KR20130039183A - 무선 통신 시스템에서의 비컨 스케줄링 방법 및 그 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서의 비컨 스케줄링 방법 및 그 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20130039183A
KR20130039183A KR1020110103683A KR20110103683A KR20130039183A KR 20130039183 A KR20130039183 A KR 20130039183A KR 1020110103683 A KR1020110103683 A KR 1020110103683A KR 20110103683 A KR20110103683 A KR 20110103683A KR 20130039183 A KR20130039183 A KR 20130039183A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
superframe
index value
slot
notification message
node
Prior art date
Application number
KR1020110103683A
Other languages
English (en)
Inventor
전영애
최상성
황광일
이운용
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to KR1020110103683A priority Critical patent/KR20130039183A/ko
Priority to US13/649,618 priority patent/US20130089049A1/en
Publication of KR20130039183A publication Critical patent/KR20130039183A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access
    • H04W74/002—Transmission of channel access control information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/12—Wireless traffic scheduling
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access
    • H04W74/08—Non-scheduled access, e.g. ALOHA
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/12—Wireless traffic scheduling
    • H04W72/1263—Mapping of traffic onto schedule, e.g. scheduled allocation or multiplexing of flows
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/10—Connection setup
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

무선 네트워크에 진입하고자 하는 제1 디바이스가 연결 요청 메시지를 전송하여 능동적으로 연결 요청을 수행하며, 연결 요청 메시지를 수신한 제2 디바이스가 후보 슬롯값을 설정하여 이에 해당하는 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 제1 디바이스로 전송한다. 이에 따라 제1 디바이스가 후보 슬롯값에 따라 슈퍼 프레임 슬롯을 할당하는 비컨 스케줄링을 수행한다.

Description

무선 통신 시스템에서의 비컨 스케줄링 방법 및 그 장치 {Method and apparatus for beacon scheduling in wireless communication system}
본 발명은 스케줄링 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게 말하자면, 메쉬 기반 무선 통신 시스템에서 고속으로 비컨에 대한 스케줄링을 수행하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
시시각각 변화하는 사용자의 다양한 요구를 만족시킬 수 있는 새로운 애플리케이션에 대한 수요가 증가하는 가운데, 근거리 무선 개인 통신망 기술의 개발은 끊임없이 계속되고 있으며, 관련된 통신 규격에 대한 연구가 이루어지고 있다.
최근에는 하나의 MAC(media access control) 기술 규격에 의해 PAN(personal area network)을 구성하기 보다는 특정 서비스 영역에 따라 최적의 솔루션이 될 수 있도록 복수의 MAC 모드를 제공하여 사용자가 특정 서비스 목적에 따라 MAC 모드를 선택하여 네트워크를 운용할 수 있도록 한다. 제공되는 복수의 MAC 모드에는 LL(low latency) 모드, TSCH(time slotted channel hopping) 모드, DSME(deterministic and synchronous multi-channel extension) 모드 등이 있다.
이러한 모드들 중에서, DSME 모드에서 비컨 스케줄링을 수행하는 방법은 다중 슈퍼프레임 구조(multi-superframe structure)를 기반으로 한다. 구체적으로, 각 노드는 자신 주위의 장치들의 SD(superframe duration) 인덱스(Index)를 관리하고, 향상 비컨(Enhanced beacon)에 자신의 이웃 노드들의 SD 비트맵(Bitmap)을 전송한다. SD 비트맵은 현재 비컨 구간(interval) 내에 할당된 각 장치들의 비컨 슬롯 정보를 나타낸다.
네트워크에 참여할 노드는 전체 채널에 대하여 수동적 스캔(passive scan)을 수행하고, 비컨을 수신하면 수신된 비컨에 포함된 SD 비트맵을 토대로 소정 홉(예를 들어, 2 홉)의 이웃 노드들의 SD 인덱스가 겹치지 않도록 자신의 슈퍼프레임을 할당하고 할당된 슈퍼프레임의 SD 인덱스를 포함하는 비컨 할당 통지 코멘트(beacon allocation notification command)를 브로드캐스트 한다. 이를 수신한 장치는 자신의 이웃 노드들의 SD 인덱스값과 중복되는지 확인하고 이미 해당 SD 인덱스가 있을 경우, 비컨 충돌 통지(beacon collision notification)를 전송하여, 해당 인덱스의 중복을 알린다. 비컨 충돌 통지를 수신한 노드는 비트맵 상에서 비어 있는 슬롯들 중에서 다른 슬롯을 선택하여 비컨 할당을 다시 수행한다. 이러한 과정을 통하여 결과적으로 충돌이 일어나지 않고 전체 노드들의 슈퍼프레임들이 하나의 비컨 구간내에 할당된다.
그러나 이러한 비컨 스케줄링 방법은 각 장치가 전 채널에 걸친 수동적 스캐닝 과정을 통해 주위 장치로부터의 비컨을 수신하고 그 비컨 정보를 통해 해당 장치로 네트워크 참여를 요청한다. 이 경우 가장 먼저 비컨 전송을 시작하는 PAN 코디네이터로부터 거리가 먼 노드일 수록 상당히 오랜 기간을 기다려야 네트워크에 연결될 기회가 주어짐으로써, 전체적인 네트워크를 형성하는 데 긴 시간이 요구된다.
또한, 주변 노드의 슈퍼프레임 정보를 저장하기 위해 비트맵을 사용하는데, 비트맵의 크기가 네트워크 크기에 비례하여 증가하기 때문에 네트워크 크기가 커질 경우 네트워크 크기만큼의 비트맵 공간이 필요하게 된다. 일반적으로 전체 네트워크 크기는 예측이 어렵고 사용되는 비트맵은 주변 노드들의 연결 토폴로지에 따라 달라지기 때문에, 처음부터 여유 있는 크기의 비트맵의 할당이 요구되어 비컨 스케줄링을 위한 저장 공간의 낭비가 초래된다.
또한, 비컨 프레임에 비트맵 정보를 보냄으로써, 비컨 프레임 크기의 가변화 및 비컨 프레임 크기의 증가를 초래한다.
또한, 기존 비컨 스케줄링 방법에서는 여전히 잠재적인 충돌 가능성이 존재하고, 노드의 연결이 비컨 수신에만 의존하여 해당 노드가 영원히 비컨을 수신할 수 없는 가능성이 있으므로 특정 노드의 네트워크 연결을 불가능하게 만들 수 있다.
또한, 비컨 스케줄링을 위해 매번 전체 주위 노드들에 할당된 슬롯 값을 비교하고 이들 값을 비트맵으로 표현하여 저장 및 전송해야 함으로써, 이에 따른 오버헤드로 인하여 스케줄링 알고리즘의 복잡성을 초래할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 네트워크 형성 시간을 단축할 수 있는 비컨 스케줄링 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.
또한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 최소의 저장 공간을 사용하면서 비컨 프레임 크기를 최소화할 수 있는 비컨 스케줄링 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.
또한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상호 간섭이 없는 슬롯을 재사용하는 비컨 스케줄링 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.
위의 과제를 위한 본 발명의 특징에 따른 비컨 스케줄링 방법은, 무선 네트워크에서의 비컨 스케줄링을 수행하는 방법이며, 상기 무선 네트워크 진입하고자 하는 제1 디바이스가 연결 요청 메시지를 전송하는 단계; 상기 제1 디바이스가 상기 연결 요청 메시지를 수신한 제2 디바이스로부터 후보 슬롯값을 포함하는 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 제1 디바이스가 후보 슬롯값에 따라 슈퍼 프레임 슬롯을 할당하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 제1 디바이스는 웨이크업 상태가 되자마자 상기 연결 요청 메시지를 브로드캐스트 할 수 있다. 또한 상기 제1 디바이스는 전 채널에 걸쳐서 상기 연결 요청 메시지를 전송하고, 설정된 시간이 경과된 다음에 상기 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 수신할 수 있다.
또한 상기 무선 네트워크에 진입한 각 디바이스들은 주변 노드들에 대한, 비컨 신호 송신을 위하여 할당된 슈퍼 프레임에 대한 슈퍼프레임 인덱스 값과, 비컨 스케줄링을 위한 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 포함하는 인덱스 정보를 관리할 수 있다.
이러한 특징을 가지는 비컨 스케줄링 방법에서, 상기 할당하는 단계는 상기 제1 디바이스가 상기 후보 슬롯값에 따라 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스값을 설정하는 단계; 및 상기 제1 디바이스가 상기 후보 슬롯값에 따라 자신의 슈퍼프레임 인덱스값을 설정하여 슈퍼프레임을 할당하는 단계를 포함할 수 있다.
또한 비컨 스케줄링 방법은 상기 제1 디바이스가 할당된 슈퍼프레임에 대한 정보를 포함하는 슈퍼프레임 사용 통보 메시지를 브로드캐스트 하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따른 비컨 스케줄링 방법은, 무선 네트워크에서 비컨 스케줄링을 수행하는 방법이며, 제1 디바이스로부터의 연결 요청 메시지를 상기 무선 네트워크에 진입한 제2 디바이스가 수신하는 단계; 상기 제2 디바이스가 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값에 미리 설정된 값을 더한 값을 후보 슬롯값으로 설정하는 단계; 및 상기 제2 디바이스가 후보 슬롯값과 자신의 식별자를 포함하는 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 상기 제1 디바이스로 전송하는 단계를 포함한다.
이러한 비컨 스케줄링 방법은, 상기 제2 디바이스가 상기 제1 디바이스를 포함하는 네트워크 디바이스로부터, 상기 네트워크 디바이스의 슈퍼프레임 슬롯 할당에 관련된 정보를 포함하는 슈퍼프레임 사용 통보 메시지를 수신하는 단계; 및 상기 제2 디바이스가 상기 슈퍼프레임 사용 통보 메시지에 포함되어 있는 상기 정보를 토대로 자신의 슈퍼프레임 할당을 선택적으로 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 슈퍼프레임 사용 통보 메시지에 포함되어 있는 상기 정보는 상기 네트워크 디바이스에게 할당된 슈퍼프레임에 대응하는 슈퍼프레임 인덱스 값, 상기 네트워크 디바이스의 부모 노드의 식별자, 상기 부모 노드에 할당된 슈퍼프레임에 대응하는 슈퍼프레임 인덱스 값을 포함할 수 있다.
