브 그룹들의 경계 영역에 위치하여 상기 두 개의 서브 그룹들 각각의 비콘을 함께 수신할 수도 있다. 즉, 상기 노드는 두 개의 서브 그룹들 각각에 포함되며, 따라서 상기 노드는 상기 두 개의 서브 그룹들에서 송신되는 비콘 뿐만 아니라 송신 예정 노드 정보를 함께 수신할 수 있다.
그러면 여기서 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.11 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서 두 개의 서브 그룹들에 포함되는, 수신 대기 상태에 존재하는 노드의 비콘 송/수신 과정에 대해서 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.11 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서 수신 대기 상태에 존재하는 노드의 비콘 송/수신 과정의 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 먼저 도 7에 도시되어 있는 수신 대기 상태에 존재하는 노드의 비콘 송/수신 과정은 1개의 노드가 2개의 서브 그룹들에 포함되어 있을 경우의 수신 대기 상태에 존재하는 노드의 비콘 송/수신 과정임에 유의하여야 할 것이다. 한편, 도 7에서는 1개의 노드가 2개의 서브 그룹들에 포함되어 있을 경우를 일 예로 하여 수신 대기 상태에 존재하는 노드의 비콘 송/수신 과정에 대해서 설명하지만, 1개의 노드가 3개 이상의 서브 그룹들에 포함되어 있을 경우 역시 도 7에서 설명하는 비콘 송/수신 과정과 유사한 형태로 비콘을 송/수신할 수도 있음은 물론이다.
먼저, 노드 #1(711)은 서브 그룹 #1의 리더 노드이고, 노드 #2(713)는 서브 그룹 #2의 리더 노드이다. 그리고, 노드 #3(713)은 상기 서브 그룹 #1과 서브 그룹 #2의 경계 영역에 위치하며, 상기 서브 그룹 #1과 서브 그룹 #2 모두에 포함된다.
따라서, 상기 노드 #3(715)은 비콘 구간 동안 두 번의 비콘을 수신하게 된다. 즉, 상기 노드 #3(715)은 상기 서브 그룹 #1의 리더 노드인 노드 #1(711)이 송신한 비콘과 상기 서브 그룹 #2의 리더 노드인 노드 #2(713)가 송신한 비콘을 수신한다. 그리고, 상기 노드 #3(715)은 상기 서브 그룹 #1 및 서브 그룹 #2 각각에 대해 시간 동기를 획득한다.
도 6에서 설명한 바와 같이 1개의 서브 그룹에 포함되어 있는 노드는 해당 서브 그룹의 리더 노드에서 송신하는 비콘만을 수신하지만, 상기 노드#3(715)은 상기 서브 그룹 #1 및 서브 그룹 #2 각각에 대한 시간 동기를 획득하기 위해 두 번의 비콘 수신 구간을 가지게 된다.
도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 노드 #1(711)은 서브 그룹 #1에 대한 비콘을 송신하며, 상기 노드 #2(713)는 상기 서브 그룹#2를 위한 비콘을 송신하며, 상기 노드 #1(711)에서 송신되는 서브 그룹 #1에 대한 비콘의 송신 시점과 상기 노드 #2(713)에서 송신되는 서브 그룹 #2에 대한 비콘의 송신 시점 간에는 Toffset의 차이가 있음을 알 수 있다.
따라서, 상기 노드#3(715)은 상기 노드 #1(711)이 송신하는 비콘을 수신한 후 Toffset의 시간 차이를 가지고 상기 노드 #2(713)가 송신하는 비콘을 수신한다. 따라서, 두 개의 서브 그룹들에 포함되는 노드는 한 개의 서브 그룹에 포함되는 노드보다 상대적으로 더 많은 전력을 소모하게 됨을 알 수 있다.
