KR20090073774A - 비컨 충돌 회피 방법 - Google Patents

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KR20090073774A KR1020070141820A KR20070141820A KR20090073774A KR 20090073774 A KR20090073774 A KR 20090073774A KR 1020070141820 A KR1020070141820 A KR 1020070141820A KR 20070141820 A KR20070141820 A KR 20070141820A KR 20090073774 A KR20090073774 A KR 20090073774A
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Abstract

본 발명은 무선 개인영역 네트워크에서 발생하는 비컨 충돌 회피 방법에 관한 것으로, 주기적으로 비컨 신호를 전송하는 코디네이터(coordinator) 및 상기 코디네이터와 데이터를 송수신하는 적어도 하나 이상의 디바이스(device)를 포함하는 네트워크 시스템에서의 비컨 충돌 회피 방법에 있어서, (a) 네트워크 연결에 사용 가능한 채널들을 탐색하는 단계, (b) 상기 탐색한 채널들 중 임의의 채널을 선택하여 상기 코디네이터와 상기 디바이스가 네트워크 연결을 수행하는 단계 및 (c) 상기 코디네이터가 전송하는 비컨(beacon) 신호가 상기 네트워크 이외의 네트워크에서 발생하는 비컨 신호와 충돌하는 경우, 상기 충돌을 감지하여 다른 채널로 전환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비컨 충돌 회피 방법을 제공하여 디바이스에서 비컨의 충돌이 발생하여도 다른 채널에서 네트워크를 연결함으로 인하여 코디네이터와 디바이스간의 네트워크 장애가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
Figure P1020070141820
PAN, 비컨 충돌

Description

비컨 충돌 회피 방법{Beacon conflict avoidance method}
본 발명은 무선 개인영역 네트워크에서 발생하는 비컨 충돌 회피 방법에 관한 것으로, 특히 복수의 무선 개인영역 네트워크가 존재하는 환경에서 복수의 통신 채널의 사용을 통한 비컨 충돌 회피 방법에 관한 것이다.
IEEE802.15는 근거리 무선 통신 표준화 위원회의 명칭으로 블르투스와 마찬가지로 가정 내 이동체 통신기나 개인용 컴퓨터, 기타 주변 기기의 무선망 구축을 목적으로 한다. 무선 개인영역 네트워크(PAN: Personal Area Network)의 표준으로 채택된 IEEE802.15.4는 저전력과 저가격, 그리고 그 네트워크의 크기(network scale)를 확장할 수 있는 확장성 등의 장점을 가지고 있다. 이러한 장점들 때문에 홈네트워크뿐만 아니라 헬스케어(health care), 군사적 사용 및 원격 검침(AMR: Automated Meter Reading) 분야 등 다양한 응용분야에서 상기 표준을 기반으로 한 응용 시스템을 개발하고 있다.
IEEE802.15.4의 표준에서는 크게 코디네이터(coordinator)와 디바이스(device)라는 두 종류의 장치가 존재한다. 코디네이터는 전체 네트워크를 시작하고, 디바이스와의 통신을 중재 및 관리하는 역할을 하는 장치이다. 일반적으로 하 나의 네트워크에는 하나의 코디네이터가 주어진다. 디바이스는 코디네이터에서 전송하는 신호를 감지하고 상기 코디네이터와 데이터를 송수신하는 장치이다. 이하, PAN에서 코디네이터와 디바이스가 네트워크망 내에서 통신하는 방법에 대하여 자세하게 설명한다.
도 1은 종래 기술에 의한 무선 개인영역 네트워크에서의 통신 방법을 나타내는 도면이다. 종래 기술에서 우선, 코디네이터는 네트워크 연결에 사용할 채널을 선택하기 위하여 사용가능한 채널을 탐색(initial channel scan)한다. IEEE802.15.4 표준에서는 2.4~2.4835Ghz의 범위에서 16개의 채널을 가진다. 각 채널은 5Mhz 간격으로 위치한다. 코디네이터는 상기 16개의 채널 중에서 다른 네트워크에서 사용하고 있지 않은 채널을 탐색한다. 상기 채널의 탐색은 에너지 감지에 의하여 이루어질 수 있다. 즉, 상기 코디네이터는 주위에 존재하는 전파의 에너지를 감지하고, 상기 에너지가 점유하는 주파수를 판단하여 다른 네트워크에 의하여 사용되고 있지 않은 주파수들을 사용가능한 채널로 설정하고, 사용가능한 채널로 선정된 주파수들 중 하나를 선택하여 자신의 네트워크 통신용 채널로 선택한다.
