KR20190097574A - 비대칭 무선출력 환경에서의 메쉬네트워크 시스템 - Google Patents

비대칭 무선출력 환경에서의 메쉬네트워크 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 특징에 따르면, 900MHz 대역의 무선주파수를 이용하여 상호 간에 RS(Relay Station)로 기능하면서 메쉬네트워크(MN)를 형성하며 상기 메쉬네트워크(MN)를 통해 수신되는 제어신호에 따라 동작제어되는 복수의 엔드노드 장치부(110); 및 상기 메쉬네트워크(MN)를 통해 각 엔드노드 장치부(110)와 신호연결되며 입력신호 또는 프로그래밍된 사항에 따라 각 엔드노드 장치부(110)를 구동제어하기 위한 제어신호를 출력하여 BS(Base Station)로 기능하는 마스터 장치부(120);를 포함하고, 상기 마스터 장치부(120)는 업링크 업데이터용 패킷(Bd1-pkt)을 출력하며, 각 엔드노드 장치부(110)는 상기 업링크 업데이터용 패킷(Bd1-pkt)이 수신되면 홉(HOP)값을 증가하여 주변의 엔드노드 장치부(110)들에게 방송하며, 수신된 업링크 업데이터용 패킷(Bd1-pkt)에 포함된 홉(HOP), 시퀀스넘버(SEQ) 및 수신신호강도(RSSI)를 기준으로 업링크 테이블을 갱신하는 것을 특징으로 하는 비대칭 무선출력 환경에서의 메쉬네트워크 시스템이 제공된다.

Description

비대칭 무선출력 환경에서의 메쉬네트워크 시스템{MESH NETWORK SYSTEM IN ASYMMETRIC WIRELESS OUTPUT ENVIRONMENT}
본 발명은 비대칭 무선출력 환경에서의 메쉬네트워크 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마스터 장치와 엔드노드 장치간에 무선 입출력이 비대칭적인 무선출력 환경에서 라우팅 테이블을 안정시켜 송신실패를 최소화함으로써 통신성능을 극대화할 수 있는 비대칭 무선출력 환경에서의 메쉬네트워크 시스템에 관한 것이다.
최근 900MHz 대역을 사용하는 사물인터넷(IoT) 서비스는 기존의 2.4GHz 대역의 문제점을 해결할 것으로 기대되어 전세계적으로 주목을 받고 있다. 그러나 900MHz 대역의 경우에도 게이트웨이나 데이터 집중장치 등의 마스터 장치와 센서 등이 연결된 엔드노드 장치간에 무선출력의 세기나 안테나 이득이 같지 않을 경우 메쉬네트워크의 라우팅 테이블이 불안정해져 송신실패가 빈번해지면서 통신성능이 저하되는 문제점이 있었다.
예를 들어, 통상의 경우와 같이 마스터 장치의 출력이 강하고 특정 위치의 엔드노드 장치의 출력이 약할 경우, 해당 엔드노드 장치에서 업링크 전송되는 패킷은 마스터 장치에 수신되지 않더라도 마스터 장치부에서 다운링크 전송된 패킷은 엔드노드 장치에 제대로 수신되기 때문에 해당 엔드노드 장치는 마스터 장치가 근접된 것으로 오인할 수 있기 때문에 업링크 테이블에 마스터 장치가 목적지 주소의 최우선 순위에 등록될 수 있었다.
그러나, 실제로는 마스터 장치가 패킷을 수신하지 못하는 위치에 있기 때문에 엔드노드 장치가 마스터 장치에 패킷을 보낼 경우 송신실패가 분명함에도 마스터 장치를 향해서 데이터를 전송하게 된다. 또한, 주변에 있는 같은 상황의 엔드노드 장치가 업링크 테이블의 목적지 주소에 두번째로 등록될 경우 마스터 장치로 패킷이 전송되는 것 이외에 2차 시도 역시 송신 실패될 확률이 높은 문제점이 있었다.
