KR20010038372A - Communication apparatus and method for wireless network system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 무선 네트워크 시스템의 통신장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 애드헉 네트워크 방식에서 수신 장치의 상태에 관계없이 효율적인 데이터 전송과 동시에 배터리의 파워를 절약할 수 있도록 하는 무선 네트워크 시스템의 통신장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a communication apparatus and a method of a wireless network system, and more particularly, to a communication apparatus and method of a wireless network system that enables efficient data transmission and power saving of a battery at the same time regardless of a state of a receiving apparatus in an ad hoc network method. It is about.
현재의 네트워크는 일반적으로 와이어(wire)나 케이블(cable)과 같은 유선을 이용하여 각 장치들을 연결함으로써 네트워크를 구성하고 있으나 설치 및 유지,보수가 어렵고 장치의 이동성이 결여되어 있다는 문제점 때문에 최근에는 상기와 같은 문제점을 모두 해결하면서 비용이 저렴한 무선 네트워크에 대한 관심이 점차 고조되어 많은 연구가 진행되고 있는 상황이다.The current network is generally composed of a network by connecting each device using a wire such as a wire or a cable, but recently, due to the problem of difficulty in installation, maintenance, and lack of device mobility. In order to solve all of these problems, interest in low-cost wireless networks is gradually increasing, and many studies are being conducted.
그 하나의 예로 미국의 IEEE 802.11이나 유럽의 HiperLAN과 같은 표준안이 이미 발표되었고, SWAP(Shared wireless access protocol)이나 Bluetooth와 같은 무선 네트워크 표준안도 발표되는 등 무선으로 데이터를 전송하는 무선 네트워크의 상용화가 곧 실현될 전망이고, 또한 유선에 비해 단점으로 지적되었던 속도도 거의 유선과 같은 수준으로 실현되어 가고 있다.For example, standardizations such as IEEE 802.11 in the United States and HiperLAN in Europe have already been announced, and wireless network standards such as Shared Wireless Access Protocol (SWAP) and Bluetooth have been announced. It is expected to be realized, and the speed, which has been pointed out as a disadvantage compared to the wire, is also being realized at the same level as the wire.
이러한, 무선 네트워크는 크게 매니지 네트워크(managed network)와 애드헉 네트워크(ad-hoc network) 방식으로 분류할 수 있는데, 매니지 네트워크 방식이란 도1에 도시된 바와 같이 일반적인 이동통신 시스템과 비슷한 방식으로 운용되는 것으로서, 베이스 스테이션이라는 마스터 장치에서 네트워크를 구성하는 각 장치간의 모든 통신을 관장하는 방식을 말한다.The wireless network can be classified into a managed network and an ad-hoc network. The managed network is operated in a manner similar to a general mobile communication system as shown in FIG. 1. As the base station, a master device manages all communication between each device constituting the network.
따라서, 매니지 네트워크 방식에서는 한 장치에서 다른 장치로 데이터를 전송하기 위해서는 반드시 베이스 스테이션을 거쳐서 전송해야 되고, 언제 데이터를 전송할 수 있는지도 베이스 스테이션에 의해 결정된다.Therefore, in a managed network system, data must be transmitted through a base station in order to transmit data from one device to another device, and the base station determines when data can be transmitted.
반면에, 애드헉 네트워크 방식이란 도2에 도시된 바와 같이 베이스 스테이션이 없이도 모든 장치들이 스스로 데이터를 보낼 조건이 만족되는지를 파악하여 원하는 장치와 통신을 할 수 있도록 하는 방식이다.On the other hand, the ad hoc network method is a method in which all devices can communicate with a desired device by identifying whether a condition to send data by themselves is satisfied even without a base station as shown in FIG.
그런데, 무선 네트워크에서는 그 특성상 각 장치들이 이동 가능해야 하기 때문에 대부분 배터리에 의해 동작하고 따라서, 장시간 사용을 위해서는 파워의 절약이 필수적으로 요구된다.However, in the wireless network, since the devices must be movable due to their characteristics, most of them are operated by a battery. Therefore, power saving is essential for long-term use.
