KR20080069347A - 지그비 망의 재구성 방법 - Google Patents

지그비 망의 재구성 방법 Download PDF

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강기천
박재준
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엘지전자 주식회사
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Abstract

지그비 망의 재구성 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 지그비 망의 재구성 방법은 코디네이터에 엔드 디바이스들이 접속되어 지그비 망이 구성된 상태에서, 엔드 디바이스들의 정보를 메모리에 저장하는 단계 및 코디네이터가 리셋되어 재부팅시 메모리에 저장된 엔드 디바이스들의 정보를 확인하여 지그비 망을 재구성하는 단계를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 지그비 망이 구성된 후, 코디네이터가 리셋되는 경우 코디네이터는 다이렉트 조이닝(direct joining) 절차를 통해 지그비 망을 재구성할 수 있게 된다.
지그비, 코디네이터, 엔드 디바이스, 리셋, IEEE 802.15.4

Description

지그비 망의 재구성 방법{Method of reconfiguring a zigbee network}
도 1은 본 발명이 적용되는 지그비 시스템의 구성을 도시한 블럭도,
도 2는 도 1의 지그비 코디네이터의 구조를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지그비 망의 재구성 방법의 설명에 제공되는 흐름도, 그리고
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 코디네이터가 망 재구성시 사용하는 다이렉트 조이닝(direct joining) 방식을 설명하기 위한 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명 *
10: 코디네이터 11: 메모리부
13: 지그비 애플리케이션 처리부 15: 지그비 네트워크 처리부
17: 802.15.4 MAC 처리부 19: 802.15.4 PHY 처리부
20a~20n: 엔드 디바이스
본 발명은 지그비 망의 재구성 방법에 관한 것이다.
무선 개인 영역 네트워크(Wireless Personal Area Network, 이하 WPAN이라 함) 기술의 하나인 지그비(Zigbee)는 저전력, 저비용, 저속이 특징인 2.4 GHz 기반의 홈 오토메이션을 위한 개인 무선 네트워크 규격이다.
지그비는 블루투스 또는 UWB와 같은 다른 WPAN 기술과 대비할 때, 초저전력 소비가 가능하며, 무선 송수신 회로의 구성이 단순화되어, 가장 저렴한 칩 셋 가격을 구현할 수 있다는 장점을 가지고 있으며, 센서 네트워크와 같은 버티컬 애플리케이션 영역에서 경쟁력이 있는 단거리 무선 통신 기술이다.
지그비는 IEEE 802.15.4의 물리 계층과 MAC(Medium Access ) 계층 표준안을 바탕으로 지그비 연합(Zigbee Aliance)이 중심이 되어 상위 계층인 네트워크 계층 및 애플리케이션 계층의 지그비 스펙을 제정하였다.
일반적으로 지그비 망을 새롭게 구성하는 경우, 코디네이터는 자신의 주변을 스캐닝해서 지그비 신호가 검출되지 않으면 지그비 망을 형성하고, 엔드 디바이스 들의 참여 요청 신호(joining request signal)를 기다리고, 엔드 디바이스들로부터 참여 요청 신호를 받으면, 참여 요청 신호를 전송한 엔드 디바이스에게 네트워크 어드레스를 할당하여 지그비 망을 구성하게 된다.
한편, 지그비 스펙에서는 코디네이터(Coordinator)에 항상 전원이 인가되는 것을 전제로 하고 있으며, 상술한 방식에 의해 지그비 망이 구성된 후에 코디네이터가 리셋되는 경우 지그비 망의 재구성 방법은 구현상의 이슈(issue)로 남겨두고 있었다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 지그비 망에 연결된 각 엔 드 디바이스의 정보를 저장매체에 저장하여 두고, 코디네이터가 리셋된 경우 상기 저장매체에 저장된 엔드 디바이스들의 정보를 이용하여 지그비 망을 재구성을 할 수 있도록 한 지그비 망의 재구성 방법을 제공하고자 하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 지그비 망의 재구성 방법은 코디네이터에 엔드 디바이스들이 접속되어 지그비 망이 구성된 상태에서, 상기 엔드 디바이스들의 정보를 메모리에 저장하는 단계; 및 상기 코디네이터가 리셋되어 재부팅시 상기 메모리에 저장된 엔드 디바이스들의 정보를 확인하여 지그비 망을 재구성하는 단계;를 포함한다.