도 1에는 종래의 비대칭 무선출력 환경에서의 메쉬네트워크를 설명하는 개략도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1과 같이 비대칭 무선출력 영역(A)에 위치한 엔드노드 장치의 업링크 테이블 및 주변의 RS들의 주소가 예시되어 있다. 여기서 각 엔드노드 장치(10)는 RS(Relay Station)로 마스터 장치(20)는 BS(Base Station)로 표시하였다. 도면을 참고하면, 각 엔드노드 장치(10)는 마스터 장치(20)가 방송하는 업링크 업데이터용 패킷(Bd1-pkt)을 수신할 때마다 이 패킷(Bd1-pkt)에 포함되어 있는 홉(HOP), 시퀀스 번호(SEQ) 및 수신신호강도(RSSI) 등의 정보를 가지고 특정 규칙에 의해서 업링크 테이블이 업데이트된다.
대부분의 IoT 응용은 엔드노드 장치인 RS가 BS보다 출력도 낮고 특히 안테나 이득이 낮은 것을 사용하기 때문에 비대칭 출력시스템이라 볼 수 있다. 이러한 위치에서는 RS의 업링크 테이블의 성능이 떨어지거나 안정적으로 동작하지 않게 된다. 즉, RS의 업링크 테이블에는 BS가 목적지 주소(RSu)의 가장 첫번째 후보에 등록되는데 결과적으로 항상 첫번째 시도는 실패하게 된다. 만일 두번째 목적지 주소(RSu)에 주변의 같은 비대칭 환경의 RS들이 등록되면 RS의 통신성능은 더욱 저하되는데 도 1에서 점선표시된 비대칭 무선출력 영역(A)에 위치한 RS들이 문제의 RS들이다.
도 1과 같이 BS<1>이 마스터 장치(20)에 있고 RS<100>이 마스터 장치(20)와 안정적으로 1홉으로 통신하는 위치에 있으며 RS<101>, RS<102> 및 RS<103>이 문제의 비대칭 무선출력 영역(A)에 위치한 경우, 도 2에서와 같이 RS의 내부 업링크 테이블에는 홉이 1인 첫번째 행에는 BS의 주소인 1번이 목적지 주소(RSu)로 최우선으로 등록되어 있고 2홉 중에서는 RSSI가 낮은 순서대로 RS<102>, RS<103>이 차순위로 등록되어 있음을 알 수 있다.
공개특허공보 제10-2013-0130534호(2013.12.02), 무선 분산 시스템을 이용한 메쉬 네트워크.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 마스터 장치와 엔드노드 장치간에 무선 입출력이 비대칭적인 무선출력 환경에서 라우팅 테이블을 안정시켜 송신실패를 최소화함으로써 통신성능을 극대화할 수 있는 비대칭 무선출력 환경에서의 메쉬네트워크 시스템을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 특징에 따르면, 900MHz 대역의 무선주파수를 이용하여 상호 간에 RS(Relay Station)로 기능하면서 메쉬네트워크(MN)를 형성하며 상기 메쉬네트워크(MN)를 통해 수신되는 제어신호에 따라 동작제어되는 복수의 엔드노드 장치부(110); 및 상기 메쉬네트워크(MN)를 통해 각 엔드노드 장치부(110)와 신호연결되며 입력신호 또는 프로그래밍된 사항에 따라 각 엔드노드 장치부(110)를 구동제어하기 위한 제어신호를 출력하여 BS(Base Station)로 기능하는 마스터 장치부(120);를 포함하고, 상기 마스터 장치부(120)는 업링크 업데이터용 패킷(Bd1-pkt)을 출력하며, 각 엔드노드 장치부(110)는 상기 업링크 업데이터용 패킷(Bd1-pkt)이 수신되면 홉(HOP)값을 증가하여 주변의 엔드노드 장치부(110)들에게 방송하며, 수신된 업링크 업데이터용 패킷(Bd1-pkt)에 포함된 홉(HOP), 시퀀스넘버(SEQ) 및 수신신호강도(RSSI)를 기준으로 업링크 테이블을 갱신하는 것을 특징으로 하는 비대칭 무선출력 환경에서의 메쉬네트워크 시스템이 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 복수의 엔드노드 장치부(110) 중 상기 마스터 