KR20060008217A - System and method for dynamically shifting of beacons in distributed wireless networks - Google Patents

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KR20060008217A KR1020040112265A KR20040112265A KR20060008217A KR 20060008217 A KR20060008217 A KR 20060008217A KR 1020040112265 A KR1020040112265 A KR 1020040112265A KR 20040112265 A KR20040112265 A KR 20040112265A KR 20060008217 A KR20060008217 A KR 20060008217A
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Abstract

분산화 무선 네트워크에서의 동적 비컨이동을 위한 시스템 및 방법을 개시한다. 본 발명에 따르면, 무선 이동 애드호크 네트워크(wireless mobile ad-hoc networks)기반에서의 개인용무선네트워크(Wireless Personal Area Networks)를 위한 매체접근제어에서, 비컨구간의 크기를 줄이기 위하여 비컨을 다른 선행 자유슬롯으로 이동할 수 있는 방법을 제시한다. 나아가 비컨의 이동에 따라 발생할 수 있는 충돌을 감지하고, 충돌을 방지할 수 있는 방법을 제시한다. 본 발명에 의하여, 충돌없이 비컨구간의 크기를 동적으로 줄임으로써, 데이터를 전송할 수 있는 데이터 구간의 크기를 충분히 확보할 수 있다.A system and method for dynamic beacon movement in a distributed wireless network is disclosed. According to the present invention, in a medium access control for Wireless Personal Area Networks based on wireless mobile ad-hoc networks, beacons are assigned to other leading free slots in order to reduce the size of the beacon section. Suggests ways to move around. Furthermore, we propose a method to detect collisions that may occur due to the movement of beacons and to prevent collisions. According to the present invention, by dynamically reducing the size of the beacon section without collision, it is possible to sufficiently secure the size of the data section to which data can be transmitted.

WPAN, 무선 이동 애드-호크 네트워크, beacon, 비컨의 이동, free lower slotWPAN, wireless mobile ad-hawk network, beacon, beacon mobile, free lower slot

Description

분산화 무선 네트워크에서의 동적 비컨이동을 위한 시스템 및 방법{System and method for dynamically shifting of beacons in distributed wireless networks}System and method for dynamically shifting of beacons in distributed wireless networks

도 1은 종래의 분산화 접근방식에서의 개인용무선네트워크를 도시한 도면,1 illustrates a personal wireless network in a conventional decentralized approach;

도 2는 종래의 슈퍼프레임의 구조의 일 예를 도시한 도면,2 is a diagram illustrating an example of a structure of a conventional superframe;

도 3은 본 발명의 분산화 무선 네트워크에서의 동적 비컨이동을 위한 디바이스를 포함한 네트워크를 도시한 도면,3 is a diagram illustrating a network including a device for dynamic beacon movement in a distributed wireless network of the present invention;

도 4는 본 발명의 비컨구간점령정보를 설명하기 위한 도면,4 is a view for explaining beacon section occupation information of the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 분산화 무선 네트워크에서의 동적 비컨이동을 위한 시스템의 비컨 이동방법을 설명하는데 제공되는 흐름도, 그리고5 is a flowchart provided to explain a beacon movement method of a system for dynamic beacon movement in a decentralized wireless network according to the present invention;

도 6은 본 발명에 따른 분산화 무선 네트워크에서의 동적 비컨이동을 위한 시스템의 비컨이동에 따른 충돌방지 방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.6 is a flowchart provided to explain a collision prevention method according to beacon movement of a system for dynamic beacon movement in a decentralized wireless network according to the present invention.

본 발명은 무선 이동 애드호크 네트워크(wireless mobile ad-hoc networks)기반에서의 개인용무선네트워크(Wireless Personal Area Networks)를 위한 매체접 근제어(media access control) 중에서 네트워크의 각 디바이스들이 그들의 비컨(beacon)을 효과적으로 보내기 위한, 분산화 무선 네트워크에서의 동적 비컨이동을 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to devices in a network of media access control for wireless personal area networks based on wireless mobile ad-hoc networks. A system and method for dynamic beacon movement in a decentralized wireless network for effectively sending the data.

개인용무선네트워크는 약 10m 내외의 개인적인 영역에서 동작하는 것으로 정의된다. 미국 전기전자 기술자 협회(IEEE: Institute of Electrical and Electronics Engineers)는 그러한 개인용무선네트워크의 표준을 정하는데 참여했다. 광대역(UWB: Ultra Wide Band) 통신기술은 이러한 개인적 영역에서 수 백Mbps가 넘는 전송율을 제공할 수 있다. 개인용무선네트워크에서, 매체는 서로간의 통신을 위한 모든 디바이스들 사이에서 공유된다. 이것은 그 디바이스들의 매체접근을 제어하기 위한 매체접근제어방법을 필요로 한다. 이러한 매체접근제어방법은, 넓게는 어떻게 네트워크에 접근할 수 있는 지, 어떻게 원하는 전송율로 다른 디바이스에 데이터를 전송할 수 있는 지, 어떻게 매체를 최적으로 사용할 수 있는 지, 또한 비컨의 충돌을 어떻게 검출하고 해소할 수 있는지를 포함한다.Personal wireless networks are defined as operating in private areas around 10 meters. The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) has been involved in setting standards for such personal wireless networks. Ultra Wide Band (UWB) communications technology can provide transfer rates in excess of hundreds of Mbps in this private domain. In a personal wireless network, the medium is shared between all devices for communication with each other. This requires a media access control method for controlling the media access of the devices. This method of media access control can broadly identify how to access the network, how to transmit data to other devices at the desired transmission rate, how to best use the medium, and how to detect beacon collisions. Includes whether it can be resolved.

개인용무선네트워크를 위한 매체접근제어는 집중화(centralized)와 분산화(distributed)의 두 가지 접근방법으로 설계될 수 있다. 집중화 접근에서는, 각 디바이스들은 모든 디바이스들을 위한 매체 접근을 관리하고 조정하기 위하여, 전체 네트워크를 위해 동작한다. 모든 디바이스들은 네트워크에의 참여나 채널 타임의 할당과 같은 매체 접근을 위해 집중화된 조정자(coordinator)의 도움을 요청한다. Media access control for personal wireless networks can be designed in two approaches: centralized and distributed. In a centralized approach, each device operates for the entire network to manage and coordinate media access for all devices. All devices require the assistance of a centralized coordinator for media access, such as joining the network or allocating channel time.

분산화 접근에서, 매체 접근은 네트워크의 모든 디바이스들에 고르게 분산된다. 그리고 모든 디바이스들은 서로의 매체 접근을 관리하는 부담을 공유한다. IEEE 표준이 집중화 매체접근제어방법에 대한 것이지만, 몇 개의 분산화 매체접근제어방법이 개인용무선네트워크을 위해서 논의되고 있다. 그러한 방법은 디바이스들의 이동성에 대해 유연성을 제공하기 때문이다. In the decentralized approach, the media access is evenly distributed to all devices in the network. And all devices share the burden of managing each other's media access. Although the IEEE standard is for centralized media access control methods, several decentralized media access control methods are being discussed for personal wireless networks. Such a method provides flexibility for the mobility of the devices.

도 1은 종래의 분산화 접근방식에서의 개인용무선네트워크를 도시한 도면이다. 1 is a diagram illustrating a personal wireless network in a conventional decentralized approach.

도 1을 참조하면, 점으로 표시된 수 개의 디바이스를 포함한다. 각 디바이스를 중심으로 그려진 원은 해당 디바이스의 비컨이 수신되는 범위를 나타낸다. 네트워크에 포함된 어느 디바이스도 전용 조정자가 아니다.Referring to Figure 1, it includes several devices indicated by dots. The circle drawn around each device represents the range in which the beacon of the device is received. No device in the network is a dedicated coordinator.

분산화 접근에 기초한 개인용무선네트워크는 어떠한 집중된 조정자를 가지지 않는다. 네트워크 내에서 모든 디바이스들은 경(輕)조정자의 역할을 수행하며, 별도의 전용 조정자를 포함하지 아니한다. 모든 디바이스들은 서로 협동한다. 또한 각 디바이스들은, 다른 디바이스로의 데이터 전송을 위한 채널 타임 할당, 새로운 디바이스의 접속 허용 및 동기 방법 등과 같은 매체접근제어를 수행하기 위하여 필요한 정보를 서로 공유한다. 이것이 애드 호크(ad-hoc)형으로 형성된 분산화 개인용무선네트워크 시스템이다. 각 디바이스는 주기적으로 그 주변 디바이스들에 대한 정보 및 그 주변디바이스들에게 할당된 채널 타임에 대한 정보를 브로드캐스트한다.Personal wireless networks based on a decentralized approach do not have any centralized coordinator. All devices in the network act as hard coordinators and do not include a separate dedicated coordinator. All devices cooperate with each other. In addition, each device shares information necessary to perform media access control, such as channel time allocation for data transmission to another device, access of new devices, and a synchronization method. This is a decentralized personal wireless network system formed in an ad-hoc type. Each device periodically broadcasts information about its peripheral devices and information about the channel time assigned to its peripheral devices.