이러한 경우, 상기 선택적으로 변경하는 단계는,
상기 수신된 슈퍼프레임 사용 통보 메시지로부터 추출된 상기 네트워크 디바이스의 슈퍼프레임 인덱스 값과 상기 제2 디바이스의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 비교하는 제1 비교 단계; 상기 수신된 슈퍼프레임 사용 통보 메시지로부터 추출된 상기 부모 식별자와 상기 제2 디바이스의 식별자를 비교하는 제2 비교 단계; 상기 수신된 슈퍼프레임 사용 통보 메시지로부터 추출된 상기 네트워크 디바이스의 부모 노드의 슈퍼프레임 인덱스 값과 상기 제2 디바이스의 슈퍼프레임 인덱스 값을 비교하는 제3 비교 단계; 및 상기 제1 비교 단계의 비교 결과, 상기 제2 비교 단계의 비교 결과, 그리고 상기 제3 비교 단계의 비교 결과 중 적어도 하나를 토대로, 상기 제2 디바이스의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값과 상기 제2 디바이스의 슈퍼프레임 인덱스 값을 선택적으로 재설정하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 선택적으로 재설정하는 단계는, 상기 제2 디바이스의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값과 상기 제2 디바이스의 슈퍼프레임 인덱스 값을 각각 기존 값으로 유지하는 제1 재설정 단계; 상기 제2 디바이스의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 미리 설정된 값에 따라 소정값 증가시켜 재설정하고, 상기 제2 디바이스의 슈퍼프레임 인덱스 값은 기존 값으로 유지하는 제2 재설정 단계; 및 상기 제2 디바이스의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 미리 설정된 제1 값에 따라 증가시키고, 상기 제1 값에 따라 증가된 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 미리 설정된 제2 값에 따라 증가시켜서 상기 제2 디바이스의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값으로 재설정하고, 상기 재설정된 제2 디바이스의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값에 따라 상기 제2 디바이스의 슈퍼프레임 인덱스 값을 재설정하는, 제3 재설정 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 특징에 따른 비컨 스케줄링 장치는, 무선 네트워크에서의 비컨 스케줄링을 수행하는 장치이며, 상기 무선 네트워크로의 연결을 요청하는 연결 요청 메시지를 브로드캐스트 하는 연결 요청부; 상기 무선 네트워크에 이미 가입되어 있는 디바이스로부터 후보 슬롯값을 포함하는 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 수신하는 후보 슬롯 수신부; 및 상기 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지로부터 추출한 후보 슬롯 값에 따라 슈퍼프레임 할당을 수행하는 슬롯 할당부를 포함하고, 상기 후보 슬롯값은 상기 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 송신한 디바이스에 할당된 슈퍼프레임에 대응하는 대표 슈퍼프레임 인덱스 값에 미리 설정된 값이 더한 값으로 이루어진다.
이러한 특징을 가지는 비컨 스케줄링 장치는, 상기 슬롯 할당부에 의한 슈퍼프레임 할당에 대응하는 슈퍼프레임 인덱스 값과 상기 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 전송한 디바이스의 식별자, 그리고 상기 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 전송한 디바이스의 슈퍼프레임 인덱스 값을 포함하는 슈퍼프레임 사용 통보 메시지를 생성하여 브로드캐스트 하는 사용 통보부; 그리고 상기 무선 네트워크 상의 다른 디바이스로부터 슈퍼프레임 사용 통보 메시지를 수신한 경우, 상기 수신된 메시지로부터 추출한 다른 디바이스의 슈퍼프레임 인덱스값을 토대로 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값을 변경해야 하는지를 판단하고, 판단 결과에 따라 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값을 선택적으로 변경하는 충돌 회피부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 메쉬 기반의 무선 통신 시스템에서, 대표 슈퍼프레임 슬롯 인덱스와 능동적인 연결 요청 방법을 비컨 스케줄링을 수행한다. 그 결과, 주기적인 비컨에 의존하는 수동적인 네트워크 연결 방식이 아닌 능동적인 네트워크 연결 수행으로 네트워크 형성 시간이 단축되는 효과가 있다.
또한, 고정된 크기(예를 들어, 1 바이트 또는 2 바이트)의 대표 슈퍼프레임 인덱스 만을 사용하기 때문에, 최소로 저장 공간을 사용할 수 있으며, 특히 변 노드들의 슈퍼프레임 인덱스 정보를 저장하기 위해 비트맵에 의존하는 경우에 발생하는 네트워크 크기 예측의 어려움과, 비트맵 크기가 네트워크 사이즈에 비례하는 문제점을 해소할 수 있다.
또한, 슬롯 할당을 요청하는 노드에게 미리 후보 슬롯을 할당하여 해당 슬롯 정보만 전송함으로써, 비컨 슬롯의 크기를 감소시키면서 그 크기를 고정시킬 수 있는 효과가 제공된다.
또한, 상호 협력기반의 분산형 슬롯 할당 방식을 사용하기 때문에 두 홉 이상 떨어진 노드들 간에 동일한 슬롯을 사용할 수 있다. 따라서 노드들간에 충돌 없이 슈퍼프레임 슬롯의 사용률을 증가 시킬 수 있는 효과가 제공된다.
또한, 능동적인 네트워크 참가 기능을 통하여 동일한 슬롯을 사용하는 노드를 탐지하고 이를 해당 노드에 통보하여 다른 슬롯을 할당 할 수 있기 때문에 잠재적 비컨 충돌 가능성을 해결할 수 있다.
또한, 비컨 스케줄링을 위해 사용되는 변수를 간략하게 하고, 매번 전체 주위 노드의 슬롯 값을 비교하여야 하는 오버헤드를 제거하여 알고리즘의 초경량화를 실현할 수 있다.
도 1은 슈퍼프레임의 구조를 나타낸 도이다.
도 2는 무선 네트워크 시스템에서, 비트맵을 이용하여 비컨 스케줄링을 수행하는 것을 나타내는 예시도이다.
도 3은 비트맵을 이용한 비컨 스케줄링시 잠재적인 충돌이 발생되는 환경을 나타낸 도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 비컨 스케줄링 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 비컨 스케줄링 방법이 적용되는 네트워크 환경을 나타낸 예시도이다.
도 8은 도 7에 따른 비컨 스케줄링에 따라 각 노드에 할당된 슈퍼프레임 슬롯을 나타낸 도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 비컨 스케줄링 방법에 따라 비컨 충돌이 회피되는 과정을 나타낸 예시도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 비컨 스케줄링 장치의 구조도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 슈퍼프레임의 구조를 나타낸 도이다.
네트워크를 구성하는 각 노드들은 활성 상태와 비활성 상태로 동작하는데, 활성 상태와 비활성 상태를 반복하는 듀티 사이클링(duty-cycling)을 하기 위하여 슈퍼 프레임을 이용하여 비컨의 송신 시간을 관리하는 비컨 스케줄링을 수행한다.
슈퍼프레임은 도 1에서와 같이, 비컨을 송수신하는 비컨 구간(Beacon Tx, Beacon Rx), CSMA/CA((carrier sense multiple access)/(collision avoidance) 방식으로 채널에 접근하는 CAP(contention access period)을 포함하며, 경쟁이 없는 CFP(contention free period), 그리고 전력 소모 방지를 위한 비활동 구간을 선택적으로 포함한다. 여기서 비컨 구간과 CAP를 활동 구간이라고 하며, 활동 구간은 SO(Superframe Order), BO(Beacon Order)의 매개 변수를 이용하여 조절될 수 있다. SO는 슈퍼 프레임의 길이와 관련되고, BO는 네트워크를 시작하고 관리하는 최상위 노드인 PNC(PAN coordinator)가 비컨 프레임을 전송하는 간격인 BI(Beacon Interval)와 관련된다. 그리고 SD(Superframe Duration)는 슬롯화(slotted)되어 이루어진다. 네트워크 내의 노드는 자신의 이웃 노드로부터 정보를 수신하여 비어 있는 SD를 선택함으로써 비컨 스케줄링을 수행한다.
도 2는 무선 네트워크 시스템에서, 비트맵을 이용하여 비컨 스케줄링을 수행하는 것을 나타내는 예시도이다.
첨부한 도 2에서와 같이, 각 노드는 자식(child) 노드이면서 부모(parents) 노드가 되는데, 자신에게 연결될 노드들이 있는지를 알기 위하여 지속적으로 비컨 프레임을 방송하고, 사용 가능한 주파수 채널을 스캔한다. 비컨 할당 정보는 비트맵으로 표현되며, 각 노드는 비트맵으로부터 슬롯이 비어 있는 슈퍼 프레임을 자신의 비컨 전송을 위한 슈퍼 프레임으로 선택할 수 있다.
예를 들어, 도 1에서와 같이, 하나의 노드(N1)은 자신의 비트맵 값을 "1000 0000"로 설정하고 자신의 슈퍼프레임의 인덱스 값을 "1000 0000"로 설정한다(S1). 노드 1(N1)은 자신의 슈퍼 프레임을 통하여 비컨을 브로드캐스트 하며, 이에 따라 노드 2(N2)와 노드 3(N3)가 비컨을 수신하게 된다(S2.1, S2.2).
비컨을 수신한 노드 2(N2)와 노드 3(N3)는 자신의 비트 맵과 슈퍼 프레임 인덱스 값을 설정하는데, 여기서 노드 2(N2)는 비트맵 값으로 "1100 0000"을 설정하고, 슈퍼프레임 인덱스 값으로 "0100 0000"을 설정한다(S3.1). 또한, 노드 3(N3)은 비트 맵 값으로 "1100 0000"을 설정하고, 슈퍼프레임 인덱스 값으로 "0100 0000"을 설정한다(S3.2).
이후 노드 2(N2)는 설정한 비트맵값과 슈퍼 프레임 인덱스 값을 포함하는 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 브로드캐스트 한다(S4.1, S4.2). 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 수신한 노드 1(N1)은 자신의 비트 맵 값을 "1000 0000"에서 "1100 0000"으로 변경하고, 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값 "1000 0000"은 그대로 유지한다(S5.1).
또한, 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 수신한 노드 3(N3)은 자신의 비트 맵 값을 "1100 0000"에서 "1110 0000"로 변경한다. 그러나 수신된 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지에 포함된 슈퍼프레임 인덱스 값이 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값과 일치함으로, 노드3(N3)은 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값을 "0100 0000"에서 "0010 0000"로 변경한다(S5.2). 그리고 노드 3(N3)은 변경된 슈퍼프레임 인덱스 값을 포함하는 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 브로드캐스트 한다(S6.1, S6.2).
노드3(N3)으로부터의 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 수신한 노드 1(N1)은 자신의 비트 맵 값을 "1100 0000"에서 "1110 0000"로 변경하고 슈퍼프레임 인덱스 값 "1000 0000"은 그대로 유지한다(S7.1). 또한, 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 수신한 노드 2(N2)는 자신의 비트 맵 값을 "1100 0000"에서 "1110 0000"로 변경하고 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값 "0100 0000"를 그대로 유지한다(S7.2).
이와 같이 노드1(N1)로부터의 비컨 송신에 따라 노드2(N2) 그리고 노드 3(N3)은 서로 충돌없는 슈퍼 프레임을 설정하는 스케줄링을 수행한다.
이후 노드 2(N2)가 비컨을 송신함에 따라, 위에 기술된 바와 같은 과정을 통하여, 노드 4(N4)와 노드 5(N5)가 수신되는 비컨에 따라 자신의 슈퍼 프레임 인덱스 값을 설정한다. 즉, 노드 4(N4)는 자신의 슈퍼 프레임 인덱스 값을 "0001 0000"로 설정하고(S13.1), 노드 5(N5)는 "0000 1000"으로 설정한다(S11.2). 그리고 노드3(N3)은 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값 "0010 0000"을 그대로 유지한다(S13.3)
또한 노드 3(N3)가 비컨을 송신함에 따라, 위에 기술된 바와 같은 과정을 통하여, 노드 5(N5)와 노드 6(N6)이 수신되는 비컨에 따라 자신의 슈퍼 프레임 인덱스 값을 설정한다. 즉, 노드 5(N5)는 자신의 슈퍼 프레임 인덱스 값 "0000 1000"을 유지하고, 노드 6(N6)은 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값을 "0000 0100"로 설정한다(S15).