장치부(120)와 안정적으로 통신하는 특정 엔드노드 장치부(110a)에게 리피터(Repeater) 기능을 부여하여 주변의 다른 엔드노드 장치부(110)들이 리피터로 지정된 엔드노드 장치부(110a)를 통해 상기 마스터 장치부(120)와 통신하는 것을 특징으로 하는 비대칭 무선출력 환경에서의 메쉬네트워크 시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 마스터 장치부(120)는 상기 특정 엔드노드 장치부(110a)에게 업링크 업데이터용 패킷(Bd1-pkt)을 방송시키기 위한 특정 명령어가 포함된 제어신호를 출력하고, 상기 특정 엔드노드 장치부(110a)는 상기 특정 명령어가 수신되면 마치 마스터 장치부(120)가 업링크 업데이터용 패킷(Bd1-pkt)을 방송하는 것처럼 업링크 업데이터용 패킷(Bd1-pkt)을 생성하여 방송하며, 상기 특정 엔드노드 장치부(110a)의 주변의 엔드노드 장치부(110)들은 수신된 업링크 업데이터용 패킷(Bd1-pkt)에 따라 특정 엔드노드 장치부(110a)가 목적지 주소(RSu)에 등록되도록 각각의 업링크 테이블을 업데이트하여 상기 특정 엔드노드 장치부(110a)를 통해 마스터 장치부(120)와 통신하는 것을 특징으로 하는 비대칭 무선출력 환경에서의 메쉬네트워크 시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 마스터 장치부(120)는, 상기 특정 엔드노드 장치부(110a)로부터 방송되는 업링크 업데이터용 패킷(Bd1-pkt)에 포함된 홉 및 수신신호강도의 값을 조절하여 업링크 테이블 상에서 상기 특정 엔드노드 장치부(110a)가 등록되는 목적지 주소(RSu) 순위가 조절되어 갱신되도록 하는 것을 특징으로 비대칭 무선출력 환경에서의 메쉬네트워크 시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 각 엔드노드 장치부(110)의 업링크 테이블에는 시퀀스넘버(SEQ)를 기준으로 홉(HOP), 수신신호강도(RSSI), 목적지 주소(RSu) 및 송신실패수(FAIL) 항목이 행별로 구분되어 저장되며, 각 엔드노드 장치부(110)는 업링크 테이블에 포함된 임의 행의 목적지 주소(RSu)를 기준으로 패킷을 송신한 결과에 따라 해당 행의 송신실패수를 증감하며, 상기 송신실패수값과 지정된 비대칭 판단 기준값을 비교하여 송신실패수값이 작은 행의 목적지 주소(RSu)의 엔드노드 장치부(110)에게만 상기 마스터 장치부(120)로부터 수신된 패킷(Bd1-pkt)을 방송하는 것을 특징으로 하는 비대칭 무선출력 환경에서의 메쉬네트워크 시스템이 제공된다.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 900MHz 대역의 무선주파수를 이용하여 상호간에 RS로 기능하면서 메쉬네트워크(MN)를 형성하는 복수의 엔드노드 장치부(110)는 상기 메쉬네트워크(MN)를 통해 수신되는 제어신호에 따라 동작제어되고, 상기 메쉬네트워크(MN)를 통해 각 엔드노드 장치부(110)와 신호연결되는 마스터 장치부(120)는 입력신호 또는 프로그래밍된 사항에 따라 각 엔드노드 장치부(110)를 구동제어하기 위한 제어신호를 출력하여 BS로 기능하며, 각 엔드노드 장치부(110)는 마스터 장치부(120)로부터 수신된 업링크 업데이터용 패킷(Bd1-pkt)이 수신되면 홉값을 증가하여 주변의 엔드노드 장치부(110)들에게 방송하며, 수신된 업링크 업데이터용 패킷(Bd1-pkt)에 포함된 홉, 시퀀스넘버 및 수신신호강도를 기준으로 업링크 테이블을 갱신함으로써, 마스터 장치부(120)와의 무선통신이 확실한 엔드노드 장치부(110a)를 통해 비대칭 무선출력 영역(A)에 위치한 엔드노드 장치부(110)의 업링크 테이블을 안정시킬 수 있으며 이로 인해 패킷의 송신실패를 최소화하여 통신성능을 극대화할 수 있다.