상기 지그비 망이 구성된 상태에서, 새로운 엔드 디바이스가 상기 코디네이터에 접속되거나, 상기 코디네이터에 기접속된 엔드 디바이스가 상기 지그비 망에서 탈퇴하는 경우, 상기 코디네이터는 변경된 엔드 디바이스의 정보를 상기 메모리에 업데이트하여 저장한다.
엔드 디바이스 정보는, 상기 엔드 디바이스의 MAC(Medium Access Control) 어드레스를 포함한다.
상기 지그비 망을 재구성하는 단계는, 상기 코디네이터의 지그비 애플리케이 션 처리부에서 상기 메모리에 저장된 엔드 디바이스의 MAC 어드레스를 확인하고, 상기 MAC 어드레스가 포함된 NLME-DIRECT-JOIN.request 신호를 지그비 네트워크 처리부로 전송하는 단계; 상기 지그비 네트워크 처리부에서 상기 엔드 디바이스의 MAC 어드레스를 확인하고, 상기 엔드 디바이스에 네트워크 어드레스를 할당한 후, 이웃 테이블(neighbor table)에 상기 엔드 디바이스를 등록하는 단계; 상기 지그비 네트워크 처리부에서 NLME-DIRECT-JOIN.confirm 신호를 상기 지그비 애플리케이션 처리부로 전송하는 단계;를 포함한다.
상기 메모리는, 상기 코디네이터에 마련된 내부 메모리 또는 상기 코디네이터와 접속된 외부 메모리이다.
이하에서는 첨부된 예시도면을 참조하여 본 발명에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 지그비 시스템의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 본 지그비 시스템(100)은 다수의 엔드 디바이스(end deivce)(20a~20n)와, 각 엔드 디바이스(20a~20n)를 중재하는 코디네이터(10)를 포함한다.
엔드 디바이스(20a~20n)의 예로는 핸드폰, 냉장고, 세탁기, PDA, 전등, 도어락 등과 같은 일반적인 가정용 기기들이 모두 적용가능하며, 해당 기기들은 코디네이터(10)와 지그비 통신을 수행하기 위한 지그비 통신 칩(chip)을 구비해야 한다. 이러한 지그비 시스템의 기본적인 목표는 각 엔드 디바이스들(20a~20n)의 전력 소모를 최소한으로 사용하여 통신을 수행하는 것이다.
일반적으로 지그비 망이 새롭게 구성되는 경우, 코디네이터(10)는 지그비 표준안에 따라 지그비 망 형성(ZigBee Network Formation) 절차를 수행한다. 지그비 망이 형성되면, 엔드 디바이스들(20a~20n)이 코디네이터(10)에 접속하는 지그비 조이닝(Zigbee Joining) 절차가 수행된다.
보다 구체적으로, 엔드 디바이스들(20a~20n)은 지그비 망에 접속하기 위해 각각 참여 요청 신호(joining request signal)를 코디네이터(10)로 전송하고, 코디네이터(10)는 이에 대한 응답으로 각각의 엔드 디바이스(20a~20n)에 네트워크 어드레스를 할당하는 프로세스가 수행된다.
이와 같이, 지그비 네트워크 형성 절차와 지그비 조이닝 절차를 통해 지그비 망이 새롭게 구성되면, 코디네이터(10)는 각 엔드 디바이스들(20a~20n)과 지그비 통신을 수행하여 각 엔드 디바이스들(20a~20n)의 정보를 확인한 후, 엔드 디바이스들(20a~20n)의 정보를 저장한다. 본 실시예에서, 엔드 디바이스의 정보란 엔드 디바이스의 MAC(Medium Access Control) 주소, 네트워크 주소, 엔드 디바이스의 상태 정보(ex: 전등의 경우 on 또는 off 상태) 등을 의미한다.
또한, 지그비 망의 구성이 변경되는 경우, 코디네이터(10)는 엔드 디바이스들(20a~20n)의 정보를 업데이트하여 저장한다. 본 실시예에서, 지그비 망의 구성이 변경되는 경우란 지그비 망에 새로운 엔드 디바이스가 참여하거나, 지그비 망에 참여하고 있던 엔드 디바이스가 지그비 망에서 탈퇴하는 경우를 의미한다.
이와 같은 상태에서, 정전 현상 등에 의해 코디네이터(10)가 리셋된 후, 재부팅되는 경우, 코디네이터(10)는 저장된 엔드 디바이스(20a~20n)의 정보를 이용하 여 리셋 되기 전 지그비 망에 접속되었던 엔드 디바이스(20a~20n)의 상태를 확인한 후 이전의 지그비 망 상태로 재구성한다.
도 2는 도 1의 지그비 코디네이터의 구조를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 지그비 코디네이터(10)는 메모리부(11), 지그비 애플리케이션 처리부(13), 지그비 네트워크 처리부(15), 802.15.4.MAC 처리부(17), 및 802.15.4.PHY 처리부(19)를 포함한다.