상기 채널 탐색에 의하여 통신 채널이 결정되면 상기 코디네이터는 상기 결정된 채널의 주파수로 비컨(beacon)이라는 신호를 주기적으로 전송한다. 비컨은 코디네이터와 디바이스간에 시간 동기를 맞추기 위한 신호이다. 상기 비컨(beacon)에는 코디네이터의 ID(코디네이터의 주소값) 및 자신이 속한 네트워크에 고유한 네트워크 ID(PAN ID)가 포함되어 있다. 코디네이터는 상기 비컨 신호를 주기적으로 전송하고 상기 비컨 신호가 전송되는 범위 내, 즉 네트워크 범위 내에 존재하는 디바 이스는 상기 비컨 신호를 수신한다. 디바이스는 상기 비컨 신호를 수신하여 코디네이터의 존재를 인식하게 되고, 상기 코디네이터가 전송한 비컨 신호에 포함된 코디네이터의 ID 및 네트워크 ID가 디바이스에 저장되어 있는 네트워크 ID 등과 일치하면 네트워크를 연결(association)한다. 상기 ID들을 비교함으로 인하여 상기 코디네이터가 자신이 속하는 네트워크의 코디네이터인지를 확인하는 것이다.
상기 ID들의 비교 후 네트워크를 연결하면 상기 코디네이터와 디바이스는 통신을 시작한다. 상기 통신은 계속하여 수행되는 것이 아니라 미리 정해진 시간 내에서만 이루어진다. 상기 통신이 수행되는 구간을 활동 구간(active period)라고 하고, 통신이 수행되지 않는 구간을 휴지 구간(inactive period)라고 한다. 상기 활동 구간에서는 코디네이터가 비컨 신호를 전송하고, 상기 코디네이터와 디바이스는 상호간에 데이터를 주고받는다. 이와 같이 활동 구간 및 휴지 구간을 분할하여 통신을 수행함으로 인하여 코디네이터 또는 디바이스는 항상 동작하고 있을 필요 없이 미리 정해진 시간에만 통신을 수행함으로 인하여 전력 소비를 감소시킬 수 있게 된다.
그러나 상기 설명한 것과 같은 무선 개인영역 네트워크 환경에서는 복수의 네트워크가 존재하고, 따라서 복수의 코디네이터에 의한 복수의 비컨 신호가 전송되어 상기 비컨 신호가 서로 충돌하는 경우 수월한 통신이 이루어질 수 없다는 문제가 발생한다.
도 2a 및 도 2b는 종래 기술에 의한 무선 개인영역 네트워크에 있어서 비컨 충돌 환경을 나타내는 도면이다.
도 2a의 경우에는 직접 비컨 충돌 환경을 나타낸다. 도 2a를 참조하면, 서로 다른 두 개의 네트워크 망(R1, R2)이 존재하며, 상기 두 개의 네트워크 망은 각각 별도의 코디네이터(C1, C2)를 구비하고 있다. 상기 두 개의 코디네이터들(C1, C2)은 서로 비컨 신호 또는 데이터 신호 등 상대방이 전송하는 전파가 직접 도달하는 거리에 위치한다. 즉, 각각의 코디네이터(C1, C2)의 위치는 상대 네트워크의 네트워크 망(R1, R2)에 포함되는 위치에 존재한다. 제1 네트워크는 코디네이터(C1) 이외에 상기 네트워크 망(R1) 내에 3개의 디바이스들(D1.1, D1.2, D1.3)을 더 포함한다. 또한 제2 네트워크는 코디네이터(C2) 이외에 2개의 디바이스들(D2.1, D2.2)을 네트워크 망(R2) 내에 포함한다. 이러한 환경에서 D1.3은 두 개의 네트워크 망(R1, R2)의 범위에 동시에 포함되게 된다. 즉, 두 개의 코디네이터(C1, C2)에서 전송하는 비컨 신호를 모두 수신하게 된다. 상기 두 개의 코디네이터(C1, C2)는 서로 신호가 도달하는 거리에 있기 때문에 디바이스와의 네트워크 연결 이전 채널 탐색시에 상대방의 채널을 탐색할 수 있어서 어느 한쪽이 네트워크 연결이 이루어진 상태에 있는 경우에는 동일한 주파수를 채널로 선택하는 확률이 매우 적다. 그러나 두 개의 코디네이터들(C1, C2)이 동시에 네트워크 연결을 시작하는 경우에는 서로 상대방의 사용 채널을 감지할 수 없고, 따라서 네트워크 연결 후 D1.3은 동일한 주파수로 전송되어 충돌이 발생하는 두 개의 서로 다른 비컨 신호를 수신하게 된다.
