KR20090004241A - Method for transmitting packet of wireless personal area networks - Google Patents

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KR20090004241A
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나종인
김지훈
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삼성전기주식회사
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Abstract

A packet transmission method in a wireless private network is provided to reduce the data transmission delay time drastically. A device(200) includes data request information in a data frame, and then transmits it to a coordinator(100)(S220). The coordinator includes information about whether data to be transmitted exists or not in an ACK frame as the response to the received data frame, and then transmits it(S230). The device receives the data as maintaining the receiving state if the data to be transmitted exists based on the information transmitted from the coordinator(S240).

Description

무선 사설 통신망에서의 패킷 전송 방법{METHOD FOR TRANSMITTING PACKET OF Wireless Personal Area Networks}Packet transmission method in wireless private network {METHOD FOR TRANSMITTING PACKET OF Wireless Personal Area Networks}

본 발명은 무선 사설 통신망에서의 패킷 전송 방법에 관한 것으로, 특히 IEEE 802.15.4 표준에 기반하는 무선 사설 통신망에서, 디바이스(device)가 코디네이터(coordinator)에게 데이터 전송시에 데이터 요청을 행하여 데이타 발생시 신속하게 데이터를 전송받을 수 있도록 함으로서, 데이터 전송 지연 시간을 대폭 줄일 수 있는 무선 사설 통신망에서의 패킷 전송 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for transmitting a packet in a wireless private communication network. In particular, in a wireless private communication network based on the IEEE 802.15.4 standard, a device makes a data request at the time of data transmission to a coordinator. The present invention relates to a packet transmission method in a wireless private communication network that can significantly reduce data transmission delay time by enabling data transmission.

일반적으로, IEEE 802.15.4 표준에 기반하는 무선 사설 통신망은, 하나의 코디네이터와 복수의 디바이스로 이루어질 수 있다. 상기 코디네이터는 주기적으로 비콘을 브로드캐스팅하여 전송할 데이터의 존재 여부를 알린다. 이때, 상기 디바이스들은 비콘의 주기에 맞추어 웨이크업하여 비콘을 수신하고, 상기 비콘에 기초해 전송받을 데이터가 존재하는 경우에는 수신온 상태로 유지하면서 상기 코디네이터로부터 데이터를 전송받는다.In general, a wireless private communication network based on the IEEE 802.15.4 standard may be composed of one coordinator and a plurality of devices. The coordinator periodically broadcasts a beacon to indicate the presence of data to be transmitted. In this case, the devices wake up according to the period of the beacon to receive the beacon, and if there is data to be transmitted based on the beacon, the data is transmitted from the coordinator while maintaining the receiving state.

이러한 무선 사설 통신망에서의 디바이스가 코디네이터로부터 대기 중인 데 이터를 전송받는 방법은 두 가지 경우로 규정하고 있다. In this wireless private communication network, there are two cases in which a device receives data that is waiting from a coordinator.

첫 번째의 경우는, 네트워크 계층부(110)로부터 MAC 계층부(120)의 MLME(Mac subLayer Management Entity)가 'MLME-POLL.request' 프리미티브(primitive)를 받을 때이고, 두 번째의 경우는, 비콘 인에이블드 팬(beacon enabled PAN)에서 비콘을 수신하여 전송받을 데이터가 존재하는지 알고, MAC 계층 내부적으로 실행하여 데이터 요청 프레임(data request frame)을 송신할 때이다.In the first case, when the MAC sublayer management entity (MLME) of the MAC layer unit 120 receives the 'MLME-POLL.request' primitive from the network layer unit 110, and in the second case, the beacon This is when a beacon enabled PAN receives a beacon and whether there is data to be transmitted, and executes the MAC layer internally to transmit a data request frame.

이와 같은 두 가지 경우에서 MAC 계층의 데이터 요청 프레임(data request frame)에 대한 ACK 프레임의 펜드 비트(pend bit)를 확인하여 펜드 비트(pend bit)가 "1"로 세트된 경우에는 데이터를 수신하기 위하여 특정 시간 동안 수신온(RX-ON) 상태에서 대기한다. In these two cases, when the pend bit is set to "1" by checking the pend bit of the ACK frame for the data request frame of the MAC layer, the data is received. To wait for a specific time in the RX-ON state.

따라서, 이와같은 무선 사설 통신망에서는, 비콘을 수신하기 이전이나, 'MLME-POLL.request' 프리미티브를 전송받기 이전에는, 코디네이터로부터 전송받을 데이터가 존재하는지 여부를 알 수 없다.Accordingly, in such a wireless private communication network, it is not known whether there is data to be transmitted from the coordinator before receiving the beacon or receiving the 'MLME-POLL.request' primitive.

