KR20090029607A - 개인 영역 네트워크 시스템 및 그 비콘 스케줄링 방법 - Google Patents

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Abstract

개인 영역 네트워크 시스템 및 그 비콘 스케줄링 방법이 개시된다.
본 발명에 따른 개인 영역 네트워크 시스템의 비콘 스케줄링 방법은, 비콘 타임슬롯의 활성화 구간에서 데이터를 송수신하는 개인 영역 네트워크 시스템의 비콘 스케줄링 방법에 있어서, 비콘 신호를 송신하는 코디네이터들의 비콘 타임슬롯 정보를 수신하는 단계와; 상기 비콘 타임슬롯 정보에 기초하여 상기 비콘 신호가 송신되지 아니하는 타임슬롯의 임의의 구간을 신규 비콘 타임슬롯으로 결정하는 단계와; 상기 신규 비콘 타임슬롯의 추가를 요청하기 위한 비콘 타임슬롯 추가 메시지를 상기 코디네이터들 측에 송신하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면, 클러스터-트리 구조를 갖는 개인 영역 네트워크 시스템상에서, 각 코디네이터들의 비콘(beacon) 전송 주기가 상호 충돌하지 않도록 스케줄링함으로써, 비콘 충돌의 가능성을 제거하여 안정적인 통신 환경을 구축하고 비콘 충돌로 인해 소모되는 에너지를 감소시킬 수 있다.

Description

개인 영역 네트워크 시스템 및 그 비콘 스케줄링 방법{Personal Area Network system and method of beacon scheduling the same}
본 발명은 개인 영역 네트워크(Personal Area Network, PAN) 시스템 및 그 비콘 스케줄링 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 클러스터-트리 구조를 갖는 지그비 네트워크 시스템상에서, 각 코디네이터들의 비콘(beacon) 전송 주기가 상호 충돌하지 않도록 스케줄링함으로써, 비콘 충돌의 가능성을 제거하여 안정적인 통신 환경을 구축하고 비콘 충돌로 인해 소모되는 에너지를 감소시킬 수 있도록 하는 개인 영역 네트워크 시스템 및 그 비콘 스케줄링 방법에 관한 것에 관한 것이다.
IEEE 802.15.4 표준은 제한된 전력과 완화된 처리량이 요구되는 개인 영역 네트워크(Personal Area Network, 이하, PAN이라 함.)를 위해 개발된 단순하고 저렴한 네트워크 표준이다. 지그비(ZigBee)는 PAN의 일종으로, 물리(PHY) 및 MAC 하위 계층은 IEEE 802.15.4 표준에 따르고, 지그비 협회(ZigBee Alliance)에서는 상위 계층에 네트워크와 응용 계층의 표준화를 진행하고 있다. 이처럼 저전력 소모 구조의 IEEE 802.15.4 PHY 및 MAC 계층 위에 지그비 프로토콜 스택을 올려서 저전력 저속의 개인 무선 통신 환경을 구축하며 무선 센서 망 등을 구축하는데 사용된 다.
IEEE 802.15.4에서는 저전력 통신을 위해 비콘 기반의 클러스터-트리 구조로 구성될 수 있다. 이에, 코디네이터는 동기를 맞추기 위해 비콘 프레임을 송신하고, 코디네이터의 활성화 구간에 맞춰 디바이스들도 해당 구간에 활성화되도록 함으로써 코디네이터와 디바이스들간 통신이 가능하다. 그런데, 클러스터-트리 기반의 PAN에서 여러 코디네이터 노드가 동기를 위해 비콘을 전송하게 되면 그들의 자식 노드들에서 충돌이 발생할 확률이 높아진다. 도 1은 이러한 네트워크 상황에서 발생하는 충돌상황에 대하여 묘사하고 있다.
도 1은 PAN 시스템의 구성도로서, 클러스터-트리 기반으로 구축된 PAN 간 비콘이 충돌하는 경우를 도시한 것이다. 도 1의 (a)는 직접 비콘 충돌 상황을 도시한 것으로서, 코디네이터a와 코디네이터b가 상호 간의 서비스 영역 내에 위치하는 경우를 예시한 것이다. 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 코디네이터a의 서비스 영역 내에 또 다른 코디네이터b와 디바이스c가 위치하고, 또한, 코디네이터b의 서비스 영역에 코디네이터a와 디바이스c가 위치하는 상황이 발생할 수 있다. 이러한 경우 코디네이터a가 디바이스c에 발신한 비콘과 코디네이터b가 디바이스c에 발신한 비콘이 직접적으로 충돌하게 된다.
한편, 도 1의 (b)는 간접 비콘 충돌 상황을 도시한 것이다. 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 코디네이터a의 서비스 영역과 또 다른 코디네이터b의 서비스 영역이 중첩되는 위치에 디바이스c가 위치하는 상황이 발생할 수 있다. 이러한 경우 코디네이터a가 디바이스c에 발신한 비콘과 코디네이터b가 디바이스c에 발신한 비콘이 간접적으로 충돌하게 된다. 이러한 비콘 프레임 충돌문제를 피하기 위해 종래에는 비콘 전송시 시분할 접근 방식을 사용하였다.
도 2는 종래의 PAN 시스템의 비콘 송수신 방법의 신호 흐름도이다. 종래의 PAN 시스템의 비콘 송수신 방법은, IEEE 802.15.4에서 사용하는 방식으로 시분할 접근 방식을 기반으로 한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 부모 코디네이터A와 자식 코디네이터B가 상호 서비스 영역이 중첩되는 경우, 각 코디네이터가 비콘을 전송하는 시간이 이웃 코디네이터의 활성화 구간(active period)과 겹치지 않도록 설정된다. 이에, 자식 코디네이터B는 부모 코디네이터A로부터 수신한 비콘 정보를 기반으로, 부모 코디네이터A의 비콘 전송과 충돌되지 않도록 Beecon_Tx_Offset값을 선택함으로써 부모 코디네이터A가 비활성화 상태인 경우 비콘을 발신하게 된다. 여기서, Beecon_Tx_Offset값은, 부모 코디네이터A의 비활성화 구간의 임의의 시점이 된다. 이에, 복수개의 PAN의 각 코디네이터 간에는, 자식 코디네이터가 부모 코디네이터의 비콘전송 시간으로부터 Beecon_Tx_Offset 간격을 두고 비콘을 전송함으로써 상호 충동 없이 비콘을 전송할 수 있다.