도 2b의 경우에는 간접 비컨 충돌 환경을 나타낸다. 도 2b를 참조하면, 서로 다른 두 개의 네트워크 망(R3, R4)이 존재하며, 상기 두 개의 네트워크 망은 각각 별도의 코디네이터(C3, C4)를 구비하고 있다. 상기 두 개의 코디네이터들(C3, C4) 은 서로 비컨 신호 또는 데이터 신호 등 상대방이 전송하는 전파가 직접 도달하지 않는 거리에 위치한다. 즉, 각각의 코디네이터(C3, C4)의 위치는 상대 네트워크의 네트워크 망(R3, R4)의 범위 밖에 위치한다. 제3 네트워크는 코디네이터(C3) 이외에 상기 네트워크 망(R3) 내에 3개의 디바이스들(D3.1, D3.2, D3.3)을 더 포함한다. 또한 제4 네트워크는 코디네이터(C4) 이외에 2개의 디바이스들(D4.1, D4.2)을 네트워크 망(R4) 내에 포함한다. 이러한 환경에서 D3.3은 두 개의 네트워크 망(31, R4)의 범위에 동시에 포함되게 된다. 즉, 두 개의 코디네이터(C3, C4)에서 전송하는 비컨 신호를 모두 수신하게 된다. 상기 두 개의 코디네이터(C3, C4)는 서로 신호가 도달하지 않는 거리에 있기 때문에 상대방의 채널을 탐색할 수 없으며, 따라서 두 개의 코디네이터들(C3, C4)는 동일한 주파수의 채널로 네트워크 통신을 수행할 가능성이 발생하게 된다. 또한 D3.3가 비컨 충돌 환경에 놓여있다는 것을 발견하기 힘들기 때문에 상기 D3.3은 동일한 주파수로 전송되어 충돌이 발생하는 두 개의 서로 다른 비컨 신호를 수신하게 된다. 이러한 가능성은 직접 비컨 충돌 환경에서 비컨 충돌이 발생할 가능성보다 더 크다.
이러한 비컨 충돌에 대하여 통신 두절 탐색(orphan scan)이라는 과정을 통하여 비컨 충돌 문제를 복구하는 방법이 개시되어 있으나 상기 방식은 복구 시간이 길뿐만 아니라 다른 데이터 패킷들과의 충돌 가능성을 고려하고 있지 않다.
또한 데이터 패킷들의 충돌은 반송파 감지 다중 엑세스/충돌 회피(CSMA/CA: carrier sense multiple access with collision avoidance) 방식의 충돌 방지 방법을 사용할 수 있으나, 상기 방법은 데이터 패킷 전송시에 약간의 지연(delay)을 감 수하면서 충돌을 회피하는 기술이다. 따라서 시간 동기를 맞추기 위한 신호로서 정확한 시간에 정확히 전송 및 수신되어야 하는 비컨 신호는 상기 CSMA/CA 방법에 의하여 충돌을 회피하는 것은 바람직하지 않다.