분산화 매체접근제어방식은 ‘슈퍼프레임(superframe)’이라 불리는 타이밍 개념에 의존한다. 슈퍼프레임은 고정된 길이의 시간을 가지고, '타임 슬롯(time slot)'이라 불리는 다수의 시간창으로 분할된다. 일부의 타임 슬롯들은 디바이스 들이 비컨을 보내기 위해 사용되며, 나머지 슬롯은 디바이스들이 데이터를 보내는데 사용된다. 비컨이 보내지는 슬롯들은 '비컨슬롯'이라 불리고, 데이터가 보내지는 슬롯은 '데이터 슬롯'이라 불린다. Decentralized media access control relies on a timing concept called "superframe." Superframes have a fixed length of time and are divided into a number of time windows called 'time slots'. Some time slots are used by devices to send beacons, while others are used by devices to send data. Slots to which beacons are sent are called 'beacon slots' and slots to which data is sent are called 'data slots'.

비컨슬롯으로 구성되는 비컨구간(BP: Beacon Period)의 길이는 데이터 슬롯으로 구성되는 데이터구간(Data period)의 길이보다 작을 수 있다. 비컨슬롯들은 슈퍼프레임의 전체 슬롯에 걸쳐 분배되거나, 슈퍼프레임의 시작부분에 함께 나타날 수 있다. 게다가, 비컨의 수는 고정될 수도 있고 분산화 매체접근제어방식의 다른 구성으로 연결되면서 변할 수 있다.The length of the beacon period (BP) consisting of beacon slots may be smaller than the length of the data period consisting of data slots. Beacon slots may be distributed over the entire slot of the superframe, or may appear together at the beginning of the superframe. In addition, the number of beacons may be fixed and may vary as connected to other configurations of distributed media access control.

도 2는 종래의 슈퍼프레임의 구조의 일 예를 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating an example of a structure of a conventional superframe.

도 2에 도시된 슈퍼프레임의 구조는, Multiband OFDM(Orthogonal Frequency Division Modulation) Alliance draft v0.5에 의해 정의된 것을 기초로 한다. 이것은 몇 개의 매체 접근 슬롯(MAS: Medium Access Slot)(a,c)을 포함한다. 일부 매체 접근 슬롯(a를 포함)은 복수의 디바이스들에서 일치하는 비컨슬롯으로 구성되는 비컨 구간(b)으로 구성된다. 나머지 매체 접근 슬롯(c 포함)들은 네트워크의 다른 디바이스로 데이터를 전달하기 위하여 네트워크의 다른 디바이스들에 의해 사용될 수 있는 매체 접근 슬롯으로 구성되는 데이터 구간(d)을 형성한다. 하나의 슈퍼프레임은 65,536㎲이며, 각 매체 접근 슬롯은 256㎲이다. The structure of the superframe shown in FIG. 2 is based on what is defined by Multiband Orthogonal Frequency Division Modulation (OFDM) Alliance draft v0.5. This includes several Medium Access Slots (MAS) (a, c). Some medium access slots (including a) consist of a beacon period b which consists of matching beacon slots in a plurality of devices. The remaining media access slots (including c) form a data interval d consisting of media access slots that can be used by other devices in the network to deliver data to other devices in the network. One superframe is 65,536 ms and each media access slot is 256 ms.

슈퍼프레임의 비컨 구간(b)이 가변적인 길이를 가진다는 것은, 즉 비커닝하는 디바이스들의 수가 더 많이 있을 때 비컨 구간의 길이가 길어지고 반대로 비커닝하는 디바이스의 수가 적을 때는 비컨 구간의 길이가 줄어드는 것을 의미한다. 그것은 통신할 디바이스들이 거의 없는 경우, 슈퍼프레임의 데이터 통신을 위한 데이터구간(d)을 더 크게 확보할 수 있을 뿐 아니라, 전력 절감의 측면을 위해서 유용하다.The beacon interval (b) of the superframe has a variable length, i.e., when the number of beacons is larger, the beacon interval becomes longer, and conversely, when the number of beaconing devices is smaller, the length of the beacon interval decreases. Means that. It is useful for the aspect of power saving, as well as securing a larger data section d for superframe data communication when there are few devices to communicate.

슈퍼프레임에 대한 정보는 비컨구간(b)에서 각 디바이스들에 의해 브로드캐스트되는 비컨을 통해 브로드캐스트되고 있다. 그래서 그 디바이스의 이웃 디바이스들이 다음 처리를 위해 그 정보를 사용할 수 있다. 슈퍼프레임의 시작시간은 비컨구간의 시작에 의해 결정되고, 이것은 비컨구간시작시간(BPST: Beacon Period Start Time)으로 정의된다.The information on the superframe is broadcast through the beacon broadcast by each device in the beacon section (b). So the neighboring devices of the device can use the information for subsequent processing. The start time of a superframe is determined by the start of a beacon period, which is defined as a beacon period start time (BPST).

디바이스들은 슈퍼프레임을 위해 동일한 비컨구간시작시간을 사용할 수 있다. 매체 접근 슬롯들은 이 시작시간과 관련하여 번호가 붙여진다. 모든 디바이스들은 슈퍼프레임의 시작에서 비컨을 들을 것이고, 시간 동기가 될 것이다.Devices can use the same beacon start time for superframes. Media access slots are numbered with respect to this start time. All devices will hear the beacon at the start of the superframe and be time synchronized.

디바이스들이 브로드캐스트하는 비컨들 안에는 비컨구간점령정보(BPOIE: Beacon Period Occupancy Information Element)가 포함된다. 비컨구간점령정보는, 해당 디바이스에 의해 비컨구간(b)에서 확인된 이웃디바이스들의 비컨 정보를 포함한다. 비컨을 수신하면, 디바이스는 비컨이 수신된 슬롯번호와 함께 송신자의 디바이스ID(DEVID: Device Identifier)를 저장한다. 그리고 다음 슈퍼프레임에서 디바이스는 저장된 정보를 자신이 브로드캐스트하는 비컨의 비컨구간점령정보에 포함된다. 하나의 슈퍼프레임 동안 수신한 비컨들의 정보는 다음의 슈퍼프레임에서 보내지는 비컨구간점령정보에 포함된다. 여기서 비컨구간점령정보는 2홉(hop) 지역내의 하나의 디바이스에 의한 비컨슬롯의 점령을 나타내는 방법이고 그것은 비커닝 절차 와 독립적임을 주목한다. Beacons broadcast by devices include Beacon Period Occupancy Information Element (BPOIE). The beacon section occupation information includes beacon information of neighboring devices identified in the beacon section b by the corresponding device. Upon receiving the beacon, the device stores the sender's device identifier (DEVID) along with the slot number from which the beacon was received. In the next superframe, the device includes the stored information in the beacon section occupation information of the beacons that it broadcasts. The information of the beacons received during one superframe is included in the beacon section occupation information sent in the next superframe. Note that the beacon section occupancy information is a method of indicating the occupation of a beacon slot by a device in a two hop region and it is independent of the beaconing procedure.

만약 어느 디바이스의 DEVID가 소정의 연속되는 슈퍼프레임 동안 이웃디바이스 비컨의 비컨구간점령정보 안에 보이지 않고 있다면, 그것은 해당디바이스가 다음 슈퍼프레임에서 해당 비컨슬롯을 휴지 슬롯으로 변경할 것이라는 것을 의미한다.If the DEVID of a device is not visible in the beacon section occupancy information of the neighboring device beacon for a predetermined successive superframe, it means that the device will change the beacon slot to the idle slot in the next superframe.

그러나 종래의 기술은, 디바이스들이 비컨을 보내는 비컨슬롯을 이동할 수 있게함으로써 비컨구간의 전체 크기가 동적으로 감소되도록 하여, 슈퍼프레임의 더 많은 부분을 데이터 전송이나 전력 절감을 위해 사용하도록 허용하는 방법이 없다. However, the conventional technique is to allow devices to move beacon slots that send beacons so that the overall size of the beacon sections is dynamically reduced, allowing more of the superframe to be used for data transmission or power savings. none.