도 1은 종래의 메쉬네트워크 시스템의 동작상태를 나타낸 개략도,
도 2는 도 1의 비대칭 무선출력 영역에 위치한 임의 엔드노드 장치의 업링크 테이블을 나타낸 테이블표,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비대칭 무선출력 환경에서의 메쉬네트워크 시스템의 구성을 나타낸 개략도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 메쉬네트워크 시스템의 동작상태를 나타낸 개략도,
도 5는 도 4의 비대칭 무선출력 영역에 위치한 임의 엔드노드 장치부의 업링크 테이블을 나타낸 테이블표,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 목적지 주소를 가져오는 함수를 나타낸 플로우챠트,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엔드노드 장치부가 수신된 업링크 업데이터용 패킷을 처리하는 루틴을 나타낸 플로우챠트,
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RF 패킷의 송신 루틴을 나타낸 플로우챠트이다.
상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 메쉬네트워크 시스템은 마스터 장치부(120)와 엔드노드 장치부(110)간에 무선 입출력이 비대칭적인 무선출력 환경에서 라우팅 테이블을 안정시켜 송신실패를 최소화함으로써 통신성능을 극대화하기 위한 시스템으로서, 도 3에 도시된 바와 같이 복수의 엔드노드 장치부(110) 및 마스터 장치부(120)를 포함한다.
먼저, 상기 복수의 엔드노드 장치부(110)는 사물에 장착되어 고유의 IoT 기능에 따라 지정된 물리적 변화를 감지한 감지신호를 출력하는 노드로서, 900MHz 대역의 무선주파수를 이용하여 상호 간에 RS(Relay Station)로 기능하면서 메쉬네트워크(MN)를 형성하며 상기 메쉬네트워크(MN)를 통해 수신되는 제어신호에 따라 IoT 기능이 동작제어된다.
여기서, 상기 고유의 IoT 기능은 IoT 시스템을 통해 구현하고자 하는 사물인터넷 서비스 기능으로서 방범기능, 화재감지기능, 도난 및 분실방지 기능 등과 같이 다양한 서비스 기능을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 물리적 변화는 구현하고자 하는 IoT 기능에 따라 달라지며 방범기능일 경우 물체나 인체가 근접 또는 접촉된 상태를 감지한 감지값의 변화, 화재감지기능일 경우 열이나 연기를 감지한 감지값의 변화, 도난 및 분실방지기능일 경우 이격거리를 감지한 감지값의 변화와 같이 다양한 물리적 상태 또는 감지신호값의 변화인 것을 의미하며, 상기 특정 사물은 각 IoT 기능을 통해 방범, 화재감지, 도난이나 분실을 방지하고자 하는 특정 물체나 대상일 수 있다.
더불어, 900MHz 대역 통신은 2.4GHz 대역 통신보다 데이터 전송속도는 낮으나 회절성이 현저하게 우수하고 무선전화기 및 RFID용으로 이미 널리 사용이 되는 비허가 주파수이며, 특히 정부가 IoT용으로 채널들을 지정해주었고 허용 출력도 25mV로 증가되었기 때문에 그다지 빠른 데이터 전송속도가 요구되지 않는 통상의 사물인터넷을 구현하기 위한 최적의 통신수단으로 이용하기에 바람직하다.
