KR20100100031A - 자기장 통신 네트워크를 위한 무선 통신 방법 및 코디네이터의 복조 장치 - Google Patents

자기장 통신 네트워크를 위한 무선 통신 방법 및 코디네이터의 복조 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다수의 센서 노드를 단 시간에 인식할 수 있도록 하는 자기장 통신 네트워크를 위한 무선 통신 방법 및 코디네이터의 복조 장치에 관한 것이다.
본 발명의 자기장 통신 네트워크를 위한 무선 통신 방법은 자기장 통신 네트워크에서의 코디네이터에 의해 수행되며, 응답을 요청하는 요청 신호를 센서 노드들에게 송신하는 (a) 단계; 센서 노드들로부터 수신한 응답 신호 중 어느 하나를 선택하는 (b) 단계; 상기 (b) 단계에서 선택한 응답 신호에 해당하는 센서 노드에게 승인 신호를 전송하는 (c) 단계; 상기 (c) 단계의 승인 신호를 받지 못한 센서 노드들이 재송신하는 응답 신호 중 어느 하나를 선택하는 (d) 단계; 및 상기 (d) 단계에서 선택한 응답 신호에 해당하는 센서 노드에게 승인 신호를 전송하는 (e) 단계를 포함하여 이루어진다.
자기장 통신, 센서 노드, 코디네이터, 리더, 적분, 믹싱

Description

자기장 통신 네트워크를 위한 무선 통신 방법 및 코디네이터의 복조 장치{wireless communication method and demodulator for Magnetic Field Network}
본 발명은 자기장 통신 네트워크를 위한 무선 통신 방법 및 코디네이터의 복조 장치에 관한 것이다.
도 1은 전자파의 발생 원리를 설명하기 위한 도면이다.
주지되어 있는 바와 같이, 안테나(예컨대, 다이폴 안테나)에 교류 전압을 인가하게 되면, 전기장이 발생되고 안테나에 교류전류가 흐르게 되어 자기장이 발생된다. 이때, 안테나로부터 거리 d(λ(파장)/2π)에서부터 전자기장이 안테나에서 분리되면서, 전자파가 되어 공간을 전파하게 된다.
여기서, 자기장 영역(magnetic field)이란, 안테나에서부터 λ/2π까지의 영역을 일컫는 것이고, 이 영역 내에서의 통신을 자기장 통신이라 한다.
이러한 자기장 통신 기술은 기존의 RFID 기술과 USN(ubiquitous sensor network) 기술과는 달리, 물, 흙, 금속 주변에서도 무선 통신이 가능한 기술로서, 기존 무선 통신 기술의 한계점을 극복할 수 있는 핵심 기술이다.
따라서, 본 출원인은 자기장 통신 기술에 대한 지적재산권과 연계된 국가 표 준화 및 국제 표준화를 통한 국가 경쟁력 제고 및 세계 시장 선점을 위해, 자기장 통신에 관한 표준 기술을 연구하는 중에 본 발명에 이르게 되었다.
본 발명은 다수의 센서 노드를 인식할 수 있도록 하는 자기장 통신 네트워크를 위한 무선 통신 방법 및 코디네이터의 복조 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 자기장 통신 네트워크를 위한 무선 통신 방법은 자기장 통신 네트워크에서의 코디네이터에 의해 수행되며, 응답을 요청하는 요청 신호를 센서 노드들에게 송신하는 (a) 단계; 센서 노드들로부터 수신한 응답 신호 중 어느 하나를 선택하는 (b) 단계; 상기 (b) 단계에서 선택한 응답 신호에 해당하는 센서 노드에게 승인 신호를 전송하는 (c) 단계; 상기 (c) 단계의 승인 신호를 받지 못한 센서 노드들이 재송신하는 응답 신호 중 어느 하나를 선택하는 (d) 단계; 및 상기 (d) 단계에서 선택한 응답 신호에 해당하는 센서 노드에게 승인 신호를 전송하는 (e) 단계를 포함하여 이루어진다.