한편, 상기 노드 #3(715)은 미리 설정되어 있는 전체 스캔 프로세스 구간에 상응하게 전체 스캔 프로세스를 수행하며, 도 7에는 상기 전체 스캔 프로세스 수행 과정은 별도로 도시되어 있지 않다. 상기 노드 #3(715)이 수행하는 전체 스캔 프로세스는 도 5에서 설명한 바와 유사하다. 즉, 미리 결정되어 있는 전체 스캔 프로세스 구간마다 주기적으로 전체 스캔 프로세스를 수행한다. 이 경우, 한번의 전체 스캔 프로세스를 수행하는 구간은 한 비콘 구간이 모두 포함되도록 설정될 수 있다. 또한, 전체 스캔 프로세스를 수행하는 주기를 NFS X 비콘 구간으로 설정할 수 있다. 여기서, NFS는 미리 결정되어 있는 값으로서, 일 예로 1 이상의 정수가 될 수 있다. 상기 NFS를 크게 설정하면 할수록 노드의 전력 소모는 더욱 감소시킬 수 있는 반면, 인접 노드에 대한 탐색 지연이 발생될 수 있다. 이와는 반대로, 상기 NFS를 작게 설정하면 할수록 노드의 전력 소모는 더욱 증가될 수 있지만, 인접 노드에 대한 탐색이 비교적 빠른 시간 내에 완료될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서는 고속 인접 노드 탐색을 가능하도록 하기 위해 새로운 비콘 프레임 구조를 제안하며, 이에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 일반적인 IEEE 802.11 시스템에서 사용되고 있는 비콘 프레임은 오직 한 노드에 의해서만 송신된다. 따라서, , 그 서비스 커버리지가 비교적 큰 네트워크에서는 특정 노드가 인접 노드를 탐색하는 것이 어려울 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 고속으로 인접 노드를 탐색하는 것을 가능하게 하기 위해 새로운 비콘 을 제안하며, 이런 고속 인접 노드 탐색을 위한 비콘을 ‘타입(type) B 비콘(이하, ’ Type B 비콘’이라 칭하기로 한다)이라 칭하기로 한다. 상기 Type B 비콘은 다수 개의 노드들이 동시에 송신하는 것이 가능하도록 설계되며, 따라서 비교적 서비스 커버리지가 큰 네트워크에서도 인접 노드를 탐색하는 것을 용이하게 할 수 있다. 이하, 설명의 편의상 일반적인 IEEE 802.11 시스템에서 사용되고 있는 비콘을 ‘타입 A 비콘(이하, Type A 비콘’이라 칭하기로 한다)’이라 칭하기로 한다. 또한, 상기 Type B 비콘은 다수개의 노드들이 동시에 송신하기 때문에 다중 접속 방식으로 송신하는 것이 가능하도록 해야 한다.
한편, Type A 비콘과 Type B 비콘은 매 비콘 구간마다 전송되며, 여기서 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.11 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서 Type A 비콘과 Type B 비콘을 송신하는 과정에 대해서 설명하기로 한다.도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.11 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서 Type A 비콘과 Type B 비콘을 송신하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8을 설명하기에 앞서, 도 8에서는 편의상 Type A 비콘을 ‘A’라고 도시하였으며, Type B 비콘을 ‘B’라고 도시하였다. 또한, 도 8에서 상기 Type A 비콘을 송신하는 노드가 노드 #1(811)이라고 가정하기로 한다.
도 8을 참조하면, Type A 비콘은 일반적인 IEEE 802.11 통신 시스템에서 현재 사용되고 있는 비콘과 동일하며, 따라서 한 서브 그룹 내에서 임의로 선택된 한 노드에 의해 송신되거나, 또는 상기 서브 그룹의 리더 노드가 상기 Type A 비콘을 송신할 수 있다. 그리고, 상기 Type A 비콘을 수신하는, 다른 노드들은 상기 Type A 비콘을 수신하여 시간 동기를 획득할 수 있다. 즉, 도 8에서 상기 노드 #1(811)은 Type A 비콘을 송신하는 노드이다.
한편, 상기 노드 #1(811) 및 상기 노드 #1(811)을 제외한 다른 노드들(813) 상기 Type A 비콘이 송신되는 시점과 다른 시점에 Type B 비콘을 송신할 수 있다. 여기서, 상기 Type B 비콘은 코드 분할 다중 접속(code division multiple access: CDMA, 이하 ‘CDMA’라 칭하기로 한다) 방식을 기반으로 다수 개의 노드들에서 송신될 수 있다.
한편, 상기 IEEE 802.11 통신 시스템과 같이 직교 주파수 분할 다중화(orthogonal frequency division multiplexing: OFDM, 이하 ‘OFDM’이라 칭하기로 한다) 방식과 같은 변조 방식이 사용된다고 하더라도 각 노드가 서로 다른 부호 또는 시퀀스(sequence)를 사용하여 신호를 송/수신하면 상기 CDMA 방식과 동일한 효과를 볼 수 있음은 이미 널리 알려져 있는 사실이다. 따라서, 상기 CDMA 방식을 사용한다는 것은 변조 방식과 상관없이 다양한 부호들 또는 시퀀스들을 사용하여 노드들을 구별하는 모든 통신 방식들에 공통적으로 적용될 수 있음은 물론이다. 특히, 상기 Type B 비콘은 다수 개의 노드들이 동일하게 송신함으로써 상기 Type A 비콘에 비해 비교적 큰 서비스 커버리지에서 많은 인접 노드들을 고속으로 탐색하는 것이 가능하다.
또한, 상기 Type B 비콘이 상기 Type A 비콘이 송신된 직후에 송신될 경우, 상기 Type A 비콘과 Type B 비콘은 상호간에 간섭으로 작용하게 될 수 있다. 예를 들어, 상기 Type A 비콘의 송신에 지연이 발생할 경우, 일부 노드들에서는 이미 상기 Type B 비콘을 송신 시작했을 수도 있으며, 따라서 상기 Type B 비콘을 이미 송신했을 경우 상기 일부 노드들은 상기 Type A 비콘을 수신할 수 없다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 Type A 비콘과 Type B 비콘이 상호간에 간섭으로 작용하지 않도록 간섭 방지를 위한 보호 구간(guard interval)을 설정한다. 즉, 도 8에 도시되어 있는 바와 같이 상기 Type A 비콘과 Type B 비콘 간에는 시간 간격이 있으며, 이런 시간 간격이 상기 보호 구간이 되는 것임음을 알 수 있다.