본 발명의 목적은 무선 개인영역 네트워크에서 발생하는 비컨 충돌에 대하여 비컨 충돌을 감지하고 새로운 채널로 채널을 전환하여 네트워크를 연결하는 비컨 충돌 회피 방법을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 제1측면은 주기적으로 비컨 신호를 전송하는 코디네이터(coordinator) 및 상기 코디네이터와 데이터를 송수신하는 적어도 하나 이상의 디바이스(device)를 포함하는 네트워크 시스템에서의 비컨 충돌 회피 방법에 있어서, (a) 네트워크 연결에 사용 가능한 채널들을 탐색하는 단계, (b) 상기 탐색한 채널들 중 임의의 채널을 선택하여 상기 코디네이터와 상기 디바이스가 네트워크 연결을 수행하는 단계 및 (c) 상기 코디네이터가 전송하는 비컨(beacon) 신호가 상기 네트워크 이외의 네트워크에서 발생하는 비컨 신호와 충돌하는 경우, 상기 충돌을 감지하여 다른 채널로 전환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비컨 충돌 회피 방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 네트워크 시스템에 의한 통신은 활동구간 및 휴지구간을 구비하며, (d) 상기 휴지구간에서 상기 코디네이터는 현재 사용하는 채널 이외에 사용 가능한 후보 채널을 탐색하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 (c)단계는 상기 비컨의 충돌이 발생한 디바이스에 대하여 상기 탐색한 후보 채널로 전환할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 (a)단계에서 3개 이상의 채널이 연속하여 다른 네트워크에서 사용되고 있다고 판단하는 경우에는 상기 (d)단계의 후보 채널 탐색시, 탐색 대상에서 제외할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 (c)단계는 (c1) 상기 네트워크 연결 후, 상기 디바이스가 상기 코디네이터가 전송한 비컨을 수신하지 못하는 경우 상기 디바이스가 상기 코디네이터에 비컨을 수신하지 못하였다는 내용의 비컨 충돌 신호를 전송하는 단계, (c2) 상기 코디네이터가 상기 디바이스에 후보 채널로 전환하도록 하는 채널 전환 신호를 전송하는 단계 및 (c3) 상기 채널 전환 신호에 따라서 새로운 채널로 전환하여 네트워크를 연결하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 채널 전환 신호는 상기 코디네이터 및 디바이스가 네트워크 연결을 하기 위한 후보 채널 정보 및 상기 후보 채널로 전환하는 시각 정보를 포함할 수 있다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 디바이스가 연속하여 3회 이상 상기 비컨 신호를 수신하지 못하는 경우 상기 비컨 충돌 신호를 상기 코디네이터에 전송할 수 있다.
이와 같이, 비컨 충돌이 발생한 디바이스에 대하여 다른 채널에서 통신을 하도록 채널을 전환시킴으로 인하여 비컨 충돌이 발생한 경우 빠른 시간 내에 상기 비컨 충돌 환경을 복구할 수 있게 된다.
또한 코디네이터는 휴지 구간 동안에 현재 사용하는 채널 이외에 사용 가능 한 후보 채널을 탐색함으로 인하여, 추후 디바이스에서 비컨 충돌이 발생할 경우 새로운 네트워크 연결에 사용할 후보 채널을 제공할 수 있게 되어 빠르게 비컨 충돌 환경을 복구할 수 있게 된다.
또한 무선랜에서 사용되는 주파수의 채널들을 후보 채널 탐색 대상에서 제외함으로 인하여 좀 더 정확하고 효율적으로 후보 채널 탐색을 수행할 수 있게 된다.
이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 바람직한 실시 예들에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라서 코디네이터가 후보 채널을 탐색하는 모습을 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 코디네이터는 종래 기술에 의하는 경우와 달리 네트워크 연결 후 휴지 구간에서도 채널 탐색을 실행한다.
일반적으로 무선 개인영역 네트워크에서 충격 계수(duty cycle)는 10% 미만이다. 충격 계수란 주기에 대한 활동 구간의 비율을 의미한다. 충격 계수가 작을수록 전체 주기에 대한 활동 구간의 비율이 낮아지고 코디네이터나 디바이스의 작동 시간이 줄어들게 되므로 전력 소모를 줄일 수 있다. 그러나 충격 계수가 낮아서 전체 활동 구간에 대한 휴지 구간의 비율이 높으면 시간을 효율적으로 사용하지 못한다는 문제점이 있다. 전력 소모를 최소화시키는 것이 가장 큰 과제인 디바이스와는 달리 코디네이터는 외부로부터 전력을 공급받을 수 있기 때문에 휴지 구간에 다른 기능을 수행하도록 하는 것이 시간을 효율적으로 사용할 수 있다는 점에서 더욱 바 람직하다.