상기 (b) 단계는, 센서 노드들로부터 수신한 응답 신호를 클록 신호와 믹싱하는 믹싱 단계; 상기 믹싱된 신호를 적분하는 적분 단계; 상기 믹싱된 신호의 ½ 데이터 심볼 구간마다, 상기 적분 단계의 적분 결과인 현재 적분값과 상기 현재 적분값의 이전 적분값을 비교하는 비교 단계; 및 상기 비교 단계의 비교 결과에 따라 출력 데이터를 결정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 (a) 단계는, 상기 코디네이터가 센서 노드들에게 신호를 송신할 수 있는 요청 구간, 센서 노드가 상기 코디네이터 혹은 다른 센서 노드에게 신호를 송신할 수 있는 수신 구간 및 데이터 송수신 구간의 끝을 나타내는 휴지 구간으로 구성된 데이터 송수신 구간에서, 상기 요청 구간일 때 수행되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 (c) 단계 및 상기 (e) 단계는 상기 수신 구간일 때 수행되는 것이 바람직하다.
또한, 센서 노드에 의해 수행되는 자기장 통신 네트워크를 위한 무선 통신 방법은 코디네이터가 송신하는 응답을 요청하는 요청 신호를 수신하는 (a) 단계; 상기 요청 신호를 수신함에 따라, 응답 신호를 상기 코디네이터에게 송신하는 (b) 단계; 및 상기 코디네이터로부터 승인 신호가 수신되지 않는 경우, 상기 응답 신호를 재송신하는 (c) 단계를 포함하여 이루어진다. 여기서, 상기 (b) 단계 및 상기 (c) 단계는 상기 수신 구간일 때 수행되는 것이 바람직하다.
또한, 자기장 통신 네트워크를 위한 코디네이터의 복조 장치는 클록 신호를 발생시키는 클록 발생부; 센서 노드로부터 수신되는 노드 신호를 상기 클록 신호와 믹싱하는 믹서; 상기 믹싱된 신호를 적분하는 적분기; 및 상기 믹싱된 신호의 ½ 데이터 심볼 구간마다, 상기 적분 단계의 적분 결과인 현재 적분값과 상기 현재 적분값의 이전 적분값을 비교하고, 상기 비교의 결과에 따라 출력 데이터를 결정하는 데이터 연산부를 포함하여 이루어진다.
본 발명의 자기장 통신 네트워크를 위한 무선 통신 방법 및 코디네이터의 복조 장치에 따르면, 다수의 센서 노드가 동시에 코디네이터에 응답하여 신호들이 중첩되어도 코디네이터에서는 신호를 골라낼 수 있게 된다. 이에 따라, 자기장 통신 네트워크에 있어서 코디네이터와 다수의 센서 노드 간에는 신호 충돌의 염려 없이, 원할한 통신이 가능하다. 또한, 코디네이터는 선택적인 수신을 할 수 있게 됨에 따라, 다수의 센서 노드를 단 시간에 인식할 수 있게 된다.
이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 자기장 통신 네트워크를 위한 무선 통신 방법 및 코디네이터의 복조 장치에 대해서 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 통신 네트워크(Magnetic Field Network; MFN)의 구성도이다.
도 2에서, 코디네이터(MFN Coordinator: MFNC)(10)는 자신과의 거리가 d(λ/2π) 이내에 있는 즉, 자기장 영역 내에 있는 센서 노드(MFN sensor Node; MFNN)들고 통신하고, 데이터의 송수신 구간을 관리하는 것이다. 또한, 센서 노드(20) 간의 통신도 가능하다. 또한, 자기장 통신 네트워크에 참여하는 기기들은 그 역할에 따라 코디네이터(이하, 리더라고도 한다)와 센서노드로 나뉘어지지만, 리더와 센서노드의 역할을 할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 데이터 송수신 구간의 구조를 도시한 것이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 데이터 송수신 구간은 요청 구간(Request Period), 수신 구간(Receive Period) 및 휴지 구간(Blank Period)으로 구성된다. 요청 구간은 코디네이터가 센서 노드들에게 신호를 송신할 수 있는 시간 구간이고, 수신 구간은 센서 노드가 상기 코디네이터 혹은 다른 센서 노드에게 신 호를 송신할 수 있는 시간 구간이며, 휴지 구간은 데이터 송수신 구간의 끝을 나타내는 시간 구간이다. 휴지 구간일 때에는 어떤 센서 노드도 데이터를 전송하지 않는다.
도 4은 본 발명에 따른 프레임 구조를 도시한 것이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 프레임 구조는 센서 노드의 고유 아이디(MFN ID), 프레임 컨트롤(Frame control), 데이터를 송신하는 노드의 주소(Source address), 데이터를 받는 노드의 주소(Destination address), 패킷 번호(Sequence number), 페이로드(payload) 및 에러 체크 필드(Frame Check Swquence; FCS)로 구성된다.