도 1은 종래 무선 사설 통신망에서의 패킷 전송 방법 설명도이다.1 is a diagram illustrating a packet transmission method in a conventional wireless private communication network.

도 1을 참조하면, IEEE 802.15.4 표준에 따르는 무선 사설 통신망(PAN)에서, 코디네이터(10)는 일정한 주기로 비콘 프레임을 디바이스(20)로 브로드캐스팅하며, 이러한 비콘 프레임의 전송시간에 디바이스(20)는 수신온(RX-ON)되어 상기 비콘 프레임을 수신하고, 비콘 프레임에 포함된 데이터 존재 여부를 확인하고, 전송받을 데이터가 있는 경우로 확인되면, 수신온 상태에 유지하여 상기 코디네이터로부터 데이터를 전송받는다.Referring to FIG. 1, in a wireless private communication network (PAN) conforming to the IEEE 802.15.4 standard, the coordinator 10 broadcasts a beacon frame to the device 20 at regular intervals, and the device 20 at the transmission time of the beacon frame. ) Is received on (RX-ON) to receive the beacon frame, check whether there is data included in the beacon frame, and if it is confirmed that there is data to be transmitted, it is kept in the receiving state to receive data from the coordinator Receive.

예를 들어, 상기 코디네이터(10)에서 제1 비콘 프레임(beacon frame0)을 디바이스(20)로 송신(S21)한 이후에, 상기 디바이스(20)의 네트워크 계층부(22)에서 전송할 데이터가 발생되면 MAC 계층부(21)에 요청하여(S31) 데이터 프레임을 상기 코디네이터에 전송하고(S22), 이후 상기 코디네이터(10)로부터 ACK 프레임을 전송받는다(S23). For example, after transmitting (S21) the first beacon frame (beacon frame0) to the device 20 in the coordinator 10, if the data to be transmitted in the network layer 22 of the device 20 is generated The MAC layer 21 is requested (S31) to transmit the data frame to the coordinator (S22), and then receives the ACK frame from the coordinator 10 (S23).

이때, 상기 ACK 프레임을 전송한 코디네이터(10)의 MAC 계층부(12)에서는 네트워크 계층부(11)로 데이터 표시('McpsDataIndication')를 전달하고, 상기 ACK 프레임을 수신받은 디바이스(20)의 MAC 계층부(21)는 네트워크 계층부(22)에 데이터 확인('McpsDataConfirm')을 전달한다. At this time, the MAC layer unit 12 of the coordinator 10 that transmits the ACK frame transmits a data indication ('McpsDataIndication') to the network layer unit 11, the MAC of the device 20 receiving the ACK frame The layer unit 21 transmits a data confirmation ('McpsDataConfirm') to the network layer unit 22.

예를 들어, 상기 코디네이터(10)에서 제1 비콘 프레임(beacon frame0)을 디바이스(20)로 송신(S21)한 이후에, 상기 코디네이터(10)의 네트워크 계층부에서 송신할 데이터가 발생되면 상기 네트워크 계층부에서는 MAC 계층부에 'McpsDataRequest'를 전달한다(S11).For example, after the coordinator 10 transmits the first beacon frame 0 to the device 20 (S21), when data to be transmitted is generated in the network layer of the coordinator 10, the network is generated. The layer unit delivers 'McpsDataRequest' to the MAC layer unit (S11).

그런데, 상기 코디네이터(10)가 제1 비콘 프레임을 전송한 이후에 'McpsDataRequest'가 발생되면, 상기 디바이스(20)로의 전송을 위해 다음의 제2 비콘 프레임(beacon frame1)을 전송하는 시점까지 대기하여야 한다(S24). However, if the 'McpsDataRequest' occurs after the coordinator 10 transmits the first beacon frame, the coordinator 10 should wait until the next time to transmit the next beacon frame (beacon frame1) for transmission to the device 20. (S24)

다음, 상기 코디네이터(10)가 제2 비콘 프레임(beacon frame1)을 전송하여 전송할 데이터의 존재를 알리면(S24), 상기 디바이스(20)가 데이터 요청 프레임을 상기 코디네이터(10)로 전송하고(S25), 상기 코디네이터(10)가 ACK 프레임을 상기 디바이스(20)로 전송한다(S26).Next, when the coordinator 10 transmits a second beacon frame (beacon frame1) to inform the presence of data to be transmitted (S24), the device 20 transmits a data request frame to the coordinator 10 (S25). In operation S26, the coordinator 10 transmits an ACK frame to the device 20.

그 다음, 상기 코디네이터(10)는 디바이스(20)에 데이터를 전송하고(S27), 상기 디바이스(20)로부터 ACK 프레임을 전송받는다(S28). 그리고 제3 비콘 프레임(beacon frame2)이 전송된다.Next, the coordinator 10 transmits data to the device 20 (S27), and receives an ACK frame from the device 20 (S28). And a third beacon frame (beacon frame2) is transmitted.