이에 따라, 매니지 네트워크 방식의 경우 전송할 데이터가 없는 장치는 파워를 절약하기 위해서 절전 모드(Power saving mode)로 전환하게 되는데, 그 전에 베이스 스테이션에 그 사실을 통보하고, 다른 장치에서의 전송 요구 등 필요할 때에만 베이스 스테이션이 슬립되어 있는 장치를 웨이크-업(wake-up) 시키거나 현재 수신장치가 슬립상태에 있음을 전송장치에 알려 줌으로써 파워를 절약할 수 있게 된다.Accordingly, in the case of a managed network method, a device without data to transmit is switched to a power saving mode in order to save power. Before this, the base station is notified of the fact and a request for transmission from another device is required. Only when the base station wakes up the device that is sleeping or tells the transmitter that the receiver is currently in sleep state can save power.
그러나, 애드헉 네트워크 방식에서는 네트워크를 관리하는 마스터 장치가 존재하지 않기 때문에 각 장치는 주기적으로 슬립(sleep)과 웨이크-업(wake-up)을 반복하여 파워를 절약하고, 상기 상태가 전환되는 주기마다 네트워크에 연결된 모든 장치들에게 그 상태정보를 브로드캐스팅하여 슬립동안에는 데이터를 전송하지 않도록 한다.However, in the ad hoc network method, since there is no master device managing the network, each device periodically sleeps and wakes up to save power, and the state is switched. It broadcasts the status information to all devices connected to the network every time so that it does not transmit data during sleep.
이에 따라, 상기 브로드캐스팅 정보를 수용할 수 있는 장치는 상기 상태를 기억하고 있다가 슬립(sleep) 상태에 있는 장치에 데이터를 전송하고자 할 경우 상기 패턴에 맞추어 웨이크-업 되었을 경우에 데이터를 전송하게 된다.Accordingly, when a device capable of accommodating the broadcasting information remembers the state and wants to transmit data to the device in the sleep state, the device may transmit the data when the device wakes up according to the pattern. do.
그러나, 상기와 같은 패턴 정보를 수용하지 못하는 장치의 경우에는 슬립(sleep)상태에 있는 장치에 전송할 데이터가 있으면 그 장치가 웨이크-업 될 때까지 대기하지 않고, 바로 전송을 시도하게 되며 당연히 절전모드 상태의 장치로부터는 응답(acknowledge)신호를 수신하지 못하기 때문에 상기 장치가 웨이크-업되어 응답(acknowledge)신호를 전송할 때까지 반복해서 데이터 전송을 시도하게 됨으로써 전송 효율이 떨어지는 문제점이 있었고, 또한 전송 장치에서는 수신 장치로의 전송이 완료되기 전까지는 절전모드로 전환되지 못함으로써 배터리 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.However, in the case of a device that does not accept the above pattern information, if there is data to be transmitted to the device in the sleep state, the device does not wait until the device wakes up and attempts to transmit the data immediately. Since the acknowledgment signal is not received from the device in the state, the device repeatedly wakes up and attempts to transmit data until the acknowledgment signal is transmitted. The device has a problem in that the battery efficiency is lowered by not entering the power saving mode until the transmission to the receiving device is completed.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 슬립 상태에 있는 장치로 데이터가 전송될 때 웨이크-업 상태에 있는 다른 장치에서 그 데이터를 수신하여 임시 보관해 두었다가 상기 장치가 슬립 상태에서 웨이크-업 상태로 되었을 때 전달해 줌으로써, 데이터 전송 장치에서는 수신 장치의 상태에 관계없이 데이터를 전송하고 절전모드로 전환할 수 있게 하여 전송 효율 및 배터리 효율을 향상 시킬 수 있도록 하는 무선 네트워크 시스템의 통신장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problem, and when the data is transmitted to the device in the sleep state, the data is received and temporarily stored by another device in the wake-up state and then stored. Is delivered when the device goes from sleep state to wake-up state, allowing the data transmission device to transfer data and switch to power saving mode regardless of the state of the receiving device, improving transmission and battery efficiency. It is an object of the present invention to provide a communication apparatus and method of the system.
도1은 매지니 네트워크 방식의 동작 상태를 보인 개념도.1 is a conceptual diagram showing an operation state of the Magni network.
도2는 애드헉 네트워크 방식의 동작 상태를 보인 개념도.2 is a conceptual diagram illustrating an operation state of an ad hoc network method.
도3은 본 발명 무선 네트워크 시스템의 통신장치의 구성을 보인 블록도.3 is a block diagram showing the configuration of a communication apparatus of the present invention.