상기 언급한 바와 같이 통신이 이루어지지 않는 휴지 구간을 효율적으로 사용하면서도 비컨의 충돌을 방지하기 위하여 본 발명에 따른 코디네이터는 네트워크 연결 후, 통신을 수행하는 통신 모드와 채널을 탐색하는 채널 탐색 모드를 구비할 수 있다. 상기 코디네이터는 통신 모드에서 종래 기술에서와 마찬가지로 디바이스와 데이터를 서로 주고받는다. 채널 탐색 모드에서는 종래 네트워크 연결 이전에 사용가능한 채널을 탐색하는 것과 동일한 방식으로 현재 사용하고 있는 채널을 제외한 채널 중에서 사용가능한 채널을 탐색한다.
즉, 활동 구간에서 코디네이터는 비컨 신호를 전송하고, 상기 비컨 신호 전송 후에 활동 구간으로 정해진 시간 동안 네트워크 망 내에 있는 디바이스들과 데이터를 주고받는다. 상기 정해진 시간을 경과하면 상기 코디네이터는 휴지 구간 동안 후보 채널을 설정하기 위하여 후보 채널 탐색을 시작한다. 휴지 구간 동안에 채널 탐색 모드로 전환한 코디네이터는 네트워크 연결 이전에 수행하였던 것과 마찬가지로 코디네이터 주변에 존재하는 전파의 에너지를 감지하여 후보 채널을 탐색한다. 상기 후보 채널이란 현재 사용하는 채널을 제외한 것으로 상기 탐색에 의하여 사용가능한 채널이라고 판단되는 채널이다. 비컨 충돌이 발생한 경우에 코디네이터는 상기 후보 채널로 채널을 전환하여 상기 비컨 충돌이 발생한 디바이스와 네트워크 연결을 수행할 수 있다. 후보 채널이 복수인 경우에는 상기 복수의 채널 중에서 임의의 채널을 선택하여 네트워크 연결을 수행할 것이다.
상기 언급한 바와 같이 코디네이터는 휴지 구간 동안에 현재 사용하는 채널 이외에 사용 가능한 후보 채널을 탐색함으로 인하여, 추후 디바이스에서 비컨 충돌이 발생할 경우 새로운 네트워크 연결에 사용할 후보 채널을 제공할 수 있게 되어 빠르게 비컨 충돌 환경을 복구할 수 있게 된다.
도 3에서 일반적인 통신 기능을 수행하는 통신 모드에서 채널 탐색 기능을 실행하는 채널 탐색 모드로 전환하는 동안 약간의 시간, 즉 제1 모드 전환 시간(t1)이 걸리는 것으로 도시하였으며, 또한 채널 탐색 모드에서 다시 통신 모드로 전환하는 경우에도 제2 모드 전환 시간(t2)이 걸리는 것으로 도시하였다. 상기 제1 모드 전환 시간(t1)과 제2 모드 전환 시간(t2)은 같은 크기일 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 어느 한쪽이 더 클 수 있다. 또한 통신 모드에서 채널 탐색 모드로 전환하는 것은 소프트웨어적인 기능의 전환이므로, 상기 모드 전환 시간들은 매우 작을 수 있을 것이다.
본 발명에 있어서 도 3에서 도시한 후보 채널 탐색 시, 코디네이터는 일정 부분의 채널은 채널 탐색 대상에서 제외하고 채널 탐색을 수행할 수 있다. 무선 통신을 수행하는 표준에는 본 발명의 대상인 무선 개인영역 네트워크 이외에 무선랜 등이 존재한다. 무선 개인영역 네트워크의 주파수 대역은 2.4~2.4835Ghz인데, 상기 주파수 대역의 일부가 무선랜의 표준인 IEEE802.11b 또는 g에서 사용하는 주파수와 겹치기 때문에 처음부터 상기 겹치는 부분을 후보 채널 탐색 대상에서 제외하고 후보 채널 탐색을 수행하는 것이 더욱 효율적이다. 상기 무선랜에서 사용되는 전파의 에너지를 감지하면 5dB 이상의 값이 측정된다. 또한 상기 무선랜에서 사용되는 채널의 대역폭은 무선 개인영역 네트워크에서 사용되는 채널의 대역폭보다 크다. 따 라서 상기 코디네이터에서 네트워크 연결 전에 수행하는 채널 탐색 또는 네트워크 연결 후에 수행하는 후보 채널 탐색 중에 연속해서 3개 이상의 주파수에 해당하는 채널들에서 에너지를 감지하고, 상기 감지한 주파수에서의 전파의 에너지들이 각각 5dB 이상인 경우에는 상기 채널들을 무선랜에서 사용하는 채널이라고 판단할 수 있다. 상기 언급한 것과 같은 방법으로 무선랜에서 사용하고 있다고 판단한 채널은 상기 후보 채널 탐색시 탐색 대상에서 제외할 수 있다.