여기서, 프레임 컨트롤은 프레임 타입(Frame type), 응답 방식(ACK.method), 첫 패킷 표시(First Fragment), 끝 패킷 표시(Last Fragment) 및 프로토콜 버젼(Protocol version) 등으로 구성된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 통신 네트워크를 위한 무선 통신 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 리더(10)는 자기장 영역 내에 어떤 센서 노드들이 있는지 확인하거나 자기장 영역 내에 존재하는 센서 노드들에게 아이디를 할당하기 위해서, 요청 구간일 때 접속 응답 신호를 송신하게 되면 해당 자기장 영역 내에 있는 센서 노드들은 모두, 응답 신호를 리더(10)에게 보내게 된다.
그러면, 리더(10)는 센서 노드들로부터 수신한 응답 신호 중 어느 하나를 선택하고, 선택한 응답 신호에 해당하는 센서 노드(20b)에게 승인 신호를 전송하게 된다. 이때, 승인 신호에는 센서 노드의 식별 정보(ID)가 포함될 수 있다. 또한, 승인 신호의 전송은 수신 구간일 때, 수행되는 것이 바람직하다.
한편, 승인 신호를 받은 센서 노드는 더 이상, 응답 신호를 송신하지 않게 되지만, 그렇지 않은 센서 노드들은 응답 신호를 재전송하게 된다. 즉, 센서 노드들은 응답 신호를 보냈는데도 불구하고 보낸 시간으로부터 일정 시간이내에 승인 신호를 받지 못하게 되면 응답 신호를 재전송하게 된다. 그러면, 리더(10)는 재전송되는 응답 신호 중 어느 하나를 선택하고, 선택한 응답 신호에 해당하는 센서 노드(20a)에게 승인 신호를 전송하게 된다. 이때의 승인 신호의 전송도 수신 구간일 때, 수행되는 것이 바람직하다.
이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 방법에 따라, 자기장 영역 내에 있는 모든 센서 노드들은 리더(10)와의 접속을 완료하게 된다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자기장 통신 네트워크를 위한 무선 토신 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
위와 같은 접속 과정이 완료된 후, 리더(10)는 센싱 데이터를 요청하는 데이터 요청 신호를 송신하게 되면 해당 자기장 영역 내에 있는 센서 노드들은 모두, 응답 신호(센싱 데이터가 포함됨)를 리더(10)에게 보내게 된다.
그러면, 리더(10)는 리더(10)는 센서 노드들로부터 수신한 응답 신호 중 어느 하나를 선택하고, 선택한 응답 신호에 해당하는 센서 노드(20b)에게 승인 신호를 전송하게 된다. 이때도, 승인 신호의 전송은 수신 구간일 때, 수행되는 것이 바람직하다.
한편, 승인 신호를 받은 센서 노드는 더 이상, 응답 신호를 송신하지 않게 되지만, 그렇지 않은 센서 노드들은 응답 신호를 재전송하게 된다. 그러면, 리더(10)는 재전송되는 응답 신호 중 어느 하나를 선택하고, 선택한 응답 신호에 해당하는 센서 노드(20a)에게 승인 신호를 전송하게 된다. 이때의 승인 신호의 전송도 수신 구간일 때, 수행되는 것이 바람직하다.
이와 같은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 통신 방법에 따라, 리더(10)는 자기장 영역 내에 있는 모든 센서 노드들로부터 데이터를 수신받을 수 있게 된다.
도 7은 본 발명에 따른 센서 노드의 상태 다이어그램을 도시한 것이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 센서 노드는 리더(10)가 송신하는 RF 신호의 전력에 의하여 전원이 켜지게 된다. 이렇게 파워 온(Power on) 상태에서 요청 신호를 수신하게 되면, 대기 상태(Ready)로 전환한다. 그리고, 대기 상태에서 응답 신호를 리더(10)에게 전송하게 된다. 이때, 리더로부터 승인 신호를 수신하게 되면 파워 오프(Power off) 상태로 전환하게 된다.
도 8은 본 발명에 따른 코디네이터의 상태 다이어그램을 도시한 것이다.