많은 디바이스들이 사용되는 환경에서, 큰 비컨구간이 성립되었다가, 디바이스들이 해당 영역을 떠나거나 파워 오프 되면서, 그들이 사용한 비컨슬롯이 자유롭게 될 수 있다. 즉 이러한 자유슬롯(free slot)들이 비컨구간의 중간에 생길수 있다. 그러나 비컨구간의 가운데 자유슬롯이 있는 경우에도, 비컨구간의 크기는 그대로 유지되며, 따라서 슈퍼프레임의 채널 타임의 사용은 비효율적으로 된다. In an environment where many devices are used, large beacon sections can be established and the beacon slots they use can be freed as the devices leave the area or power off. That is, these free slots may occur in the middle of the beacon section. However, even when there are free slots in the beacon section, the size of the beacon section is maintained as it is, so that the use of the channel time of the superframe becomes inefficient.

나아가 비컨의 수가 적은 대형 비컨구간 때문에, 디바이스들은 많은 시간동안 동작해야하고, 이것은 전력 절감 필요와 충돌하게 된다.Furthermore, because of the large beacon intervals with fewer beacons, devices must operate for many hours, which conflicts with the need for power savings.

따라서, 본 발명의 목적은 비집중화 네트워크 토폴로지(topology)에서 무선 애드 호크(ad-hoc) 네트워크에 기반한 광대역(UWB:Ultra Wide Band) 개인용무선네트워크에서, 다른 비컨슬롯으로 비컨을 이동함으로써 비컨구간의 크기를 줄이고 많은 데이터구간을 확보할 수 있는, 분산화 무선 네트워크에서의 동적 비컨이동을 위 한 시스템 및 방법을 제공하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to move a beacon into a beacon slot by moving a beacon to another beacon slot in a wideband (UWB) personal wireless network based on a wireless ad-hoc network in a decentralized network topology. It is to provide a system and method for dynamic beacon movement in a distributed wireless network that can reduce the size and secure a large data interval.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무선 이동 애드호크 네트워크(wireless mobile ad-hoc networks)기반의 분산화 무선 네트워크에서의 동적 비컨이동을 위한 방법은, 슈퍼프레임(superframe)의 비컨(beacon)구간 중에서 사용되지 않고 선행하는 비컨 슬롯(slot)인 선행자유슬롯 중 임의의 슬롯을 선택하는 단계, 비컨그룹(beacon group)내에 상기 선택된 선행자유슬롯의 보호요청을 하는 단계 및 상기 보호요청에 대한 응답을 수신하고, 상기 응답에 따라 상기 디바이스가 비컨을 상기 선택된 선행자유슬롯으로 이동하여 브로드캐스트하는 단계를 포함한다.A method for dynamic beacon movement in a decentralized wireless network based on wireless mobile ad-hoc networks according to the present invention for achieving the above object is, among the beacon section of the superframe (superframe) Selecting any one of the preceding free slots that are not used and the preceding beacon slot, making a protection request of the selected preceding free slot in a beacon group, and receiving a response to the protection request. And according to the response, the device moves and broadcasts a beacon to the selected preceding free slot.

상기 네트워크는 광대역(Ultra Wide Band) 개인용무선네트워크(Wireless Personal Area Networks)인 것이 바람직하다.Preferably, the network is a Wide Wide Band Wireless Personal Area Networks.

바람직하게는, 상기 응답은 상기 보호요청을 수신한 상기 비컨그룹내의 이웃 디바이스에 의해 이루어진다.Advantageously, said response is made by a neighboring device in said beacon group that received said protection request.

바람직하게는, 상기 슬롯을 선택하는 단계는, 상기 슬롯을 선택하는 단계는, 상기 이웃디바이스들의 비컨을 수신하고 상기 비컨에 포함된 비컨구간점령정보를 수신하는 단계 및 상기 비컨구간점령정보를 확인하여 상기 이웃디바이스들에 의한 상기 비컨구간 슬롯의 점령상태를 확인하고 상기 임의의 선행자유슬롯을 선택하는 단계를 포함한다.Preferably, the step of selecting the slot, the step of selecting the slot, receiving the beacons of the neighboring devices, receiving beacon section occupancy information included in the beacon and confirming the beacon section occupancy information Checking the occupation state of the beacon interval slot by the neighboring devices and selecting the arbitrary preceding free slot.

바람직하게는, 상기 비컨구간점령정보는, 상기 비컨을 브로드캐스트하는 이웃디바이스가 제공하는 비컨구간의 점령정보로서, 현재 상기 이웃디바이스의 비컨 그룹내에서 비컨닝하고 있는 디바이스와 비커닝하고 있는 슬롯번호를 포함한다.Preferably, the beacon section occupancy information is beacon section occupancy information provided by a neighboring device that broadcasts the beacon, and is a slot number that is beaconed with a device currently beaconed in a beacon group of the neighboring device. It includes.

바람직하게는, 상기 임의의 선행자유슬롯의 선택은, 상기 선행자유슬롯 중에서 상기 비컨구간 내에서 가장 선행하는 슬롯을 선택할 수 있다.Preferably, the selection of any of the preceding free slots may select the most preceding slot in the beacon section among the preceding free slots.

바람직하게는, 상기 보호요청은, 자신의 정보와 상기 선택된 선행자유슬롯의 번호를 더 포함하는 비컨구간점령정보를 비컨을 통해 상기 이웃디바이스들에게 브로드캐스트함으로써 이루어진다.Preferably, the protection request is made by broadcasting the beacon interval occupation information further including its information and the number of the selected free slot to the neighboring devices through the beacon.

바람직하게는, 상기 응답은, 상기 자신의 정보, 현재의 비컨슬롯의 번호 및 상기 선택된 선행자유슬롯의 번호를 포함하는 비컨구간점령정보를 포함한다.Preferably, the response includes beacon interval occupancy information including its own information, the number of the current beacon slot and the number of the selected preceding free slot.

바람직하게는, 상기 응답은, 상기 이웃디바이스가 다른 디바이스로부터 상기 선택된 선행자유슬롯과 동일한 슬롯에 대한 보호요청을 함께 수신하였다면, 상기 보호요청 중에서 보호요청한 디바이스가 현재 비커닝하고 있는 슬롯번호가 높은 디바이스의 보호요청에 대하여 이루어진다.Preferably, the response is that if the neighbor device receives a protection request for the same slot as the selected predecessor free slot together from another device, the device with the higher slot number that the protection requesting device is currently beaconing. Protection requests are made.

나아가 상기 응답은, 상기 응답하기로 결정된 보호요청을 한 디바이스의 정보와 상기 선택된 선행자유슬롯의 번호 및 상기 응답하기로 결정된 보호요청을 한 디바이스가 현재 비컨슬롯의 번호를 포함하는 비컨구간점령정보를 통해 하는 것이 바람직하다.Further, the response includes beacon section occupancy information including information of the device making the protection request determined to respond, the number of the selected preceding free slot, and the number of the current beacon slot of the device making the protection request determined to respond. It is desirable to do through.

바람직하게는, 상기 응답은, 상기 이웃 디바이스가 다른 디바이스로부터 상기 선택된 선행자유슬롯과 동일한 슬롯에 대한 보호요청을 함께 수신하였다면, 상기 보호요청한 디바이스들의 일련의 ID(identifier)중에서 가장 높은 ID를 가진 디바이스 및 가장 낮은 ID를 가진 디바이스 중 어느 하나의 보호요청에 응답한다.Advantageously, the response is a device having the highest ID among a series of identifiers of the protected device request if the neighboring device together received a protection request for the same slot as the selected preceding free slot from another device. And a protection request of any of the devices with the lowest ID.

바람직하게는, 상기 브로드캐스트하는 단계는, 상기 보호요청을 수신한 모든 이웃디바이스들에게서 상기 응답을 수신한 경우에 한하여 상기 선택된 선행자유슬롯으로 이동한다.Advantageously, the step of broadcasting moves to the selected preceding free slot only when the response is received from all neighboring devices that have received the protection request.