도4는 본 발명에 의한 통신이 이루어지기 위한 신호의 송수신과정을 보인 상태도.Figure 4 is a state diagram showing a signal transmission and reception process for the communication according to the present invention.
도5는 본 발명에 의해 두 장치간의 슬립과 웨이크-업 상태시 동작을 보인 예시도.5 is an exemplary view showing operation in a sleep and wake-up state between two devices according to the present invention;
도6은 본 발명에 의해 슬립과 웨이크-업 상태시 동작을 보인 또 다른 예시도.Figure 6 is another illustration showing the operation in the sleep and wake-up state in accordance with the present invention.
***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명****** Description of the symbols for the main parts of the drawings ***
10 : 송신부 20 : 수신부10: transmitter 20: receiver
30 : 메모리부 40 : 버퍼부30 memory unit 40 buffer unit
50 : 제어부50: control unit
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 데이터 전송 및 수신을 위한 송신부 및 수신부와; 장치의 운용 프로그램 및 제어에 필요한 데이터등을 저장하기 위한 메모리부와; 웨이크-업동안 슬립상태의 장치로 전송되는 데이터를 대신 수신하여 저장해 두기 위한 버퍼부와; 상기 각 구성부를 제어하여 슬립과 웨이크-업동안 원활한 동작이 이루어지도록 하는 제어부로 구성한 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, the transmitting and receiving unit for transmitting and receiving data; A memory unit for storing data necessary for an operation program and control of the apparatus; A buffer unit for receiving and storing data transmitted to the device in the sleep state during the wake-up; It characterized in that it comprises a control unit for controlling each component to ensure a smooth operation during sleep and wake-up.
이하, 본 발명에 따른 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도3은 본 발명 무선 네트워크 시스템의 통신장치의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시한 바와 같이 데이터 전송 및 수신을 위한 송신부(10) 및 수신부(20)와; 장치의 운용 프로그램 및 제어에 필요한 데이터등을 저장하기 위한 메모리부(30)와; 웨이크-업동안 슬립상태의 장치로 전송되는 데이터를 대신 수신하여 저장해 두기 위한 버퍼부(40)와; 상기 각 구성부를 제어하여 슬립과 웨이크-업동안 원활한 동작이 이루어지도록 하는 제어부(50)로 구성한 것으로, 이하 상기 장치의 동작 및 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Figure 3 is a block diagram showing the configuration of a communication device of the wireless network system of the present invention, and as shown therein, a transmitter 10 and a receiver 20 for data transmission and reception; A memory unit 30 for storing data necessary for operating programs and control of the apparatus; A buffer unit 40 for receiving and storing data transmitted to the device in the sleep state during wake-up; The control unit 50 is configured to control the components to perform a smooth operation during sleep and wake-up. Hereinafter, the operation and operation of the apparatus will be described with reference to the accompanying drawings.
일단, 네트워크를 구성하는 여러 장치 중 절전모드(Power saving mode)로 전환하고자 하는 장치(A)는, 자신이 절전모드 상태에 있는 동안 대신 동작할 수 있는지를 묻는 요구신호(Request)를 상대 장치들로 브로드캐스팅한다.First, the device A, which wants to switch to the power saving mode among the various devices constituting the network, receives a request signal asking whether it can operate instead while it is in the power saving mode. Broadcast to.
이에 따라 상기 요구신호(Request)를 수신한 장치 중 자신이 웨이크-업되어 있는 어느 장치(B) 하나가 응답(acknowledge)패킷을 전송하게 된다.Accordingly, one of the devices B, which has woken up among the devices receiving the request signal, transmits an acknowledgment packet.
다음, 상기 응답(acknowledge)패킷을 수신한 전송 장치(A)는 ①언제 절전모드로 전환되며 ②슬립 및 웨이크-업 시간(duration)은 얼마인지에 대한 정보 패킷을 상대 장치(B)로 전송한다.Next, the transmitting device A receiving the acknowledgment packet transmits an information packet to the counterpart device B when ① the device enters the power saving mode and ② how much the sleep and wake-up time is. .
이에 따라, 상기 정보 패킷을 수신한 상대 장치(B)는 다시 그에 대한 응답 패킷을 전송하게 되고, 이 과정을 끝마치고 나면 장치(A)는 정해진 시간에 절전 모드로 전환하게 되는 것으로, 이 과정이 도4의 상태도에 잘 도시되어 있다.Accordingly, the counterpart device B, which has received the information packet, transmits a response packet again. After completing this process, the device A switches to the power saving mode at a predetermined time. It is well illustrated in the state diagram of FIG.