그러나, 각 PAN이 상호 부모/자식 관계가 아닌 경우, 자식 노드는 부모 노드를 제외한 PAN들과는 동기를 맞출 수 없다. 따라서, 동일 계층에 속한 PAN의 코디네이터, 예컨대, 각각 부모 노드로 동작하는 PAN이나, 상호 다른 부모 노드를 갖는 자식 노드들 간에는 비콘 충돌이 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 클러스터-트리 구조를 갖는 지그비 네트워크 시스템상에서, 각 코디네이터들의 비콘(beacon) 전송 주기가 상호 충돌하지 않도록 스케줄링 함으로써, 비콘 충돌의 가능성을 제거하여 안정적인 통신 환경을 구축하고 비콘 충돌로 인해 소모되는 에너지를 감소시킬 수 있도록 하는 개인 영역 네트워크 시스템 및 그 비콘 스케줄링 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 비콘 타임슬롯의 활성화 구간에서 데이터를 송수신하는 개인 영역 네트워크 시스템의 비콘 스케줄링 방법에 있어서, 비콘 신호를 송신하는 코디네이터들의 비콘 타임슬롯 정보를 수신하는 단계와; 상기 비콘 타임슬롯 정보에 기초하여 상기 비콘 신호가 송신되지 아니하는 타임슬롯의 임의의 구간을 신규 비콘 타임슬롯으로 결정하는 단계와; 상기 신규 비콘 타임슬롯의 추가를 요청하기 위한 비콘 타임슬롯 추가 메시지를 상기 코디네이터들 측에 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 개인 영역 네트워크 시스템의 비콘 스케줄링 방법을 제공한다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 비콘 타임슬롯의 활성화 구간에서 데이터를 송수신하는 개인 영역 네트워크 시스템의 비콘 스케줄링 방법에 있어서, 신규 비콘 타임슬롯의 추가를 요청하는 비콘 타임슬롯 추가 메시지가 수신된 경우, 현재 관리하는 비콘 타임슬롯의 개수가 사전에 정의된 임계치에 도달하였는 지 여부를 확인하는 단계와; 상기 임계치에 도달한 경우, 모든 채널을 순차적으로 검색하여 상기 개인 영역 네트워크 내의 코디네이터들의 비콘 타임슬롯 정보를 수신하는 단계와; 상기 검색된 비콘 타임슬롯 정보에 따라 기 저장된 비콘 타임슬롯 정보를 업데이트하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 개인 영역 네트워크 시스템의 비콘 스케줄링 방법을 제공한다.
한편, 상기 과제는 본 발명의 다른 분야에 따르면, 비콘 타임슬롯의 활성화 구간에서 데이터를 송수신하는 개인 영역 네트워크 시스템에 있어서, 비콘 신호를 송신하는 코디네이터 측과 비콘 타임슬롯 정보를 무선 송수신 하는 무선 송수신부와; 상기 무선 송수신부로 수신된 상기 비콘 타임슬롯 정보를 해석하고, 상기 코디네이터 측에 송신 가능한 메시지를 구성하는 메시지 처리부와; 상기 메시지 처리부를 통해 수집된 코디네이터들의 비콘 타임슬롯 정보에 기초하여 상기 비콘 신호가 송신되지 아니하는 타임슬롯의 임의의 구간을 신규 비콘 타임슬롯으로 결정하는 비콘 전송 시간 결정부와; 상기 메시지 처리부를 통해 상기 신규 비콘 타임슬롯의 추가를 요청하기 위한 비콘 타임슬롯 추가 메시지를 구성하여, 상기 무선 송수신부를 통해 상기 코디네이터 측에 상기 비콘 타임슬롯 추가 메시지를 송신하는 비콘 타임슬롯 정보 관리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 개인 영역 네트워크 시스템을 통해 해결하는 것도 가능하다.
그리고, 상기 과제는, 비콘 타임슬롯의 활성화 구간에서 데이터를 송수신하는 개인 영역 네트워크 시스템에 있어서, 비콘 신호를 송신하는 코디네이터 측과 비콘 타임슬롯 정보를 무선 송수신하는 무선 송수신부와; 상기 무선 송수신부로 수 신된 상기 비콘 타임슬롯 정보를 해석하고, 상기 코디네이터 측에 송신 가능한 메시지를 구성하는 메시지 처리부와; 1홉 내 주변 코디네이터들의 비콘 타임슬롯 관리를 위한 전체 비콘 타임슬롯 상태 정보 관리 테이블과; 상기 1홉 코디네이터의 주변 코디네이터들의 비콘 타임슬롯 관리를 위한 비콘 타임슬롯 연관 관리 리스트와; 상기 무선 송수신부 및 상기 메시지 처리부를 통해 수신되는 비콘 타임슬롯 메시지에 따라, 상기 전체 비콘 타임슬롯 상태 정보 관리 테이블과 상기 비콘 타임슬롯 연관 관리 리스트의 타임슬롯 정보를 업데이트하는 비콘 타임슬롯 정보 관리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 개인 영역 네트워크 시스템을 통해 해결하는 것도 가능하다.
본 발명에 의하면, 각 코디네이터의 정보를 포함하는 메시지를 이용하여 코디네이터의 네트워크 참여, 탈퇴, 에너지 소진 등으로 동적으로 변하는 네트워크 상황에 따라 비콘(beacon) 전송 주기를 스케줄링할 수 있다. 또한, 비정상적인 동작에 의해 코디네이터의 상태와 실제 관리하는 상태가 불일치하더라도 코디네이터 간 메시지 교환을 통해 복구 처리가 가능하다. 이에, 비콘 충돌의 가능성을 제거하여 안정적인 통신 환경을 구축하고 비콘 충돌로 인해 소모되는 에너지를 감소시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하기로 한다.
그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공된다.
본 발명에 따른 개인 영역 네트워크(Personal Area Network, 이하, PAN이라 함.) 시스템 및 그 비콘 스케줄링 방법은, 소정 PAN 코디네이터를 중심으로 순차적으로 코디네이터들의 네트워크 참여가 확대되어 나아가는 방식의 IEEE 802.15.4/지그비(ZigBee) 네트워크의 클러스터-트리(cluster-tree)기반 토폴로지상에서 각 코디네이터들이 비콘을 전송하는 주기가 충돌하지 않도록 스케줄링한다.
IEEE 802.15.4 기반의 PAN에는 비콘을 송출할 수 있는 FFD(full function device)와 그렇지 못한 RFD(reduced function device)가 포함된다. 이에, FFD는 코디네이터의 역할을 수행하여 동일한 PAN 내의 디바이스들에게 비콘 프레임(Beacon frame)을 주기적으로 전송(Broadcasting)할 수 있으며, 네트워크에 합류(Join) 또는 이탈(Leave)하는 등의 메커니즘, 전송 프레임에 대한 보안 제공, 프레임을 보내고자 하는 노드로의 라우팅 등에 대한 기능을 담당한다. 그리고, RFD는 코디네이터에 무선으로 연결되어 동작하는 일련의 단위체인 엔드디바이스(End-Device)로 동작한다.