후보 채널 탐색 대상에서 한번 제외된 이후에는 상기 제외된 채널들은 계속해서 후보 채널 탐색 대상에서 제외하는 것으로 할 수 있다. 또는 이와 다르게 일정한 시간이 지난 후에는 후보 채널 탐색 대상에서 제외하는 채널들을 업데이트하는 것도 가능할 것이다.
상기 언급한 바와 같이, 무선랜에서 사용되는 주파수의 채널들을 후보 채널 탐색 대상에서 제외함으로 인하여 좀 더 정확하고 효율적으로 후보 채널 탐색을 수행할 수 있게 된다.
상기 언급한 '통신 모드' 및 '채널 탐색 모드'는 설명을 위하여 구분한 것으로 본 발명의 사상을 제한하는 것은 아니다. 즉, 기존의 코디네이터에서 채널을 탐색하는 기능과 디바이스와 통신을 수행하는 기능을 구별하기 위하여 사용된 것으로 동일한 장치에 의하여 실행되는 것도 가능할 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따라서 비컨 충돌을 회피하는 방법을 나타내는 도면이다. 도 4에는 네트워크 망 내에 하나의 코디네이터와 두 개의 디바이스를 포함하고 있다. 상기 두 개의 디바이스로는 비컨 충돌이 발생하는 제1 디바이스와 비컨 충돌이 발생하지 않는 제2 디바이스가 도시되어 있다.
이하, 본 발명의 일 실시 예에 따른 비컨 충돌 회피 방법을 설명한다. 도 4는 네트워크 연결 이후의 과정을 도시하고 있으며, 상기 도 4에 의한 과정 이전에는 아래와 같은 과정이 진행된다.
코디네이터는 네트워크 연결에 사용 가능한 채널들을 탐색하고, 상기 탐색한 채널들 중에서 임의의 채널을 선택하여 디바이스와 네트워크 연결을 수행한다. 이러한 네트워크 연결에 의하여 상기 코디네이터는 제1, 제2 디바이스와 통신을 수행한다. 도 4의 설명에 있어서 상기 선택된 임의의 채널은 X라고 한다.
코디네이터는 디바이스와의 네트워크 연결 후 채널X를 통하여 비컨 신호(제1 비컨)를 주기적으로 전송한다. 상기 제1 비컨을 수신한 제1, 제2 디바이스는 상기 코디네이터와 시간 동기를 맞춘 후, 활동 구간 동안에 데이터를 서로 주고 받는다. 그러나 도 4의 제1 디바이스와 같이 제1 비컨 신호 이외에 동일한 채널로 제2 비컨 신호를 수신하는 경우에는 비컨 충돌이 발생한다. 상기 제2 비컨 신호는 본 발명에 따른 코디네이터에 의한 네트워크 이외의 네트워크 내에 존재하는 코디네이터에 의하여 전송되는 비컨 신호이다. 이와 같이 비컨 충돌이 발생하면 제1 디바이스는 상기 코디네이터에게 정확한 통신에 지장이 발생하였다는 것을 알리기 위하여 통신두절 인식 명령(orphan notification command) 신호를 전송한다. 상기 통신 두절 인식 명령을 수신한 상기 코디네이터는 상기 디바이스가 정확한 비컨을 수신하지 못한 것이 비컨 충돌에 의한 것인지 혹은 다른 원인에 기인한 것인지를 확인하기 위하여 코디네이터 재편성 명령(coordinator realignment command) 신호를 전송한다.