상기 마스터 장치부(120)는 통신망을 통해 신호연결된 모니터링 서버(130)나 관리자단말(140)로부터 입력되는 입력신호에 따라 각 엔드노드 장치부(110)를 구동제어하기 위한 장치로서, 상기 메쉬네트워크(MN)를 통해 각 엔드노드 장치부(110)와 신호연결되며 입력신호 또는 프로그래밍된 사항에 따라 각 엔드노드 장치부(110)를 구동제어하기 위한 제어신호를 출력하여 BS(Base Station)으로 기능한다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 마스터 장치부(120)는 상기 메쉬네트워크(MN)를 통해 각 엔드노드 장치부(110)와 신호연결되는 게이트웨이(121) 및 이 게이트웨이(121)로부터 수신되는 각종 데이터를 취합하는 데이터 집중장치(122)를 포함할 수 있다. 따라서, 각 엔드노드 장치부(110)로부터 출력된 데이터는 게이트웨이(121)를 통해 데이터 집중장치(122)에 취합되고 데이터 집중장치(122)에 취합된 데이터는 통신망을 통해 연결된 모니터링 서버(130)나 관리자단말(140)을 통해 열람하거나 가공할 수 있다.
더불어, 상기 모니터링 서버(130)나 관리자단말(140)로부터 입력된 입력신호는 데이터 집중장치(122)를 통해 게이트웨이(121)로 전달되고 게이트웨이(121)는 메쉬네트워크(MN)를 통해 지정된 엔드노드 장치부(110)에게 전달될 수 있도록 출력한다. 그리고, 복수 개의 게이트웨이(121)가 구비되어 도면에서와 같이 게이트웨이 메쉬네트워크를 형성함으로써 각 엔드노드 장치부(110)의 통달거리를 대폭 증대시킬 수 있다. 즉, 각 게이트웨이(121)의 통신가능 범위를 전체 게이트웨이의 통신영역으로 확장시킬 수 있으므로 엔드노드 장치부(110)의 동작범위를 획기적으로 증대시킬 수 있으며 통신감도를 증가시켜 데이터 인식 오류를 최소화할 수 있다.
또한, 상기 마스터 장치부(120)는 업링크 업데이터용 패킷(Bd1-pkt)을 출력하며, 각 엔드노드 장치부(110)는 상기 업링크 업데이터용 패킷(Bd1-pkt)이 수신되면 홉(HOP)값을 증가하여 주변의 엔드노드 장치부(110)들에게 방송하며, 수신된 업링크 업데이터용 패킷(Bd1-pkt)에 포함된 홉, 시퀀스넘버(SEQ) 및 수신신호강도(RSSI)를 기준으로 업링크 테이블을 갱신하도록 동작한다.
이와 같은 업링크 테이블 갱신을 통해 마스터 장치부(120)와 엔드노드 장치부(110)간에 무선 입출력이 비대칭적인 무선출력 환경에서 라우팅(업링크) 테이블을 안정시켜 송신실패를 최소화함으로써 통신성능을 극대화할 수 있는데, 이는 후술되는 수동적인 방식과 자동적인 방식을 통해 구현이 가능하다.
먼저, 수동적인 방식은 현장에서 마스터 장치부(120)와 1홉으로 안정적으로 동작하는 엔드노드 장치부(110a)를 찾은 후에 해당 엔드노드 장치부(110a)를 통해서 주변의 엔드노드 장치부(110)들이 마스터 장치부(120)와 통신이 되도록 하는 방식이다. 이를 위해, 상기 복수의 엔드노드 장치부(110) 중 상기 마스터 장치부(120)와 안정적으로 통신하는 특정 엔드노드 장치부(110a)에게 리피터(Repeater) 기능을 부여하여 주변의 다른 엔드노드 장치부(110)들이 리피터로 지정된 엔드노드 장치부(110a)를 통해 상기 마스터 장치부(120)와 통신하도록 한다.