또한, 상기 노드 #1(811)은 Type A 비콘을 송신한다. 또한, 상기 노드 #1(811)은 Type B 비콘을 송신할 수 있다.
또한, 상기 노드 #1(811)은 Type A 비콘만 송신하고, 상기 Type B 비콘은 송신하지 않을 수도 있다. 이렇게, 상기 노드 #1(811)가 상기 Type A 비콘만 송신하고 상기 Type B 비콘을 송신하지 않는 이유는 상기 Type A 비콘만의 송신으로 상기 노드 #1(811)의 인접 노드들이 상기 노드 #1(811)을 탐색하고, 상기 노드 #1(811)과의 채널 상태를 측정할 수 있을 수 있기 때문이다.
하지만, 이와는 달리 상기 Type A 비콘만을 사용하여 상기 노드 #1(811)의 인접 노드들이 상기 노드 #1(811)을 탐색하는 것이 어렵거나, 혹은 상기 노드 #1(811)과의 채널 상태를 측정하기 어려울 경우에는 상기 노드 #1(811)은 상기 Type A 비콘을 송신 완료한 시점부터 미리 설정되어 있는 설정 시간 후에 상기 Type B 비콘을 송신할 수 있다.
또한, 상기 노드 #1(811) 이외의 노드들(813)은 상기 Type B 비콘을 송신하여 인접 노드들이 해당 노드를 탐색하는 것을 가능하게 한다.
한편, 상기 보호 구간은 각 노드가 사용하는 주파수 발진기의 정확도 및 이동을 고려하여 설정될 수 있다.
도 8에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.11 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서 Type A 비콘과 Type B 비콘을 송신하는 과정에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.11 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서 Type A 비콘과, Type B 비콘 및 Type C 비콘을 송신하는 과정에 대해서 설명하기로 한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.11 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서 Type A 비콘과, Type B 비콘 및 Type C 비콘을 송신하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.도 9를 참조하면, Type A 비콘을 송신하는 노드, 즉 노드 #1(911)이 상기 Type A 비콘을 송신한 시간과 다른 시간에 Type C 비콘을 송신한다. 여기서, 상기 Type C 비콘은 프리앰블과 같이 미리 정의된 시퀀스일 수도 있고, 이와는 달리 IEEE 802.11 시스템에서 비콘 이후에 송신되는, 시스템 정보를 포함하는 메시지 형태일 수도 있다. 즉, 상기 Type C 비콘은 네트워크 ID, 서브 그룹 ID, 시간 정보, 송신 예정 노드 정보 등과 같은 다양한 정보를 포함하는 시스템 정보가 될 수 있다.
한편, 도 9에는 상기 노드 #1(911)이 Type A 비콘을 송신 완료한 후 연속적으로 Type C 비콘을 송신하는 경우가 도시되어 있다. 즉, 상기 Type C 비콘은 시스템 정보 등을 포함하는 브로드캐스트(broadcast) 메시지 형태로 구현될 수도 있고, 혹은 프리앰블과 같은 비콘의 형태로 구현될 수도 있다. 그러므로, 본 발명의 일 실시예에서 사용되는 비콘이라는 용어는 그 전송 방식에 제한되지 않음에 유의하여야 할 것이다.
한편, 도 9에 도시되어 있는 Type B 비콘에 대한 송신은 도 8에서 설명한 바와 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다
한편, Type C 비콘이 송신 완료된 후 바로 Type B 비콘이 송신되지는 않는데, 그 이유는 상기 Type C 비콘과 Type A 비콘이 상호간에 간섭으로 작용하게 될 수 있기 때문이다. 예를 들어, 상기 Type C 비콘의 송신에 지연이 발생할 경우, 일부 노드들에서는 이미 상기 Type B 비콘을 송신 시작했을 수도 있으며, 따라서 상기 Type B 비콘을 이미 송신했을 경우 상기 일부 노드들은 상기 Type C 비콘을 수신할 수 없다.
이와는 달리, 상기 Type A 비콘과 Type C 비콘은 동일한 노드, 즉 상기 노드 #1(911)에 의해 송신되기 때문에 상호간에 간섭으로 작용하지 않는다. 따라서, 상기 Type A 비콘과 Type C 비콘을 연속하여 송신하면 간섭 방지를 위한 보호 구간을 감소시킬 수 있기 때문에, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 Type C 비콘을 Type A와 연접하여 송신한다. 도 9에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.11 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서 Type A 비콘과, Type B 비콘 및 Type C 비콘을 송신하는 과정에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 10을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.11 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서 Type A 비콘과, Type B 비콘과, Type C 비콘 및 슬럿들간의 관계의 일 예에 대해서 설명하기로 한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.11 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서 Type A 비콘과, Type B 비콘과, Type C 비콘 및 슬럿들간의 관계의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 먼저 해당 노드들은 비콘 구간을 하나 이상의 슬롯들로 분할하여 비콘을 송신한다. 즉, 비콘 구간을 NB 개의 슬롯들로 분할하여 상기 NB 개의 슬롯들 중 한 개의 슬롯을 통해서만 상기 Type B 비콘을 송신한다.