비컨 충돌 발생 후 활동 구간이 종료되면 디바이스는 휴지 구간에서 동작을 멈춘다. 본 발명에 따른 코디네이터는 상기 휴지 구간에서 후보 채널을 탐색하기 위해 채널 탐색 기능을 수행한다. 상기 도 3에서 설명한 바와 같이 상기 활동 구간에서의 통신 기능으로부터 채널 탐색 기능 또는 채널 탐색 모드로 전환하는데 소정의 시간이 소요될 수 있다.
휴지 구간 종료 후, 상기 코디네이터는 다시 채널X에서 제1 비컨 신호를 전송한다. 제2 디바이스는 채널X에서 비컨 충돌이 발생하지 않기 때문에 상기 코디네이터와 정상적으로 데이터를 주고받는다. 그러나 제1 코디네이터에서는 다시 제1 비컨 신호와 제2 비컨 신호가 동시에 수신되기 때문에 비컨 충돌이 발생한다.
이와 같이 통신두절 인식 명령 신호에 의한 코디네이터 재편성 명령 신호를 수신한 후에도 다시 비컨 충돌이 발생한 경우, 비컨 충돌이 발생한 것으로 간주하고 비컨 충돌이 발생한 제1 디바이스는 코디네이터에 비컨 충돌 신호를 전송한다. 상기 비컨 충돌 신호는 비컨 충돌이 수회 이상 발생한 경우에 전송되는 것이 바람직하다. 한 번 비컨이 수신되지 않은 경우에는 기기의 오작동에 의한 것일 수 있기 때문이다. 따라서 3회 정도 비컨 충돌이 발생하여 비컨 신호가 수신되지 않는 경우에 상기 코디네이터로 비컨 충돌 신호를 전송한다. 또는 3회 정도 비컨 충돌이 발생하면 통신두절 확인 명령 신호를 전송하고, 상기 통신두절 확인 명령 신호의 전송 이후에 다시 비컨 충돌이 발생하는 경우에 비컨 충돌 신호를 전송하는 것도 가능하다.
상기 비컨 충돌 신호를 수신한 코디네이터는 채널 전환 신호를 전송하여 다 른 채널에서 통신할 것을 시도한다.
상기 비컨 충돌 신호는 상기 디바이스가 코디네이터의 비컨 신호를 수신하지 못하였다는 내용을 포함하는 신호이며, 상기 채널 전환 신호는 코디네이터가 디바이스로 하여금 다른 채널로 전환하도록 명령하는 신호이다. 채널 전환시에 상기 코디네이터와 상기 디바이스가 동일한 주파수를 사용하는 채널에서 통신을 수행하기 위하여 상기 채널 전환 신호에는 상기 후보 채널에 대한 정보 및 상기 후보 채널로 전환하는 시각 정보를 포함할 수 있다. 상기 다른 채널이란 휴지 구간 동안에 상기 코디네이터가 탐색한 후보 채널들 중에서 어느 하나를 선택하는 것이 가능하다. 도 4에서는 상기 후보 채널의 예로서 채널Y를 도시하고 있다.
활동 구간의 동작을 종료하면, 상기 언급한 바와 마찬가지로 코디네이터는 다시 후보 채널을 검색한다. 이러한 후보 채널의 검색은 매 휴지 구간마다 수행하는 것도 가능하며, 일정한 간격을 두고 주기적으로 수행하는 것도 가능할 것이다.
휴지 구간의 동작을 종료한 후, 코디네이터는 채널X에서 제1 비컨 신호 전송 및 제2 디바이스와의 통신을 수행한다. 채널X에서의 활동 구간의 동작이 종료된 후 코디네이터는 제1 디바이스와의 통신을 위해 채널Y로 작동 주파수를 전환한다. 채널X에서 채널Y로 전환한 후 코디네이터는 제3 비컨 신호를 전송한다. 상기 제3 비컨 신호를 전송하는 시간도 상기 채널 전환 신호에 포함된 시각 정보에 따라서 수행되는 것이 바람직하다. 상기 제3 비컨 신호의 전송 후 상기 코디네이터와 상기 제1 디바이스는 새로운 채널인 채널Y에서 다시 네트워크 연결을 위한 동작을 수행하고, 네트워크 연결을 마친 후에는 제2 디바이스와 같이 활동 구간 및 휴지 구간 을 구비하여 일반적인 통신을 수행한다.