또한 적어도 하나의 디바이스를 포함하고, 무선 이동 애드호크 네트워크 기반의 분산화 무선 네트워크에서의 동적 비컨이동이 가능한 시스템은, 슈퍼프레임의 비컨구간 중에서 사용되지 않고 선행하는 비컨 슬롯인 선행자유슬롯 중 임의의 슬롯을 선택하여 자신의 비컨그룹내에 상기 선택된 선행자유슬롯의 보호요청을 하고 상기 선택된 선행자유슬롯으로 이동하여 브로드캐스트하는 요청디바이스 및 상기 디바이스의 보호요청에 대하여 응답하는 적어도 하나의 응답디바이스를 포함한다.Also, a system including at least one device and capable of dynamic beacon movement in a decentralized wireless network based on a wireless mobile ad hoc network, is a slot of any preceding free slot that is not used among the beacon sections of a superframe and is a preceding beacon slot. Select to include in the beacon group of the protection request of the selected predecessor free slot to move to the selected predecessor free slot and includes at least one response device for responding to the protection request of the device.

바람직하게는, 상기 네트워크는 광대역 개인용무선네트워크이다.Preferably, the network is a broadband personal wireless network.

바람직하게는, 상기 요청디바이스는, 상기 응답디바이스들의 비컨을 수신하고 상기 비컨에 포함된 비컨구간점령정보를 수신하여 상기 응답디바이스들에 의한 상기 비컨구간 슬롯의 점령상태를 확인함으로써 상기 임의의 선행자유슬롯을 선택한다.Advantageously, the requesting device receives the beacons of the response devices and receives the beacon section occupancy information included in the beacon to confirm the occupation state of the beacon section slot by the response devices. Select the slot.

바람직하게는, 상기 비컨구간점령정보는, 상기 비컨을 브로드캐스트하는 응답디바이스가 제공하는 비컨구간의 점령정보로서, 현재 상기 응답디바이스의 비컨그룹내에서 비컨닝하고 있는 디바이스와 비커닝하고 있는 슬롯번호를 포함한다.Preferably, the beacon section occupancy information is beacon section occupancy information provided by a response device broadcasting the beacon, and is a slot number that is beaconed with a device currently beaconed in the beacon group of the response device. It includes.

바람직하게는, 상기 요청디바이스는 상기 임의의 선행자유슬롯의 선택함에 있어, 상기 선행자유슬롯 중에서 상기 비컨구간 내에서 가장 선행하는 슬롯을 선택한다.Advantageously, the requesting device selects the first slot in the beacon section among the preceding free slots in the selection of the arbitrary free slots.

또한 상기 보호요청은, 상기 요청디바이스가 자신의 정보와 상기 선택된 선행자유슬롯의 번호를 더 포함하는 비컨구간점령정보를 비컨을 통해 상기 적어도 하나의 응답디바이스에게 브로드캐스트함으로써 이루어지는 것이 바람직하다.In addition, the protection request, the requesting device is preferably made by broadcasting the beacon section occupancy information further including its information and the number of the selected free slot to the at least one response device via the beacon.

나아가 상기 응답은, 상기 요청디바이스의 정보와 상기 선택된 선행자유슬롯의 번호 및 상기 요청디바이스가 현재 비컨슬롯의 번호를 포함하는 비컨구간점령정보를 통해 하는 것이 바람직하다.Furthermore, the response may be performed through beacon section occupancy information including the information of the request device, the number of the selected preceding free slots, and the request device including the current beacon slot number.

바람직하게는, 상기 응답디바이스는, 상기 요청디바이스이외에 다른 디바이스로부터 상기 선택된 선행자유슬롯과 동일한 슬롯에 대한 보호요청을 함께 수신하였다면, 상기 보호요청 중에서 보호요청한 디바이스가 현재 비커닝하고 있는 슬롯번호가 높은 디바이스의 보호요청에 대하여 응답하는 것으로 결정한다.Preferably, if the response device receives a protection request for the same slot as the selected predecessor free slot from another device besides the request device, the slot number of the protection request device that is currently beaconed is high. Determine to respond to the protection request of the device.

나아가 상기 응답은, 상기 응답하기로 결정된 보호요청을 한 디바이스의 정보와 상기 선택된 선행자유슬롯의 번호 및 상기 응답하기로 결정된 보호요청을 한 디바이스가 현재 비컨슬롯의 번호를 포함하는 비컨구간점령정보를 통해 하는 것이 바람직하다.Further, the response includes beacon section occupancy information including information of the device making the protection request determined to respond, the number of the selected preceding free slot, and the number of the current beacon slot of the device making the protection request determined to respond. It is desirable to do through.

바람직하게는, 상기 응답디바이스는, 상기 요청디바이스이외에 다른 디바이스로부터 상기 선택된 선행자유슬롯과 동일한 슬롯에 대한 보호요청을 함께 수신하였다면, 상기 보호요청한 디바이스들의 일련의 ID(identifier)중에서 가장 높은 ID를 가진 디바이스 및 가장 낮은 ID를 가진 디바이스 중 어느 하나의 보호요청에 응답할 수도 있다.Preferably, the response device has the highest ID among a series of identifiers of the requested devices if the protection device has received a protection request for the same slot as the selected preceding free slot from another device besides the request device. It may respond to the protection request of either the device or the device with the lowest ID.

바람직하게는, 상기 요청디바이스는, 보호요청을 수신한 상기 적어도 하나의 응답디바이스 모두에게서 상기 응답을 수신한 경우에 한하여 상기 선택된 선행자유슬롯으로 이동할 수 있다.Preferably, the requesting device can move to the selected preceding free slot only when receiving the response from all of the at least one response device receiving the protection request.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 자세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 분산화 무선 네트워크에서의 동적 비컨이동을 위한 시스템을 포함한 네트워크를 도시한 도면이다. 3 is a diagram illustrating a network including a system for dynamic beacon movement in a distributed wireless network of the present invention.

도 3의 무선네트워크는, 무선 애드 호크 네트워크(wireless mobile ad-hoc networks)에 기반하고, 어떠한 중심 코디네이터를 가지지 아니한 비집중화 개인용무선네트워크(WPAN:Wireless Personal Area Networks)이다. The wireless network of FIG. 3 is a non-centralized Personal Area Network (WPAN) based on wireless mobile ad-hoc networks and without any central coordinator.

도 3의 네트워크는 광대역(UWB: Ultra Wide Band) 개인용무선네트워크인 것이 바람직하다.The network of FIG. 3 is preferably a wideband (UWB) personal wireless network.

도 3을 참조하면, 네트워크 내에 디바이스 A, 디바이스 B, 디바이스 C 및 디바이스 D를 포함한다. 각 디바이스를 중심으로 그려진 원은 해당 디바이스의 비컨이 수신되는 범위를 나타낸다. Referring to FIG. 3, device A, device B, device C and device D are included in a network. The circle drawn around each device represents the range in which the beacon of the device is received.

디바이스 A는 본 발명의 비컨이동방법에 의하여 비컨을 이동하고자 하는 '요청디바이스'이며, 디바이스 B와 디바이스 C는 디바이스 A의 이웃디바이스인 '응답디바이스'로서, 디바이스 A의 비컨을 수신할 수 있는 비컨그룹에 속한다. 디바이스 D는 디바이스 C를 포함하는 다른 비컨그룹을 형성한다. 디바이스 D는 디바이스 C와 달리 디바이스 A의 비컨을 수신할 수 없다.Device A is a 'request device' to move the beacon according to the beacon movement method of the present invention, device B and device C is a 'response device' which is a neighbor device of the device A, beacons that can receive the beacon of the device A Belongs to the group. Device D forms another beacon group containing device C. Unlike device C, device D cannot receive the beacon of device A.

디바이스 B 내지 디바이스 D도 디바이스 A와 마찬가지로 비컨을 이동할 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편리를 위해, 디바이스 A에서의 비컨 이동을 중심 으로 설명한다. Devices B to D may move beacons similarly to device A. However, hereinafter, the description will be focused on the beacon movement in the device A for convenience of description.

본 발명의 디바이스 A는 새로운 매체접근제어(media access control)를 수행한다. 새로운 매체접근제어는, 디바이스 A가 비컨을 이동하기를 원하는 비컨슬롯을 보호하기 위한 방법, 비컨의 이동을 위하여 새로이 선택된 비컨슬롯에서 발생할 수 있는 충돌을 검출하는 방법 및 개선된 비컨구간점령정보(BPOIE: Beacon Period Occupancy Information Element)의 사용을 포함한다. Device A of the present invention performs a new media access control. The new media access control includes a method for protecting a beacon slot where device A wants to move the beacon, a method for detecting a collision that may occur in the newly selected beacon slot for the beacon movement, and improved beacon segment occupancy information (BPOIE). It includes the use of the Beacon Period Occupancy Information Element.