도 3은 본 발명에 따른 PAN 시스템의 비콘 송수신 시스템의 비콘 타임슬롯의 구조도이다. 코디네이터가 비콘을 발신하는 데에는, 연속된 2개의 비콘 프레임 사이의 시간을 활성(ACTIVE) 구간과 비활성(INACTIVE) 구간으로 분할하여 사용하는 슈퍼프레임(Superframe) 구조가 존재한다.
비콘 타임슬롯은 비콘 전송시에 비콘 전송 시점을 기준으로 주변 노드들의 비콘 전송 시점을 표시하기 위해, 활성화 구간(Superframe Duration, SD)에서의 슬롯을 비콘 인터벌(Beacon Interval, BI) 전체 구간에 대해 적용한 것이다. 예컨대, 노드의 활성화 구간(Superframe Duration, SD)은 총 16개의 슬롯으로 나누어질 수 있다. 본 발명에서는 이러한 단위 시간을 비콘 인터벌(Beacon Interval, BI) 구간에 대해 확대한 것을 비콘 타임슬롯이라 명명하기로 한다. 이 중에서 활성 구간의 시간에만 채널에의 접근이 허용되며, 비활성 구간에서는 모든 디바이스들이 수면 모드로 동작한다.
비콘 인터벌(Beacon Interval, BI) 구간은 하나 이상의 비콘 타임슬롯이 포함될 수 있으며, 본 발명에서는 비콘 전송시점을 각 비콘 타임슬롯의 시작시점에 비콘을 전송하도록 한다. 여기서, 비콘 전송시에는 전송하는 노드의 1홉(hop) 내 주변 노드들의 비콘 전송 시점에 대한 정보를 함께 전송하며, 주변 비콘 타임슬롯의 개수와 각 비콘 타임슬롯 정보를 비콘 페이로드에 저장하여 전달한다.
각 코디네이터들은 이러한 비콘 타임슬롯 정보를 상호 교환하여 관리하기 위해 비콘 타임슬롯 정보 요구 및 응답 메시지와, 비콘 타임슬롯 추가 및 삭제 메시지 등을 송수신할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 PAN 시스템의 비콘 송수신 시스템의 메시지 구조도로서, (a)는 비콘 타임슬롯 요구 메시지의 구조를 예시한 것이고, (b)는 비콘 타임슬롯 정보 메시지의 구조를 예시한 것이다.
비콘 타임슬롯 요구 메시지 (a)는, 헤더(MAC Header, MHR)와 풋터(MAC Footer, MFR) 사이의 페이로드 구간에 명령타입(Command Type)과 옵션(Option) 정보를 포함할 수 있다.
명령타입(Command Type) 필드에는 1 바이트(byte) 정도가 할당될 수 있으며, 시스템 구현에 따라 임의의 값, 예컨대, '10'이 설정될 수 있다.
옵션(Option) 필드에는 1 비트(bit) 정도가 할당될 수 있다. 이에, 옵션(Option) 필드를 '0' 혹은 '1'로 설정함으로써 비콘 타임슬롯 정보의 종류를 선택적으로 지정한다. 예를 들어, 현재 관리하고 있는 비콘 타임슬롯 정보를 요구하는 경우 옵션(Option) 필드를 '0'으로 설정하고, 수동적 스캔을 통해 새롭게 비콘 타임슬롯 정보를 습득한 후의 정보를 요구하는 경우 옵션(Option) 필드를 '1'로 설정하도록 한다.
비콘 타임슬롯 정보 메시지 (b)는, 헤더(MAC Header, MHR)와 풋터(MAC Footer, MFR) 사이의 페이로드 구간에, 명령타입(Command Type), 발신 비콘 타임슬롯(OrigTS #), 주변 비콘 전송 시간 정보의 개수(Cnt), 주변 비콘 전송 시간(TS #), 전달 여부(M) 등의 정보를 포함할 수 있다.
명령타입(Command Type) 필드에는 1 바이트(byte) 정도가 할당될 수 있으며, 메시지의 종류에 따라 각기 다른 값이 설정된다. 예컨대, 명령타입(Command Type) 필드가 '11'로 설정된 경우 비콘 타임슬롯 응답 메시지, '12'인 경우 비콘 타임슬롯 추가 메시지, '13'인 경우 비콘 타임슬롯 삭제 메시지로 구분될 수 있다.
발신 비콘 타임슬롯(OrigTS #) 필드는 발신하는 코디네이터의 비콘 타임슬롯 정보를 포함한다. 이러한 발신 타임슬롯은 수신 측 코디네이터의 비콘 타임슬롯을 기준으로 정한다.
주변 비콘 전송 시간 정보의 개수(Cnt) 필드에는 1 바이트(byte) 정도가 할당될 수 있다. 주변 비콘 전송 시간 정보의 개수(Cnt) 필드에는 메시지를 발신하는 코디네이터의 전송범위에 포함된 주변 코디네이터의 비콘 전송 시간 정보의 개수가 기재된다.
주변 비콘 전송 시간(TS #) 필드에는 1 바이트(byte) 정도가 할당될 수 있다. 주변 비콘 전송 시간(TS #) 필드에는 Cnt 필드에 카운트 된 주변 코디네이터들의 비콘 전송 시간이 기재될 수 있다. 이러한 경우, 메시지를 발신하는 코디네이터의 전송범위에 포함된 주변 코디네이터들의 비콘 전송 시간들이, 비콘 전송 시간은 발신 코디네이터의 비콘 전송 시간을 0으로 하였을 때의 상대적인 비콘 타임슬롯 번호로 기재될 수 있다. 한편, 명령타입(Command Type) 필드가 '12'로 설정된 비콘 타임슬롯 추가 메시지이거나, '13'으로 설정된 비콘 타임슬롯 삭제 메시지인 경우, TS # 필드는 추가하고자 하는 타임슬롯의 번호, 혹은, 삭제하고자 하는 타임슬롯의 번호로 처리될 수 있다.
전달 여부(M) 필드에는, 비콘 타임슬롯 정보 메시지를 수신한 코디네이터가 해당 메시지를 주변 코디네이터에 전달해야 하는지 여부가 표시된다. 수신 측 코디네이터는 비콘 타임슬롯 정보 메시지를 주변 코디네이터에 전송할 시에 전달 여부(M) 필드의 값을 1씩 감소시키며 만약 0이면 주변 코디네이터로 재전송하지 않는다. 한편, 전달 여부(M) 필드에 1 비트(bit)가 할당될 경우 '1'로 설정되면 수신된 메시지를 주변 코디네이터에 전달하고 '0'으로 설정되면 전달하지 않도록 하는 것도 가능하다.