그러나, 이와 같은, 종래 무선 사설 통신망에서는, 상기 코디네이터에서 송신할 데이터가 발생한 경우에, 다음의 비콘 프레임 전송 시간까지 기다려야 하므로, 데이터 전송을 위해 많은 시간동안 기다려야 하고, 특히 비콘 프레임을 송신한 직후에 전송할 데이터가 발생한 경우에는 데이터 전송시까지 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.However, in the conventional wireless private communication network as described above, when data to be transmitted from the coordinator is generated, it is necessary to wait until the next beacon frame transmission time, and thus, it is necessary to wait for a long time for data transmission, especially immediately after transmitting the beacon frame. If the data to be transmitted has a problem that takes a long time until the data transmission.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 그 목적은, IEEE 802.15.4 표준에 기반하는 무선 사설 통신망에서, 디바이스가 코디네이터에게 데이터 전송시에 데이터 요청을 행하여 데이타 발생시 신속하게 데이터를 전송받을 수 있도록 함으로서, 데이터 전송 지연 시간을 대폭 줄일 수 있는 무선 사설 통신망에서의 패킷 전송 방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed to solve the above problems, and an object thereof is that, in a wireless private communication network based on the IEEE 802.15.4 standard, a device makes a data request at the time of data transmission to a coordinator to quickly transmit data upon data generation. The present invention provides a packet transmission method in a wireless private communication network that can significantly reduce data transmission delay time.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 무선 사설 통신망에서의 패킷 전송 방법은, IEEE 802.15.4 표준에 기반한 무선 사설 통신망의 코디네이터와 디바이스 사이에서 패킷을 전송하는 방법에 있어서, 상기 디바이스가, 데이터 프레임에 데이터 요청 정보를 포함시켜 상기 데이터 프레임을 전송하는 데이터 요청 단계; 상기 코디네이터가, 상기 디바이스로부터 전송받은 데이터 프레임에 대한 ACK 프레임에, 상기 디바이스로부터의 데이터 요청에 대한 응답으로, 전송할 데이터의 존재 여부를 알리는 데이타 유무 정보를 포함시켜, 상기 ACK 프레임을 전송하는 응답 단계; 및 상기 디바이스는, 상기 코디네이터로부터의 ACK 프레임에 포함된 데이터 유무 정보에 기초해서, 전송받을 데이터가 있으면, 수신온 상태를 유지하여 상기 코디네이터로부터 데이터를 전송받는 데이터 전송 단계를 포함한다.In order to achieve the above object of the present invention, a packet transmission method in a wireless private communication network according to the present invention is a method for transmitting a packet between a coordinator and a device of a wireless private communication network based on the IEEE 802.15.4 standard. A data request step of the device including the data request information in the data frame to transmit the data frame; The coordinator, in response to the data request from the device, in the ACK frame for the data frame received from the device, including data presence information indicating whether there is data to be transmitted, and transmitting the ACK frame; ; The device may include a data transmission step of receiving data from the coordinator by maintaining a reception-on state if there is data to be transmitted, based on data presence information included in the ACK frame from the coordinator.

상기 데이터 요청 단계는, 상기 데이터 프레임중 예약된 필드에 데이터 요청 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.The data request step may include data request information in a reserved field of the data frame.

상기 응답 단계는, 상기 ACK 프레임중 프레임 펜딩 필드에 전송할 데이터의 유무를 알리는 정보를 포함시키는 것을 특징으로 한다.The response may include information indicating whether data to be transmitted is present in a frame pending field of the ACK frame.

상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, IEEE 802.15.4 표준에 기반하는 무선 사설 통신망에서, 디바이스가 코디네이터에게 데이터 전송시에 데이터 요청을 행하여 데이타 발생시 신속하게 데이터를 전송받을 수 있도록 함으로서, 데이터 전송 지연 시간을 대폭 줄일 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above, in a wireless private communication network based on the IEEE 802.15.4 standard, the device makes a data request to the coordinator when the data is transmitted, so that the data can be quickly received when the data is generated, so that the data transmission delay time This can greatly reduce the effect.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 설명되는 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상에 대한 이해를 돕기 위해서 사용된다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.The present invention is not limited to the embodiments described, and the embodiments of the present invention are used to assist in understanding the technical spirit of the present invention. In the drawings referred to in the present invention, components having substantially the same configuration and function will use the same reference numerals.