보다 구체적으로는, 상기 마스터 장치부(120)는 상기 특정 엔드노드 장치부(110a)에게 업링크 업데이터용 패킷(Bd1-pkt)을 방송시키기 위한 특정 명령어가 포함된 제어신호를 출력하고, 상기 특정 엔드노드 장치부(110a)는 상기 특정 명령어가 수신되면 마치 마스터 장치부(120)가 업링크 업데이터용 패킷(Bd1-pkt)을 방송하는 것처럼 업링크 업데이터용 패킷(Bd1-pkt)을 생성하여 방송하며, 상기 특정 엔드노드 장치부(110a)의 주변의 엔드노드 장치부(110)들은 수신된 업링크 업데이터용 패킷(Bd1-pkt)에 따라 특정 엔드노드 장치부(110a)가 목적지 주소(RSu)에 등록되도록 각각의 업링크 테이블을 업데이트하여 상기 특정 엔드노드 장치부(110a)를 통해 마스터 장치부(120)와 통신하도록 한다.
여기서, 상기 마스터 장치부(120)는 업링크 업데이터용 패킷(Bd1-pkt)을 방송하여 회신되는 주변의 각 엔드노드 장치부(110)들의 응답패킷을 분석하여 안정적으로 통신이 가능한 특정 엔드노드 장치부(110a)를 선정할 수 있다. 또한, 상기 마스터 장치부(120)는, 상기 특정 엔드노드 장치부(110a)로부터 방송되는 업링크 업데이터용 패킷(Bd1-pkt)에 포함된 홉 및 수신신호강도의 값을 조절하여 업링크 테이블 상에서 상기 특정 엔드노드 장치부(110a)가 등록되는 목적지 주소(RSu) 순위가 조절되어 갱신되도록 할 수 있다.
부연하면, 도 4에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수동 리피터 지정에 의한 데이터 흐름이 도시되어 있다. 도 4를 참고하면 BS와 1홉으로 안정적으로 통신이 되는 RS<101>을 주변의 RS의 업링크 테이블에 목적지 주소(RSu)의 후보로 강제적으로 지정할 수 있다면 이 RS로 비대칭 무선출력 영역(A)의 RS들이 주변의 다른 RS들을 통하지 않고 지정된 리피터 RS를 통해서 BS와 통신할 수 있을 것이다.
이를 위해, BS에서 지정된 리피터 RS(100a)로 특정 명령어를 보내는데, 지정된 RS는 이 명령어를 수신하면 마치 BS가 업링크 업데이터용 패킷(Bd1-pkt)을 방송하는 것처럼 업링크 업데이터용 패킷(Bd1-pkt)을 만들어서 방송한다. 이때 홉은 파라미터화하여 BS에서 보낼때 임의로 정할 수 있으며 주변의 RS들의 업링크 테이블에는 의도된 홉에 지정된 RS가 등록된다. 이때, 수신신호강도도 파라미터화하여 같은 홉이 여러 개 있을 경우 가장 앞에 위치하게 할 수 있고 측정된 수신신호강도값에 따라서 정해지게 할 수도 있다. 또한, 같은 방법으로 여러 개의 RS들을 리피터로 지정할 수도 있다.