이때 각 장치들은 상대 장치로 전송되는 데이터를 저장하기 위한 별도의 버퍼가 필요한데, 상기 요구신호(Request)를 수신한 장치(B)는 응답 패킷을 전송할 때 상대 장치(A) 대신 저장할 수 있는 메모리 용량을 함께 전송한다.In this case, each device needs a separate buffer for storing data transmitted to the counterpart device. The device B, which has received the request signal, can store in place of the counterpart device A when transmitting a response packet. Send together.
이에 따라 상기 응답 패킷을 수신한 장치(A)는 자신의 메모리 용량과 상대의 메모리 용량을 고려하여 슬립과 웨이크-업시간을 결정하게 된다.Accordingly, the device A receiving the response packet determines the sleep and wake-up time in consideration of its memory capacity and its counterpart's memory capacity.
즉, 상기와 같은 과정이 두 장치(A,B)간에 교대로 이루어져 도5에 도시된 바와 같이 슬립과 웨이크-업을 반복하게 되는데, 한 장치(A)가 슬립하고 있는 동안에 다른 장치(B)는 웨이크-업하고 있어 상기 장치(A)로 전송되는 데이터를 대신 수신하여 그에 대한 응답 패킷을 전송하는 등 슬립 상태에 있는 장치(A)의 역할을 대신하게 된다.That is, the above process is alternately performed between the two devices (A, B) to repeat the sleep and wake-up as shown in Figure 5, while one device (A) while the other device (B) Is a wake-up and takes over the role of the device A in a sleep state, such as receiving data transmitted to the device A and transmitting a response packet thereto.
따라서, 다른 장치들은 슬립 상태에 있는 장치(A)가 마치 웨이크-업 상태에 있는 것처럼 데이터를 전송하고, 다른 작업을 처리할 수 있게 된다.Thus, other devices can transmit data and process other tasks as if device A in sleep state is in a wake-up state.
한편, 슬립 장치의 데이터를 대신 수신한 장치(B)는 그 데이터를 저장하고 있다가 그 장치(A)가 웨이크-업하면 상기 데이터를 전달해주게 된다.Meanwhile, the device B, which has received the data of the sleep device instead, stores the data and delivers the data when the device A wakes up.
다음, 장치 "B"는 상기 실시예와 같이 장치 "A" 대신 수신한 데이터가 있으면 그 데이터를 장치 "A"에 전송하고 난 뒤에 슬립 상태로 전환되고, 수신한 데이터가 없으면 상대 장치(A)가 웨이크-업하면 즉시 슬립 상태로 전환하게 된다.Next, the device "B" enters the sleep state after transmitting the data to the device "A" if there is data received instead of the device "A" as in the above embodiment. Wakes up and immediately goes to sleep.
또한, 항상 안정적인 전원을 공급받아 절전 모드로의 전환이 필요없는 장치(D)도 다른 장치와 하나의 쌍을 형성할 수 있는데, 이 경우 그 장치(D)는 항상 웨이크-업상태로 있기 때문에 도6에 도시한 바와 같이 메모리 용량에 따라 하나 이상의 다른 장치(A,B,C)와 쌍을 형성할 수 있게 되어 상기 장치들(A,B,C)은 자신의 패턴에 따라 슬립과 웨이크-업을 반복하며 최대한 파워를 절약할 수 있게 된다.In addition, a device (D) that is always supplied with stable power and does not need to switch to a power saving mode may be paired with another device, in which case the device (D) is always in a wake-up state. As shown in Fig. 6, it is possible to pair with one or more other devices A, B and C according to the memory capacity so that the devices A, B and C sleep and wake up according to their patterns. Repeating this will save you as much power as possible.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 무선 네트워크 시스템의 통신장치 및 방법은 데이터를 전송하고자 하는 상대 장치가 슬립 상태인 동안에도 다른 장치를 경유하여 데이터를 전송할 수 있으므로, 데이터 전송에 필요한 시간을 절약하여 데이터 통신 및 배터리의 효율성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the communication apparatus and method of the wireless network system of the present invention can transmit data through another device while the counterpart device to which the data is to be transmitted is in a sleep state, thus saving data necessary for data transmission and thus communicating data. And it is effective to improve the efficiency of the battery.
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