이러한 비콘 타임슬롯 구조 및 메시지 구조를 처리하는, 본 발명에 따른 PAN 시스템의 비콘 송수신 시스템의 코디네이터는 도 5에 도시바와 같이 구성될 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 PAN 시스템의 비콘 송수신 시스템의 제어블록도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 비콘 송수신 시스템(10)은, 무선 송수신부(18)와, 무선 송수신부(18)로 수신된 메시지를 해석하거나 송신 메시지를 구성하는 메시지 처리부(16)와, 수집된 다른 비콘 타임슬롯 정보를 기반으로 비콘 전송시간을 결정하는 비콘 전송 시간 결정부(14)와, 메시지 처리부(16)를 통해 수신된 비콘 타임슬롯 정보에 기초하여 자신의 1홉내 주변 코디네이터에 대한 비콘 타임슬롯과 이 주변 코디네이터의 주변 코디네이터에 대한 비콘 타임슬롯 정보를 연계하여 관리하는 비콘 타임슬롯 정보 관리부(12)를 포함한다.
무선 송수신부(18)는 비콘 타임슬롯 요구 메시지, 비콘 타임슬롯 정보 메시지 등의 각종 메시지를 무선 송수신한다.
메시지 처리부(16)는 수신된 메시지를 처리 가능한 형태로 해석하고, 송신하고자 하는 메시지를 송신 가능한 형태로 구성한다.
비콘 전송 시간 결정부(14)는 수집된 다른 코디네이터의 비콘 타임슬롯 정보를 기반으로 사용할 비콘 전송 타임슬롯을 결정한다. 비콘 전송 시간 결정부(14)는 다른 코디네이터들이 사용하지 않는 비콘 타임슬롯 중에서 임의의 비콘 타임슬롯을 선택하여 해당 코디네이터가 사용할 비콘 타임슬롯으로 정할 수 있다. 사용할 비콘 타임슬롯이 결정되면, 도 6에 도시된 바와 같이, 정해진 타임슬롯을 0번 비콘 타임슬롯으로 하고, 기존에 할당된 비콘 타임슬롯 정보를 새롭게 번호를 할당하여 사용한다. 이러한 비콘 전송 시간 결정부(14)의 제어 과정을 도 7을 참조하여 상세히 설명한다.
도 7은 본 발명에 따른 PAN 시스템의 비콘 송수신 시스템과 비콘 타임슬롯 동기화 상태도이다.
복수개의 코디네이터(A, B, C, D)를 중심으로 한 PAN 네트워크에 신규 코디네이터 E가 새로 네트워크에 참여하게 되는 경우, 코디네이터 E는 수동적 스캐닝을 통해 모든 채널에 대해 순차적으로 채널을 검색함으로써 주변에 어떠한 코디네이터들이 언제 채널을 사용하는지를 파악하게 된다. 여기서, 네트워크 운영자에 의해 사전에 특정 채널에 대해서만 사용하기로 하였다면 지정된 특정 채널에 대한 검색을 수행하는 능동적 스캐닝도 적용가능하다.
스캐닝 작업을 통해 코디네이터 E는 주변 코디네이터 A 및 코디네이터B를 인식하고, 각 코디네이터(A, B)가 비콘을 전송하는 시간을 파악할 수 있다. 또한, 이때 수신된 비콘 정보를 통해 코디네이터 A와 코디네이터 B의 주변 코디네이터들의 비콘 전송 시간도 파악할 수 있다.
도 7에 도시된 슬롯(a)는 스캐닝 결과 슬롯이고, 슬롯(b)는 수신된 비콘 정보에 기초하여 추출된 코디네이터 A와 코디네이터 B의 비콘 타임슬롯을 도시한 것이다.
슬롯(a)를 통해 확인할 수 있듯이, 코디네이터 A는 "Cnt=2, TS#=1, 3"으로 설정된 비콘 타임슬롯 정보를 송신한다. 이에, 코디네이터 A가 전송한 비콘 시간을 기준(0번)으로 1번과 3번 비콘 타임슬롯에 주변 코디네이터가 비콘을 전송하고 있다는 것을 알 수 있다. 또한, 코디네이터 B는 "Cnt=0"으로 설정된 비콘 타임슬롯 정보를 송신함으로, 코디네이터 B의 비콘을 수신할 때에는 주변에 비콘을 송신하는 코디네이터가 없음을 알 수 있다. 이와 같이, 코디네이터 E는 스캐닝을 통해 자신 주변의 2홉 내 코디네이터들이 전송하는 비콘의 전송 시점을 파악할 수 있다. 슬롯(b)는 스캐닝을 통해 확인된 코디네이터 A와 코디네이터 B의 비콘 타임슬롯을 표시한 것이다.
이에 따라, 코디네이터 E의 비콘 전송 시간 결정부(14)는 주변 코디네이터 및 1홉 이상의 코디네이터에 대한 비콘 전송 시점을 파악하여 다른 코디네이터와 비콘 전송 시간이 중첩되지 않도록 비콘 전송 시점을 결정할 수 있다.
한편, 비콘 타임슬롯 정보 관리부(12)는 주변 코디네이터들의 비콘 전송시간을 비콘 타임슬롯 기반으로 관리한다. 각 코디네이터는 자신의 1홉 내 주변 코디네이터에 대한 비콘 타임슬롯과 이 주변 코디네이터의 주변 코디네이터에 대한 비콘 타임슬롯 정보를 연계하여 관리한다. 즉, 각 코디네이터는 자신을 기준으로 2홉 내 코디네이터 정보에 대해 각각 비콘 타임슬롯을 관리할 수 있다. 여기서, 하나의 비콘 타임슬롯에는 하나의 코디네이터만 할당되고, 그 상태정보는 해당 타임슬롯의 사용 여부에 따라 할당, 비할당, 비권장으로 관리될 수 있다. 전체 비콘 타임슬롯 상태 정보 관리 테이블 및 비콘 타임슬롯 연관 관리 리스트는 다음과 같이 작성될 수 있다.