한편, 자동적인 방식은 메쉬테이블을 조정하는 방식으로 우선 엔드노드 장치부(110)가 마스터 장치부(120)로부터 직접 패킷을 수신하기는 하나, 마스터 장치부(120)가 직접 수신하지 못하는 위치 즉, 비대칭 무선출력 영역(A)에 위치하는지를 감지해서, 만일 그러한 위치에 있는 엔드노드 장치부(110)라고 판단되면 마스터 장치부(120)로 송신할 경우 마스터 장치부(120)를 목적지로 삼지 않으며, 또한 마스터 장치부(120)로부터 업링크 테이블을 만들기 위한 업링크 업데이터용 패킷(Bd1-pkt)을 수신시 이를 다른 엔드노드 장치부(110)에 전달하지 않도록 하는 것이다. 이러면 시간과 통신 횟수가 늘어나면서 메쉬 테이블이 스스로 자리를 잡게 된다.
이를 위해, 각 엔드노드 장치부(110)의 업링크 테이블에는 시퀀스넘버(SEQ)를 기준으로 홉(HOP), 수신신호강도(RSSI), 목적지 주소(RSu) 및 송신실패수(FAIL) 항목이 행별로 구분되어 저장되며, 각 엔드노드 장치부(110)는 업링크 테이블에 포함된 임의 행의 목적지 주소(RSu)를 기준으로 패킷을 송신한 결과에 따라 해당 행의 송신실패수를 증감하며, 상기 송신실패수값과 지정된 비대칭 판단 기준값을 비교하여 송신실패수값이 작은 행의 목적지 주소(RSu)의 엔드노드 장치부(110)에게만 상기 마스터 장치부(120)로부터 수신된 패킷(Bd1-pkt)을 방송하도록 한다.
부연하면, 도 5에는 무선출력 비대칭 문제를 자동으로 해결하기 위해서 수정된 업링크 테이블이 도시되어 있다. 도 3의 테이블에 비해서 송신실패수 항목이 추가되었다. 즉, 업링크 테이블로부터 목적지 주소(RSu)를 가지고 와서 송신후 결과가 실패이면 해당 행의 송신실패수값을 1만큼 증가시킨다. 이 값을 보고 예를 들어 3 이상으로 커지면 이 RS의 위치에서는 BS까지 한 번에 신호가 가지 않는다고 판단할 수 있다. 따라서, 송신실패수 항목은 RS위 위치가 비대칭 무선출력 영역(A)에 있는지를 판단할 수 있는 중요한 변수로 작용한다.
여기서, 도 6에는 상기 송신실패값을 사용하면서 목적지 주소(RSu)를 가져오는 루틴이 도시되어 있다. 즉, 송신실패값이 3보다 크면 해당 행은 무시하고 그 다음행부터 목적지를 찾는다. 또한, 도 7에는 RS가 업링크 업데이터용 패킷(Bd1-pkt)를 수신한 후 처리되는 루틴이 도시되어 있다. 즉, RS가 업링크 업데이터용 패킷(Bd1-pkt)을 수신했을때 업링크 테이블에서 송신실패값이 3보다 큰 값이 있으면 업링크 업데이터용 패킷(Bd1-pkt)을 방송하지 않는다. 이렇게 하면 비대칭 무선출력 영역(A)에 있는 RS는 주변의 다른 RS의 업링크 테이블에 등록되지 않는다. 더불어, 도 8에는 RF 패킷을 송신시 결과에 따라 송신실패값을 가감하는 루틴이 도시되어 있다. 즉, 송신에 성공하면 해당 행의 송신실패값을 1만큼 감소시키고 실패하면 1만큼 증가시킨다.