비컨의 이동은 비컨구간(BP: Beacon Period)의 크기를 줄이고 그에 따라 데이터 전송에 필요한 데이터 구간을 보다 크게 확보하기 위한 것이며, 디바이스 A에 의해 이동에 의한 충돌없이 비컨을 사용되지 아니한 슬롯으로 이동하는 것이 가능하다. 이것은 본 발명의 디바이스 A가 비컨의 이동하고자 하는 슬롯을 보호함으로써 가능하다. The movement of the beacon is to reduce the size of the beacon period (BP) and to thereby secure a larger data interval necessary for data transmission, and moves the beacon to an unused slot without a collision caused by the movement by the device A. It is possible. This is possible by the device A of the present invention protecting the slot to which the beacon is to move.

바람직하게는, 비컨은 사용되지 아니한 비컨슬롯 중에서도 시간적으로 선행 위치를 가지는 선행자유슬롯(free lower slot)으로 이동한다. 따라서 선행자유슬롯은 슬롯번호가 작은 것이 바람직하다.Preferably, the beacon moves to a free lower slot having a preceding position in time, even among unused beacon slots. Therefore, it is preferable that the leading free slot has a small slot number.

이하에서는, 먼저 비컨구간점령정보(BPOIE)에 대하여 설명한다. Hereinafter, first, the beacon section occupation information BPOIE is demonstrated.

도 4는 본 발명의 비컨구간점령정보를 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining the beacon section occupation information of the present invention.

도 4에서, (a)는 디바이스 A의 비컨그룹의 슈퍼프레임의 비컨구간을 나타내며, (a-1) 및 (a-2)는 디바이스 A가 브로드캐스트하는 비컨구간점령정보이다. In FIG. 4, (a) shows a beacon section of a superframe of a beacon group of device A, and (a-1) and (a-2) are beacon section occupation information broadcasted by device A. FIG.

도 3 및 도 4의 (a)를 참조하면, 디바이스 A를 중심으로 하는 비컨그룹에서 디바이스 C가 비컨구간의 0번 슬롯을 차지하고 있고, 디바이스 B가 2번 슬롯, 디바 이스 A가 5번 슬롯을 차지하고 있다. 이때 디바이스 A가 선행자유슬롯 1,3 및 4 중에서 1번 슬롯으로 이동하고자 한다.3 and 4 (a), in the beacon group centering on device A, device C occupies slot 0 of the beacon section, device B is slot 2, and device A is slot 5 Occupies. At this time, the device A wants to move to slot 1 of the preceding free slots 1, 3, and 4.

비컨구간점령정보는, 디바이스가 비커닝하고 있는 비컨슬롯 번호와 해당 디바이스의 DEVID(Device Identifier)의 형태를 가지며, 비컨구간에서 비컨슬롯이 점령되고 있는 상태에 대한 정보를 포함한다. The beacon interval occupation information has a form of a beacon slot number that the device is beaconing and a DEVID (Device Identifier) of the device, and includes information about a state where the beacon slot is occupied in the beacon period.

일반적인 비컨구간점령정보는, 비컨을 발송하는 디바이스의 이웃디바이스의 비컨슬롯 점령정보를 포함한다. 따라서, 디바이스 A가 비컨을 이동하지 않는 경우라면, 디바이스 A가 발송하는 비컨구간점령정보는 (a-1)과 같다. 즉 디바이스 C의 DEVID(여기서는 'C')와 슬롯번호 0를 포함하며, 디바이스 B의 DEVID와 슬롯번호 2를 포함한다.The general beacon interval occupation information includes beacon slot occupation information of a neighboring device of a device sending a beacon. Therefore, if the device A does not move the beacon, the beacon section occupation information sent by the device A is as shown in (a-1). That is, it includes the DEVID of device C (here 'C') and the slot number 0, and includes the DEVID and slot number 2 of the device B.

그러나 비컨을 이동하고자 하는 디바이스는 개선된 비컨구간점령정보를 사용하여 비컨의 이동에 대한 정보를 포함한다. 비컨구간점령정보는, 비컨을 이동하고자 하는 디바이스 A의 DEVID와, 이동을 위하여 선택된 슬롯번호를 포함한다. 따라서 디바이스 A가 비컨을 1번 슬롯으로 이동하고자 하는 경우에, 디바이스 A가 발송하는 비컨구간점령정보는 디바이스 A의 DEVID(여기서는 'A')와 이동하고자 하는 슬롯번호 1을 포함한다.However, the device to move the beacon includes the information about the movement of the beacon using the improved beacon section occupancy information. The beacon segment occupation information includes a DEVID of the device A to which the beacon is to be moved, and a slot number selected for movement. Therefore, when the device A intends to move the beacon to the slot 1, the beacon section occupancy information sent by the device A includes the DEVID of the device A (here 'A') and the slot number 1 to be moved.

개선된 비컨구간점령정보는 상기 특별한 비컨구간점령정보를 보내는 디바이스 A를 위한 엔트리를 가지고 있다. 비컨구간점령정보는 이 비컨구간점령정보를 확인한 모든 이웃디바이스들에 대한 디바이스 A의 보호 요청이다. The improved beacon interval occupation information has an entry for device A which sends the special beacon interval occupation information. The beacon segment occupation information is a device A protection request for all neighboring devices which have confirmed this beacon segment occupation information.

상기 비컨을 수신한 이웃디바이스 B 내지 디바이스 F는 일반적인 비컨구간점 령정보와 개선된 비컨구간점령정보를 구별할 수 있다. 그것은, 개선된 비컨구간점령정보가 보내는 디바이스 A의 DEVID를 포함하고 있기 때문이다. 앞에서 언급한 것처럼, 이 개선된 비컨구간점령정보는 해당 비컨슬롯을 보호하고자 하는 디바이스에 의한 보호요청으로 간주된다.The neighboring devices B to F receiving the beacon may distinguish general beacon interval occupation information and improved beacon interval occupation information. This is because the improved beacon interval occupation information includes the DEVID of the device A sent. As mentioned earlier, this improved beacon occupancy information is considered a protection request by a device wishing to protect that beacon slot.

이웃디바이스에 의해 다음 슈퍼프레임에서 브로드캐스트되는 비컨구간점령정보는, 비컨을 이동하고자 하는 디바이스 A의 DEVID를 두 번 포함한다. 첫 번째는 디바이스 A가 현재 비커닝하고 있는 슬롯번호에 대하여, 두 번째는 보호요청으로 디바이스 A가 비컨을 이동하고자 하는 슬롯번호를 위해서이다. The beacon interval occupation information broadcast in the next superframe by the neighbor device includes the DEVID of the device A to which the beacon is to be moved twice. The first is for the slot number that device A is currently beaconing, and the second is for the slot number to which device A wants to move the beacon with.

도 4의 (b)는 디바이스 C의 비컨그룹의 슈퍼프레임의 비컨구간을 나타낸다. 디바이스 A가 비컨을 이동하지 않는 경우라면, 디바이스 C는 일반적인 비컨구간점령정보 (b-1)을 발송할 것이다. 그러나 디바이스 A가 비컨을 이동할 것이고, 디바이스 C가 디바이스 A로부터 개선된 비컨구간점령정보를 수신한 경우라면, 디바이스 C는 개선된 비컨구간점령정보 (b-2)를 발송한다. 따라서 디바이스 A의 DEVID를 두 번 포함한다. 디바이스 C가 브로드캐스트하는 비컨구간점령정보는 디바이스 D가 수신하고, 디바이스 D는 디바이스 A가 비컨이동을 위하여 1번 슬롯을 점령하였음을 알게 된다.4B illustrates a beacon period of the superframe of the beacon group of the device C. FIG. If device A does not move the beacon, device C will send general beacon section occupancy information (b-1). However, if device A will move the beacon, and device C receives the improved beacon interval occupation information from device A, device C sends the improved beacon interval occupation information (b-2). Therefore, it includes the DEVID of device A twice. The device D receives the beacon interval occupation information broadcast by the device C, and the device D knows that the device A has occupied slot 1 for the beacon movement.

도 5는 본 발명에 따른 분산화 무선 네트워크에서의 동적 비컨이동을 위한 시스템의 비컨 이동방법을 설명하는데 제공되는 흐름도이다. 이하에서는 도 3 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 디바이스의 비컨이동 방법을 설명한다.5 is a flowchart provided to explain a beacon movement method of a system for dynamic beacon movement in a decentralized wireless network according to the present invention. Hereinafter, the beacon movement method of the device of the present invention will be described with reference to FIGS.