도 10에는 상기 NB 가 3인 경우의 Type A 비콘과, Type B 비콘과, Type C 비콘 및 슬럿들간의 관계가 도시되어 있다.
먼저, 각 노드는 Type B 비콘을 송신할 경우, 세 개의 슬롯들 중 하나를 선택하여 Type B 비콘을 송신하고, 나머지 구간에서는 인접 노드들이 송신하는 비콘을 수신한다.
한편, 상기 NB를 1로 설정할 수도 있음은 물론이다. 이렇게, 상기 NB를 1로 설정할 경우 매 비콘 구간마다 한 개의 슬롯만이 Type B 비콘을 위해 할당된다는 것을 나타낸다. 이 경우, 한 개의 슬롯에 모든 노드들이 Type B 비콘을 항상 송신하게 설정할 수도 있다. 이 경우에는, 상기에서 설명한 바와 같이 비콘 송/수신 동작을 동시에 해야할 수 있다.
따라서, 매 비콘 구간마다 Type B 비콘을 송신하는 것이 아니라, M개의 비콘 구간마다 Type B 비콘을 송신하도록 할 수 있다. 즉, Type B 비콘을 송신하는 주기를 비콘 구간의 정수배로 설정하여 상기 Type B 비콘을 송신하는 것이다.
이렇게 다수개의 비콘 구간마다 Type B 비콘을 송신하게 될 경우, 인접 노드 탐색에 소모되는 시간이 길어질 수 있지만, 해당 Ad-hoc 네트워크에 포함되는 노드들이 증가할 경우 상기 노드들 상호간의 간섭을 감소시킬 수 있고, 또한 Type B 비콘 송신에 사용되는 자원을 감소시킬 수 있다. 여기서, 상기 M 개의 비콘 구간들마다 Type B 비콘을 송신하는 동작은 NB가 2 이상으로 설정될 경우에도 적용할 수 있음은 물론이다.
도 10에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.11 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서 Type A 비콘과, Type B 비콘과, Type C 비콘 및 슬럿들간의 관계의 일 예에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 11을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.11 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서 Type A 비콘과, Type B 비콘과, Type C 비콘 및 슬럿들간의 관계의 다른 예에 대해서 설명하기로 한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.11 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서 Type A 비콘과, Type B 비콘과, Type C 비콘 및 슬럿들간의 관계의 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 11을 참조하면, 도 10에서 설명한 바와 같이 다수 개의 슬롯들을 기반으로 Type B 비콘이 송신된다. 도 11에서는 NB 가 5로 설정된 경우의 Type B 비콘 송신이 도시되어 있다.
도 10에서는 다수 개의 슬롯들 중에 한 개의 슬롯을 통해서만 Type B 비콘을 송신하는 경우에 대해서만 설명하였다. 하지만, 도 11에서는 비콘 구간이 포함하는 전체 슬롯들 중 다수 개의 슬롯들을 통해서 Type B 비콘이 송신될 수 있다. 즉, 도 11에서는 NB가 5로 설정되어 있고, 즉 비콘 구간이 5개의 슬롯들을 포함하고, 상기 5개의 슬럿들 중 2개의 슬롯들이 Type B 비콘을 송신하기 위해 사용되는 경우가 도시되어 있는 것이다.
한편, 도 11에서와 같이 비콘 구간이 포함하는 전체 슬롯들 중 다수 개의 슬롯들을 통해 Type B 비콘을 송신하는 방식은 다양하게 존재할 수 있으며, 이에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
첫 번째 방식은, 해당 노드는 매 비콘 구간마다 미리 결정되어 있는 개수의 슬롯들에서 Type B 비콘을 송신하는 것이다.
두 번째 방식은, 매 비콘 구간마다 해당 노드가 Type B 비콘을 송신하는 슬롯들의 개수를 변경시켜 Type B 비콘을 송신하는 것이다. 여기서, 상기 Type B 비콘을 송신하는 슬롯들의 개수는 랜덤하게 결정될 수 있고, 이와는 달리 특정 확률을 기반으로 Type B 비콘을 송신하는 슬롯들의 개수가 결정될 수도 있다. 여기서, 상기 특정 확률은 미리 결정되어 있는 의사 랜덤(pseudo-random) 시퀀스를 기반으로 결정될 수 있다. 여기서, 상기 의사 랜덤 시퀀스의 초기화는 각 노드 ID를 기반으로 수행될 수 있다.