이러한 과정을 통하여 노드 2(N2) 내지 노드 6(N6)들은 서로 충돌 없는 슈퍼 프레임을 설정하는 스케줄링을 수행한다.
한편 노드 4(N4)가 비컨을 브로드캐스트 하면, 위에 기술된 바와 같은 과정을 통하여, 노드 7(N7)과 노드 8(N8)이 수신되는 비컨에 따라 자신의 슈퍼 프레임 인덱스 값을 설정한다. 즉, 노드 7(N7)는 자신의 슈퍼 프레임 인덱스 값을 "0000 0100"로 설정하고(S23.1), 노드 8(N8)은 "0000 0010"으로 설정한다(S27.1). 그리고 노드4(N4)는 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값 "0001 0000"을 그대로 유지하고(S23.2), 노드5(N5)도 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값 "0000 1000"을 그대로 유지한다(S23.3)
또한 노드 5(N5)가 비컨을 브로드캐스트 하면, 위에 기술된 바와 같은 과정을 통하여, 노드 9(N9)가 수신되는 비컨에 따라 자신의 슈퍼 프레임 인덱스 값을 설정한다. 즉, 노드 9(N9)는 자신의 슈퍼 프레임 인덱스 값을 "0000 0001"로 설정한다(S25). 그리고 노드 8(N8)은 자신의 슈퍼 프레임 인덱스 값 "0000 0010"을 유지하고(S27.1), 노드 6(N6)도 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값 "0000 0100"을 그대로 유지한다(S27.3).
또한 노드 6(N6)이 비컨을 브로드캐스트 하면, 위에 기술된 바와 같은 과정을 통하여, 노드 10(N10)이 수신되는 비컨에 따라 자신의 슈퍼 프레임 인덱스 값을 설정한다. 즉, 노드 10(N10)은 자신의 슈퍼 프레임 인덱스 값을 "0000 0000 1"로 설정한다(S29). 그리고 노드 9(N9)은 자신의 슈퍼 프레임 인덱스 값 "0000 0001"을 유지하고(S31.1), 노드 6(N6)도 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값 "0000 0100"을 그대로 유지한다(S31.2).
위에 기술된 바와 같은 비트맵을 이용한 비컨 스케줄링을 통하여, 각 노드들이 충돌 없이 비컨을 송신할 슈퍼프레임을 설정할 수 있다.
그러나 이와 같은 비컨 스케줄링시 충돌이 발생할 가능성이 높다.
도 3은 비트맵을 이용한 비컨 스케줄링시 잠재적인 충돌이 발생되는 환경을 나타낸 도이다.
위에 기술된 바와 같은 비트맵 기반의 비컨 스케줄링에서는 비어 있는 슬롯 중 가장 작은 슬롯을 선택한다. 이 경우에 1 홉을 형성하는 토폴로지에서 서로 듣지 못하는 노드들이 같은 슬롯을 할당하기 때문에, 비컨에 의해 연결을 수행해야 하는 노드는 같은 슬롯에서 전송되는 두 노드의 비컨들이 충돌되어 비컨 수신이 불가능하게 된다. 그 결과 해당 노드는 네트워크에 영원히 연결되지 못한다.
보다 구체적으로 설명하면, 도 3에 예시된 바와 같이, 노드 1(N1)은 자신의 비트 맵 값을 "1000 0000"로 설정하고 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값을 "1000 0000"로 설정하고(S1) 비컨을 브로드캐스트 하면, 노드 2(N2)와 노드 3(N3)은 비컨을 수신한다(S2.1, S2.2).
이에 따라 노드 2(N2)가 자신의 비트 맵값을 "1100 0000"으로 설정하고 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값을 "0100 0000"으로 설정하고, 노드 3(N3)이 자신의 비트 맵값을 "1100 0000"으로 설정하고(S3.1), 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값을 "0100 0000"으로 설정한다(S3.2). 이후 노드 2(N2)가 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 브로드캐스트 하며(S4), 또한 노드 3(N3)도 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 브로드캐스트 한다(S5.2). 그리고 노드 2(N2)은 비컨을 브로드캐스트 한다(S5.1).
이와 같이 노드 2(N2)와 노드 3(N3)가 동일한 슈퍼 프레임 인덱스 값을 사용함에 따라 노드 1(N1)은 충돌 메시지를 노드 3(N3)으로 전송한다(S6). 이에 따라 노드 3(730)는 충돌 메시지에 따라 자신의 비트 맵 값을 "1110 0000"로 설정하고, 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값을 "0010 0000"로 변경한다(S8.1).
한편 노드 2(N2)로부터의 비컨을 수신한 노드 4(N4)는 자신의 비트 맵 값을 "1110 0000"으로 설정하고 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값을 "0010 0000"으로 설정한다(S7.1). 그리고 노드 4(N4)는 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 브로드캐스트 한다(S7.2). 노드 4(N4)로부터의 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 수신한 노드 2(N2)는 자신의 비트 맵 값을 "1100 0000"에서 "1110 0000"로 변경하여 설정하고 슈퍼프레임 인덱스 값"0100 0000"은 그대로 유지한다(S9.2). 또한, 노드 3(N3)는 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 노드 1(N1)로 보낸다. 노드 3(N3)로부터의 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 수신한 노드 1(N1)은 자신의 비트 맵 값을 "1100 0000"에서 "1110 0000"로 변경하고, 슈퍼프레임 인덱스 값 "1000 0000"을 그대로 유지한다(S9.1).
이러한 비컨 스케줄링에 따라, 노드 3(N3)과 노드 4(N4)가 동일한 슈퍼 프레임 인덱스 값 "0010 0000"을 설정한 상태에서, 노드 3(N3)과 노드 4(N4)가 비컨을 브로드캐스트하면 비컨 충돌이 발생되어, 노드 5(N5)는 비컨을 수신하지 못한다(S10.1, S10.2).
이와 같이, 도 3과 같은 환경하에서 비트맵 기반으로 비컨 스케줄링을 수행할경우, 1 홉을 형성하는 토폴로지에서 서로 듣지 못하는 노드들이 같은 슬롯을 할당하여 비컨 충돌이 발생할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서는 비트맵 기반으로 비컨 스케줄링을 수행하지 않고, 대표 슈퍼프레임 슬롯 인덱스와 능동적인 연결 요청을 토대로 비컨 스케줄링을 수행한다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 비컨 스케줄링 방법을 나타낸 흐름도이다.
본 발명의 실시 예에서는 무선 네트워크의 연결을 원하는 디바이스가 수동적인 채널 스캔 과정을 통하여 연결을 하는 것이 아니라, 능동적으로 네트워크로의 연결을 요청한다.
본 발명의 실시 예에서, 각 디바이스는 주변 노드에 대한 정보를 관리하는 테이블을 포함하고 또한 대표 슈퍼프레임 인덱스 정보를 관리하는 테이블을 포함한다. 각 노드별로 비컨을 송신하기 위한 슈퍼 프레임의 슬롯에 대응하는 인덱스 이외에, 대표 슈퍼프레임 인덱스를 사용한다. 따라서 각 노드가 관리하는 대표 슈퍼프레임 인덱스 정보에는 실질적으로 사용하는 슈퍼프레임의 인덱스 값과 이에 대응하여 설정되는 대표 슈퍼프레임 인덱스값이 포함된다.
본 발명의 실시 예에서는 연결 요청에 따라 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 이용하여 후보 슬롯값을 할당하며, 이러한 후보 슬롯값에 따라 슈퍼프레임이 설정된 경우, 대표 슈퍼프레임 인덱스 값, 식별자(ID), 그리고 슈퍼프레임 인덱스 값을 이용하여 슈퍼프레임 재설정을 수행하여 비컨 충돌을 방지한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 비컨 스케줄링 방법에서 연결 요청에 따른 처리 과정을 나타낸 흐름도이다.
무선 네트워크로의 연결을 원하는 디바이스(이하, 제1 디바이스라고 명명함)가 능동적으로 전 채널에 걸쳐 연결 요청 메시지를 브로드캐스트 한다. 여기서 디바이스는 CSMA/CA(carrier sense multiple access)/(collision avoidance)에 따라 연결 요청 메시지를 브로드 캐스트 할 수 있으며, 순서대로 전 채널에 걸쳐서 연결 요청 메시지를 브로드캐스트 할 수 있다.
제1 디바이스로부터의 연결 요청 메시지를 수신한 다른 디바이스들 중에서, 네트워크에 이미 가입(join)된 디바이스가 이후의 후보 슈퍼프레임 슬롯 할당 과정을 수행한다(S100).
연결 요청 메시지를 수신한 디바이스(이하, 제2 디바이스라고 명명함)는 자신의 현재 대표 슈퍼프레임 인덱스 값에 소정값(예를 들어, 1)을 더한다(S110). 그리고 소정값이 더해진 대표 슈퍼프레임 인덱스값을 연결을 요청한 제1 디바이스의 후보 슈퍼프레임으로 설정한다(S130).
이후 제2 디바이스는 설정된 후보 슈퍼프레임의 인덱스값 즉, 후보 슬롯값을 포함하는 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 제1 디바이스로 유니캐스트 한다(S140). 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지에는 메시지를 전송하는 디바이스의 식별자(예를 들어, ID)와, 해당 디바이스의 슈퍼프레임 인덱스값이 추가적으로 저장되어 있다. 여기서 전송되는 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지에는 제1 디바이스의 식별자와 슈퍼프레임 인덱스 값이 포함된다.
다음에는 연결 요청 메시지를 전송한 다음에 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 수신한 경우의 처리 과정에 대하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 비컨 스케줄링 방법에서 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 처리하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
연결 요청 메시지를 전송한 디바이스 즉, 제1 디바이스가 네트워크에 이미 진입되어 있는 디바이스 즉, 제2 디바이스로부터 전송된 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 수신하면(S200), 제1 디바이스는 수신된 메시지로부터 후보 슬롯 값과 이를 전송한 디바이스의 ID(이하, 부모 ID라고 명명함)를 추출한다(S210).
제1 디바이스는 추출한 후보 슬롯 값에 따라 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값과 슈퍼 프레임 인덱스 값을 설정한다(S220, S230). 즉, 후보 슬롯값을 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값으로 설정하고, 또한 후보 슬롯값을 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값으로 설정한다.
그리고 자신의 새로운 슈퍼프레임 인덱스 값과 자신의 부모 ID(예: 제2 디바이스의 ID)와 부모 노드의 슬롯 정보를 포함하는 슈퍼프레임 사용 통보 메시지를 생성하고, 생성된 슈퍼프레임 사용 통보 메시지를 브로드캐스트 한다(S240, S250). 여기서 부모 노드의 슬롯 정보는 부모 노드의 슈퍼프레임 인덱스 값을 포함한다.
다음에는 이러한 슈퍼프레임 사용 통보 메시지를 수신한 디바이스가 동작하는 과정에 대하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 비컨 스케줄링 방법에서 슈퍼프레임 사용 통보 메시지를 처리하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
슈퍼프레임 사용 통보 메시지를 수신한 디바이스(이하, 설명의 편의상 제3 디바이스라고 명명하며, 제3 디바이스는 제2 디바이스일 수도 있다.)는, 수신한 메시지에서 사용하고자 하는 슬롯 값 즉, 자식 노드(여기서는 제1 디바이스)의 슈퍼프레임 인덱스 값과, 부모 ID, 그리고 부모 노드의 슈퍼프레임 인덱스 값을 추출한다(S300, S310).