본 실시예에서, 메모리부(11)는 코디네이터(10) 내부에 마련된 내부 메모리 또는 코디네이터(10)에 접속되는 외부 메모리를 모두 포함하는 의미이다.
지그비 코디네이터(10)의 물리 계층과 MAC 계층은 IEEE 802.15.4 에 기반을 두고 있으며, 그 위의 지그비 네트워크 계층과 지그비 애플리케이션 계층은 지그비 연합에서 제정된 스펙을 따른다.
본 실시예에서, 지그비 코디네이터(10)의 802.15.4.PHY 처리부(19), 802.15.4.MAC 처리부(17), 지그비 네트워크 처리부(15), 지그비 애플리케이션 처리부(13)는 상술한 물리계층, MAC 계층, 지그비 네트워크 계층, 지그비 애플리케이션 계층의 처리를 각각 담당한다.
메모리부(11)에는 엔드 디바이스들(20a~20n)의 정보가 저장된다. 구체적으로, 엔드 디바이스들(20a~20n)의 MAC(Medium Access Control) 주소, 네트워크 주소, 엔드 디바이스들(20a~20n)의 상태 정보(ex: 전등의 경우 on 또는 off 상태) 등이 저장된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지그비 망의 재구성 방법의 설명에 제공 되는 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 먼저 코디네이터(10)에서 지그비 망 형성 절차가 시작되고(S310), 엔드 디바이스들(20a~20n)이 코디네이터(10)에 연결되는 지그비 조이닝(Zigbee Joining) 절차가 수행된다(S320).
코디네이터(10)는 자신과 연결된 엔드 디바이스들(20a~20n)의 정보를 메모리부(11)에 저장한다(S330). 또한, 코디네이터(10)는 지그비 망의 구성이 변경되는 경우, 변경된 엔드 디바이스의 정보를 메모리부(11)에 업데이트하여 저장한다. 엔드 디바이스의 정보에는 엔드 디바이스의 MAC 주소, 네트워크 주소, 엔드 디바이스의 상태 정보 등을 포함한다.
한편, 정전 현상 등에 의해 코디네이터(10)가 리셋되는 경우(S340:Y), 코디네이터(10)는 재부팅된 후, 메모리부(11)에 저장된 엔드 디바이스의 정보를 확인하다(S350).
보다 구체적으로, 코디네이터(10)는 메모리부(11)에 저장된 엔드 디바이스의 MAC 어드레스를 확인하고, 엔드 디바이스와 연결을 시도하여 지그비 망을 재구성한다(S360). 이 때, 코디네이터(10)는 다이렉트 조이닝 방식으로 엔드 디바이스들을 하나씩 자신과 연결시킨다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 코디네이터가 망 재구성시 사용하는 다이렉트 조이닝(direct joining) 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 코디네이터(10)의 지그비 애플리케이션 처리부(13)는 엔드 디바이스의 MAC 어드레스를 메모리부(11)에서 확인한 후, 엔드 디바이스의 MAC 어 드레스 정보가 포함된 NLME-DIRECT-JOIN.request 신호를 지그비 네트워크 처리부(15)로 전송한다(S410). 여기서, MAC 어드레스는 8 바이트의 크기를 갖는다.
지그비 네트워크 처리부(15)는 엔드 디바이스의 MAC 어드레스를 확인하고, 각 엔드 디바이스에 2바이트의 네트워크 어드레스를 할당하여, 자신이 관리하는 이웃 테이블(neighbor table)에 네트워크 어드레스가 할당된 엔드 디바이스를 등록시킨다(S420).
또한, S420 단계가 완료되면, 지그비 네트워크 처리부(15)는 NLME-DIRECT-JOIN.confirm 신호를 지그비 애플리케이션 처리부(13)로 전송한다(S430).
본 발명의 실시예에 의하면, 코디네이터(10)는 리셋된 후, 재부팅시 상술한 바와 같은 다이렉트 조이닝 방식을 통해 지그비 망을 재구성하게 된다.
상술한 실시예에서는, 본 발명이 적용되는 무선 개인 영역 네트워크로 지그비 망을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명의 기술 사상은 이에 한정되지 않는다. 즉, 지그비 이외에 무선 랜, UWB, 저속 UWB, 블루투스, RFID 등의 근거리 무선 통신기술이 본 발명의 범주에 포함될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하고 있으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 지그비 망이 구성된 후, 코디네이터가 리셋되는 경우 코디네이터는 다이렉트 조이닝(direct joining) 절차를 통해 지그비 망을 재구성할 수 있게 된다.