<전체 비콘 타임슬롯 상태 정보 관리 테이블>
타임슬롯 0 1 2 3 ..... n
상태 사용 비사용 비권장 비사용 .... 사용
<비콘 타임슬롯 연관 관리 리스트>
Figure 112007067674023-PAT00001
각 PAN의 비콘 타임슬롯 정보 관리부(12)는 수시로 변동하는 네트워크 상황에 따라 비콘 타임슬롯의 추가/삭제/변경 내용을 <전체 비콘 타임슬롯 상태 정보 관리 테이블>에 업데이트하여 관리한다. 또한, 각 코디네이터는 자신의 1홉 내 주변 코디네이터에 대한 비콘 타임슬롯과 이 주변 코디네이터의 주변 코디네이터에 대한 비콘 타임슬롯 정보를 연계하여 <비콘 타임슬롯 연관 관리 리스트>를 통해 관리할 수 있다. 이하 설명에서는 발신 코디네이터의 타임슬롯을 1비콘 타임슬롯이라 하고, 그 코디네이터의 주변 코디네이터에 대한 비콘 타임슬롯을 2비콘 타임슬롯이라 부른다.
비콘 타임슬롯이 삭제되는 경우 그 과정은 다음과 같다.
기존 코디네이터가 네트워크를 이탈하거나, 또는 잔여 전력이 사전에 정의해 놓은 임계치 이하로 내려가는 경우, 명령타입(Command Type) 필드가 삭제 명령을 의미하는 '13'으로 설정된 비콘 타임슬롯 정보 메시지(도 4 참조)를 주변 코디네이 터들로 전송된다. 이때 TS # 필드에는 발신하는 코디네이터가 삭제하고자 하는 비콘 타임슬롯 정보를 1비콘 타임슬롯으로 수신하는 코디네이터의 비콘 타임슬롯 기준으로 변경하여 전달한다. 이때 메시지의 내용에 있어서 타임슬롯 추가시와 달리 자신의 주변 코디네이터에 대한 비콘 타임슬롯 정보는 즉, 2비콘 타임슬롯 정보는 전송하지 않으며, M 필드는 1로 설정하여 전송한다.
수신 측 코디네이터는, <전체 비콘 타임슬롯 상태 정보 관리 테이블>에서 수신받은 1비콘 타임슬롯 정보를 비할당으로 변경한다. <비콘 타임슬롯 연관 관리 리스트>에서 연계된 비콘 타임슬롯을 찾아내어 해당 비콘 타임슬롯에 대해서는 할당에서 비권장으로 변경한다. 그리고, <비콘 타임슬롯 연관 관리 리스트>에서는 1비콘 타임슬롯 및 연계된 비콘 타임슬롯 정보를 모두 삭제한다. 이 과정을 마친후에는 M 필드를 1 감소하여 발신을 제외한 자신의 주변 코디네이터로 재전송하는데 이때 1비콘 타임슬롯을 발신 코디네이터의 타임슬롯, 2비콘 타임슬롯을 수신받은 1비콘 타임슬롯 정보를 저장하여 전송한다. 수신 측 코디네이터는 2비콘 타임슬롯에 대해 <전체 비콘 타임슬롯 상태 정보 관리 테이블>에서 비할당으로 변경하며, <비콘 타임슬롯 연관 관리 리스트>에서도 2비콘 타임슬롯에 해당하는 정보를 삭제한다.
한편, 비콘 타임슬롯을 추가하는 경우 각 코디네이터간 신호 흐름은 도 8에 도시된 바와 같다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 PAN 시스템의 비콘 송수신 방법의 신호 흐름도로서, 타임슬롯을 추가하는 경우를 예시한 것이다.
신규 코디네이터(100)는 사전에 정의된 임의의 시간 동안 수동적 스캔을 수 행한다(S10). 임의의 시간 동안 기존 코디네이터(200, 300)의 비콘이 수신되면 비콘에 포함된 정보 및 수신시간을 기록하여 <전체 비콘 타임슬롯 상태 정보 관리 테이블> 및 <비콘 타임슬롯 연관 관리 리스트>를 업데이트 한다. 비콘의 수신을 통해 수집한 2홉 내 주변 코디네이터의 비콘 타임슬롯의 상태를 파악하게 되며, 신규 코디네이터(100)는 비콘 전송 시간을 결정하기 위해 이중 사용하지 않는 비콘 타임슬롯을 임의로 선택한다.
비콘 타임슬롯이 결정되면 신규 코디네이터(100)는 해당 시간 및 기존 코디네이터(200, 300)의 비콘 타임슬롯 정보를 포함하는 비콘 타임슬롯 정보 메시지(도 4 참조)를 기존 코디네이터(200, 300)들의 활성화 시간에 맞춰 전송한다(S20). 이 때, 비콘 타임슬롯 정보 메시지의 명령타입(Command Type) 필드는 추가 명령을 의미하는 '12'로 설정되고, M 필드는 1로 설정된다.
비콘 타임슬롯 정보 메시지를 수신한 기존 코디네이터(200, 300)는, 수신받은 1비콘 타임슬롯과 2비콘 타임슬롯을 <전체 비콘 타임슬롯 상태 정보 관리 테이블>에서 "할당" 상태로 업데이트하고, <비콘 타임슬롯 연관 관리 리스트>에 1비콘 타임슬롯과 2비콘 타임슬롯을 연계하여 추가시킨다(S30).
이 과정을 마친 기존 코디네이터(200, 300)는 발신을 제외한 자신의 주변 코디네이터로 비콘 타임슬롯 정보 메시지를 재전송하는데, 1비콘 타임슬롯은 자신의 타임슬롯을, 2비콘 타임슬롯에는 수신받은 1비콘 타임슬롯 정보를 수신측의 비콘 타임슬롯에 맞춰 변경하여 전송한다. 이때 M 필드는 1을 감소하여 전송한다. 기존 코디네이터(200, 300)가 재전송한 메시지를 수신한 코디네이터 즉, 신규 코디네이 터(100)와는 2홉 관계인 코디네이터들은 앞서 기술한 방식으로 전체 비콘 타임슬롯 상태 정보 관리 테이블과 비콘 타임슬롯 연관 관리 리스트에 반영하며, M 필드는 0인 상태로 수신됨으로 주변 코디네이터로 재전송하지 않는다.
한편, 비콘 타임슬롯 정보는 코디네이터가 추가 또는 삭제됨에 따라 변경되어야 한다. 코디네이터가 네트워크에 참여/탈퇴하는 경우 정상적인 관련 메시지가 주변 코디네이터로 전달되어 비콘 타임슬롯 관리에 반영된다. 그러나, 장시간 동작으로 코디네이터의 오동작으로 코디네이터의 상태와 관리되는 상태가 불일치될 수 있다. 이런 경우에 대비하여, 사전에 일정 임계치를 정해놓고 임계치에 도달하였을 경우에만 주변 코디네이터들과의 메시지 교환으로 최신의 비콘 타임슬롯 정보를 재구성함으로써, 빈번한 메시지의 교환으로 인한 에너지 소모를 최소화할 수 있다. 이러한 경우, 각 코디네이터 간 신호 흐름은 도 9에 도시된 바와 같다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 PAN 시스템의 비콘 송수신 방법의 신호 흐름도로서, 타임슬롯을 변경하는 경우를 예시한 것이다.