제3 디바이스는 추출된 자식 노드의 슈퍼프레임 인덱스 값과 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 비교한다(S320). 비교 결과, 수신된 메시지로부터 추출된 자식 노드의 슈퍼프레임 인덱스 값이 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값보다 크면, 추출된 자식 노드의 슈퍼프레임 인덱스 값에 따라 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 변경한다 (S330).
그러나 비교 결과 수신된 메시지로부터 추출된 자식 노드의 슈퍼프레임 인덱스 값이 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값보다 크지 않다면, 자신의 ID와 추출된 부모 ID가 동일한지를 판단한다(S340). 판단 결과, 자신의 ID와 추출된 부모 ID가 동일한 경우에는 이후의 과정을 무시하고 종료한다 (S350). 이러한 경우에는 대표 슈퍼프레임 인덱스 값과 슈퍼프레임 인덱스 값이 기존 값을 그대로 유지한다.
반면, 판단 결과 자신의 ID와 추출된 부모 ID가 동일하지 않은 경우에, 제3 디바이스는 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값과 수신한 메시지로부터 추출한 부모 노드의 슈퍼프레임 인덱스 값을 비교한다(S360). 비교 결과 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값과 수신한 메시지로부터 추출한 부모 노드의 슈퍼프레임 인덱스 값이 동일한 경우, 제3 디바이스는 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 소정값(예를 들어, 1) 증가시킨다(S370). 그리고 증가된 값에 따라 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값을 변경한다(S380). 그리고 변경된 슈퍼프레임 인덱스 값을 포함하는 슈퍼프레임 사용 통보 메시지를 브로드캐스트한다(S390).
반면, 비교 결과, 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값과 수신한 메시지로부터 추출한 부모 노드의 슈퍼프레임 인덱스 값이 동일하지 않은 경우, 제3 디바이스는 이후의 과정을 무시한다(S350). 이에 따라 제3 디바이스의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값과 슈퍼프레임 인덱스 값이 기존 값을 그대로 유지한다.
한편 단계(S330)에서 추출된 자식 노드의 슈퍼프레임 인덱스 값에 따라 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 변경한 다음에도, 자신의 ID와 추출된 부모 ID가 동일한지를 판단하고, 판단 결과, 자신의 ID와 추출된 부모 ID가 동일한 경우에는 이후의 과정을 무시하고 종료한다. 이러한 경우에는 제3 디바이스의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값만이 단계(S330)에서 변경된 값으로 재설정되고, 제3 디바이스의 슈퍼프레임 인덱스 값은 원래의 값으로 유지된다.
그러나 단계(S330)에서 추출된 자식 노드의 슈퍼프레임 인덱스 값에 따라 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 변경한 다음에 자신의 ID와 추출된 부모 ID가 동일하지 않고, 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값과 메시지로부터 추출한 부모 노드의 슈퍼프레임 인덱스 값이 동일한 경우에는 단계(S330)에서 변경된 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 다시 소정값(예를 들어, +1) 증가시켜 다시 설정하고, 이에 따라 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값도 변경하여, 비컨 충돌을 회피한다.
물론 수신된 메시지로부터 추출된 자식 노드의 슈퍼프레임 인덱스 값이 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값보다 크지 않고, 자신의 ID와 추출된 부모 ID가 동일하지 않으며, 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값과 메시지로부터 추출한 부모 노드의 슈퍼프레임 인덱스 값이 동일한 경우에는, 자신의 현재 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 소정값 증가시켜 다시 설정하고, 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값도 변경하여, 비컨 충돌을 회피한다.
이러한 과정을 통하여 제2 디바이스가 설정한 슈퍼프레임 인덱스 값이 다른 디바이스들의 슈퍼프레임 인덱스 값들과의 충돌이 없는 값으로 설정됨으로써, 제2 디바이스는 설정된 슈퍼프레임 인덱스 값에 대응하는 슈퍼 프레임을 통하여 비컨 신호를 전송할 수 있다.
그 결과 기존 비컨 스케줄링시에 발생되는 긴 네트워크 형성시간, 저장 공간의 낭비, 비컨 프레임 사이즈의 가변성과 비대화, 알고리즘의 복잡성 등 다양한 문제점을 해결할 수 있다.
다음에는 이러한 과정들을 토대로 한 본 발명의 실시 예에 따른 비컨 스케줄링 방법을 인덱스 값을 예로 들어 보다 구체적으로 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 비컨 스케줄링 방법이 적용되는 네트워크 환경을 나타낸 예시도이다.
각 디바이스는 웨이크업(wake up) 상태에서 연결 요청 메시지를 전송하여 네트워크 진입을 시도할 수 있다. 연결 요청 메시지를 받은 디바이스 중 이미 네트워크에 진입한 하나의 디바이스 즉, 노드는 현재 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 정보를 토대로 후보 슬롯을 미리 할당하여 해당하는 후보 슬롯값을 통보 해준다. 이를 수신한 디바이스는 후보 슬롯값에 따라 자신의 슬롯을 할당하고 이에 대한 사용 통보를 수행하여, 자신 주위의 노드로 자신이 사용하는 슬롯을 알린다. 특히, 본 발명의 실시 예에서는 주변 노드의 슬롯 할당 정보가 대표 슈퍼프레임 인덱스로 나타내어 두 홉 이상 떨어진 노드 간에 슬롯 재사용이 가능하다. 노드의 증가에도 불구하고, 고정된 값으로 주위 노드의 할당 정보 관리와 자신의 슬롯 표현이 가능하다.
이러한 과정을 토대로, 도 7을 참조하면, 예를 들어, 이미 네트워크에 진입한 노드 1(N11)은 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 "1"로 설정하고 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값을 "1"로 설정한다(S1). 이러한 상태에서 네트워크의 연결을 원하는 노드 2(N22)와 노드 3(N33)은 연결 요청 메시지를 브로드캐스트 한다(S2.1, S2.2).
연결 요청 메시지를 수신한 노드 1(N11)은 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 +1 증가시켜 "2"로 변경하고, 변경된 대표 슈퍼프레임 인덱스 값 "2"를 후보 슬롯값으로 설정한다. 그리고 후보 슬롯값 "2"와 자신의 ID를 포함하는 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 노드 2(N22)으로 전송한다(S3).
노드 1(N11)로부터 전송된 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 수신한 노드 2(N22)는 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지로부터 추출한 후보 슬롯값 "2"에 따라 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 "2"로 설정하고 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값을 "2"로 설정한다(S4). 그리고 설정한 슈퍼프레임 인덱스 값과 부모 ID(즉, 노드 1의 ID), 그리고 부모 노드의 슈퍼프레임 인덱스값(즉, 노드 1의 슈퍼프레임 인덱스 값 "2")을 포함하는 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 브로드캐스트 한다.
슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 수신한 노드 1(N11)은 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지로부터 추출한 노드 2의 슈퍼프레임 인덱스 값이 "2"로서 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값 "1"보다 크므로, 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 "1"에서 "2"로 변경한다(S6). 그리고 노드 1(N11)은 자신의 ID와 메시지에서 추출한 부모 ID가 동일함으로 자신의 슈퍼 프레임 인덱스 값 "1"은 그대로 유지한다.
한편, 노드 3(N33)으로부터의 전송되는 연결 요청 메시지를 노드 1(N11)이 수신한 경우에도, 노드 1(N11)은 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 노드 3(N33)으로 보낸다(S3). 이 경우 노드 1(N11)은 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값 "2"를 +1 증가시킨 후보 슬롯값 "3"과 자신의 ID를 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지에도 포함시켜 전송한다.
노드 3(N33)은 노드 1(N11)로부터의 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 수신하고, 수신된 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지로부터 추출한 후보 슬롯값에 따라 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 "3"으로 설정하고, 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값을 "3"으로 설정한다(S8). 그리고 설정한 슈퍼프레임 인덱스 값과 부모 ID(즉, 노드 1의 ID)와 부모 노드의 슈퍼프레임 인덱스 값(여기서는 노드 1의 슈퍼프레임 인덱스 값 "1")를 포함하는 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 브로드캐스트 한다(S9.1, S9.2).
노드 3(N33)으로부터의 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 수신한 노드 1(N11)은 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지로부터 추출한 노드 3의 슈퍼프레임 인덱스 값이 "3"으로서 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값 "2"보다 크므로, 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 "2"에서 "3"으로 변경한다. 그리고 노드 1(N11)은 자신의 ID와 메시지에서 추출한 부모 ID가 동일함으로 자신의 슈퍼 프레임 인덱스 값 "1"은 그대로 유지한다(S10.1).
또한, 노드 3(N33)으로부터 전송된 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 수신한 노드 2(N22)는 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지로부터 추출한 노드 3의 슈퍼프레임 인덱스 값이 "3"으로서 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값 "2"보다 크므로, 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 "2"에서 "3"으로 변경하여 설정한다. 그리고 노드 2(N11)은 자시의 ID와 수신된 메시지로부터 추출된 부모 ID가 다르지만, 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값 "2"이 수신된 메시지로부터 추출한 부모 노드의 슈퍼프레임 인덱스 값(여기서는 노드 1의 슈퍼프레임 인덱스값 "1")과 다르므로, 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값 "2"는 그대로 유지한다(S10.2).
이와 같이, 노드 2(N22)와 노드 3(N33)이 네트워크에 진입한 상태에서, 노드 4(N44)와 노드 5(N55) 그리고 노드 6(N66)이 네트워크에 진입하기 위하여, 연결 요청 메시지를 브로드캐스트 할 수 있다(S11.1, S1.2, S11.3, S11.4).
연결 요청 메시지를 수신한 노드 2(N22)는 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 노드 4(N44)로 보낸다(S12). 이 경우 노드 2(N22)는 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값 "3"를 +1 증가시킨 후보 슬롯값 "4"와 자신의 ID를 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지에도 포함시켜 전송한다.
노드 2(N22)로부터 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 수신한 노드 4(N44)는 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 후보 슬롯값에 따라 "4"로 설정하고, 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값을 "4"로 설정한다(S13). 그리고 이러한 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값과 부모 ID(즉, 노드 2의 ID), 그리고 부모 노드의 슈퍼프레임 인덱스값(여기서는 노드 2의 슈퍼프레임 인덱스 값 "2")을 포함하는 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 브로드캐스트 한다(S14).
이러한 노드 4(N44)로부터의 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 수신한 노드 2(N22)는 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지로부터 추출한 노드 4의 슈퍼프레임 인덱스 값이 "4"로서 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값 "3"보다 크므로, 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 "3"에서 "4"로 변경하여 설정하고 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값 "2"는 그대로 유지한다(S15).
한편 노드 5(N55)로부터 연결 요청 메시지를 수신한 노드 2(N22)는 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 노드 5(N55)으로 보낸다(S16). 여기서 노드 2(N22)는 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값 "4"를 +1 증가시킨 후보 슬롯값 "5"와 자신의 ID를 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지에 포함시켜 전송한다.