채널Y에서의 활동 구간 종료 후에 상기 코디네이터는 이전 주기에서와 마찬가지로 남아있는 휴지 구간 동안 채널 탐색을 수행할 수 있다. 일반적으로 충격 계수가 매우 작기 때문에 몇 개의 채널에서 통신을 수행하여도 코디네이터는 후보 채널 탐색을 위한 충분한 시간을 마련할 수 있다.
상기 언급한 바와 같이, 비컨 충돌이 발생한 디바이스에 대하여 다른 채널에서 통신을 하도록 채널을 전환시킴으로 인하여 비컨 충돌이 발생한 경우 빠른 시간 내에 상기 비컨 충돌 환경을 복구할 수 있게 된다. 또한 휴지 구간 동안에 후보 채널을 검색함으로 인하여 더욱 효율적으로 코디네이터를 사용할 수 있게 된다.
상기 발명의 상세한 설명과 도면은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 따라서 이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.
도 1은 종래 기술에 의한 무선 개인영역 네트워크에서의 통신 방법을 나타내는 도면이다.
도 2a는 종래 기술에 의한 무선 개인영역 네트워크에 있어서 직접 비컨 충돌 환경을 나타내는 도면이다.
도 2b는 종래 기술에 의한 무선 개인영역 네트워크에 있어서 간접 비컨 충돌 환경을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라서 코디네이터가 후보 채널을 탐색하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따라서 비컨 충돌을 회피하는 방법을 나타내는 도면이다.

Claims (7)

  1. 주기적으로 비컨 신호를 전송하는 코디네이터(coordinator); 및
    상기 코디네이터와 데이터를 송수신하는 적어도 하나 이상의 디바이스(device)를 포함하는 네트워크 시스템에서의 비컨 충돌 회피 방법에 있어서,
    (a) 네트워크 연결에 사용 가능한 채널들을 탐색하는 단계;
    (b) 상기 탐색한 채널들 중 임의의 채널을 선택하여 상기 코디네이터와 상기 디바이스가 네트워크 연결을 수행하는 단계; 및
    (c) 상기 코디네이터가 전송하는 비컨(beacon) 신호가 상기 네트워크 이외의 네트워크에서 발생하는 비컨 신호와 충돌하는 경우, 상기 충돌을 감지하여 다른 채널로 전환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비컨 충돌 회피 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 네트워크 시스템에 의한 통신은 활동구간 및 휴지구간을 구비하며,
    (d) 상기 휴지구간에서 상기 코디네이터는 현재 사용하는 채널 이외에 사용 가능한 후보 채널을 탐색하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비컨 충돌 회피 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 (c)단계는
    상기 비컨의 충돌이 발생한 디바이스에 대하여 상기 탐색한 후보 채널로 전 환하는 것을 특징으로 하는 비컨 충돌 회피 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 (a)단계에서 3개 이상의 채널이 연속하여 다른 네트워크에서 사용되고 있다고 판단하는 경우에는 상기 (d)단계의 후보 채널 탐색시, 탐색 대상에서 제외하는 것을 특징으로 하는 비컨 충돌 회피 방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 (c)단계는
    (c1) 상기 네트워크 연결 후, 상기 디바이스가 상기 코디네이터가 전송한 비컨을 수신하지 못하는 경우 상기 디바이스가 상기 코디네이터에 비컨을 수신하지 못하였다는 내용의 비컨 충돌 신호를 전송하는 단계;
    (c2) 상기 코디네이터가 상기 디바이스에 후보 채널로 전환하도록 하는 채널 전환 신호를 전송하는 단계; 및
    (c3) 상기 채널 전환 신호에 따라서 새로운 채널로 전환하여 네트워크를 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비컨 충돌 회피 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 채널 전환 신호는
    상기 코디네이터 및 디바이스가 네트워크 연결을 하기 위한 후보 채널 정보 및 상기 후보 채널로 전환하는 시각 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 비컨 충돌 회피 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 디바이스가 연속하여 3회 이상 상기 비컨 신호를 수신하지 못하는 경우 상기 비컨 충돌 신호를 상기 코디네이터에 전송하는 것을 특징으로 하는 비컨 충돌 회피 방법.
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