도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 리더(10)는 아무 동작도 하지 않는 슬리프 상태(Sleep)일 때 호스트 컴퓨터(미도시)로부터 요청 신호를 전송하라는 명령을 받게 되면, 곧바로 요청 구간 상태로 전환이 되고, 이때 요청 신호를 전송하게 된다. 그 이후, 수신 구간 상태가 되면 센서 노드들로부터 응답 신호를 수신하게 된다. 그 다음, 어떠한 센서 노드도 응답 신호를 보내지 않게 되면 휴지 구간 상태로 전환이 되고 일정 시간 경과후, 슬리프 상태로 돌아가게 된다.
이하에서는, 도 9 내지 도 18을 참조로 하여 본 발명에 따른 코디네이터가 다수의 응답 신호들 중 어느 하나를 선택하는 방법에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 통신 네트워크를 위한 코디네이터의 복조 장치의 구성도이고, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자기장 통신 네트워크를 위한 코디네이터의 복조 장치의 구성도이다.
도 9에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 복조 장치는 믹서(110), 클록 발생부(210), 적분기(310) 및 데이터 연산부(410)를 포함하여 이루어진다.
한편, 도 10에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 복조 장치는 제 1 믹서와 제 2 믹서(110,120), 클록 발생부(210), 제 1 적분기와 제 2 적분기(310,320) 및 제 1 데이터 연산부와 제 2 데이터 연산부(410,420)를 포함하여 이루어진다.
클록 발생부(210)는 CW 신호(클록 신호)를 발생시킨다.
믹서(110,120)는 노드로부터 수신된 RF 신호(예컨대, ASK 신호)와 CW 신호를 입력받아 혼합하여 출력한다. 이때, 제1 믹서(110) 및 제2 믹서(120)에 입력되는 CW 신호는 서로 90°의 위상차를 가진다. 즉, 클록 발생부(210)에서 생성된 CW 신호(이하, CW-1 신호)는 제1 믹서(110)에 직접 입력되고, 제2 믹서(120)에는 90°위상변화기(220)를 거처 위상 변화된 CW 신호(이하, CW-2 신호)가 입력된다. 이때, 믹서(110,120)에 입력되는 RF 신호의 비트 데이터는 FM0 또는 밀러 방식으로 인코딩된 신호이다.
적분기(310, 320)는 믹서에서 혼합된 신호를 적분한다. 이때, 적분기의 적분
값은 노드로부터 수신된 RF 신호 중 입력된 레퍼런스 신호와 위상차가 가장 작은 것의 영향을 가장 크게 받는다. 이러한 적분기(310,320)의 적분은 데이터 심볼의 ½ 구간마다 이루어진다.
데이터 연산부(410)는 적분기(310,320)에서 적분된 신호를 저장하고 소정의 심볼 구간마다 상기 적분된 신호값의 변화를 연산하여 출력 데이터를 결정하며, 제어기(411), 심볼 바운더리 검출기(418), 제1 버퍼(412), 제1 비교기(413), 제2 버퍼(414), 제3 버퍼(415), 제2 비교기(416) 및 데이터 결정기(417)를 포함하여 구성된다.
심볼 바운더리 검출기(418)는 데이터 심볼의 ½ 구간을 검출한다.
적분기(310)의 적분값은 ½ 심볼 구간마다 제1 버퍼(412)에 저장되며, 각 버퍼(412,414,415)는 ½ 심볼 구간마다 데이터를 저장한다.
제1 비교기(413)는, 매 ½ 심볼 구간마다, 제1 버퍼(412)에 저장된 적분값과 현재 적분기(310)의 적분값을 비교하여 부호값을 출력한다.
제2 비교기(416)는, 매 1 심볼 구간마다, 제3 버퍼(415)에 저장되어 있는 제1 비교기의 결과 부호값(즉, 1 심볼 구간 이전에 출력된 제1 비교기의 결과부호값)과 현재 제1 비교기(413)의 결과 부호값을 비교한다.
제어기(411)는 심볼 바운더리 검출기(418)에서 검출된 데이터 심볼의 ½ 구 간마다 적분기(310), 비교기(414,415) 및 버퍼(413,415,416)를 동작하도록 제어한다. 또한 제어기(411)는, 제1 비교기(413) 및 제2 비교기(416)의 데이터 비교 시점을 결정하는 스테이트 머신(미도시)를 포함한다.