코디네이터(400)가 타임슬롯 추가 명령을 의미하는 비콘 타임슬롯 정보 메시지를 수신한 경우(S110), 관리하는 비콘 타임슬롯의 가용한 비콘 타임슬롯의 개수가 사전에 정의된 임계치에 도달하였는지 여부를 검사한다(S120).
사용 가능한 비콘 타임슬롯의 수가 임계치에 도달하지 않은 경우 기본 동작을 수행하다며(S130), 임계치에 도달한 경우, 코디네이터(400)는 채널 스캔을 통해 주변 코디네이터가 해당 시간에 비콘을 송신하는지 검사한다(S140). 여기서, 해당시간에 비콘이 수신되지 않으면 <전체 비콘 타임슬롯 상태 정보 관리 테이블>에 해 당 비콘 타임슬롯의 상태를 비권장 상태로 업데이트하고, <비콘 타임슬롯 연관 관리 리스트>의 주변 코디네이터들의 비콘 타임슬롯을 비할당 상태로 업데이트 한다. 또한, 비콘 타임슬롯 정보 메시지(삭제)를 주변 코디네이터(500)에 전송하여 이를 반영하게 한다.
채널 스캔에 의해 새로운 비콘이 수신된 경우(S140), 새롭게 파악된 주변 코디네이터(500)로 옵션(Option) 필드를 '1'로 설정한 비콘 타임슬롯 요구 메시지(도 4 참조)를 송신한다(S150).
비콘 타임슬롯 요구 메시지를 수신한 코디네이터(500)는 옵션(Option) 필드를 확인하여 비콘 타임슬롯 응답 메시지에 담아 송신한다(S160). 옵션(Option) 필드가 '1'인 경우 수동적 스캔을 통해 새롭게 비콘 타임슬롯 정보를 습득한 후의 정보를 요구하는 메시지로, 각 코디네이터는 수동적 스캔을 수행하여 자신이 알고 있는 주변 코디네이터로부터 해당 시간에 비콘이 수신되는지를 검사한다. 만약 해당시간에 비콘이 수신되지 않는다면 해당 비콘 타임슬롯 및 그 코디네이터로부터 수신하였던 비콘 타임슬롯 정보를 복구한다. 이렇게 구해진 비콘 타임슬롯 정보는 자신의 비콘 타임슬롯을 0을 기준으로 하여 사용중인 비콘 타임슬롯의 번호에 해당하는 오프셋을 계산한 후 비콘 타임슬롯 응답 메시지에 담아 송신한다. 또한, 옵션(Option) 필드가 '0'인 경우, 현재 관리하고 있는 비콘 타임슬롯 정보를 요구하는 메시지로, 자신이 1홉 내 코디네이터들에 대한 비콘 타임슬롯 상태정보를 비콘 타임슬롯 응답 메시지에 담아 송신한다.
한편, 비콘 타임슬롯 삭제 메시지를 수신하면(S170), 메시지에 포함된 비콘 타임슬롯의 정보를 자신이 관리하는 비콘 타임슬롯의 상태에 반영하여 해당 타임슬롯을 복구시킨다. 만약에 메시지에 포함된 M 필드가 1이면 0으로 변경한 후 주변 코디네이터로 전송하고 M 필드가 0이면 주변 코디네이터로 전송하지 않는다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 개인 영역 네트워크 시스템 및 그 비콘 스케줄링 방법은, 동일한 PAN 내에서 비콘을 전송하는 코디네이터를 기준으로 일정 범위(2홉) 내의 코디네이터들의 비콘 정보를 관리하여 비콘 전송시간을 스케줄링 함으로써, 직접 및 간접 비콘 충돌을 피할 수 있도록 하고 있다. 또한, 각 코디네이터의 네트워크 참여/탈퇴에 따라 변경되는 비콘 타임슬롯 정보를 소정 형식의 메시지를 통해 송수신함으로써, 장시간 네트워크 동작에 따른 코디네이터의 비정상적 동작 상태가 반영된 비콘 타임슬롯 정보를 관리할 수 있도록 한다.
한편, 상술한 설명에서는 본 발명에 따른 개인 영역 네트워크 시스템 및 그 비콘 스케줄링 방법이 IEEE 802.15.4를 기반으로 동작하는 경우를 예시하고 있지만, 다른 통신 표준에 대해서도 해당 표준에 적절하게 변형하여 적용하는 것이 가능하다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 PAN 시스템의 구성도이다.
도 2는 종래의 PAN 시스템의 비콘 송수신 방법의 신호 흐름도이다.
도 3은 본 발명에 따른 PAN 시스템의 비콘 송수신 시스템의 비콘 타임슬롯의 구조도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 PAN 시스템의 비콘 송수신 시스템의 메시지 구조도이다.
도 5는 본 발명에 따른 PAN 시스템의 비콘 송수신 시스템의 제어블록도이다.
도 6은 본 발명에 따른 PAN 시스템의 비콘 송수신 시스템의 비콘 타임슬롯 설정 상태도이다.
도 7은 본 발명에 따른 PAN 시스템의 비콘 송수신 시스템과 비콘 타임슬롯 동기화 상태도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 PAN 시스템의 비콘 송수신 방법의 신호 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 PAN 시스템의 비콘 송수신 방법의 신호 흐름도이다.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***
10 : 비콘 송수신 시스템 12 : 비콘 타임슬롯 정보 관리부
14 : 비콘 전송 시간 결정부 16 : 메시지 처리부
18 : 무선 송수신부

Claims (21)

  1. 비콘 타임슬롯의 활성화 구간에서 데이터를 송수신하는 개인 영역 네트워크 시스템의 비콘 스케줄링 방법에 있어서,
    비콘 신호를 송신하는 코디네이터들의 비콘 타임슬롯 정보를 수신하는 단계와;
    상기 비콘 타임슬롯 정보에 기초하여 상기 비콘 신호가 송신되지 아니하는 타임슬롯의 임의의 구간을 신규 비콘 타임슬롯으로 결정하는 단계와;
    상기 신규 비콘 타임슬롯의 추가를 요청하기 위한 비콘 타임슬롯 추가 메시지를 상기 코디네이터들 측에 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 개인 영역 네트워크 시스템의 비콘 스케줄링 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 비콘 신호를 송신하는 코디네이터들의 비콘 타임슬롯 정보를 수신하는 단계는,
    상기 개인 영역 네트워크 시스템에 참여하고자 하는 코디네이터가 모든 채널을 순차적으로 검색하여 상기 코디네이터들의 비콘 타임슬롯 정보를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 개인 영역 네트워크 시스템의 비콘 스케줄링 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 비콘 타임슬롯 정보는,
    상기 비콘 타임슬롯 정보를 발신하는 코디네이터의 비콘 전송 시간과;
    상기 비콘 타임슬롯 정보를 발신하는 코디네이터와 1 홉(hop) 관계인 코디네이터의 비콘 전송 시간을 포함하는 것을 특징으로 하는 개인 영역 네트워크 시스템의 비콘 스케줄링 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 비콘 타임슬롯 정보에 기초하여 상기 비콘 신호가 송신되지 아니하는 타임슬롯의 임의의 구간을 신규 비콘 타임슬롯으로 결정하는 단계는,
    상기 비콘 타임슬롯 정보를 발신한 코디네이터 및 상기 비콘 타임슬롯 정보를 발신한 코디네이터와 1 홉(hop) 관계인 코디네이터의 비콘 전송시간에 기초하여, 상기 비콘 신호가 송신되지 아니하는 타임슬롯의 임의의 구간을 신규 비콘 타임슬롯으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 개인 영역 네트워크 시스템의 비콘 스케줄링 방법.