노드 2(N22)로부터의 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 수신한 노드 5(N55)는 후보 슬롯값에 따라 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 "5"로 설정하고 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값을 "5"로 설정한다(S17). 그리고 이러한 슈퍼프레임 인덱스 값과 부모 ID(즉, 노드 2의 ID), 그리고 부모 노드의 슈퍼프레임 인덱스 값(여기서는 노드 2의 슈퍼프레임 인덱스 값 "2")를 포함하는 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 브로드캐스트 한다(S18.1, S18.2, S18.3).
노드 5(N55)로부터 브로드캐스트된 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 수신한 노드 4(N44)는 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지로부터 추출한 노드 5의 슈퍼프레임 인덱스 값이 "5"로서 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값 "4"보다 크므로, 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 "4"에서 "5"로 변경하여 설정하고 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값 "4"는 그대로 유지한다(S19.1).
또한, 노드 5(N55)로부터 브로드캐스트된 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 수신한 노드 2(N22)는 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지로부터 추출한 대표 슈퍼프레임 인덱스 값이 "5"로서 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값 "4"보다 크므로, 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 "4"에서 "5"로 변경하여 설정하고 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값 "2"는 그대로 유지한다(S19.2).
또한, 노드 5(N55)로부터 브로드캐스트된 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 수신한 노드 3(N33)은 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지로부터 노드 5의 슈퍼프레임 인덱스 값이 "5"로서 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값 "3"보다 크므로, 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 "3"에서 "5"로 변경하여 설정하고 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값 "3"은 그대로 유지한다(S19.3).
한편 노드 6(N66)으로부터 연결 요청 메시지를 수신한 노드 3(N33)은 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값 "5"를 +1 증가시킨 후보 슬롯값 "6"을 포함하는 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 노드 6(N66)으로 보낸다(S20).
노드 3(N33)으로부터의 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 수신한 노드 6(N66)는 후보 슬롯값에 따라 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 "6"으로 설정하고, 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값을 "6"으로 설정한다(S17). 그리고 자신의 슈퍼프레임 값과 부모 ID(여기서는 노드 3의 ID), 그리고 부모 노드의 슈퍼프레임 인덱스 값(여기서는 노드 3의 슈퍼프레임 인덱스 값 "3")를 포함하는 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 브로드캐스트 한다(S22.1, S22.2).
노드 6(N66)으로부터 브로드캐스트된 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 수신한 노드 5(N66)은 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지로부터 추출한 노드 6의 슈퍼프레임 인덱스 값이 "6"으로서 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값 "5"보다 크므로, 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 "5"에서 "6"으로 변경하여 설정하고 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값 "5"는 그대로 유지한다(S23.1).
또한, 노드 6(N66)으로부터 브로드캐스트된 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 수신한 노드 3(N33)은 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지로부터 추출한 노드 6의 슈퍼프레임 인덱스 값이 "6"으로서 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값 "5"보다 크므로, 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 "5"에서 "6"로 변경하여 설정하고 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값 "3"은 그대로 유지한다(S23.2).
이와 같이, 노드 4(N44), 노드 5(n55), 그리고 노드 6(N66)이 네트워크에 진입한 상태에서, 노드 7(N77)와 노드 8(N88), 노드 9(N99), 그리고 노드 10(N10)이 네트워크에 진입하기 위하여, 연결 요청 메시지를 브로드캐스트 할 수 있다(S24.1, S24.2, S24.3, S24.4, S24.5, S24.6).
노드 7(N77)로부터의 연결 요청 메시지를 수신한 노드 4(N44)는 자신의 대표 슈퍼 프레임 값 "5"에서 +1 증가시킨 후보 슬롯값 "6"을 포함하는 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 노드 7(N77)로 보낸다(S25).
노드 4(N44)로부터의 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 수신한 노드 7(N77)은 후보 슬롯값에 따라 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 "6"으로 설정하고 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값을 "6"으로 설정한다(S26). 그리고 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값과 부모 ID(여기서는 노드 4의 ID), 그리고 부모 노드의 슈퍼프레임 인덱스 값(여기서는 노드 4의 슈퍼프레임 인덱스 값)을 포함하는 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 브로드캐스트 한다(S27).
노드 7(N77)로부터 브로드캐스트된 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 수신한 노드 4(N44)는 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지로부터 추출한 노드 7의 슈퍼프레임 인덱스 값이 "6"이 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값 "5"보다 크므로, 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 "5"에서 "6"로 변경하여 설정하고 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값 "4"는 그대로 유지한다(S28).
또한 노드 8(N88)로부터 연결 요청 메시지를 수신한 노드 4(540)는 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값 "6"를 +1 증가시킨 후보 슬롯값 "7"을 포함하는 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 노드 8(N88)으로 보낸다(S29).
후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 수신한 노드 8(N88)은 후보 슬롯값에 따라 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 "7"로 설정하고 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값을 "7"로 설정한다(S30). 그리고 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값과 부모 ID(여기서는 노드 4의 ID), 그리고 부모 노드의 슈퍼프레임 인덱스 값(여기서는 노드 4의 슈퍼프레임 인덱스 값)을 포함하는 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 브로드캐스트 한다(S31.1, S31.2, S31.3).
노드 8(N88)로부터의 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 수신한 노드 7(N77)은 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지로부터 추출한 노드 8의 슈퍼프레임 인덱스 값이 "7"이 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값 "6"보다 크므로, 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 "6"에서 "7"로 변경하여 설정하고 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값 "6"은 그대로 유지한다(S32.1).
또한, 노드 8(N88)로부터의 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 수신한 노드 4(N44)는 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지로부터 추출한 노드 8의 슈퍼프레임 인덱스 값 "7"이 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값 "6"보다 크므로, 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 "6"에서 "7"로 변경하여 설정하고 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값 "4"는 그대로 유지한다(S32.2).
또한, 노드 8(N88)로부터의 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 수신한 노드 5(N55)은 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지로부터 추출한 노드 8의 슈퍼프레임 인덱스 값이 "7"이 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값 "6"보다 크므로, 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 "6"에서 "7"로 변경하여 설정하고 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값 "5"는 그대로 유지한다(S32.3).
한편 노드 9(N99)로부터 연결 요청 메시지를 수신한 노드 5(N55)는 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 "7"에서 +1 증가시킨 후보 슬롯값 "8"을 포함하는 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 노드 9(N99)로 보낸다(S33).
후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 수신한 노드 9(590)은 후보 슬롯값에 따라 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 "8"로 설정하고 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값을 "8"로 설정한다(S34). 그리고 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값과 부모 ID(여기서는 노드 5의 ID), 그리고 부모 노드의 슈퍼프레임 인덱스 값(여기서는 노드 5의 슈퍼프레임 인덱스 값)을 포함하는 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 브로드캐스트 한다(S35.1, S35.2, S35.3).
노드 9(N99)로부터 브로드캐스트된 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 수신한 노드 8(N88)은 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지로부터 추출한 노드 9의 슈퍼프레임 인덱스 값이 "8"이 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값 "7"보다 크므로, 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 "7"에서 "8"로 변경하여 설정하고 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값 "7"은 대로 유지한다(S36.1).
또한, 노드 9(N99)로부터 브로드캐스트된 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 수신한 노드 5(N55)는 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지로부터 추출한 노드 9의 슈퍼프레임 인덱스 값이 "8"이 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값 "7"보다 크므로, 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 "7"에서 "8"로 변경하여 설정하고 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값 "5"는 그대로 유지한다(S36.2).
또한, 노드 9(N99)로부터 브로드캐스트된 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 수신한 노드 6(N66)는 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지로부터 추출한 노드 9의 슈퍼프레임 인덱스 값이 "8"이 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값 "6"보다 크므로, 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 "6"에서 "8"로 변경하여 설정하고 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값 "6"은 그대로 유지한다(S36.3).
한편 노드 10(N10)으로부터 연결 요청 메시지를 수신한 노드 6(N10)은 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값 "8"을 +1 증가시킨 후보 슬롯값 "9"를 포함하는 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 노드 10(N10)으로 보낸다(S37).
후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 수신한 노드 10(N10)은 후보 슬롯값에 따라 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 "9"로 설정하고 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값을 "9"로 설정한다(S38). 그리고 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값과 부모 ID(여기서는 노드 6의 ID), 그리고 부모 노드의 슈퍼프레임 인덱스 값(여기서는 노드 6의 슈퍼프레임 인덱스 값)을 포함하는 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 브로드캐스트 한다(S39.1, S39.2).
노드 10(N10)으로부터 브로드캐스트된 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 수신한 노드 9(N99)는 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지로부터 추출한 노드 10의 슈퍼프레임 인덱스 값이 "9"가 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값 "8"보다 크므로, 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 "8"에서 "9"로 변경하여 설정하고 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값 "8"은 그대로 유지한다(S40.1).
또한, 노드 10(N10)으로부터 브로드캐스트된 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 수신한 노드 6(N66)은 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지로부터 추출한 노드 10의 슈퍼프레임 인덱스 값이 "9"가 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값 "8"보다 크므로, 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 "8"에서 "9"로 변경하여 설정하고 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값 "6"은 그대로 유지한다(S40.2).
이러한 과정을 통하여 각 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지에 후보 슬롯에 해당하는 슬롯 정보(예를 들어, 2바이트)만 전송함으로써, 비컨 슬롯 사이즈를 감소시키고 사이즈를 고정시킬 수 있다.
또한 고정된 크기(예를 들어, 1 바이트 or 2 바이트)의 대표 슈퍼프레임 인덱스 만을 사용하기 때문에, 주변 노드들의 슈퍼프레임 인덱스 정보를 저장하기 위해 비트맵에 의존하는 경우에 비하여 각 노드들은 최소 저장공간을 사용할 수 있다.
도 8은 도 7에 따른 비컨 스케줄링에 따라 각 노드에 할당된 슈퍼프레임 슬롯을 나타낸 도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 비컨 스케줄링이 수행된 다음에, 노드 1(N11)은 슬롯 1에 할당되고, 노드 2(N22)는 슬롯 2에 할당되고, 노드 3(N33)는 슬롯 3에 할당되고, 노드 4(N44)는 슬롯 4에 할당되고, 노드 5(N55)는 슬롯 5에 할당되고, 노드 6(N66)과 노드 7(N77)은 슬롯 6에 할당되고, 노드 8(N88)은 슬롯 7에 할당되고, 노드 9(N99)는 슬롯 8에 할당되고, 노드 10(N10)은 슬롯 9에 할당된다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 비컨 스케줄링 방법에 따라 비컨 충돌이 회피되는 과정을 나타낸 예시도이다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 간섭 없는 노드간에 슬롯 재사용이 가능하다. 서로 듣지 못하는 노드 때문에 간섭이 생기는 경우에는, 먼저 네트워크에 진입한 부모 노드가 제공하는 슈퍼프레임 슬롯을 자신에게 할당하고, 이 부모 노드의 ID 정보를 포함하여 슈퍼프레임 사용 통보를 브로드캐스트 한다. 이를 수신한 노드는 자신과 다른 ID를 가지면서 자신과 동일한 슈퍼프레임 인덱스를 사용하는 노드를 감지하고, 자신의 슈퍼프레임 인덱스를 현재 통보받은 메시지에 포함되어 있는 값보다 소정값(+1) 증가된 값으로 새로 설정함으로써, 비컨 충돌을 회피한다.