도 2는 본 발명에 따른 무선 사설 통신망에서의 패킷 전송 방법을 보이는 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a packet transmission method in a wireless private communication network according to the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 무선 사설 통신망에서의 패킷 전송 방법을 수행 하기 위한 무선 사설 통신망은, IEEE 802.15.4 표준에 기반한 무선 사설 통신망에서 망을 관리하는 코디네이터(100)와, 상기 코디네이터(100)의 관리하에 서로 무선 통신하는 적어도 하나의 디바이스(200)를 포함한다.Referring to FIG. 2, a wireless private communication network for performing a packet transmission method in a wireless private communication network of the present invention includes a coordinator 100 for managing a network in a wireless private communication network based on the IEEE 802.15.4 standard, and the coordinator ( At least one device 200 in wireless communication with each other under the management of 100.

보다 구체적으로, 상기 코디네이터(100)는 전송할 데이터 발생시 데이터 전송을 요청하는 네트워크 계층부(110)와, 상기 네트워크 계층부(110)로부터의 요청에 따라 전송할 데이터에 대한 전송을 처리하는 MAC 계층부(120)를 포함한다.More specifically, the coordinator 100 is a network layer unit 110 for requesting data transmission when data to be transmitted and a MAC layer unit for processing transmission of data to be transmitted in response to a request from the network layer unit 110 ( 120).

또한, 상기 디바이스(200)는 전송할 데이터 발생시 데이터 전송을 요청하는 네트워크 계층부(210)와, 상기 네트워크 계층부(210)로부터의 요청에 따라 전송할 데이터를 데이터 프레임에 포함시켜 상기 코디네이터(100)로 전송하는 MAC 계층부(220)를 포함한다.In addition, the device 200 includes a network layer 210 for requesting data transmission when data to be transmitted and data to be transmitted to the coordinator 100 are included in the data frame according to a request from the network layer 210. It includes the MAC layer 220 for transmitting.

이와 같은 무선 사설 통신망에서는, 상기 코디네이터(100)와 디바이스(200)간 데이터를 서로 송수신 하기 위해서, 상기 코디네이터(100)는 전송할 데이터 존재 여부를 알려주는 비콘 프레임을 주기적으로 상기 디바이스(200)에 전송한다. 이때, 상기 디바이스(200)는 상기 비콘 프레임의 주기에 따라 주기적으로 수신온(RX-ON)되어, 상기 코디네이터(100)로부터 비콘 프레임을 주기적으로 전송받는다.In such a wireless private communication network, in order to transmit and receive data between the coordinator 100 and the device 200, the coordinator 100 periodically transmits a beacon frame indicating whether data to be transmitted is transmitted to the device 200. do. At this time, the device 200 is periodically received (RX-ON) according to the period of the beacon frame, and receives the beacon frame periodically from the coordinator 100.

도 2에 도시된 코디네이터(100)에서의 동작 과정에서, S110은 상기 코디네이터(100)의 네트워크 계층부(110)에서 전송할 데이타가 발생한 경우에 상기 코디네 이터(100)의 MAC 계층부(120)에 데이터 전송을 요청하는 단계이다.In an operation process of the coordinator 100 illustrated in FIG. 2, S110 is transmitted to the MAC layer unit 120 of the coordinator 100 when data to be transmitted is generated by the network layer unit 110 of the coordinator 100. It is a step of requesting data transmission.

S120은, 상기 코디네이터(100)의 MAC 계층부(120)가 데이터 프레임에 대한 ACK 프레임을 전송한 후에 데이터 표시('DataIndication')를 상기 코디네이터(100)의 네트워크 계층부(110)에 전달하는 단계이다.In step S120, after the MAC layer unit 120 of the coordinator 100 transmits an ACK frame for the data frame, transferring the data indication (“DataIndication”) to the network layer unit 110 of the coordinator 100. to be.

S130은, 상기 코디네이터(100)의 MAC 계층부(120)가 데이터 프레임에 대한 ACK 프레임을 전송받은 이후에 데이터 확인('DataConfirm')을 상기 코디네이터(100)의 네트워크 계층부(110)에 전달하는 단계이다.S130 transmits a data confirmation ('DataConfirm') to the network layer 110 of the coordinator 100 after the MAC layer 120 of the coordinator 100 receives the ACK frame for the data frame. Step.

또한, 도 2에 도시된 코디네이터(100)와 디바이스(200) 사이에서의 동작 과정에서, 상기 디바이스(200)는 상기 코디네이터(100)에 전송할 데이터가 발생되는 경우에는, 송신온(tx-on)되어, 전송할 데이터를 포함하는 데이터 프레임을 상기 코디네이터(100)에 전송한다.In addition, during operation between the coordinator 100 and the device 200 shown in FIG. 2, when the device 200 generates data to be transmitted to the coordinator 100, a transmission on (tx-on) is performed. The data frame including the data to be transmitted is transmitted to the coordinator 100.