  5. 비콘 타임슬롯의 활성화 구간에서 데이터를 송수신하는 개인 영역 네트워크 시스템의 비콘 스케줄링 방법에 있어서,
    신규 비콘 타임슬롯의 추가를 요청하는 비콘 타임슬롯 추가 메시지가 수신된 경우, 현재 관리하는 비콘 타임슬롯의 개수가 사전에 정의된 임계치에 도달하였는 지 여부를 확인하는 단계와;
    상기 임계치에 도달한 경우, 모든 채널을 순차적으로 검색하여 상기 개인 영역 네트워크 내의 코디네이터들의 비콘 타임슬롯 정보를 수신하는 단계와;
    상기 검색된 비콘 타임슬롯 정보에 따라 기 저장된 비콘 타임슬롯 정보를 업데이트하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 개인 영역 네트워크 시스템의 비콘 스케줄링 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 검색된 비콘 타임슬롯 정보에 따라 기 저장된 비콘 타임슬롯 정보를 업데이트 하는 단계는,
    기 저장된 비콘 타임슬롯의 해당 시간에 비콘 신호가 수신되지 아니한 경우, 해당 비콘 타임슬롯의 상태를 사용 상태에서 비권장 상태로 업데이트하는 단계와;
    상기 비콘 신호가 수신되지 아니한 코디네이터의 주변 코디네이터의 비콘 타임슬롯의 상태를 비할당 상태로 업데이트하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 개인 영역 네트워크 시스템의 비콘 스케줄링 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 비콘 신호가 수신되지 아니한 코디네이터의 비콘 타임슬롯의 삭제를 요청하는 비콘 타임슬롯 삭제 정보 메시지를 주변 코디네이터에 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 개인 영역 네트워크 시스템의 비콘 스케줄링 방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 검색된 비콘 타임슬롯 정보에 따라 기 저장된 비콘 타임슬롯 정보를 업데이트하는 단계는,
    새로운 비콘 신호가 수신된 경우, 해당 비콘 신호를 발신하는 새로운 코디네이터 측에 비콘 타임슬롯 요구 메시지를 송신하는 단계와;
    상기 새로운 코디네이터가 발신한 신규 비콘 타임슬롯 정보에 따라 해당 비콘 타임슬롯의 상태를 사용 상태로 업데이트하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 개인 영역 네트워크 시스템의 비콘 스케줄링 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 신규 비콘 타임슬롯을 포함하는 비콘 타임슬롯 정보를 주변 코디네이터에 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 개인 영역 네트워크 시스템의 비콘 스케줄링 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 비콘 타임슬롯 요구 메시지는,
    현재 관리중인 비콘 타임슬롯 정보를 요구하는 메시지와 수동적 스캔을 통해 새롭게 비콘 타임슬롯 정보를 습득한 후의 정보를 요구하는 메시지 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 개인 영역 네트워크 시스템의 비콘 스케줄링 방법.
  11. 비콘 타임슬롯의 활성화 구간에서 데이터를 송수신하는 개인 영역 네트워크 시스템에 있어서,
    비콘 신호를 송신하는 코디네이터 측과 비콘 타임슬롯 정보를 무선 송수신 하는 무선 송수신부와;
    상기 무선 송수신부로 수신된 상기 비콘 타임슬롯 정보를 해석하고, 상기 코디네이터 측에 송신 가능한 메시지를 구성하는 메시지 처리부와;
    상기 메시지 처리부를 통해 수집된 코디네이터들의 비콘 타임슬롯 정보에 기초하여 상기 비콘 신호가 송신되지 아니하는 타임슬롯의 임의의 구간을 신규 비콘 타임슬롯으로 결정하는 비콘 전송 시간 결정부와;
    상기 메시지 처리부를 통해 상기 신규 비콘 타임슬롯의 추가를 요청하기 위한 비콘 타임슬롯 추가 메시지를 구성하여, 상기 무선 송수신부를 통해 상기 코디네이터 측에 상기 비콘 타임슬롯 추가 메시지를 송신하는 비콘 타임슬롯 정보 관리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 개인 영역 네트워크 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 비콘 타임슬롯 정보 관리부는,
    상기 개인 영역 네트워크에 참여하고자 하는 경우, 상기 무선 송수신부 및 상기 메시지 처리부를 제어하여 상기 네트워크 내의 모든 채널을 순차적으로 검색하는 것을 특징으로 하는 개인 영역 네트워크 시스템.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 비콘 타임슬롯 정보 관리부는,
    1홉 내 주변 코디네이터들의 비콘 타임슬롯 관리를 위한 전체 비콘 타임슬롯 상태 정보 관리 테이블과;
    상기 1홉 코디네이터의 주변 코디네이터들의 비콘 타임슬롯 관리를 위한 비콘 타임슬롯 연관 관리 리스트를 생성하여 관리하는 것을 특징으로 하는 개인 영역 네트워크 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 비콘 전송 시간 결정부는,
    상기 전체 비콘 타임슬롯 상태 정보 관리 테이블과 상기 비콘 타임슬롯 연관 관리 리스트의 타임슬롯 정보에 기초하여, 상기 비콘 신호가 송신되지 아니하는 타임슬롯의 임의의 구간을 신규 비콘 타임슬롯으로 결정하는 것을 특징으로 하는 개인 영역 네트워크 시스템.