Claims (5)

  1. 코디네이터에 엔드 디바이스들이 접속되어 지그비 망이 구성된 상태에서, 상기 엔드 디바이스들의 정보를 메모리에 저장하는 단계; 및
    상기 코디네이터가 리셋되어 재부팅시 상기 메모리에 저장된 엔드 디바이스들의 정보를 확인하여 상기 지그비 망을 재구성하는 단계;를 포함하는 지그비 망의 재구성 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지그비 망이 구성된 상태에서, 새로운 엔드 디바이스가 상기 코디네이터에 접속되거나, 상기 코디네이터에 기접속된 엔드 디바이스가 상기 지그비 망에서 탈퇴하는 경우,
    상기 코디네이터는 변경된 엔드 디바이스의 정보를 상기 메모리에 업데이트하여 저장하는 것을 특징으로 하는 지그비 망의 재구성 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 엔드 디바이스 정보는,
    상기 엔드 디바이스의 MAC(Medium Access Control) 어드레스를 포함하는 것을 특징으로 하는 지그비 망의 재구성 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 지그비 망을 재구성하는 단계는,
    상기 코디네이터의 지그비 애플리케이션 처리부에서 상기 메모리에 저장된 엔드 디바이스의 MAC 어드레스를 확인하고, 상기 MAC 어드레스가 포함된 NLME-DIRECT-JOIN.request 신호를 지그비 네트워크 처리부로 전송하는 단계;
    상기 지그비 네트워크 처리부에서 상기 엔드 디바이스의 MAC 어드레스를 확인하고, 상기 엔드 디바이스에 네트워크 어드레스를 할당한 후, 이웃 테이블(neighbor table)에 상기 엔드 디바이스를 등록하는 단계;
    상기 지그비 네트워크 처리부에서 NLME-DIRECT-JOIN.confirm 신호를 상기 지그비 애플리케이션 처리부로 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지그비 망의 재구성 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 메모리는,
    상기 코디네이터에 마련된 내부 메모리 또는 상기 코디네이터와 접속된 외부 메모리인 것을 특징으로 하는 지그비 망의 재구성 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20120025110A (ko) * 2010-09-07 2012-03-15 엘지전자 주식회사 직비 디바이스 등록 장치 및 방법
KR20170141061A (ko) * 2016-06-14 2017-12-22 한국전자통신연구원 저전력 무선 네트워크 설정 장치, 방법 및 시스템

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