도 11에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.11 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서 Type A 비콘과, Type B 비콘과, Type C 비콘 및 슬럿들간의 관계의 다른 예에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 12를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.11 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서 노드의 구조의 일 예에 대해서 설명하기로 한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.11 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서 노드의 구조의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다.도 12를 참조하면, 노드는 안테나 (1211)와, 수신기(1213), 비콘 탐색기(1215), 제어기(1217) 및 송신기(1219)를 포함한다.
먼저, 상기 안테나(1211)는 무선 채널을 통해 신호를 수신하거나, 혹은 무선 채널을 통해 신호를 송신한다.
상기 수신기(1213)는 상기 안테나(1211)로부터 출력되는 신호로부터 데이터를 복원한다. 예를 들어, 상기 수신기(1213)는 무선 주파수(radio frequency: RF, 이하 ‘RF’라 칭하기로 한다) 유닛과, 복조 유닛과, 채널 복호 유닛 등을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 RF 수신 유닛은 필터 및 RF 전처리기 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 복조 유닛은 상기 노드가 OFDM 방식을 변조 방식으로 사용하는 경우, 각 부반송파에 실린 데이터를 추출하기 위한 고속 푸리에 변환(fast Fourier transform: FFT, 이하 ‘FFT’라 칭하기로 한다) 연산기 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 채널 복호 유닛은 복조기, 디인터리버(de-interleaver) 및 채널 디코더 등을 포함할 수 있다.
상기 비콘 탐색기(1215)는 상기 수신기(1213)로부터 출력되는 신호를 기반으로 인접 노드가 송신하는 비콘을 탐색하고, 상기 탐색한 비콘을 기반으로 시간 동기를 획득한다. 또한, 상기 노드가 다수 개의 서브 그룹들에 포함될 경우 상기 노드는 상기 비콘 탐색기(1215)를 다수 번 동작시켜 각 서브 그룹별로 송신되는 비콘에 대한 탐색 동작을 수행할 수 있다. 이 경우, 매 비콘 탐색 동작 수행 구간 동안 상기 수신기(1213)도 같이 동작되어야 한다.
상기 제어기(1217)는 상기 노드의 전반적인 동작을 제어한다. 상기 제어기(1217)는 상기 수신기(1213)가 인접 노드에 대한 비콘을 탐색해야 하는 시점에 상기 수신기(1213) 및 비콘 탐색기(1215)를 동작시켜 비콘을 탐색한다. 또한, 상기 제어기(1217)는 송신 노드 예정 정보를 기반으로 상기 노드에게 송신될 메시지가 존재하는지의 여부를 검출할 수 있다. 또한, 상기 노드가 다수 개의 서브 그룹들에 포함될 경우, 상기 제어기(1217)는 한 비콘 구간 동안 다수 번 상기 수신기(1213) 및 비콘 탐색기(1215)를 동작시켜 비콘을 탐색하도록 제어한다.
한편, 상기 송신기(1219)는 상기 제어기(1217)의 제어에 따라 비콘 및 데이터를 전달할 신호를 생성한다. 즉, 상기 송신기(1219)는 상기 제어기(1217)의 제어에 따라 비콘 송신 동작을 수행하며, 상기 비콘을 상기 안테나(1211)를 통해 송신한다. 상기 송신기(1219)는 일 예로 신호 생성 유닛, 채널 부호 유닛, 변조 유닛, RF 송신 유닛 등을 포함할 수 있다. 상기 채널 부호 유닛은 변조기, 인터리버 및 채널 인코더 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 변조 블록은 상기 노드가 OFDM 방식을 사용할 경우, 각 부반송파에 데이터를 매핑하기 위한 역 고속 푸리에 변환(inverse fast Fourier transform: IFFT, 이하 ‘IFFT’라 칭하기로 한다) 연산기 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 RF 송신 유닛은 필터 및 RF 전처리기 등을 포함할 수 있다.
한편, 도 12에는 상기 노드가 상기 안테나 (1211)와, 수신기(1213), 비콘 탐색기(1215), 제어기(1217) 및 송신기(1219)와 같이 별도의 유닛들로 구현된 경우가 도시되어 있으나, 상기 노드는 상기 안테나 (1211)와, 수신기(1213), 비콘 탐색기(1215), 제어기(1217) 및 송신기(1219) 중 적어도 두 개가 1개의 유닛으로 통합된 형태로 구현 가능함은 물론이다.
도 12에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.11 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서 노드의 구조의 일 예에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 13을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.11 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서 노드의 구조의 다른 예에 대해서 설명하기로 한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 IEEE 802.11 시스템의 Ad-hoc 네트워크에서 노드의 구조의 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 13을 참조하면, 노드(1300)는 송신기(1311)와, 제어기(1313)와, 수신기(1315)와, 저장 유닛(1317)을 포함한다.