보다 구체적으로, 도 3과 같은 도 9의 환경에서, 예를 들어, 노드 1(N11)은 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 "1"로 설정하고 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값을 "1"로 설정한 상태(S1)에서, 노드 2(N22)로부터 브로드캐스트되는 연결 요청 메시지를 수신하면(S2), 후보 슬롯값 "2"를 포함하는 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 노드 2(N22)로 보낸다(S3). 이에 따라 노드 2(N22)는 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 "2"로 설정하고 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값을 "2"로 설정하고(S4), 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값 "2"와, 부모 ID(노드 1의 ID), 그리고 부모 노드인 노드 1의 슈퍼프레임 인덱스 값 "1"를 포함하는 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 브로드캐스트 한다(S5). 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 수신한 노드 1(N11)은 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 "2"로 변경하고 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값 "1"은 그대로 유지한다(S6).
이와 같이 노드 2(N22)가 네트워크에 진입한 상태에서, 노드 4(N44)와 노드 3(N33)는 연결 요청 메시지를 브로드캐스트 하면(S7), 노드 4(N44)로부터의 연결 요청 메시지에 따라, 노드 2(N22)는 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 "2"를 +1 증가시킨 후보 슬롯값 "3"을 포함하는 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 노드 4(N44)로 보낸다(S8.1).
또한, 노드 3(N33)으로부터의 노드 연결 요청 메시지를 수신한 노드 1(N11)은 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 "2"를 +1 증가시킨 후보 슬롯값 "3"을 포함하는 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 노드 3(N33)으로 보낸다(S8.2).
노드 2(N22)로부터의 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 수신한 노드 4(N44)는 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 "3"으로 설정하고 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값을 "3"으로 설정한다(S9.1). 또한, 노드 1(N11)로부터의 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 수신한 노드 3(N33)은 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 "3"으로 설정하고 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값을 "3"으로 설정한다(S9.2).
노드 4(N44)는 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값 "3"과 부모 ID(노드 2의 ID), 그리고 부모 노드인 노드 2의 슈퍼프레임 인덱스 값 "2"를 포함하는 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 브로드캐스트 한다(S10.1). 그리고 노드 3(N33)은 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값 "3"과 부모 ID(노드 2의 ID), 그리고 부모 노드인 노드 2의 슈퍼프레임 인덱스 값 "2"를 포함하는 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 브로드캐스트 한다(S10.2).
노드 4(N44)로부터의 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 수신한 노드 2(N22)는 메시지로부터 추출한 노드 4의 슈퍼프레임 인덱스 값 "3"이 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값 "2"보다 크므로, 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 "2"에서 "3"으로 설정한다. 그리고 메시지로부터 추출한 부모 ID와 자신의 ID가 동일함으로 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값 "2"는 그대로 유지한다(S11.1).
또한, 노드 3(N33)으로부터의 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 수신한 노드 1(N11)는 메시지로부터 추출한 노드 4의 슈퍼프레임 인덱스 값 "3"이 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값 "2"보다 크므로, 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 "2"에서 "3"으로 설정하고, 메시지로부터 추출한 부모 ID와 자신의 ID가 동일하지 않지만 메시지로부터 추출한 부모 노드인 노드 2의 슈퍼프레임 인덱스 값 "2"가 자자신의 슈퍼프레임 인덱스 값 "1"과 동일함으로, 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값을 그대로 유지한다(S11.1).
이러한 상태에서 노드 5(N55)가 연결 요청 메시지를 브로드캐스트 하면(S12.1, S12.2), 연결 요청 메시지를 수신한 노드 4(N44)와 노드 3(N33)은 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 각각 노드 5(N55)로 보낸다(S13.1, S13.2). 여기서 노드 4(N44)로부터 전송되는 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지에는 노드4(N44)의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값 "3"을 +1 증가시킨 후보 슬롯값"4"가 포함되며, 노드 3(N33)로부터 전송되는 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지에는 노드3(N33)의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값 "3"을 +1 증가시킨 후보 슬롯값"4"가 포함된다.
노드 4(N44)로부터 전송된 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 수신한 노드 5(N55)는 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 "4"로 설정하고 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값을 "4"로 설정하고(S14), 자신의 슈퍼프레임 인덱스값 "4"와 부모 ID(여기서는 노드 4의 ID), 그리고 부모 노드인 노드 4의 슈퍼 프레임 인덱스 값 "3"을 포함하는 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 브로드캐스트 한다(S15.1, S15.2).
이러한 노드 5(N55)로부터 브로드캐스트된 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 수신한 노드 4(N44)는 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지로부터 추출한 노드 5의 슈퍼프레임 인덱스 값이 "4"로서 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값 "3"보다 크므로, 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 "4"로 변경한다. 그리고 자신의 ID와 메시지로부터 추출한 부모 ID가 동일함으로 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값 "3"을 그대로 유지한다(S16.1).
한편 노드 5(N55)로부터 브로드캐스트된 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 수신한 노드 3(N33)은 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지로부터 추출한 노드 5의 인덱스 값이 "4"로서 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값 "3"보다 크므로, 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 "4"로 설정한다. 그러나 슬롯 사용 통보 메시지로부터 추출한 부모 ID가 자신의 ID와 동일하지 않고, 메시지로부터 추출된 부모 노드인 노드 4의 4의 슈퍼 프레임 인덱스 값 "3"이 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값 "3"과 동일함으로, "4"로 설정되었던 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 다시 소정값 즉, +1 증가시켜 "5"로 설정한다. 그리고 변경된 대표 슈퍼프레임 인덱스 값에 따라 자신의 슈퍼 프레임 인덱스 값을 "5"로 설정한다(S16).
한편, 노드 3(N33)은 자신의 슈퍼 프레임 인덱스 값 "5"과, 보모 ID(여기서는 노드 5), 그리고 부모 노드의 슈퍼프레임 인덱스 값(여기서는 노드 5의 슈퍼프레임 인덱스 값 "4")를 포함하는 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 브로드캐스트 한다(S17.1, S17.2). 이러한 노드 3으로부터의 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 수신한 노드 1(N11)는 메시지로부터 추출한 노드 3의 슈퍼프레임 인덱스 값 "5"가 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값 "3"보다 크므로, 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 "3"에서 "5"로 설정한다. 그리고 메시지로부터 추출한 부모 ID와 자신의 ID가 다르지만 메시지로부터 추출한 부모 노드인 노드 5의 슈퍼프레임 인덱스 값 "4"가 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값 "1"과는 다르므로, 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값 "1"을 그대로 유지한다(S18).
또한, 노드 3으로부터의 슈퍼프레임 슬롯 사용 통보 메시지를 수신한 노드 5(N55)는 메시지로부터 추출한 노드 3의 슈퍼프레임 인덱스 값 "5"가 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값 "4"보다 크므로, 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 "4"에서 "5"로 설정한다. 그리고 메시지로부터 추출한 부모 ID와 자신의 ID가 동일함으로, 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값 "4"를 그대로 유지한다(S18.2).
이와 같이 본 발명의 실시 예에 따르면, 상호 협력 기반으로 각 노드간에 비컨 충돌없이 슬롯을 할당하면서 두 홉 이상 떨어진 노드들 간에 같은 슬롯의 사용을 허락함으로써, 잠재적 비컨 충돌 가능성을 방지할 수 있다.
이러한 비컨 스케줄링을 수행하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 각 디바이스는 다음과 같은 비컨 스케줄링 장치를 포함한다
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 비컨 스케줄링 장치의 구조도이다.
첨부한 도 10에서와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 비컨 스케줄링 장치는 연결 요청부(10), 후보 슬롯 수신부(20), 슬롯 할당부(30), 사용 통보부(40), 그리고 충돌 회피부(50)를 포함한다.
연결 요청부(10)는 무선 네트워크로의 연결을 요청하는 연결 요청 메시지를 브로드캐스트 하며, CSMA/CA 따라 전 채널에 걸쳐서 순서대로 연결 요청 메시지를 브로드캐스트 할 수 있다.
후보 슬롯 수신부(20)는 무선 네트워크에 이미 가입되어 있는 디바이스로부터후보 슬롯값을 포함하는 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 수신하고, 수신된 메시지를 슬롯 할당부(30)로 전달한다. 후보 슬롯값은 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 전송한 디바이스가 관리하는 대표 슈퍼프레임 인덱스값에 따라 설정된 값이다.
슬롯 할당부(30)는 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지로부터 추출한 후보 슬롯 값에 따라 대표 슈퍼프레임 인덱스 값과 슈퍼 프레임 인덱스 값을 설정한다.
사용 통보부(40)는 슬롯 할당부(30)에 의하여 설정된 슈퍼프레임 인덱스 값과 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 전송한 디바이스의 식별자 즉, 부모 ID, 그리고 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 전송한 디바이스의 슈퍼프레임 인덱스 값을 포함하는 슈퍼프레임 사용 통보 메시지를 생성하여 브로드캐스트 한다.
충돌 회피부(50)는 다른 디바이스로부터 슈퍼프레임 사용 통보 메시지를 수신한 경우, 수신된 메시지로부터 추출한 다른 디바이스의 슈퍼프레임 인덱스값을 토대로 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값을 변경해야 하는지를 판단하고, 판단 결과에 따라 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값을 선택적으로 변경하여, 비컨 충돌을 회피한다.
이를 위하여, 충돌 회피부(50)는 대표 슈퍼프레임 비교 모듈(51), 식별자 비교 모듈(52), 슈퍼프레임 비교 모듈(53), 그리고 각 비교 모듈(51,52,53)의 결과에 따라 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값 및 슈퍼프레임 인덱스 값을 선택적으로 재설정하는 재할당 모듈(54)을 포함한다.
대표 슈퍼프레임 비교 모듈(51)은 수신된 슈퍼프레임 사용 통보 메시지로부터 추출된 슈퍼프레임 인덱스 값과 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 비교한다.
식별자 비교 모듈(52)은 수신된 슈퍼프레임 사용 통보 메시지로부터 추출된 부모 ID와 자신의 ID를 비교한다.
슈퍼프레임 비교 모듈(53)은 수신된 슈퍼프레임 사용 통보 메시지로부터 추출된 슈퍼프레임 인덱스 값과 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값을 비교한다. 슈퍼프레임 비교 모듈(53)은 대표 슈퍼프레임 비교 모듈(51)에 의하여 수신된 슈퍼프레임 사용 통보 메시지로부터 추출된 슈퍼프레임 인덱스 값이 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값보다 크지 않는 것으로 확인되고, 또한 식별자 비교 모듈(52)에 의하여 수신된 슈퍼프레임 사용 통보 메시지로부터 추출된 부모 ID와 자신의 ID가 일치하지 않는 경우에 동작될 수 있다.
재할당 모듈(54)은 각 비교 모듈(51,52,53)의 결과에 따라 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값 및 슈퍼프레임 인덱스 값을 선택적으로 재설정한다.