디바이스 A는, 비컨 이동을 위하여 선택된 비컨슬롯 1을 보호하기 위하여, 상기 선택된 비컨슬롯 1의 부가정보를 비컨구간점령정보(a-2)를 통해 제공한다. 선택된 슬롯을 보호함으로써, 선택된 슬롯은 상기 디바이스 A의 이웃디바이스 B, C에 의해 보호된다. In order to protect the selected beacon slot 1 for the beacon movement, the device A provides additional information of the selected beacon slot 1 through the beacon section occupancy information a-2. By protecting the selected slot, the selected slot is protected by the neighboring devices B, C of the device A.

나아가 디바이스 A의 비컨그룹에 속하지 아니하고 이웃디바이스 B,C의 비컨그룹에 속하는 디바이스들로부터 그 슬롯을 보호해야 한다. 이를 '2홉 구역의 이웃'이라고도 하며 디바이스 D가 해당된다.Furthermore, the slots must be protected from devices belonging to the beacon groups of neighbor devices B and C that are not in the beacon group of device A. This is also referred to as the 'neighbourhood of two hops' and device D.

디바이스 A는 비컨구간 내에 그 이웃디바이스들로부터의 비컨들을 수신한다(S501). 그리고 그들의 비컨구간점령정보를 통해 그 이웃디바이스들의 그 점령정보를 확인하여 디바이스 A가 비컨구간 내에 가용한 선행자유슬롯이 있는지를 판단한다(S503). 그때 비컨이동을 위한 가용한 선행자유슬롯들 중에서 하나의 선행자유슬롯을 선택한다. 디바이스 A는 다른 임의의 어떤 선행자유슬롯으로도 비컨을 이동시킬 수 있다. 도 4의 (a)에서, 디바이스 A는 가용한 선행자유슬롯 1,3 및 4중에서 1번 슬롯으로 이동하기로 선택한 것이다(S505).Device A receives beacons from the neighboring devices in the beacon section (S501). Then, by checking the occupation information of the neighboring devices through their beacon interval occupation information, it is determined whether there is a preceding free slot available to the device A in the beacon interval (S503). Then, select one leading free slot among the available free slots for beacon movement. Device A may move the beacon to any other preceding free slot. In FIG. 4A, device A is selected to move to slot 1 from among available free slots 1, 3, and 4 (S505).

S505 단계에서, 하나의 선행자유슬롯을 선택한 후, 상기 선택된 슬롯으로 비컨을 이동하기 전에, 디바이스 A는 선택된 자유슬롯의 슬롯번호와 그 자신의 DEVID의 부가 정보를 포함하는 비컨구간점령정보(a-1)를 통해, 선택된 선행자유슬롯을 광고함으로써 선택된 슬롯에 대한 보호요청을 한다(S507).In step S505, after selecting one leading free slot and before moving the beacon to the selected slot, the device A is a beacon interval occupancy information (a- including the slot number of the selected free slot and additional information of its own DEVID) Through 1), the protection request for the selected slot is made by advertising the selected preceding free slot (S507).

이웃디바이스 B,C가 디바이스 A로부터 디바이스 A의 DEVID와 선택된 선행자유슬롯의 정보를 갖는 개선된 비컨구간점령정보를 수신하면, 선택된 선행자유슬롯에 대한 디바이스 A의 보호요청에 있는 것으로 판단한다. When the neighboring devices B and C receive the improved beacon interval occupying information having the DEVID of the device A and the information of the selected leading free slot from the device A, it is determined that the device A is in the protection request of the selected leading free slot.

보호요청이 있으면, 상기 디바이스 A의 이웃디바이스 B,C는 선택된 그 슬롯을 보호해야 하며, 2홉 지역의 이웃디바이스에 의한 슬롯의 보호가 가능하도록 해야한다. If there is a protection request, the neighboring devices B and C of the device A must protect the selected slots and the slots can be protected by neighboring devices in the 2-hop region.

만약 이웃 디바이스 B와 C는 둘 이상의 디바이스로부터 일부 슬롯을 위한 보호요청을 수신할 수 있다. 이경우 이웃디바이스는 그러한 디바이스들 중의 하나를 위해서만 해당 슬롯을 보호할 수 있다(S509). If neighbor devices B and C may receive protection requests for some slots from more than one device. In this case, the neighbor device may protect the corresponding slot only for one of the devices (S509).

만약 어떤 디바이스가 비컨을 이동하고자 하는 디바이스 A를 위하여 자유슬롯을 보호하라는 보호요청을 받는다면, 그 디바이스는 자신의 비컨구간점령정보에 선택된 슬롯번호와 수신한 DEVID의 엔트리를 더함으로써 디바이스 A에 응답을 보내야 한다(S511). If a device receives a protection request to protect a free slot for device A wishing to move the beacon, the device responds to device A by adding the selected slot number and the received DEVID entry to its beacon section occupancy information. Should be sent (S511).

개선된 비컨구간점령정보를 브로드캐스트한 다음 슈퍼프레임에서, 디바이스 A는 모든 이웃디바이스들로부터 응답이 있는지를 확인한다. 따라서 디바이스 A는 다음 슈퍼프레임 동안 이웃디바이스 B,C로부터 수신하는 비컨들의 비컨구간점령정보 안에 자신이 선택한 비컨슬롯과 자신의 DEVID를 가진 엔트리가 있는지 여부를 판단한다(S513).In the next superframe, device A checks if there is a response from all neighboring devices. Therefore, the device A determines whether there is an entry having the beacon slot selected by the user and the DEVID in the beacon section occupancy information of the beacons received from the neighbor devices B and C during the next superframe (S513).

S513 단계에서, 비컨을 이동하고자 하는 디바이스 A가 기대한 것처럼 모든 이웃디바이스 B, C의 비컨구간점령정보 안에 보호 요청된 슬롯의 엔트리를 수신하면, 디바이스 A는 선택된 슬롯으로의 비컨이동에 대한 승낙이 있는 것으로 판단한다. 디바이스 A는 다음 슈퍼프레임부터 선택된 비컨슬롯을 통해 자신의 비컨을 브로드캐스트할 수 있다. 그리고 원래의 슬롯은 자유슬롯으로 남을 것이다(S515). In step S513, when the device A wishing to move the beacon receives the entry of the slot requested to be protected in the beacon section occupancy information of all neighbor devices B and C, the device A accepts the beacon movement to the selected slot. I judge it. Device A may broadcast its beacon through the selected beacon slot from the next superframe. The original slot will remain as a free slot (S515).

S513 단계에서, 만약 비컨을 이동하고자 하는 디바이스 A가 모든 이웃디바이스인, 디바이스 B, C로부터의 비컨구간점령정보안에 기대한 것과 같이 보호되는 슬롯의 엔트리를 수신하지 못하면, 디바이스 A는 보호되는 슬롯으로 이동하지 않을 것이며 원래의 슬롯에서 비커닝을 계속할 것이다. 이러한 상황은 다른 디바이스 D 등이 해당 선택된 슬롯을 사용하고 있거나, 사용할려고 하는 경우에 발생할 수 있다(S517). In step S513, if the device A to move the beacon does not receive the entry of the protected slot as expected in the beacon section occupancy information from all neighboring devices, devices B and C, the device A to the protected slot It will not move and will continue beaconing in the original slot. This situation may occur when another device D or the like is using or intends to use the selected slot (S517).

나아가 디바이스 A는 이동하고자 했던 해당 슬롯의 보호를 제거한다. 디바이스 A에 의해 전송되는 다음의 비컨구간점령정보는 동일한 선행자유슬롯에 대한 그 DEVID를 포함하지 않는다. 그러나 디바이스 A는 새로운 선행자유슬롯을 선택할 수 있고 그 절차를 다시 수행할 수 있다(S519).Furthermore, device A removes the protection of the corresponding slot to be moved. The next beacon interval occupancy information sent by device A does not include its DEVID for the same leading free slot. However, device A may select a new leading free slot and perform the procedure again (S519).

본 발명은 비컨슬롯의 이동을 위하여, 선택된 슬롯에서의 예상되는 충돌을 검출하기 위한 다음의 방법을 제공한다.The present invention provides the following method for detecting an expected collision in a selected slot for the movement of a beacon slot.