  15. 비콘 타임슬롯의 활성화 구간에서 데이터를 송수신하는 개인 영역 네트워크 시스템에 있어서,
    비콘 신호를 송신하는 코디네이터 측과 비콘 타임슬롯 정보를 무선 송수신하는 무선 송수신부와;
    상기 무선 송수신부로 수신된 상기 비콘 타임슬롯 정보를 해석하고, 상기 코디네이터 측에 송신 가능한 메시지를 구성하는 메시지 처리부와;
    1홉 내 주변 코디네이터들의 비콘 타임슬롯 관리를 위한 전체 비콘 타임슬롯 상태 정보 관리 테이블과;
    상기 1홉 코디네이터의 주변 코디네이터들의 비콘 타임슬롯 관리를 위한 비콘 타임슬롯 연관 관리 리스트와;
    상기 무선 송수신부 및 상기 메시지 처리부를 통해 수신되는 비콘 타임슬롯 메시지에 따라, 상기 전체 비콘 타임슬롯 상태 정보 관리 테이블과 상기 비콘 타임슬롯 연관 관리 리스트의 타임슬롯 정보를 업데이트하는 비콘 타임슬롯 정보 관리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 개인 영역 네트워크 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 비콘 타임슬롯 정보 관리부는,
    신규 비콘 타임슬롯의 추가를 요청하기 위한 비콘 타임슬롯 추가 메시지가 수신된 경우, 현재 관리하는 비콘 타임슬롯의 개수가 사전에 정의된 임계치에 도달하였는지 여부를 확인하고, 상기 임계치에 도달한 경우, 상기 무선 송수신부 및 상기 메시지 처리부를 통해 모든 채널을 순차적으로 검색하여 상기 전체 비콘 타임슬롯 상태 정보 관리 테이블과 상기 비콘 타임슬롯 연관 관리 리스트의 타임슬롯 정보를 업데이트하는 것을 특징으로 하는 개인 영역 네트워크 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 비콘 타임슬롯 정보 관리부는,
    상기 채널 검색 시 기 저장된 비콘 타임슬롯의 해당 시간에 비콘 신호가 수신되지 아니한 경우, 상기 전체 비콘 타임슬롯 상태 정보 관리 테이블의 해당 타임슬롯의 상태를 사용 상태에서 비권장 상태로 업데이트하고, 상기 비콘 타임슬롯 연관 관리 리스트의 비콘 타임슬롯의 상태를 비할당 상태로 업데이트하는 것을 특징으로 하는 개인 영역 네트워크 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 비콘 타임슬롯 정보 관리부는,
    상기 메시지 처리부를 제어하여 상기 비콘 신호가 수신되지 아니한 코디네이터의 비콘 타임슬롯의 삭제를 요청하는 비콘 타임슬롯 삭제 정보 메시지를 구성하고, 상기 무선 송수신부를 통해 주변 코디네이터에 전송하는 것을 특징으로 하는 개인 영역 네트워크 시스템.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 비콘 타임슬롯 정보 관리부는,
    상기 채널 검색 시 새로운 비콘 신호가 수신된 경우, 해당 비콘 신호를 발신하는 새로운 코디네이터 측에 비콘 타임슬롯 요구 메시지가 송신되도록 상기 무선 송수신부 및 상기 메시지 처리부를 제어하고, 상기 새로운 코디네이터가 발신한 신 규 비콘 타임슬롯 정보에 따라 상기 전체 비콘 타임슬롯 상태 정보 관리 테이블과 상기 비콘 타임슬롯 연관 관리 리스트의 타임슬롯 정보를 업데이트하는 것을 특징으로 하는 개인 영역 네트워크 시스템.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 비콘 타임슬롯 정보 관리부는,
    상기 메시지 처리부를 통해 상기 신규 비콘 타임슬롯의 추가를 요청하는 비콘 타임슬롯 추가 메시지를 구성하여, 상기 무선 송수신부를 통해 주변 코디네이터에 전송하는 것을 특징으로 하는 개인 영역 네트워크 시스템.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 비콘 타임슬롯 요구 메시지는,
    현재 관리중인 비콘 타임슬롯 정보를 요구하는 메시지와 수동적 스캔을 통해 새롭게 비콘 타임슬롯 정보를 습득한 후의 정보를 요구하는 메시지 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 개인 영역 네트워크 시스템.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101025423B1 (ko) * 2009-04-06 2011-03-28 부산대학교 산학협력단 Ｗｐａｎ에서 타임트리거 기반의 메세지 스케줄링 방법
KR101029970B1 (ko) * 2009-04-21 2011-04-19 고려대학교 산학협력단 비컨 지역 분할 방법, 비컨 전송 노드의 상태 천이 방법, 비컨 전송 노드로서 동작하는 방법 및 기록매체
KR20140008242A (ko) * 2012-07-10 2014-01-21 한국전자통신연구원 멀티 채널을 활용하여 네트워크를 생성하는 방법
KR101435919B1 (ko) * 2013-05-23 2014-09-01 한국해양대학교 산학협력단 유휴 비콘 슬롯 제거 방법 및 그 장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101402490B1 (ko) 2012-12-28 2014-06-03 고려대학교 산학협력단 지향성 안테나를 이용한 데이터 동시 전송을 스케쥴링하는 방법 및 그 장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4419955B2 (ja) * 2003-05-16 2010-02-24 ソニー株式会社 無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラム
KR100605253B1 (ko) * 2003-09-03 2006-07-31 삼성전자주식회사 통신시스템에서 비콘 스케쥴링 장치 및 방법
KR100586864B1 (ko) * 2003-10-28 2006-06-07 삼성전자주식회사 경쟁 접속 구간 매커니즘을 개선한 무선 개인영역네트워크 통신방법 및 시스템
KR20060134525A (ko) * 2005-06-23 2006-12-28 중앙대학교 산학협력단 중앙집중형 비컨 충돌 회피 기법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101025423B1 (ko) * 2009-04-06 2011-03-28 부산대학교 산학협력단 Ｗｐａｎ에서 타임트리거 기반의 메세지 스케줄링 방법
KR101029970B1 (ko) * 2009-04-21 2011-04-19 고려대학교 산학협력단 비컨 지역 분할 방법, 비컨 전송 노드의 상태 천이 방법, 비컨 전송 노드로서 동작하는 방법 및 기록매체
KR20140008242A (ko) * 2012-07-10 2014-01-21 한국전자통신연구원 멀티 채널을 활용하여 네트워크를 생성하는 방법
KR101435919B1 (ko) * 2013-05-23 2014-09-01 한국해양대학교 산학협력단 유휴 비콘 슬롯 제거 방법 및 그 장치

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