상술한 바와 같이 RS가 비대칭 무선출력 영역(A)에 있더라도 검침 회수가 증가하면서 우선 BS로 직접 보내 송신실패되는 것이 방지됨으로써 1차적인 통신성능 개선이 이루어지고, 비대칭 무선출력 영역(A)의 RS간에는 2차 목적지 주소(RSu) 후보로 등록되지 않으므로써 2차적인 통신성능 개선이 이루어질 수 있는 것이다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
110...엔드노드 장치부 120...마스터 장치부
121...게이트웨이 122...데이터 집중장치
130...모니터링 서버 140...관리자단말
A...비대칭 무선출력 영역 MN...메쉬네트워크

Claims (4)

  1. 900MHz 대역의 무선주파수를 이용하여 상호 간에 RS(Relay Station)로 기능하면서 메쉬네트워크(MN)를 형성하며 상기 메쉬네트워크(MN)를 통해 수신되는 제어신호에 따라 동작제어되는 복수의 엔드노드 장치부(110); 및
    상기 메쉬네트워크(MN)를 통해 각 엔드노드 장치부(110)와 신호연결되며 입력신호 또는 프로그래밍된 사항에 따라 각 엔드노드 장치부(110)를 구동제어하기 위한 제어신호를 출력하여 BS(Base Station)로 기능하는 마스터 장치부(120);를 포함하고,
    상기 마스터 장치부(120)는 업링크 업데이터용 패킷(Bd1-pkt)을 출력하며,
    각 엔드노드 장치부(110)는 상기 업링크 업데이터용 패킷(Bd1-pkt)이 수신되면 홉(HOP)값을 증가하여 주변의 엔드노드 장치부(110)들에게 방송하며, 수신된 업링크 업데이터용 패킷(Bd1-pkt)에 포함된 홉(HOP), 시퀀스넘버(SEQ) 및 수신신호강도(RSSI)를 기준으로 업링크 테이블을 갱신하는 것을 특징으로 하는 비대칭 무선출력 환경에서의 메쉬네트워크 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 엔드노드 장치부(110) 중 상기 마스터 장치부(120)와 안정적으로 통신하는 특정 엔드노드 장치부(110a)에게 리피터(Repeater) 기능을 부여하여 주변의 다른 엔드노드 장치부(110)들이 리피터로 지정된 엔드노드 장치부(110a)를 통해 상기 마스터 장치부(120)와 통신하는 것을 특징으로 하는 비대칭 무선출력 환경에서의 메쉬네트워크 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 마스터 장치부(120)는 상기 특정 엔드노드 장치부(110a)에게 업링크 업데이터용 패킷(Bd1-pkt)을 방송시키기 위한 특정 명령어가 포함된 제어신호를 출력하고,
    상기 특정 엔드노드 장치부(110a)는 상기 특정 명령어가 수신되면 마치 마스터 장치부(120)가 업링크 업데이터용 패킷(Bd1-pkt)을 방송하는 것처럼 업링크 업데이터용 패킷(Bd1-pkt)을 생성하여 방송하며,
    상기 특정 엔드노드 장치부(110a)의 주변의 엔드노드 장치부(110)들은 수신된 업링크 업데이터용 패킷(Bd1-pkt)에 따라 특정 엔드노드 장치부(110a)가 목적지 주소(RSu)에 등록되도록 각각의 업링크 테이블을 업데이트하여 상기 특정 엔드노드 장치부(110a)를 통해 마스터 장치부(120)와 통신하는 것을 특징으로 하는 비대칭 무선출력 환경에서의 메쉬네트워크 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    각 엔드노드 장치부(110)의 업링크 테이블에는 시퀀스넘버(SEQ)를 기준으로 홉(HOP), 수신신호강도(RSSI), 목적지 주소(RSu) 및 송신실패수(FAIL) 항목이 행별로 구분되어 저장되며,
    각 엔드노드 장치부(110)는 업링크 테이블에 포함된 임의 행의 목적지 주소(RSu)를 기준으로 패킷을 송신한 결과에 따라 해당 행의 송신실패수를 증감하며, 상기 송신실패수값과 지정된 비대칭 판단 기준값을 비교하여 송신실패수값이 작은 행의 목적지 주소(RSu)의 엔드노드 장치부(110)에게만 상기 마스터 장치부(120)로부터 수신된 패킷(Bd1-pkt)을 방송하는 것을 특징으로 하는 비대칭 무선출력 환경에서의 메쉬네트워크 시스템.
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