둘 이상의 디바이스가 자신들의 비컨이동을 위하여 동일한 선행자유슬롯을 선택한 경우에, 그러한 디바이스들 모두를 확인할 수 있는 디바이스는, 비컨구간점령정보를 확인함으로써 가능한 충돌을 검출할 수 있다.In case two or more devices select the same predecessor free slot for their beacon movement, a device capable of identifying all of those devices can detect possible collisions by checking the beacon interval occupancy information.

도 6은 본 발명에 따른 분산화 무선 네트워크에서의 동적 비컨이동을 위한 시스템의 비컨이동에 따른 충돌방지 방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.6 is a flowchart provided to explain a collision prevention method according to beacon movement of a system for dynamic beacon movement in a decentralized wireless network according to the present invention.

만약 도 5의 S509 단계에서, 이웃 디바이스 C가 둘 이상의 디바이스로부터 일부 슬롯을 위한 보호요청을 수신하면, 디바이스는 그러한 디바이스들 중의 하나를 위해서만 해당 슬롯을 보호할 수 있다.In step S509 of FIG. 5, if the neighbor device C receives a protection request for some slot from two or more devices, the device may protect the slot only for one of those devices.

이웃 디바이스는 두 개 이상의 보호요청을 받을 수 있다(S601).The neighbor device may receive two or more protection requests (S601).

이경우, 이웃디바이스는 두 개 이상의 보호요청 중에서 하나를 선택해야 한다. 바람직하게는, 이웃디바이스는 보호요청한 디바이스가 현재 비커닝을 하고 있는 슬롯번호가 더 높은 디바이스를 보호한다. 이것이 동적 비컨구간의 길이를 줄이는 데 더욱 효과적이기 때문이다. In this case, the neighboring device must select one of two or more protection requests. Preferably, the neighbor device protects the device with the higher slot number that the device requesting protection is currently beaconing. This is because it is more effective to reduce the length of the dynamic beacon section.

예를 들어, 도 4의 (b)의 경우, 디바이스 C가 디바이스 A 및 디바이스 D로부터 1번 슬롯의 보호요청을 받은 경우를 생각해보자. 디바이스 A는 5번 슬롯에서 현재 비커닝하고 있고, 디바이스 D는 6번 슬롯에서 현재 비커닝하고 있으므로, 디바이스 C는 슬롯의 번호가 높은 디바이스 D의 비컨이동을 보호할 것이다.For example, in the case of FIG. 4B, consider the case where device C receives the protection request of slot 1 from device A and device D. FIG. Since device A is currently beaconing in slot 5 and device D is currently beaconing in slot 6, device C will protect the beacon movement of device D, which has a higher number of slots.

나아가, 더 낮거나 혹은 높은 DEVID를 가진 디바이스가 보호를 위해 선택될 수도 있다(S603).Furthermore, a device with a lower or higher DEVID may be selected for protection (S603).

이웃디바이스가 하나의 보호요청만을 받은 경우라면, 해당 보호요청에 대하여 승낙하면 된다(S605). If the neighbor device receives only one protection request, it is acceptable to the protection request (S605).

본 발명의 실시예에 의하여, 비컨을 이동하고자 하는 디바이스가 적어도 하나의 자유슬롯을 선택하고 보호하는 것이 가능하다. According to an embodiment of the present invention, it is possible for a device to move a beacon to select and protect at least one free slot.

본 발명에 따르면, 디바이스들이 그들의 슬롯을 선행자유슬롯으로 이동하고 비컨구간의 크기를 줄일 수 있다. According to the present invention, devices can move their slots into leading free slots and reduce the size of the beacon section.

또한 디바이스들이 그들의 비컨을 이동하는 동안 발생할 수 있는 충돌을 검출하고 비컨의 이동을 피함으로써 충돌을 방지할 수 있다. In addition, collisions can be prevented by detecting collisions that may occur while devices move their beacons and avoiding the movement of the beacons.                     

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.In addition, although the preferred embodiment of the present invention has been shown and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, but the technical field to which the invention belongs without departing from the spirit of the invention claimed in the claims. Of course, various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or the prospect of the present invention.

Claims (23)