또한, 도 2에서, S220은, 상기 디바이스(200)가, 데이터 프레임에 데이터 요청 정보를 포함시켜 상기 데이터 프레임을 전송하는 데이터 요청 단계이다. 상기 데이터 요청 단계(S220)는, 상기 데이터 프레임중 예약된 필드(reserved field)에 데이터 요청 정보를 포함한다. In addition, in FIG. 2, S220 is a data request step in which the device 200 transmits the data frame by including data request information in the data frame. The data request step S220 includes data request information in a reserved field of the data frame.

S230은, 상기 코디네이터(100)가, 상기 디바이스(200)로부터 전송받은 데이터 프레임에 대한 ACK 프레임에, 전송할 데이터의 존재 여부를 알리는 데이타 유무 정보를 포함시켜, 상기 ACK 프레임을 전송하는 응답 단계이다.S230 is a response step in which the coordinator 100 transmits the ACK frame by including data presence information indicating whether data to be transmitted is included in an ACK frame for the data frame received from the device 200.

상기 응답 단계(S230)는, 상기 ACK 프레임중 프레임 펜딩 필드에 전송할 데 이터의 유무를 알리는 정보를 포함시킨다. The response step S230 includes information indicating the presence or absence of data to be transmitted in the frame pending field of the ACK frame.

S240은, 상기 디바이스(200)는, 상기 코디네이터(100)로부터의 ACK 프레임에 포함된 데이터 유무 정보에 기초해서, 전송받을 데이터가 있으면, 수신온 상태를 유지하여 상기 코디네이터(100)로부터 데이터를 포함하는 데이터 프레임을 전송받는 데이터 전송 단계이다.In operation S240, the device 200 includes data from the coordinator 100 by maintaining a reception-on state if there is data to be transmitted, based on data presence information included in the ACK frame from the coordinator 100. A data transmission step of receiving a data frame.

S250은, 상기 디바이스(200)가 데이터 프레임을 전송받았음을 알리는 ACK 프레임을 상기 코디네이터(100)에 전송하는 단계이다.S250 is a step of transmitting, to the coordinator 100, an ACK frame indicating that the device 200 has received a data frame.

S260은, 상기 코디네이터(100)가, 그 다음의 비콘 프레임을 상기 디바이스(200)에 전송하는 단계이다.S260 is a step in which the coordinator 100 transmits a next beacon frame to the device 200.

또한, 도 2에 도시된 디바이스(200)에서의 동작 과정에서, S310은, 상기 디바이스(200)의 네트워크 계층부(210)에서 전송할 데이타가 발생한 경우에 상기 디바이스(200)의 MAC 계층부(220)에 데이터 전송을 요청하는 단계이다.In addition, in an operation process of the device 200 illustrated in FIG. 2, in operation S310, when data to be transmitted from the network layer unit 210 of the device 200 is generated, the MAC layer unit 220 of the device 200 is generated. Is a step of requesting data transmission.

S320은, 상기 디바이스(200)의 MAC 계층부(220)가 전송한 데이터 프레임에 대한 ACK 프레임을 전송받고 데이터 확인('DataConfirm')을 상기 디바이스(200)의 네트워크 계층부(210)에 전달하는 단계이다.S320 receives an ACK frame for the data frame transmitted by the MAC layer unit 220 of the device 200 and transmits a data confirmation ('DataConfirm') to the network layer unit 210 of the device 200. Step.

S330은, 상기 디바이스(200)의 MAC 계층부(220)가 데이터 프레임에 대한 ACK 프레임을 전송한 이후에 데이터 표시('DataIndication')를 상기 디바이스(200)의 네트워크 계층부(210)에 전달하는 단계이다.S330 transmits a data indication ('DataIndication') to the network layer unit 210 of the device 200 after the MAC layer unit 220 of the device 200 transmits an ACK frame for the data frame. Step.

도 3은 무선 사설 통신망에서의 데이터 프레임 포맷도이다.3 is a data frame format diagram in a wireless private communication network.

도 3에서, 무선 사설 통신망에서, 데이터 프레임은, 프레임 제어 필드(FCF), 데이터 시퀀스 넘버 필드, 주소 정보 필드, 데이터 페이로드 필드 및 프레임 체크 시퀀스 필드를 포함하고, 상기 프레임 제어 필드(FCF)는 데이터 요청 정보를 포함하는 예약된 필드(reserved field)(RF)를 갖는다. In FIG. 3, in a wireless private communication network, a data frame includes a frame control field (FCF), a data sequence number field, an address information field, a data payload field, and a frame check sequence field, and the frame control field (FCF) It has a reserved field (RF) containing data request information.

도 4는 무선 사설 통신망에서의 ACK 프레임 포맷도이다.4 is an ACK frame format diagram in a wireless private communication network.