먼저, 상기 제어기(1313)는 상기 노드(1300)의 전반적인 동작을 제어한다. 상기 제어기(1313)는 상기 노드(1300)가 본 발명의 일 실시예에 따른 Ad-hoc 모드 운용 동작에 관련된 전반적인 동작을 수행하도록 제어한다. 여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 Ad-hoc 모드 운용 동작에 관련된 전반적인 동작에 대해서는 도 3 내지 도 11에서 설명한 바와 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 송신기(1311)는 상기 제어기(1313)의 제어에 따라 다른 노드 등으로 각종 신호들 및 각종 메시지들 등을 송신한다. 여기서, 상기 송신기(1311)가 송신하는 각종 신호들 및 각종 메시지들 등은 도 3 내지 도 11에서 설명한 바와 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
또한, 상기 수신기(1315)는 상기 제어기(1313)의 제어에 따라 상기 다른 노드 등으로부터 각종 신호들 및 각종 메시지들 등을 수신한다. 여기서, 상기 수신기(1315)가 수신하는 각종 신호들 및 각종 메시지들 등은 도 3 내지 도 11에서 설명한 바와 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 저장 유닛(1317)은 상기 노드(1300)의 동작에 필요한 프로그램(program)과 각종 데이터 등, 특히 본 발명의 일 실시예에 따른 Ad-hoc 모드 운용 동작에 관련된 전반적인 동작에 관련된 정보 등을 저장한다. 또한, 상기 저장 유닛(1317)은 상기 수신기(1315)가 상기 다른 노드 등으로부터 수신한 각종 신호들 및 각종 메시지들 등을 저장한다.
한편, 도 13에는 상기 노드(1300)가 상기 송신기(1311)와, 제어기(1313)와, 수신기(1315)와, 저장 유닛(1317)과 같이 별도의 유닛들로 구현된 경우가 도시되어 있으나, 상기 노드(1300)는 상기 송신기(1311)와, 제어기(1313)와, 수신기(1315)와, 저장 유닛(1317) 중 적어도 두 개가 1개의 유닛으로 통합된 형태로 구현 가능함은 물론이다.
본 발명의 특정 측면들은 또한 컴퓨터 리드 가능 기록 매체(computer readable recording medium)에서 컴퓨터 리드 가능 코드(computer readable code)로서 구현될 수 있다. 컴퓨터 리드 가능 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의해 리드될 수 있는 데이터를 저장할 수 있는 임의의 데이터 저장 디바이스이다. 상기 컴퓨터 리드 가능 기록 매체의 예들은 리드 온니 메모리(read only memory: ROM, 이하 ‘ROM’이라 칭하기로 한다)와, 랜덤-접속 메모리(random access memory: RAM, 이하 ‘RAM’라 칭하기로 한다)와, 컴팩트 디스크- 리드 온니 메모리(compact disk-read only memory: CD-ROM)들과, 마그네틱 테이프(magnetic tape)들과, 플로피 디스크(floppy disk)들과, 광 데이터 저장 디바이스들, 및 캐리어 웨이브(carrier wave)들(상기 인터넷을 통한 데이터 송신과 같은)을 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 리드 가능 기록 매체는 또한 네트워크 연결된 컴퓨터 시스템들을 통해 분산될 수 있고, 따라서 상기 컴퓨터 리드 가능 코드는 분산 방식으로 저장 및 실행된다. 또한, 본 발명을 성취하기 위한 기능적 프로그램들, 코드, 및 코드 세그먼트(segment)들은 본 발명이 적용되는 분야에서 숙련된 프로그래머들에 의해 쉽게 해석될 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 장치 및 방법은 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합의 형태로 실현 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다. 이러한 임의의 소프트웨어는 예를 들어, 삭제 가능 또는 재기록 가능 여부와 상관없이, ROM 등의 저장 장치와 같은 휘발성 또는 비휘발성 저장 장치, 또는 예를 들어, RAM, 메모리 칩, 장치 또는 집적 회로와 같은 메모리, 또는 예를 들어 콤팩트 디스크(compact disk: CD), DVD, 자기 디스크 또는 자기 테이프 등과 같은 광학 또는 자기적으로 기록 가능함과 동시에 기계(예를 들어, 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체에 저장될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 제어부 및 메모리를 포함하는 컴퓨터 또는 휴대 단말에 의해 구현될 수 있고, 상기 메모리는 본 발명의 실시 예들을 구현하는 지시들을 포함하는 프로그램 또는 프로그램들을 저장하기에 적합한 기계로 읽을 수 있는 저장 매체의 한 예임을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명은 본 명세서의 임의의 청구항에 기재된 장치 또는 방법을 구현하기 위한 코드를 포함하는 프로그램 및 이러한 프로그램을 저장하는 기계(컴퓨터 등)로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함한다. 또한, 이러한 프로그램은 유선 또는 무선 연결을 통해 전달되는 통신 신호와 같은 임의의 매체를 통해 전자적으로 이송될 수 있고, 본 발명은 이와 균등한 것을 적절하게 포함한다
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 장치는 유선 또는 무선으로 연결되는 프로그램 제공 장치로부터 상기 프로그램을 수신하여 저장할 수 있다. 상기 프로그램 제공 장치는 상기 프로그램 처리 장치가 기 설정된 컨텐츠 보호 방법을 수행하도록 하는 지시들을 포함하는 프로그램, 컨텐츠 보호 방법에 필요한 정보 등을 저장하기 위한 메모리와, 상기 그래픽 처리 장치와의 유선 또는 무선 통신을 수행하기 위한 통신부와, 상기 그래픽 처리 장치의 요청 또는 자동으로 해당 프로그램을 상기 송수신 장치로 전송하는 제어부를 포함할 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해서 정해져야 한다.