데이터 결정기(417)는 제2 비교기(416)의 비교결과에 따라 데이터를 결정한다. 예컨대, 비트 데이터가 FM0 인코딩 된 RF 신호인 경우, 데이터 결정기(417)는 제2 비교기(416)의 비교결과에 따라 두 값(현재 제1 비교기의 결과 부호값 및 1심볼 구간 이전의 제1 비교기의 결과 부호값)이 동일하면 '0'을 출력하고, 두 값이 서로 상이하면 '1'을 출력한다.
비트 데이터가 밀러 인코딩 된 RF 신호인 경우에는, 데이터 결정기(417)는 제2 비교기(416)의 비교 결과에 따라 두 값(현재 제1 비교기의 결과 부호값 및 1심볼 구간 이전의 제1 비교기의 결과 부호값)이 동일하면 '1'을 출력하고, 두 값이 서로 상이하면 '0'을 출력한다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복조 장치의 구성도인바, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복조 장치는 AD 컨버터(ADC)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
이하, 도 13 내지 도 17을 참고하여, 본 발명에 따른 복조 장치의 실시예를 상세히 설명한다.
도 13은 노드 A, 노드 B, 노드 C가 동시에 응답하는 경우, 응답신호의 반송파(Carrier) 신호를 도시한 그래프이다. 이때, 노드 A, B, C의 응답신호는 FM0 인코딩과 ASK 모듈레이션 된 신호이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 노드 A의 반송파 신호(Node A)는 클럭발생부(210)에서 생성된 CW-1 신호와 위상이 일치하고, 노드 B의 반송파 신호(Node B)는 위상변화기(220)에서 90°위상변화된 CW-2 신호와 위상이 일치하며, 노드 C의 반송파 신호(Node C)는 CW-2보다 CW-1과의 위상차가 적은 신호이다. 또한, 세 노드의 반송파 신호의 크기는 동일하다. 이러한 경우, 적분기 1(310)에 입력되는 신호(I1)는 이하의 수식 1과 같은 신호이고, 적분기 2(320)에 입력되는 신호(I2)는 이하의 수식 2와 같은 신호이다.
Figure 112009013443097-PAT00001
도 14는 I1 신호를 입력받은 적분기 1의 적분값을 도시하는 그래프이다.
도 14에 도시된 바와 같이, 노드 C의 신호(Node C)와 CW-1 의 위상차가 노드A의 신호(Node A)와 CW-1의 위상차보다 크기 때문에, (Node C * CW-1) 신호의 적분값이 (Noce A * CW-1) 신호의 적분값보다 작다.
도 15는 FM0 인코딩 신호의 기본함수를 나타내는 그래프이고, 도 16은 FM0인코딩 신호의 스테이트 다이어그램이다.
도 15에 도시된 바와 같이, FM0 인코딩 신호는 모든 심볼의 시작에서 신호레 벨이 바뀐다. 그리고 데이터가 '0'인 경우에는 심볼의 중간에서 신호레벨이 한번 더 바뀐다.
이러한 신호의 특성을 고려하여, 본 발명은 1/2 심볼구간마다 적분값의 증감결과를 비교한다.
도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 적분기 및 스테이트 머신의 신호를 도시하는 개략도이다.
이하의 실시예에서는, 노드 A는 데이터 '0 0 1 0'을 전송하고, 노드 C는 데이터 '1 0 0 0'을 전송한다. 또한 설명의 용이성을 위하여 100% ASK 모듈레이션 및 N_Carrier(한 심볼 당 Carrier 개수) = 16을 기초로 본 실시예를 설명하나, 이는 본 발명의 ASK 모듈레이션 인덱스 및 N_Carrier 값을 전술한 값에 한정하는 것은 아니다.
도 17에 도시된 바와 같이, 노드 A 및 노드 C의 신호가 입력되면, 제어기(411)에 포함된 스테이트 머신(미도시)은 1 심볼 간격으로 값이 순환된다.
스테이트 머신의 값이 0일 때, 제1 비교기(413)는 적분기(310)의 현재의 적분값과 제1 버퍼(412)에 저장된 적분값을 비교하여 그 부호를 저장한다. 첫 심볼에서는 현재의 적분값이 더 크므로 '+'가 제2 버퍼(414)에 저장된다.