도 4에서, 무선 사설 통신망에서, ACK 프레임은, 프레임 제어 필드(FCF), 데이터 시퀀스 넘버 필드 및 프레임 체크 시퀀스 필드를 포함하고, 상기 프레임 제어 필드(FCF)는 전송할 데이터의 유무를 알리는 정보를 포함하는 프레임 펜딩 필드(FPF)를 갖는다.In FIG. 4, in a wireless private communication network, an ACK frame includes a frame control field (FCF), a data sequence number field, and a frame check sequence field, and the frame control field (FCF) includes information indicating whether data to be transmitted is present. It has a frame pending field (FPF).

이하, 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation and effects of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 무선 사설 통신망에서의 패킷 전송 방법을 설명하면, 먼저 도 2에서, 본 발명의 무선 사설 통신망은, IEEE 802.15.4 표준에 기반한 무선 사설 통신망의 코디네이터(100)와 디바이스(200)를 포함한다.2 to 4, a packet transmission method in a wireless private communication network of the present invention will be described. First, in FIG. 2, the wireless private communication network of the present invention is a coordinator 100 of a wireless private communication network based on the IEEE 802.15.4 standard. ) And the device 200.

도 2에 도시된 무선 사설 통신망에서의 동작을 간단히 살펴보면, 상기 코디네이터(100)는 전송할 데이터 존재 여부를 알려주기 위해, 기설정된 주기로 비콘 프레임을 상기 디바이스(200)에 전송한다. 이때, 상기 디바이스(200)는 상기 비콘 프레임의 주기에 동기되어 주기적으로 수신온(RX-ON)되어, 상기 코디네이터(100)로부터 비콘 프레임을 주기적으로 전송받는다.2, the coordinator 100 transmits a beacon frame to the device 200 at predetermined intervals in order to indicate whether data to be transmitted exists. In this case, the device 200 is periodically received on (RX-ON) in synchronization with the period of the beacon frame, and receives the beacon frame periodically from the coordinator 100.

이러한 동작 과정중, 상기 디바이스(200)는 상기 코디네이터(100)에 전송할 데이터가 발생되는 경우에는, 송신온(tx-on)되어, 전송할 데이터를 데이터 프레임에 포함시켜 상기 코디네이터(100)에 전송한다. 이때, 상기 코디네이터(100)는, 항상 온상태이므로 상기 디바이스(200)로부터 데이터를 전송받을 수 있다.During this operation, when data to be transmitted to the coordinator 100 is generated, the device 200 is transmitted on (tx-on), and includes the data to be transmitted in the data frame and transmits the data to the coordinator 100. . In this case, since the coordinator 100 is always on, the coordinator 100 may receive data from the device 200.

이하, 상기 코디네이터(100)에서 발생된 데이터를 상기 디바이스(200)에 전송하는 과정에 대해 설명한다.Hereinafter, a process of transmitting data generated by the coordinator 100 to the device 200 will be described.

먼저, 상기 디바이스(200)가, 데이터 프레임에 데이터 요청 정보를 포함시켜 상기 데이터 프레임을 전송하는 데이터 요청 단계이다(S220).First, in operation S220, the device 200 transmits the data frame by including data request information in the data frame.

예를 들어, 상기 디바이스(200)는, 전송할 데이타 프레임에 데이터 요청 정보(Data Request information)를 포함시켜, 데이터 프레임을 코디네이터(Coordinator)에 전송하면, 상기 코디네이터(100)가 상기 데이터 프레임에 포함된 데이터 요청 정보에 응답하여, 데이터 프레임(Data frame)의 소스 어드레스(Source address)와 일치하는 목표 어드레스(Destination address)를 가진 간접 패킷(indirect packet), 즉 전송할 데이터가 있는지를 검사한다. For example, when the device 200 transmits a data frame to a coordinator by including data request information in a data frame to be transmitted, the coordinator 100 is included in the data frame. In response to the data request information, it is checked whether there is an indirect packet, that is, data to be transmitted, having a destination address corresponding to the source address of the data frame.

상기 데이터 요청 단계(S220)는, 도 3에 도시한 바와같이, 상기 데이터 프레임중 예약된 필드(reserved field)에 데이터 요청 정보를 포함한다. 예를 들어, 상 기 코디네이터(100)에서 상기 디바이스(200)로 전송할 데이터가 있는 경우에는, ACK 프레임의 프레임 펜딩 비트(Pend bit)를 '1'로 세트하여 ACK 프레임을 송신하고, 이와 달리, 만약 없다면 ACK 프레임의 프레임 펜드 비트(Pend bit)를 'FALSE'로 세트하여 ACK 프레임을 송신한다.As illustrated in FIG. 3, the data request step S220 includes data request information in a reserved field of the data frame. For example, when there is data to be transmitted from the coordinator 100 to the device 200, the frame pend bit (Pend bit) of the ACK frame is set to '1' to transmit the ACK frame, otherwise, If not, the ACK frame is transmitted by setting the frame send bit of the ACK frame to 'FALSE'.