무선 네트워크에서의 동적 비컨이동을 위한 방법에 있어서,In the method for dynamic beacon movement in a wireless network, 슈퍼프레임(superframe)의 비컨(beacon)구간 중에서 사용되지 않고 선행하는 비컨 슬롯(slot)인 선행자유슬롯 중 임의의 슬롯을 선택하는 단계;Selecting any slot among the preceding free slots that is not used among the beacon sections of the superframe and is a preceding beacon slot; 비컨그룹(beacon group)내에 상기 선택된 선행자유슬롯의 보호요청을 하는 단계; 및Making a protection request of the selected preceding free slot in a beacon group; And 상기 보호요청에 대한 응답을 수신하고, 상기 응답에 따라 상기 디바이스가 비컨을 상기 선택된 선행자유슬롯으로 이동하여 브로드캐스트하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 동적 비컨이동을 위한 방법.Receiving a response to the protection request, and according to the response, the device moving and broadcasting a beacon to the selected predecessor free slot; and a method for dynamic beacon movement in a decentralized wireless network, comprising: . 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 무선 네트워크는 광대역(Ultra Wide Band)의 애드호크(ad-hoc)기반의 분산화 무선 개인용무선네트워크(Wireless Personal Area Networks)인 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 동적 비컨이동을 위한 방법.The wireless network is a wide-band ad-hoc-based distributed wireless Personal Area Networks (Wideband), characterized in that for dynamic beacon movement in a distributed wireless network. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 응답은 상기 보호요청을 수신한 상기 비컨그룹내의 이웃 디바이스에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 동적 비컨이동을 위한 방법.And wherein the response is made by a neighboring device in the beacon group that received the protection request. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 슬롯을 선택하는 단계는,Selecting the slots, 상기 이웃디바이스들의 비컨을 수신하고 상기 비컨에 포함된 비컨구간점령정보를 수신하는 단계; 및Receiving beacons of the neighboring devices and receiving beacon section occupation information included in the beacons; And 상기 비컨구간점령정보를 확인하여 상기 이웃디바이스들에 의한 상기 비컨구간 슬롯의 점령상태를 확인하고 상기 임의의 선행자유슬롯을 선택하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 동적 비컨이동을 위한 방법.Confirming the occupation status of the beacon interval slot by the neighboring devices by checking the beacon interval occupation information and selecting the arbitrary free slot; dynamic beacon movement in a decentralized wireless network, comprising: Way for you. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 비컨구간점령정보는, 상기 비컨을 브로드캐스트하는 이웃디바이스가 제공하는 비컨구간의 점령정보로서, 현재 상기 이웃디바이스의 비컨그룹내에서 비컨닝하고 있는 디바이스와 비커닝하고 있는 슬롯번호를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 동적 비컨이동을 위한 방법.The beacon section occupancy information is beacon section occupancy information provided by a neighboring device that broadcasts the beacon and includes a slot number that is beaconed with a device currently beaconed in the beacon group of the neighboring device. A method for dynamic beacon movement in a distributed wireless network characterized by the above-mentioned. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 임의의 선행자유슬롯의 선택은, 상기 선행자유슬롯 중에서 상기 비컨구간 내에서 가장 선행하는 슬롯을 선택하는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 동적 비컨이동을 위한 방법.And wherein the selection of any preceding free slot selects the most preceding slot within the beacon section among the preceding free slots. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 보호요청은, 자신의 정보와 상기 선택된 선행자유슬롯의 번호를 더 포함하는 비컨구간점령정보를 비컨을 통해 상기 이웃디바이스들에게 브로드캐스트함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 동적 비컨이동을 위한 방법.The protection request is a dynamic beacon movement in a decentralized wireless network, characterized in that the beacon interval occupancy information further comprising its information and the number of the selected free slot to be broadcast to the neighboring devices via a beacon. Way. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 응답은, 상기 자신의 정보, 현재의 비컨슬롯의 번호 및 상기 선택된 선행자유슬롯의 번호를 포함하는 비컨구간점령정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 동적 비컨이동을 위한 방법.And the response includes beacon interval occupancy information including its information, the number of the current beacon slot and the number of the selected leading free slot. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 응답은, 상기 이웃디바이스가 다른 디바이스로부터 상기 선택된 선행자유슬롯과 동일한 슬롯에 대한 보호요청을 함께 수신하였다면, 상기 보호요청 중에 서 보호요청한 디바이스가 현재 비커닝하고 있는 슬롯번호가 높은 디바이스의 보호요청에 대하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 동적 비컨이동을 위한 방법.The response is that if the neighbor device receives a protection request for the same slot as the selected preceding free slot from another device, the protection request of the device with the higher slot number that the device which is requested to be protected among the protection requests is currently beaconed. And a method for dynamic beacon movement in a distributed wireless network. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 응답은, 상기 응답하기로 결정된 보호요청을 한 디바이스의 정보와 상기 선택된 선행자유슬롯의 번호 및 상기 응답하기로 결정된 보호요청을 한 디바이스가 현재 비컨슬롯의 번호를 포함하는 비컨구간점령정보를 통해 하는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 동적 비컨이동을 위한 방법.The response includes beacon interval occupancy information including information of the device requesting the protection request determined to respond, the number of the selected preceding free slot, and the number of the current beacon slot of the device requesting the protection request determined to respond. A method for dynamic beacon movement in a distributed wireless network, characterized in that. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 응답은, 상기 이웃 디바이스가 다른 디바이스로부터 상기 선택된 선행자유슬롯과 동일한 슬롯에 대한 보호요청을 함께 수신하였다면, 상기 보호요청한 디바이스들의 일련의 ID(identifier)중에서 가장 높은 ID를 가진 디바이스 및 가장 낮은 ID를 가진 디바이스 중 어느 하나의 보호요청에 응답하는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 동적 비컨이동을 위한 방법.The response is that the device having the highest ID and the lowest ID among a series of identifiers of the requested devices if the neighboring device together received a protection request for the same slot as the selected preceding free slot from another device. And responding to a protection request of any one of the devices having a network. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 브로드캐스트하는 단계는, 상기 보호요청을 수신한 모든 이웃디바이스들에게서 상기 응답을 수신한 경우에 한하여 상기 선택된 선행자유슬롯으로 이동하 는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 동적 비컨이동을 위한 방법.And the broadcasting step moves to the selected predecessor free slot only when the response is received from all neighboring devices that have received the protection request. 적어도 하나의 디바이스를 포함하고, 무선 이동 애드호크 네트워크 기반의 분산화 무선 네트워크에서의 동적 비컨이동이 가능한 시스템에 있어서,A system including at least one device and capable of dynamic beacon movement in a distributed wireless network based on a wireless mobile ad hoc network, the system comprising: 슈퍼프레임의 비컨구간 중에서 사용되지 않고 선행하는 비컨 슬롯인 선행자유슬롯 중 임의의 슬롯을 선택하여 자신의 비컨그룹내에 상기 선택된 선행자유슬롯의 보호요청을 하고 상기 선택된 선행자유슬롯으로 이동하여 브로드캐스트하는 요청디바이스; 및Selecting any slot among the preceding free slots, which are not used among the beacon sections of the superframe, makes a request for protection of the selected preceding free slots in its beacon group, and moves to and broadcasts the selected preceding free slots. Request device; And 상기 디바이스의 보호요청에 대하여 응답하는 적어도 하나의 응답디바이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 동적 비컨이동이 가능한 시스템.And at least one response device responsive to the protection request of the device. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 네트워크는 광대역 개인용무선네트워크인 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 동적 비컨이동이 가능한 시스템.The network is a dynamic beacon mobile system in a distributed wireless network, characterized in that the broadband personal wireless network. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 요청디바이스는, 상기 응답디바이스들의 비컨을 수신하고 상기 비컨에 포함된 비컨구간점령정보를 수신하여 상기 응답디바이스들에 의한 상기 비컨구간 슬롯의 점령상태를 확인함으로써 상기 임의의 선행자유슬롯을 선택하는 것을 특징 으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 동적 비컨이동이 가능한 시스템.The requesting device receives the beacons of the response devices and receives the beacon section occupancy information included in the beacon to check the occupation status of the beacon section slot by the response devices to select the arbitrary free slot. A system capable of dynamic beacon movement in a distributed wireless network, characterized in that. 제 15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 비컨구간점령정보는, 상기 비컨을 브로드캐스트하는 응답디바이스가 제공하는 비컨구간의 점령정보로서, 현재 상기 응답디바이스의 비컨그룹내에서 비컨닝하고 있는 디바이스와 비커닝하고 있는 슬롯번호를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 동적 비컨이동이 가능한 시스템.The beacon section occupancy information is beacon section occupancy information provided by the response device broadcasting the beacon and includes a slot number that is beaconed with a device currently beaconed in the beacon group of the response device. A system capable of moving dynamic beacons in a distributed wireless network. 제 15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 요청디바이스는 상기 임의의 선행자유슬롯의 선택함에 있어, 상기 선행자유슬롯 중에서 상기 비컨구간 내에서 가장 선행하는 슬롯을 선택하는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 동적 비컨이동이 가능한 시스템.The requesting device is a dynamic beacon mobile system in a decentralized wireless network, characterized in that in the selection of any of the preceding free slots, selects the leading slot in the beacon section of the preceding free slots. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 보호요청은, 상기 요청디바이스가 자신의 정보와 상기 선택된 선행자유슬롯의 번호를 더 포함하는 비컨구간점령정보를 비컨을 통해 상기 적어도 하나의 응답디바이스에게 브로드캐스트함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 동적 비컨이동이 가능한 시스템.The protection request is a distributed wireless network, characterized in that the requesting device broadcasts the beacon section occupancy information, which further includes its information and the number of the selected free slot, to the at least one response device via a beacon. System capable of dynamic beacon movement in. 제 18항에 있어서,The method of claim 18, 상기 응답은, 상기 요청디바이스의 정보와 상기 선택된 선행자유슬롯의 번호 및 상기 요청디바이스가 현재 비컨슬롯의 번호를 포함하는 비컨구간점령정보를 통해 하는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 동적 비컨이동이 가능한 시스템.The response may include dynamic beacon movement in a decentralized wireless network, wherein the request device includes information on the requesting device, the number of the selected preceding free slots, and the requesting device including beacon interval occupying information including a number of a current beacon slot. System available. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 응답디바이스는, 상기 요청디바이스이외에 다른 디바이스로부터 상기 선택된 선행자유슬롯과 동일한 슬롯에 대한 보호요청을 함께 수신하였다면, 상기 보호요청 중에서 보호요청한 디바이스가 현재 비커닝하고 있는 슬롯번호가 높은 디바이스의 보호요청에 대하여 응답하는 것으로 결정하는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 동적 비컨이동이 가능한 시스템.If the response device receives a protection request for the same slot as the selected predecessor free slot from another device other than the request device, the protection request of the device with the higher slot number that is currently beaconed by the device requesting protection among the protection requests. A system capable of dynamic beacon movement in a distributed wireless network, characterized in that it determines to respond to. 제 20항에 있어서,The method of claim 20, 상기 응답은, 상기 응답하기로 결정된 보호요청을 한 디바이스의 정보와 상기 선택된 선행자유슬롯의 번호 및 상기 응답하기로 결정된 보호요청을 한 디바이스가 현재 비컨슬롯의 번호를 포함하는 비컨구간점령정보를 통해 하는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 동적 비컨이동이 가능한 시스템.The response includes beacon interval occupancy information including information of the device requesting the protection request determined to respond, the number of the selected preceding free slot, and the number of the current beacon slot of the device requesting the protection request determined to respond. A system capable of dynamic beacon movement in a distributed wireless network, characterized in that. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 응답디바이스는, 상기 요청디바이스이외에 다른 디바이스로부터 상기 선택된 선행자유슬롯과 동일한 슬롯에 대한 보호요청을 함께 수신하였다면, 상기 보호요청한 디바이스들의 일련의 ID 중에서 가장 높은 ID를 가진 디바이스 및 가장 낮은 ID를 가진 디바이스 중 어느 하나의 보호요청에 응답하는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 동적 비컨이동이 가능한 시스템.If the response device receives a protection request for the same slot as the selected predecessor free slot from another device besides the request device, the device having the highest ID and the lowest ID among a series of IDs of the devices for which protection has been requested. A system capable of dynamic beacon mobility in a distributed wireless network, characterized in that it responds to a protection request from any one of the devices. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 요청디바이스는, 보호요청을 수신한 상기 적어도 하나의 응답디바이스 모두에게서 상기 응답을 수신한 경우에 한하여 상기 선택된 선행자유슬롯으로 이동하는 것을 특징으로 하는 분산화 무선 네트워크에서의 동적 비컨이동이 가능한 시스템.And the requesting device moves to the selected predecessor free slot only when receiving the response from all of the at least one response device that has received the protection request.
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