그 후, 제1 비교기(413)는 다시 스테이트 머신 값이 0이 될때, 적분기(310)의 현재의 적분값과 제1 버퍼(412)에 저장된 적분값을 비교하고, 그 비교 결과 부호값은 '+'값이 되고, 그 값은 제2 버퍼(414)에 저장된다. 제2 버퍼(414)에 저장되어 있었던 값은 스테이트 머신 값이 바뀔 때마다, 즉 1/2 심볼마다 제3 버퍼(415) 로 전달된다.
제2 비교기(416)는 현재의 제1 비교기(414)의 부호값과 1 심볼 전에 저장된 제1 비교기(414)의 부호값(이 값은 현재 제3 버퍼(415)에 저장되어 있다)을 비교한다. 그 비교 결과, 데이터 결정기(417)는 두 값이 동일하므로 '0'으로 디코딩을 수행한다.
이러한 단계를 반복하여, 다시 스테이트 머신 값이 '0'이 되면 제2 비교기(416)는 두 값을 비교하고, 현재의 부호값은 '-'이고 1 심볼 전의 부호값은 '+'이므로, 두 부호 값이 달라 '1'로 디코딩 된다.
전술한 바와 같은 단계를 반복하면서, 데이터 연산부 1(410)은 노드 A의 신호를 디코딩한다.
이와 같이, 본 발명은 심볼의 바운더리에서 적분값의 증감을 비교하여 디코딩함으로써, 다수 개의 노드가 동시에 응답하여 신호가 중첩된 경우라도 가장 큰 신호를 골라내어 디코딩을 수행할 수 있다.
또한 전술한 절차와 동일하게, 적분기 2(320)와 데이터 연산부 2(420)에 의하여 노드 B의 신호가 디코딩된다. 따라서 동시에 2개의 노드 신호가 입력되어도 이를 각각 구별하여 디코딩을 수행할 수 있다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 복조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 18에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 복조 방법은, 믹싱단계, 적분단계 및 데이터 연산단계를 포함한다.
믹서(110)는 CW 신호와 RF 신호를 입력받고, 그 두 신호를 혼합한다.
적분기(310)는 믹서에서 혼합된 신호를 적분한다.
제1 비교기(414)는 ½ 심볼 구간마다 현재 적분 단계의 적분값과 이전 적분단계의 적분값을 비교하여(S802), 그 부호값을 결정하고 저장한다(S803).
제2 비교기(416)는 1 심볼 구간마다 제1 비교기의 현재 부호값과 제1 비교기의 1심볼 구간 이전의 부호값을 비교한다(S804).
제2 비교기(416)에 의한 제2 비교단계의 비교 결과에 따라, 데이터 결정기(417)는 두 값이 동일하면 출력 데이터를 '0'으로 결정하고(S806), 두 값이 상이하면 출력 데이터를 '1'로 결정하여(S807) 이를 출력한다.
전술한 절차는, 심볼 바운더리 검출기(418)에 의하여 검출된 ½ 심볼 구간마다 수행되며(S801), 이는 입력신호의 끝까지 이루어진다(S808).
소정 심볼 구간마다 현재 적분 단계의 적분값과 이전 적분 단계의 적분값을 비교하는 비교단계 및 그 비교 결과에 따라 출력 데이터를 결정하는 데이터 결정 단계를 포함하며, 비교단계 및 데이터 결정 단계는 심볼 바운더리 검출단계에서 검출된 매 ½ 심볼 구간마다 실행된다.
본 발명의 자기장 통신 네트워크를 위한 무선 통신 방법 및 코디네이터의 복조 장치는 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.