Claims (20)

  1. 무선 통신 네트워크에서 송신 노드(node)가 비콘(beacon) 신호를 송신하는 방법에 있어서,
    초기 스캔 프로세스를 수행하는 과정과,
    상기 초기 스캔 프로세스를 통해 탐색된 인접 노드들 중 채널 상태가 가장 양호한 인접 노드가 포함되는 그룹에 접속하는 과정과,
    비콘 구간에서 비콘 신호를 송신하는 과정과,
    상기 비콘 구간으로부터 설정 시간 내에 송신 정보를 송신하는 과정을 포함하며,
    상기 그룹에 포함되는 인접 노드들은 동일한 비콘 신호 송신 시간을 가짐을 특징으로 하는 무선 통신 네트워크에서 송신 노드가 비콘 신호를 송신하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 송신 정보는 송신할 메시지가 존재함을 나타내는 정보와, 상기 송신 노드의 식별자와, 상기 메시지를 수신할 노드의 식별자를 포함함을 특징으로 하는 무선 통신 네트워크에서 송신 노드가 비콘 신호를 송신하는 방법.
  3. 무선 통신 네트워크에서 비콘(beacon) 신호를 송신하는 송신 노드(node)에 있어서,
    제어기와,
    초기 스캔 프로세스를 수행하고, 상기 초기 스캔 프로세스를 통해 탐색된 인접 노드들 중 채널 상태가 가장 양호한 인접 노드가 포함되는 그룹에 접속하고, 비콘 구간에서 비콘 신호를 송신하고, 상기 비콘 구간으로부터 설정 시간 내에 송신 정보를 송신하는 송수신기를 포함하며,
    상기 그룹에 포함되는 인접 노드들은 동일한 비콘 신호 송신 시간을 가짐을 특징으로 하는 무선 통신 네트워크에서 비콘 신호를 송신하는 송신 노드.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 송신 정보는 송신할 메시지가 존재함을 나타내는 정보와, 상기 송신 노드의 식별자와, 상기 메시지를 수신할 노드의 식별자를 포함함을 특징으로 하는 무선 통신 네트워크에서 비콘 신호를 송신하는 송신 노드.

  5. 제1항에 있어서,
    상기 초기 스캔 프로세스를 수행하는 과정은:
    적어도 하나의 인접 노드로부터 비콘 신호를 수신하는 과정과,
    상기 수신된 비콘 신호를 기반으로 상기 적어도 하나의 인접 노드가 포함되어 있는 적어도 하나의 그룹을 검출하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 무선 통신 네트워크에서 송신 노드가 비콘 신호를 송신하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 초기 스캔 프로세스를 통해 탐색된 인접 노드가 존재하지 않을 경우, 상기 송신 노드를 포함하는 새로운 그룹을 생성하는 과정과,
    새로운 비콘 신호를 송신하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 무선 통신 네트워크에서 송신 노드가 비콘 신호를 송신하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 송신 노드가 적어도 2개의 그룹들에 포함되어 있을 경우, 상기 적어도 2개의 그룹들 각각에 포함되어 있는 노드들로부터 상기 적어도 2개의 그룹들 각각에 대한 송신 정보를 수신하는 과정을 더 포함하며,
    상기 적어도 2개의 그룹들은 다른 비콘 신호 송신 시간들을 가짐을 특징으로 하는 무선 통신 네트워크에서 송신 노드가 비콘 신호를 송신하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 그룹에 포함되는 인접 노드들이 변경되는지 여부를 검출하기 위해 전체 스캔 프로세스를 수행하는 과정을 더 포함하는 무선 통신 네트워크에서 송신 노드가 비콘 신호를 송신하는 방법.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 송수신기는 적어도 하나의 인접 노드로부터 비콘 신호를 수신하고,
    상기 제어기는 상기 수신된 비콘 신호를 기반으로 상기 적어도 하나의 인접 노드가 포함되어 있는 적어도 하나의 그룹을 검출함을 특징으로 하는 무선 통신 네트워크에서 비콘 신호를 송신하는 송신 노드.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 초기 스캔 프로세스를 통해 탐색된 인접 노드가 존재하지 않을 경우, 상기 송신 노드를 포함하는 새로운 그룹을 생성하고,
    상기 송수신기는 새로운 비콘 신호를 송신함을 특징으로 하는 무선 통신 네트워크에서 비콘 신호를 송신하는 송신 노드.