도 3에서, 무선 사설 통신망에서, 데이터 프레임은, 프레임 제어 필드, 데이터 시퀀스 넘버 필드, 주소 정보 필드, 데이터 페이로드 필드 및 프레임 체크 시퀀스 필드를 포함하고, 상기 프레임 제어 필드는 데이터 요청 정보를 포함하는 예약된 필드(reserved field)를 갖는다. In FIG. 3, in a wireless private communication network, a data frame includes a frame control field, a data sequence number field, an address information field, a data payload field, and a frame check sequence field, and the frame control field includes data request information. It has a reserved field.

전술한 바와같이, 본 발명에서는, 데이터 프레임(Data frame)의 서브타입을 정의하여 데이터 프레임(Data frame)을 보내면서 데이터 요청(Data request) 정보를 정의하였다. 상기 코디네이터(Coordinator)에 데이터를 전송하면서 동시에 데이터 요청(Data request)을 행하여, 하나의 동작에 데이터를 가져 올 수 있도록 개선하여, 보다 신속한 데이터 전송을 가능하게 한다.As described above, in the present invention, data request information is defined while sending a data frame by defining a subtype of the data frame. The data request is made at the same time as the data is sent to the coordinator, and the data can be imported in one operation, thereby enabling faster data transmission.

다음, 상기 코디네이터(100)가, 상기 디바이스(200)로부터 전송받은 데이터 프레임에 대한 ACK 프레임에, 전송할 데이터의 존재 여부를 알리는 데이타 유무 정보를 포함시켜, 상기 ACK 프레임을 전송하는 응답 단계이다(S230).Next, the coordinator 100, in the ACK frame for the data frame received from the device 200, including the presence or absence information indicating whether the data to be transmitted, and transmits the ACK frame (S230) ).

상기 응답 단계(S230)는, 도 4에 도시한 바와같이, 상기 ACK 프레임중 프레임 펜딩 필드에 전송할 데이터의 유무를 알리는 정보를 포함시킨다.As illustrated in FIG. 4, the response step S230 includes information indicating whether data to be transmitted is present in the frame pending field of the ACK frame.

예를들어, 디바이스가, 프레임 펜드 비트가 투루(TRUE)인 ACK 프레임을 수신하면 수신동작(RX)을 온하여 데이타 프레임을 수신하여 이에 대한 ACK 프레임을 전송한다. 또한, 프레임 펜딩 비트(Pend bit)가 폴스(FLUSE)인 ACK 프레임을 수신하면 곧바로 수신동작(RX)을 오프하고 슬립(Sleep) 모드로 들어가며, 이후 비콘 주기에 맞춰 웨이크업 된다.For example, when the device receives an ACK frame with a frame pending bit of TRUE, the device turns on a receiving operation RX to receive a data frame and transmits an ACK frame. In addition, upon receiving an ACK frame having a frame pending bit (FLUSE), the receiver immediately turns off the reception operation RX and enters a sleep mode, and then wakes up according to a beacon period.

도 3 및 도 4에서, 무선 사설 통신망에서, ACK 프레임은, 프레임 제어 필드, 데이터 시퀀스 넘버 필드 및 프레임 체크 시퀀스 필드를 포함하고, 상기 프레임 제어 필드는 도 3에 도시한 바와같이 전송할 데이터의 유무를 알리는 정보를 포함하는 프레임 펜딩 필드를 갖는다.3 and 4, in a wireless private communication network, an ACK frame includes a frame control field, a data sequence number field and a frame check sequence field, and the frame control field indicates whether data is transmitted as shown in FIG. It has a frame pending field that contains information to inform.

그리고, 상기 디바이스(200)는, 상기 코디네이터(100)로부터의 ACK 프레임에 포함된 데이터 유무 정보에 기초해서, 전송받을 데이터가 있으면, 수신온 상태를 유지하여 수신온 상태를 유지하여 상기 코디네이터(100)로부터 데이터를 전송받는다(S240).If there is data to be transmitted, the device 200 maintains a reception on state based on data presence information included in the ACK frame from the coordinator 100 to maintain the reception on state. Receive data from the (S240).

전술한 바와 같은 본 발명에서, 디바이스가 데이터 프레임에 데이터 요청 정보를 포함시키고, 이 데이터 프레임에 대한 ACK 프레임에 전송할 데이터 존재 여부 를 알리는 데이터 유무 정보를 포함시켜, 코디네이터에서 디바이스로 전송할 데이터가 대기중임을 감지하는 시간을 대폭 단축할 수 있다. In the present invention as described above, the device includes the data request information in the data frame, and the data to be transmitted from the coordinator to the device is included in the ACK frame for this data frame to indicate whether there is data to be transmitted or not. It can greatly reduce the time to detect the.