도 1은 전자파의 발생 원리를 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 통신 네트워크의 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 데이터 송수신 구간의 구조를 도시한 것,
도 4은 본 발명에 따른 프레임 구조를 도시한 것,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 통신 네트워크를 위한 무선 통신 방법을 설명하기 위한 흐름도,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자기장 통신 네트워크를 위한 무선 통신 방법을 설명하기 위한 흐름도,
도 7은 본 발명에 따른 센서 노드의 상태 다이어그램을 도시한 것,
도 8은 본 발명에 따른 코디네이터의 상태 다이어그램을 도시한 것,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 통신 네트워크를 위한 코디네이터의 복조 장치의 구성도,
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자기장 통신 네트워크를 위한 코디네이터의 복조 장치의 구성도,
도 11 및 도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자기장 통신 네트워크를 위한 코디네이터의 복조 장치의 구성도,
도 13은 노드 A, 노드 B, 노드 C가 동시에 응답하는 경우, 응답신호의 반송파 신호를 도시한 그래프,
도 14는 I1 신호를 입력받은 적분기 1의 적분값을 도시하는 그래프,
도 15는 FM0 인코딩 신호의 기본함수를 나타내는 그래프,
도 16은 FM0인코딩 신호의 스테이트 다이어그램,
도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 적분기 및 스테이트 머신의 신호를 도시하는 개략도,
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 복조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

Claims (7)

  1. 자기장 통신 네트워크에서의 코디네이터에 의해 수행되며,
    응답을 요청하는 요청 신호를 센서 노드들에게 송신하는 (a) 단계;
    센서 노드들로부터 수신한 응답 신호 중 어느 하나를 선택하는 (b) 단계;
    상기 (b) 단계에서 선택한 응답 신호에 해당하는 센서 노드에게 승인 신호를 전송하는 (c) 단계;
    상기 (c) 단계의 승인 신호를 받지 못한 센서 노드들이 재송신하는 응답 신호 중 어느 하나를 선택하는 (d) 단계; 및
    상기 (d) 단계에서 선택한 응답 신호에 해당하는 센서 노드에게 승인 신호를 전송하는 (e) 단계를 포함하여 이루어진 자기장 통신 네트워크를 위한 무선 통신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    센서 노드들로부터 수신한 응답 신호를 클록 신호와 믹싱하는 믹싱 단계;
    상기 믹싱된 신호를 적분하는 적분 단계;
    상기 믹싱된 신호의 ½ 데이터 심볼 구간마다, 상기 적분 단계의 적분 결과인 현재 적분값과 상기 현재 적분값의 이전 적분값을 비교하는 비교 단계; 및
    상기 비교 단계의 비교 결과에 따라 출력 데이터를 결정하는 단계를 포함하 여 이루어진 것을 특징으로 하는 자기장 통신 네트워크를 위한 무선 통신 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 (a) 단계는,
    상기 코디네이터가 센서 노드들에게 신호를 송신할 수 있는 요청 구간, 센서 노드가 상기 코디네이터 혹은 다른 센서 노드에게 신호를 송신할 수 있는 수신 구간 및 데이터 송수신 구간의 끝을 나타내는 휴지 구간으로 구성된 데이터 송수신 구간에서, 상기 요청 구간일 때 수행되는 것을 특징으로 하는 자기장 통신 네트워크를 위한 무선 통신 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 (c) 단계 및 상기 (e) 단계는,
    상기 수신 구간일 때 수행되는 것을 특징으로 하는 자기장 통신 네트워크를 위한 무선 통신 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 승인 신호에는 센서 노드의 식별 정보(ID)가 포함될 수 있는 것을 특징으로 하는 자기장 통신 네트워크를 위한 무선 통신 방법.
  6. 자기장 통신 네트워크에서의 센서 노드에 의해 수행되며,
    코디네이터가 송신하는 응답을 요청하는 요청 신호를 수신하는 (a) 단계;
    상기 요청 신호를 수신함에 따라, 응답 신호를 상기 코디네이터에게 송신하는 (b) 단계; 및
    상기 코디네이터로부터 승인 신호가 수신되지 않는 경우, 상기 응답 신호를 재송신하는 (c) 단계를 포함하여 이루어지되,
    상기 (b) 단계 및 상기 (c) 단계는, 상기 코디네이터가 센서 노드들에게 신호를 송신할 수 있는 요청 구간, 센서 노드가 상기 코디네이터 혹은 다른 센서 노드에게 신호를 송신할 수 있는 수신 구간 및 데이터 송수신 구간의 끝을 나타내는 휴지 구간으로 구성된 데이터 송수신 구간에서, 상기 수신 구간일 때 수행되는 것을 특징으로 하는 자기장 통신 네트워크를 위한 무선 통신 방법.
  7. 클록 신호를 발생시키는 클록 발생부;
    센서 노드로부터 수신되는 노드 신호를 상기 클록 신호와 믹싱하는 믹서;
    상기 믹싱된 신호를 적분하는 적분기; 및
    상기 믹싱된 신호의 ½ 데이터 심볼 구간마다, 상기 적분 단계의 적분 결과인 현재 적분값과 상기 현재 적분값의 이전 적분값을 비교하고, 상기 비교의 결과에 따라 출력 데이터를 결정하는 데이터 연산부를 포함하여 이루어진 자기장 통신 네트워크를 위한 코디네이터의 복조 장치.
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