  11. 제3항에 있어서,
    상기 송신 노드가 적어도 2개의 그룹들에 포함되어 있을 경우, 상기 송수신기는 상기 적어도 2개의 그룹들 각각에 포함되어 있는 노드들로부터 상기 적어도 2개의 그룹들 각각에 대한 송신 정보를 수신하며,
    상기 적어도 2개의 그룹들은 다른 비콘 신호 송신 시간들을 가짐을 특징으로 하는 무선 통신 네트워크에서 비콘 신호를 송신하는 송신 노드.
  12. 제3항에 있어서,
    상기 송수신기는 상기 그룹에 포함되는 인접 노드들이 변경되는지 여부를 검출하기 위해 전체 스캔 프로세스를 수행함을 특징으로 하는 무선 통신 네트워크에서 비콘 신호를 송신하는 송신 노드.
  13. 무선 통신 네트워크에서 수신 노드(node)가 비콘(beacon) 신호를 수신하는 방법에 있어서,
    비콘 구간에서 송신 노드로부터 비콘 신호를 수신하는 과정과,
    상기 비콘 신호를 기반으로 비콘 신호 송신 시간을 식별하는 과정과,
    상기 비콘 구간으로부터 설정 시간 내에 상기 송신 노드로부터 송신 정보를 수신하는 과정을 포함하며,
    상기 송신 노드는 제1 인접 노드가 포함되는 그룹에 포함되며, 상기 그룹에 포함되는 인접 노드들은 동일한 비콘 신호 송신 시간을 가지며, 상기 제1 인접 노드는 상기 송신 노드에 의해 수행되는 초기 스캔 프로세스를 통해 탐색된 인접 노드들 중 채널 상태가 가장 양호한 인접 노드임을 특징으로 하는 무선 통신 네트워크에서 수신 노드가 비콘 신호를 수신하는 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 송신 정보는 송신할 메시지가 존재함을 나타내는 정보와, 상기 송신 노드의 식별자와, 상기 메시지를 수신할 노드의 식별자를 포함함을 특징으로 하는 무선 통신 네트워크에서 수신 노드가 비콘 신호를 수신하는 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 송신 정보를 기반으로 상기 수신 노드로 송신될 메시지가 존재하는지 여부를 식별하는 과정과,
    상기 수신 노드로 송신될 메시지가 존재하지 않을 경우, 슬립 상태로 천이하는 과정을 더 포함하는 무선 통신 네트워크에서 수신 노드가 비콘 신호를 수신하는 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    스캔 프로세스 구간 마다 인접 노드를 탐색하는 과정을 더 포함하며,
    상기 스캔 프로세스 구간은 상기 비콘 구간의 정수 배로 설정됨을 특징으로 하는 무선 통신 네트워크에서 수신 노드가 비콘 신호를 수신하는 방법.
  17. 무선 통신 네트워크에서 비콘(beacon) 신호를 수신하는 수신 노드(node)에 있어서,
    비콘 구간에서 송신 노드로부터 비콘 신호를 수신하는 송수신기와,
    상기 비콘 신호를 기반으로 비콘 신호 송신 시간을 식별하는 제어기를 포함하며,
    상기 송수신기는 상기 비콘 구간으로부터 설정 시간 내에 상기 송신 노드로부터 송신 정보를 수신하며,
    상기 송신 노드는 제1 인접 노드가 포함되는 그룹에 포함되며, 상기 그룹에 포함되는 인접 노드들은 동일한 비콘 신호 송신 시간을 가지며, 상기 제1 인접 노드는 상기 송신 노드에 의해 수행되는 초기 스캔 프로세스를 통해 탐색된 인접 노드들 중 채널 상태가 가장 양호한 인접 노드임을 특징으로 하는 무선 통신 네트워크에서 비콘 신호를 수신하는 수신 노드.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 송신 정보는 송신할 메시지가 존재함을 나타내는 정보와, 상기 송신 노드의 식별자와, 상기 메시지를 수신할 노드의 식별자를 포함함을 특징으로 하는 무선 통신 네트워크에서 비콘 신호를 수신하는 수신 노드.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 송신 정보를 기반으로 상기 수신 노드로 송신될 메시지가 존재하는지 여부를 식별하고, 상기 수신 노드로 송신될 메시지가 존재하지 않을 경우, 슬립 상태로 천이함을 특징으로 하는 무선 통신 네트워크에서 비콘 신호를 수신하는 수신 노드.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 송수신기는 스캔 프로세스 구간 마다 인접 노드를 탐색하며,
    상기 스캔 프로세스 구간은 상기 비콘 구간의 정수 배로 설정됨을 특징으로 하는 무선 통신 네트워크에서 비콘 신호를 수신하는 수신 노드.
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