구체적으로, 대표 슈퍼프레임 비교 모듈(51)에 의하여 수신된 슈퍼프레임 사용 통보 메시지로부터 추출된 슈퍼프레임 인덱스 값이 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값보다 큰 것으로 확인된 경우에, 재할당 모듈(54)은 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 소정값(예를 들어, +1) 증가시킨 값을 후보값으로 설정한 다음에, 식별자 비교 모듈(52)에 의하여 수신된 슈퍼프레임 사용 통보 메시지로부터 추출된 부모 ID와 자신의 ID가 일치하는 것으로 판단되면, 상기 후보값을 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값으로 최종 설정하고, 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값은 기존 값을 유지한다.
또한 재할당 모듈(54)은 후보값으로 설정한 다음에, 식별자 비교 모듈(52)에 의하여 수신된 슈퍼프레임 사용 통보 메시지로부터 추출된 부모 ID와 자신의 ID가 일치하지 않는 것으로 판단되면, 재할당 모듈(54)은 슈퍼프레임 비교 모듈(53)을 동작시켜 확인 결과를 제공받는다. 확인 결과, 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값과 수신한 메시지로부터 추출한 부모 노드의 슈퍼프레임 인덱스 값이 동일하지 않은 경우에, 재할당 모듈(54)은 상기 후보값을 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값으로 최종 설정하고, 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값은 기존 값을 유지한다. 그러나 확인 결과, 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값과 수신한 메시지로부터 추출한 부모 노드의 슈퍼프레임 인덱스 값이 동일한 경우에, 재할당 모듈(54)은 상기 후보값에 따라 변경된 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 다시 소정값(예를 들어 +1) 증가시켜 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 재설정한다. 그리고 재설정된 대표 슈퍼프레임 인덱스 값에 따라 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값을 변경하여 재설정한다.
또한 대표 슈퍼프레임 비교 모듈(51)에 의한 확인 결과, 수신된 슈퍼프레임 사용 통보 메시지로부터 추출된 슈퍼프레임 인덱스 값이 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값보다 크지 않지만, 식별자 비교 모듈(52)에 의하여 수신된 슈퍼프레임 사용 통보 메시지로부터 추출된 부모 ID와 자신의 ID가 일치하는 것으로 판단되면, 재할당 모듈(54)은 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값 및 슈퍼프레임 인덱스 값을 기존 값으로 각각 유지한다.
또한 대표 슈퍼프레임 비교 모듈(51)에 의한 확인 결과, 수신된 슈퍼프레임 사용 통보 메시지로부터 추출된 슈퍼프레임 인덱스 값이 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값보다 크지 않은데, 식별자 비교 모듈(52)에 의하여 수신된 슈퍼프레임 사용 통보 메시지로부터 추출된 부모 ID와 자신의 ID도 일치하지 않는 것으로 판단되면, 재할당 모듈(54)은 슈퍼프레임 비교 모듈(53)을 동작시켜 확인 결과를 제공받는다.
확인 결과, 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값과 수신한 메시지로부터 추출한 부모 노드의 슈퍼프레임 인덱스 값이 동일한 경우에, 재할당 모듈(54)은 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 소정값(예를 들어, 1) 증가시키고, 증가된 값에 따라 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값을 변경하여 재설정한다.
그러나 확인 결과, 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값과 수신한 메시지로부터 추출한 부모 노드의 슈퍼프레임 인덱스 값이 동일하지 않은 경우에, 재할당 모듈(54)은 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값 및 슈퍼프레임 인덱스 값을 기존 값으로 각각 유지한다.
본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (22)

  1. 무선 네트워크에서의 비컨 스케줄링을 수행하는 방법에서,
    상기 무선 네트워크 진입하고자 하는 제1 디바이스가 연결 요청 메시지를 전송하는 단계;
    상기 제1 디바이스가 상기 연결 요청 메시지를 수신한 제2 디바이스로부터 후보 슬롯값을 포함하는 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 제1 디바이스가 후보 슬롯값에 따라 슈퍼 프레임 슬롯을 할당하는 단계
    를 포함하는, 비컨 스케줄링 방법.
  2. 제1항에 있어서
    상기 연결 요청 메시지를 전송하는 단계에서
    상기 제1 디바이스는 웨이크업 상태가 되자마자 상기 연결 요청 메시지를 브로드캐스트 하는, 비컨 스케줄링 방법.
  3. 제1항에 있어서
    상기 제1 디바이스는 전 채널에 걸쳐서 상기 연결 요청 메시지를 전송하고, 설정된 시간이 경과된 다음에 상기 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 수신하는, 비컨 스케줄링 방법.
  4. 제1항에 있어서
    상기 연결 요청 메시지를 전송하는 단계에서
    상기 제1 디바이스는 CSMA/CA(carrier sense multiple access)/(collision avoidance) 에 따라 상기 연결 요청 메시지를 브로드캐스트 하는, 비컨 스케줄링 방법.
  5. 제1항에 있어서
    상기 연결 요청 메시지를 수신한 디바이스들 중에서 상기 무선 네트워크에 이미 진입되어 있는 디바이스가 상기 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 전송하는, 비컨 스케줄링 방법.
  6. 제1항에 있어서
    상기 무선 네트워크에 진입한 각 디바이스들은 주변 노드들에 대한, 비컨 신호 송신을 위하여 할당된 슈퍼 프레임에 대한 슈퍼프레임 인덱스 값과, 비컨 스케줄링을 위한 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 포함하는 인덱스 정보를 관리하는, 비컨 스케줄링 방법.
  7. 제1항에 있어서
    상기 할당하는 단계는
    상기 제1 디바이스가 상기 후보 슬롯값에 따라 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스값을 설정하는 단계; 및
    상기 제1 디바이스가 상기 후보 슬롯값에 따라 자신의 슈퍼프레임 인덱스값을 설정하여 슈퍼프레임을 할당하는 단계
    를 포함하는, 비컨 스케줄링 방법
  8. 제1항에 있어서
    상기 제1 디바이스가 할당된 슈퍼프레임에 대한 정보를 포함하는 슈퍼프레임 사용 통보 메시지를 브로드캐스트 하는 단계를 더 포함하는, 비컨 스케줄링 방법
  9. 제8항에 있어서
    상기 제1 디바이스가 할당한 슈퍼프레임에 대한 인덱스값과 상기 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 전송한 디바이스인 부모 노드에 대한 식별자, 그리고 상기 부모 노드의 슈퍼프레임 인덱스 값을 상기 슈퍼프레임 사용 통보 메시지에 포함시켜 전송하는, 비컨 스케줄링 방법.
  10. 제9항에 있어서
    상기 제1 디바이스가 다른 디바이스로부터 할당된 슈퍼프레임에 대한 정보를 포함하는 슈퍼프레임 사용 통보 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 제1 디바이스가 상기 슈퍼프레임 사용 통보 메시지에 포함되어 있는 슈퍼프레임 인덱스 값을 토대로 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값을 선택적으로 변경하는 단계
    를 더 포함하는, 비컨 스케줄링 방법
  11. 무선 네트워크에서 비컨 스케줄링을 수행하는 방법에서
    제1 디바이스로부터의 연결 요청 메시지를 상기 무선 네트워크에 진입한 제2 디바이스가 수신하는 단계;
    상기 제2 디바이스가 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값에 미리 설정된 값을 더한 값을 후보 슬롯값으로 설정하는 단계; 및
    상기 제2 디바이스가 후보 슬롯값과 자신의 식별자를 포함하는 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 상기 제1 디바이스로 전송하는 단계
    를 포함하는, 비컨 스케줄링 방법.
  12. 제11항에 있어서
    상기 제2 디바이스가 상기 제1 디바이스를 포함하는 네트워크 디바이스로부터, 상기 네트워크 디바이스의 슈퍼프레임 슬롯 할당에 관련된 정보를 포함하는 슈퍼프레임 사용 통보 메시지를 수신하는 단계; 및
    상기 제2 디바이스가 상기 슈퍼프레임 사용 통보 메시지에 포함되어 있는 상기 정보를 토대로 자신의 슈퍼프레임 할당을 선택적으로 변경하는 단계
    를 더 포함하는, 비컨 스케줄링 방법.
  13. 제12항에 있어서
    상기 슈퍼프레임 사용 통보 메시지에 포함되어 있는 상기 정보는 상기 네트워크 디바이스에게 할당된 슈퍼프레임에 대응하는 슈퍼프레임 인덱스 값, 상기 네트워크 디바이스의 부모 노드의 식별자, 상기 부모 노드에 할당된 슈퍼프레임에 대응하는 슈퍼프레임 인덱스 값을 포함하는, 비컨 스케줄링 방법.
  14. 제13항에 있어서
    상기 선택적으로 변경하는 단계는,
    상기 수신된 슈퍼프레임 사용 통보 메시지로부터 추출된 상기 네트워크 디바이스의 슈퍼프레임 인덱스 값과 상기 제2 디바이스의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 비교하는 제1 비교 단계;
    상기 수신된 슈퍼프레임 사용 통보 메시지로부터 추출된 상기 부모 식별자와 상기 제2 디바이스의 식별자를 비교하는 제2 비교 단계;
    상기 수신된 슈퍼프레임 사용 통보 메시지로부터 추출된 상기 네트워크 디바이스의 부모 노드의 슈퍼프레임 인덱스 값과 상기 제2 디바이스의 슈퍼프레임 인덱스 값을 비교하는 제3 비교 단계; 및
    상기 제1 비교 단계의 비교 결과, 상기 제2 비교 단계의 비교 결과, 그리고 상기 제3 비교 단계의 비교 결과 중 적어도 하나를 토대로, 상기 제2 디바이스의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값과 상기 제2 디바이스의 슈퍼프레임 인덱스 값을 선택적으로 재설정하는 단계
    를 포함하는, 비컨 스케줄링 방법.
  15. 제14항에 있어서
    상기 선택적으로 재설정하는 단계는,
    상기 제2 디바이스의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값과 상기 제2 디바이스의 슈퍼프레임 인덱스 값을 각각 기존 값으로 유지하는 제1 재설정 단계;
    상기 제2 디바이스의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 미리 설정된 값에 따라 소정값 증가시켜 재설정하고, 상기 제2 디바이스의 슈퍼프레임 인덱스 값은 기존 값으로 유지하는 제2 재설정 단계; 및
    상기 제2 디바이스의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 미리 설정된 제1 값에 따라 증가시키고, 상기 제1 값에 따라 증가된 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 미리 설정된 제2 값에 따라 증가시켜서 상기 제2 디바이스의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값으로 재설정하고, 상기 재설정된 제2 디바이스의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값에 따라 상기 제2 디바이스의 슈퍼프레임 인덱스 값을 재설정하는, 제3 재설정 단계
    중 적어도 하나를 포함하는, 비컨 스케줄링 방법.
  16. 제15항에 있어서
    상기 제1 재설정 단계는,
    상기 수신된 슈퍼프레임 사용 통보 메시지에 포함된 상기 네트워크 디바이스의 슈퍼프레임 인덱스 값이 상기 제2 디바이스의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값보다 크지 않고, 상기 부모 식별자가 상기 제2 디바이스의 식별자와 일치하는 제1 조건, 및
    상기 수신된 슈퍼프레임 사용 통보 메시지에 포함된 상기 네트워크 디바이스의 슈퍼프레임 인덱스 값이 상기 제2 디바이스의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값보다 크지 않고, 상기 부모 식별자가 상기 제2 디바이스의 식별자와 일치하지 않지만, 상기 수신된 슈퍼프레임 사용 통보 메시지에 포함된 상기 네트워크 디바이스의 슈퍼프레임 인덱스 값이 상기 제2 디바이스의 슈퍼프레임 인덱스 값과 일치하지 않는 제2 조건
    중 하나를 만족하는 경우에 수행되는, 비컨 스케줄링 방법.