한편, 도 1 및 도 2에 도시한 동작 과정을 비교하면, 지연시간(Pend detect delay Time)이 종래의 'T1'에서 'T2'로 감소하였음을 알 수 있고, 이는 코디네이터(Coordinator)에서 디바이스(Device)로 데이터를 인다이렉트(Indirect) 방식으로 전송하고자 할 때 디바이스로부터의 다이렉트 전송(Direct transmission) 시간에 따라 응답시간을 단축시킨다. On the other hand, comparing the operation process shown in Figs. 1 and 2, it can be seen that the delay time (Pend detect delay Time) has been reduced from the conventional 'T1' to 'T2', which is a device (Coordinator) When the data is to be transmitted in an Indirect method, the response time is shortened according to the direct transmission time from the device.

또한, 기존 IEEE 802.15.4의 기존 프레임 형식과 필드의 변경이 전혀 없고, 구현의 복잡도가 높지 않으면서 기존 프로그램(IEEE 802,15.4)과 완전히 호환이 가능하다는 장점도 있다.In addition, there is no change in the existing frame format and field of the existing IEEE 802.15.4, and there is an advantage that it is fully compatible with the existing programs (IEEE 802, 15.4) without high implementation complexity.

도 1은 종래 무선 사설 통신망에서의 패킷 전송 방법 설명도.1 is a diagram illustrating a packet transmission method in a conventional wireless private communication network.

도 2는 본 발명에 따른 무선 사설 통신망에서의 패킷 전송 방법을 보이는 흐름도.2 is a flowchart illustrating a packet transmission method in a wireless private communication network according to the present invention.

도 3은 무선 사설 통신망에서의 데이터 프레임 포맷도.3 is a data frame format diagram in a wireless private communication network.

도 4는 무선 사설 통신망에서의 ACK 프레임 포멧도. 4 is an ACK frame format diagram in a wireless private communication network.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100 : 코디네이터 110 : 네트워크 계층부100: coordinator 110: network layer portion

120 : MAC 계층부 200 : 디바이스120: MAC layer 200: device

210 : 네트워크 계층부 220 : MAC 계층부210: network layer portion 220: MAC layer portion

Claims (3)

IEEE 802.15.4 표준에 기반한 무선 사설 통신망의 코디네이터와 디바이스 사이에서 패킷을 전송하는 방법에 있어서,In the method of transmitting a packet between a coordinator and a device of a wireless private network based on the IEEE 802.15.4 standard, 상기 디바이스가, 데이터 프레임에 데이터 요청 정보를 포함시켜 상기 데이터 프레임을 전송하는 데이터 요청 단계;A data request step of transmitting, by the device, the data frame by including data request information in a data frame; 상기 코디네이터가, 상기 디바이스로부터 전송받은 데이터 프레임에 대한 ACK 프레임에, 상기 디바이스로부터의 데이터 요청에 대한 응답으로, 전송할 데이터의 존재 여부를 알리는 데이타 유무 정보를 포함시켜, 상기 ACK 프레임을 전송하는 응답 단계; 및The coordinator, in response to the data request from the device, in the ACK frame for the data frame received from the device, including data presence information indicating whether there is data to be transmitted, and transmitting the ACK frame; ; And 상기 디바이스는, 상기 코디네이터로부터의 ACK 프레임에 포함된 데이터 유무 정보에 기초해서, 전송받을 데이터가 있으면, 수신온 상태를 유지하여 상기 코디네이터로부터 데이터를 전송받는 데이터 전송 단계The device, based on the data presence information contained in the ACK frame from the coordinator, if there is data to be transmitted, the data transmission step of receiving data from the coordinator while maintaining the receiving state 를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 사설 통신망에서의 패킷 전송 방법. Packet transmission method in a wireless private communication network comprising a. 제1항에 있어서, 상기 데이터 요청 단계는,The method of claim 1, wherein the requesting data comprises: 상기 데이터 프레임중 예약된 필드에 데이터 요청 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 사설 통신망에서의 패킷 전송 방법.And transmitting data request information in a reserved field of the data frame. 제2항에 있어서, 상기 응답 단계는,The method of claim 2, wherein the response step, 상기 ACK 프레임중 프레임 펜딩 필드에 전송할 데이터의 유무를 알리는 정보를 포함시키는 것을 특징으로 하는 무선 사설 통신망에서의 패킷 전송 방법.And transmitting information indicating whether data to be transmitted is included in a frame pending field of the ACK frame.
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