  17. 제15항에 있어서
    상기 제2 재설정 단계는,
    상기 수신된 슈퍼프레임 사용 통보 메시지에 포함된 상기 네트워크 디바이스의 슈퍼프레임 인덱스 값이 상기 제2 디바이스의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값보다 크고, 상기 부모 식별자가 상기 제2 디바이스의 식별자와 일치하는 제3 조건, 및
    상기 수신된 슈퍼프레임 사용 통보 메시지에 포함된 상기 네트워크 디바이스의 슈퍼프레임 인덱스 값이 상기 제2 디바이스의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값보다 크고, 상기 부모 식별자가 상기 제2 디바이스의 식별자와 일치하지 않지만, 상기 수신된 슈퍼프레임 사용 통보 메시지에 포함된 상기 네트워크 디바이스의 슈퍼프레임 인덱스 값이 상기 제2 디바이스의 슈퍼프레임 인덱스 값과 일치하지 않는 제4 조건
    중 하나를 만족하는 경우에 수행되는, 비컨 스케줄링 방법.
  18. 제15항에 있어서
    상기 제3 재설정 단계는,
    상기 수신된 슈퍼프레임 사용 통보 메시지에 포함된 상기 네트워크 디바이스의 슈퍼프레임 인덱스 값이 상기 제2 디바이스의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값보다 크고, 상기 부모 식별자가 상기 제2 디바이스의 식별자와 일치하지 않으며, 상기 수신된 슈퍼프레임 사용 통보 메시지에 포함된 상기 네트워크 디바이스의 슈퍼프레임 인덱스 값이 상기 제2 디바이스의 슈퍼프레임 인덱스 값과 일치하는 제5 조건을 만족하는 경우에 수행되는, 비컨 스케줄링 방법.
  19. 무선 네트워크에서의 비컨 스케줄링을 수행하는 장치에서,
    상기 무선 네트워크로의 연결을 요청하는 연결 요청 메시지를 브로드캐스트 하는 연결 요청부;
    상기 무선 네트워크에 이미 가입되어 있는 디바이스로부터 후보 슬롯값을 포함하는 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 수신하는 후보 슬롯 수신부;
    상기 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지로부터 추출한 후보 슬롯 값에 따라 슈퍼프레임 할당을 수행하는 슬롯 할당부
    를 포함하고,
    상기 후보 슬롯값은 상기 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 송신한 디바이스에 할당된 슈퍼프레임에 대응하는 대표 슈퍼프레임 인덱스 값에 미리 설정된 값이 더한 값으로 이루어지는, 비컨 스케줄링 장치.
  20. 제19항에 있어서
    상기 슬롯 할당부에 의한 슈퍼프레임 할당에 대응하는 슈퍼프레임 인덱스 값과 상기 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 전송한 디바이스의 식별자, 그리고 상기 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 전송한 디바이스의 슈퍼프레임 인덱스 값을 포함하는 슈퍼프레임 사용 통보 메시지를 생성하여 브로드캐스트 하는 사용 통보부를 더 포함하는, 비컨 스케줄링 장치.
  21. 제20항에 있어서
    상기 무선 네트워크 상의 다른 디바이스로부터 슈퍼프레임 사용 통보 메시지를 수신한 경우, 상기 수신된 메시지로부터 추출한 다른 디바이스의 슈퍼프레임 인덱스값을 토대로 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값을 변경해야 하는지를 판단하고, 판단 결과에 따라 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값을 선택적으로 변경하는 충돌 회피부
    를 더 포함하는, 비컨 스케줄링 장치.
  22. 제21항에 있어서
    상기 충돌 회피부는
    상기 수신된 슈퍼프레임 사용 통보 메시지로부터 추출된 슈퍼프레임 인덱스 값과 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값을 비교하는 대표 슈퍼프레임 비교 모듈;
    상기 수신된 슈퍼프레임 사용 통보 메시지로부터 추출된 식별자와 자신의 식별자를 비교하는 식별자 비교 모듈;
    상기 수신된 슈퍼프레임 사용 통보 메시지로부터 추출된 상기 후보 슈퍼프레임 슬롯 통보 메시지를 전송한 디바이스의 슈퍼프레임 인덱스 값과 자신의 슈퍼프레임 인덱스 값을 비교하는 슈퍼프레임 비교 모듈; 및
    상기 각 비교 모듈들의 결과에 따라 자신의 대표 슈퍼프레임 인덱스 값 및 슈퍼프레임 인덱스 값을 선택적으로 재설정하는 재할당 모듈
    을 포함하는, 비컨 스케줄링 장치.







KR1020110103683A 2011-10-11 2011-10-11 무선 통신 시스템에서의 비컨 스케줄링 방법 및 그 장치 KR20130039183A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110103683A KR20130039183A (ko) 2011-10-11 2011-10-11 무선 통신 시스템에서의 비컨 스케줄링 방법 및 그 장치
US13/649,618 US20130089049A1 (en) 2011-10-11 2012-10-11 Method and apparatus for beacon scheduling in wireless communication system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110103683A KR20130039183A (ko) 2011-10-11 2011-10-11 무선 통신 시스템에서의 비컨 스케줄링 방법 및 그 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130039183A true KR20130039183A (ko) 2013-04-19

Family

ID=48042038

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110103683A KR20130039183A (ko) 2011-10-11 2011-10-11 무선 통신 시스템에서의 비컨 스케줄링 방법 및 그 장치

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20130089049A1 (ko)
KR (1) KR20130039183A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180076822A (ko) 2016-12-28 2018-07-06 부산대학교 산학협력단 ＩｏＴ 환경에서의 대량 데이터 수집 효율 향상을 위한 데이터 슬롯 분할 장치 및 방법

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130094459A1 (en) * 2011-10-14 2013-04-18 Texas Instruments Incorporated Beacon Slot Allocation in Prime
CN110072294B (zh) * 2013-07-12 2023-08-04 交互数字专利控股公司 对等通信的增强

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8306002B2 (en) * 2004-04-05 2012-11-06 Texas Instruments Incorporated Wireless communication technique comprising multiple beacons in each communications superframe
US7508811B2 (en) * 2004-07-10 2009-03-24 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Beacon scheduling in wireless personal area networks with multiple coordinators
KR100871853B1 (ko) * 2006-06-05 2008-12-03 삼성전자주식회사 비압축 ａｖ 데이터 전송을 위한 데이터 슬롯 할당 방법,비압축 ａｖ 데이터 전송 방법, 및 상기 방법을 이용하는장치
KR100896686B1 (ko) * 2006-06-05 2009-05-14 삼성전자주식회사 비압축 등시성 데이터 전송을 위한 채널 할당 관리 방법,비압축 등시성 데이터 전송 방법 및 상기 방법을 이용하는장치
KR100885687B1 (ko) * 2006-12-04 2009-02-26 한국전자통신연구원 비컨 스케줄링을 위한 슈퍼프레임 결정 방법
KR100867990B1 (ko) * 2006-12-07 2008-11-10 한국전자통신연구원 비컨충돌 방지를 위한 비컨 스케쥴링 시스템 및 방법
KR101356844B1 (ko) * 2007-07-10 2014-01-28 삼성전자주식회사 무선 센서 네트워크 내에서 비콘 스케줄링을 이용하여데이터를 송수신하는 방법
US7756151B2 (en) * 2007-07-16 2010-07-13 Lantiq Deutschland Gmbh Adaptive network to dynamically account for hidden nodes
US8300618B2 (en) * 2007-07-20 2012-10-30 Motorola Solutions, Inc. User priority based preemption techniques in a time division multiple access multi-hop ad hoc network
KR100889755B1 (ko) * 2007-12-17 2009-03-24 한국전자통신연구원 슈퍼프레임을 이용한 신뢰성 기반 실시간 센서워크 ｍａｃ통신시스템 및 통신 방법
US9031007B2 (en) * 2008-10-08 2015-05-12 Electronics And Telecommunications Research Institute Super frame structure and beacon scheduling method for mesh networking
US8661143B2 (en) * 2009-01-16 2014-02-25 Electronics And Telecommunications Research Institute Reserving resources in centralized network by scanning superframes equal to or greater than maximum number of superframes allowed without listening to beacon period
US8830980B2 (en) * 2011-05-05 2014-09-09 Texas Instruments Incorporated Superframe coordination in beacon-enabled networks

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180076822A (ko) 2016-12-28 2018-07-06 부산대학교 산학협력단 ＩｏＴ 환경에서의 대량 데이터 수집 효율 향상을 위한 데이터 슬롯 분할 장치 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20130089049A1 (en) 2013-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7969912B2 (en) Method for managing the power in the wireless network
JP5712136B2 (ja) 無線ネットワークでの無線周波数（ｒｆ）電力伝送のための方法及びその装置
EP2115965B1 (en) Low-power wireless multi-hop networks
KR101594525B1 (ko) 무선 네트워크에서 매체접근제어 프로토콜에 의한 통신방법 및 시스템
KR101255228B1 (ko) 무선 애드-혹 네트워크에서 분산채널호핑방법
US8571003B2 (en) Timeslot sharing protocol for wireless communication networks
US9025578B2 (en) MAC protocol for multi-channel wireless networks
EP2109960B1 (en) Method for allocating a beacon slot using a beacon table in wireless personal area network (wpan) and wpan device
US20070211686A1 (en) System, method and apparatus for reliable exchange of information between nodes of a multi-hop wireless communication network
US8913628B2 (en) Medium access control (MAC) protocol for body area networks
US8559338B2 (en) Method for managing the power in the wireless network
KR20100051245A (ko) 무선 센서 네트워크에서 논리적 채널 할당 방법
US9844033B2 (en) System and method for distributed scheduling of transmission resources
JP2019537390A (ja) 子機とタイムスロットチャネルホッピングネットワークにおいて動作する親機との間の優先アソシエーション
KR20110071629A (ko) 분산 매체접근제어 기반의 멀티-홉 통신 방법
KR20130039183A (ko) 무선 통신 시스템에서의 비컨 스케줄링 방법 및 그 장치
KR20140133683A (ko) 저전력 센서 통신 서비스를 위한 무선 자원 할당 제어 방법 및 장치
CN111491320B (zh) 网络资源处理方法、装置及电子设备
KR101662687B1 (ko) 인지 무선 기반 센서 네트워크에서 에너지 효율적인 하이브리드 매체접근제어 장치 및 방법
Kim et al. ENC-MAC: energy-efficient non-overlapping channel MAC for cognitive radio enabled sensor networks
EP2223468B1 (en) Managing multiple channels in single network and network management device
EP3531777B1 (en) Tdma based channel access system with improved power efficiency
Khan et al. Quality of Service MAC for Wireless Sensor Networks
Eljack et al. Synchronized multi-channel cognitive MAC protocol with efficient solutions for second spectrum access
KR20070072364A (ko) 비대칭 링크를 갖는 디바이스 간에 비콘을 교환하기 위한방법 및 이를 이용한 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid