KR20190100823A - Cross communication between WPAN communication devices - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이종 통신 송수신간의 교차 통신 수행 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 하나의 비콘 간격 내에서 헤드, 심볼들 및 테일로 구성되는 패킷 형태의 정보를 전송할 수 있으므로 동기를 위한 기준 신호를 주기적으로 전송하지 않더라도 헤드 검출 후 테일이 검출될 때까지 순차적인 복수의 비콘 간격 내의 심볼들을 검출하여 정보 전송율을 향상시킬 수 있고 전송 오류 확율을 줄일 수 있는 이종 통신 송수신기간의 교차 통신 수행 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of performing cross-communication between heterogeneous communication transmission and reception. More specifically, since a packet form of information consisting of heads, symbols, and tails can be transmitted within one beacon interval, a reference signal for synchronization is periodically generated. The present invention relates to a method for performing cross-communication between heterogeneous communication transmission / reception periods that can improve information transmission rate and reduce transmission error probability by detecting symbols in a plurality of sequential beacon intervals until a tail is detected after head detection.
Wi-Fi (IEEE802.11), ZigBee (IEEE 802.15.4), Bluetooth 과 같이 동일한 주파수 대역을 갖는 이종 송수신기간의 통신을 지원하기 위한 기존 기술로서 FreeBee가 있다.FreeBee is an existing technology for supporting communication of heterogeneous transmission / reception periods having the same frequency band, such as Wi-Fi (IEEE802.11), ZigBee (IEEE 802.15.4), and Bluetooth.
도 1은 이종 송수신기간의 통신환경을 보여주는 것으로 이종 송수신기간의 통신은 예를 들면, Wi-Fi 송신기(10)와 ZigBee 수신기(20) 간의 통신일 수 있다.1 illustrates a communication environment of a heterogeneous transmission / reception period. The communication of the heterogeneous transmission / reception period may be, for example, communication between the Wi-
Wi-Fi와 ZigBee 통신은 모두 2.4GHz ISM밴드를 사용하고 있으므로, ZigBee는 시간축에서 Wi-Fi 비콘 메시지의 위치를 통계적으로 검출함으로써, 위치에 따른 비트 해석을 통해 정보를 교환할 수 있다. 이때 RSSI sampling 과정이 활용된다.Since both Wi-Fi and ZigBee communications use the 2.4GHz ISM band, ZigBee can statistically detect the location of the Wi-Fi beacon message on the time base, thereby exchanging information through location-specific bit interpretation. At this time, RSSI sampling process is used.
도 2는 종래의 FreeBee 기술을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a conventional FreeBee technology.
이 FreeBee는 기준 위치(referenc position)가 약속되어 있고, 이 기준 위치(t)는 비콘 전송을 위한 시간축 상의 한 주기인 비콘 간격(beecan interval)의 중앙에 위치한다.This FreeBee is promised a reference position, which is located at the center of the beacon interval, which is a period on the time axis for beacon transmission.
즉, 상기 비콘 간격의 시작 위치는 상기 기준 위치(t)에서 반주기(T/2)를 감한 위치이며, 상기 비콘 간격의 종료 위치는 상기 기준 위치(t)에서 반주기를 더한 위치이다.That is, the start position of the beacon interval is a position obtained by subtracting the half cycle (T / 2) from the reference position (t), and the end position of the beacon interval is a position obtained by adding a half cycle from the reference position (t).
또한, 송수신되는 정보는 비콘 시프팅(beacon shifting)에 의해 임베디디된다.In addition, the transmitted and received information is embedded by beacon shifting.
또한, 상기 비콘 시프팅은 상기 비콘 간격 내의 단위 시간만큼 천이되는 것을 의미한다.In addition, the beacon shifting means to shift by a unit time within the beacon interval.
또한, 일반적으로 상기 비콘 간격 T는 102.4ms 이고, Δ는 1.024ms이며, 하나의 비콘 간격에 15개의 Δ가 존재한다.In general, the beacon interval T is 102.4 ms, Δ is 1.024 ms, and there are 15 Δ in one beacon interval.
즉, 수신기는 상기 기준 위치(t)를 기준으로 시간축 상의 어느 위치에서 신호가 발생하였는지를 검출하고 신호가 발생한 위치가 상기 기준 위치(t)에서 얼마나 시프트되어 있는지 판단하여 해당 위치의 정보를 획득함으로써 신호를 원래 정보로 복조(demodulation)한다.That is, the receiver detects at which position on the time axis the signal occurs based on the reference position t, determines how much the signal generated position is shifted from the reference position t, and acquires information on the corresponding position. Demodulates to original information.
이 FreeBee 기술은 명시적인 주소 체계 없이 여러 개의 송수신기간에 동시 통신을 지원하고 기존 송수신기의 하드웨어적인 구성 변경을 필요로하지 않는 장점이 있으나 수신한 데이터가 실제 정보를 갖고 있는지 랜덤성질의 정보를 갖고 있는 비트인지 판단이 어렵다.This FreeBee technology has the advantage that it supports simultaneous communication in multiple transmission / reception periods without explicit addressing system and does not need to change the hardware configuration of the existing transceiver, but it has random quality information whether the received data has real information. It's hard to tell if it's a bit.
한편, 비동기(asynchronous) 전송을 위한 A-FreeBee 기술의 경우 추가적인 기준 비콘(reference beacon) 신호가 필요하므로 전송율이 1/2로 줄어드는 특성이 있다.Meanwhile, A-FreeBee technology for asynchronous transmission requires additional reference beacon signals, which reduces the transmission rate to 1/2.
도 3은 종래의 A-FreeBee 기술을 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining a conventional A-FreeBee technology.
A-FreeBee 기술의 경우 FreeBee와 비교하여 기준 위치(referenc position)가 정해져 있지 않고 동기를 위한 별도의 기준 신호가 먼저 송신되며, 수신기는 기준 신호가 발생하는 위치(t)를 기준으로 비콘 간격(T)만큼 떨어진 위치(t')에 기준 위치로 인식한 후, 기준 위치에서 얼마나 시프트된 위치에 신호가 존재하는지 검출하여 정보를 획득한다.In the case of A-FreeBee technology, the reference position is not fixed compared to FreeBee, and a separate reference signal for synchronization is transmitted first, and the receiver has a beacon interval (T) based on the position (t) where the reference signal occurs. After recognizing a reference position at a position t 'apart from the reference position, information is obtained by detecting how much a signal exists at a position shifted from the reference position.
도 3에서는 두번째 비콘 간격에서 t'-Δ 위치에서 신호가 존재하고 이 위치의 정보를 획득한다.In FIG. 3, a signal exists at the t'-Δ position in the second beacon interval and acquires information of this position.
한편, A-FreeBee 기술은 각 비콘 간격(T1,T2,T3,T4)에서 하나의 신호만이 검출되므로, 한 주기를 건너 뛰면서 기준 신호를 검출하고 기준 신호가 검출된 다음 주기에서 비콘 정보획득을 위한 신호를 검출한다.On the other hand, A-FreeBee technology detects only one signal in each beacon interval (T1, T2, T3, T4), so it detects the reference signal by skipping one cycle and acquires beacon information in the next cycle when the reference signal is detected. To detect a signal.
즉, 한 주기 건너 기준 위치 확인을 위한 기준 신호를 검출하여야 하므로 매 주기마다 비콘 정보를 검출할 수 없어 FreeBee 기술과 비교하여 정보 전송율이 1/2로 줄어드는 것이다.That is, beacon information cannot be detected every cycle because a reference signal for reference position confirmation is detected over one cycle, and thus the information transmission rate is reduced to 1/2 compared to FreeBee technology.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 본 발명의 목적은 송신기와 수신기 간의 비동기 전송을 지원하면서도 정보 전송율을 개선하고 전송 오류 확률을 줄일 수 있는 이종 통신 송수신기간의 교차 통신 수행 방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a method for performing cross-communication between heterogeneous communication transmission / reception periods while improving a data transmission rate and reducing transmission error probability while supporting asynchronous transmission between a transmitter and a receiver. There is.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 이종 통신 송수신기간의 교차 통신을 수행하는 이종 통신 송수신기간의 교차 통신 수행 방법으로, 송신기와 수신기 간에 약속된 비컨 간격(beacon interval) 내에서 헤드(head) 위치와 상기 헤드 위치에서 비컨 시프팅(veacon shifting)을 위한 복수의 단위 시간(Δ)만큼 이격된 테일(tail) 위치를 설정하고, 상기 헤드 위치와 상기 테일 위치 사이의 각 단위 시간을 특정한 정보인 심볼을 전송하기 위한 심볼(symbol) 위치로 설정하는 단계; 및 통신이 시작되고 상기 수신기는 상기 송신기로부터 시간축 상에서 신호를 수신하여 헤드를 검출하고, 테일이 검출될 때까지 심볼들을 검출하여 정보를 획득하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 통신 송수신기간의 교차 통신 수행 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for performing cross communication of a heterogeneous communication transmission / reception period for performing cross communication of heterogeneous communication transmission / reception periods. And a tail position spaced apart by a plurality of unit times Δ for beacon shifting at the head position, and symbolizing each unit time between the head position and the tail position as specific information. Setting the symbol position to transmit a symbol; Communication is started and the receiver receives a signal from the transmitter on a time axis to detect a head, and detects symbols to obtain information until a tail is detected. Provides a method of performing cross communication.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 헤드와 상기 테일은 서로 다른 비컨 간격 내에서 검출된다.In a preferred embodiment, the head and the tail are detected within different beacon intervals.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 헤드와 상기 테일 사이에는 복수의 심볼들이 검출된다.In a preferred embodiment, a plurality of symbols is detected between the head and the tail.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 심볼들은 서로 다른 비컨 간격 내에서 검출된다.In a preferred embodiment, the symbols are detected within different beacon intervals.
또한, 본 발명은 이종 통신을 수행하는 송신기 및 수신기를 포함하고, 상기 송신기와 상기 수신기는 상기 교차 통신 수행 방법으로 교차 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 이종 통신 송수신 시스템을 더 제공한다.In addition, the present invention further includes a transmitter and a receiver for performing heterogeneous communication, and the transmitter and the receiver further provide a heterogeneous communication transmitting and receiving system, characterized in that performing cross communication in the cross communication method.
본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 가진다.The present invention has the following excellent effects.
먼저, 본 발명의 교차 통신 수행 방법은 헤드 검출을 통해 비동기 전송을 수행할 수 있는 한편, 테일이 검출될 때까지 동기를 위한 신호 검출이 필요없으므로 A-FreeBee 기술과 비교하여 정보 전송율을 매우 향상시킬 수 있는 장점이 있다.First, the method of performing cross-communication of the present invention can perform asynchronous transmission through head detection, but does not require signal detection for synchronization until tail is detected, thereby greatly improving information transmission rate compared to A-FreeBee technology. There are advantages to it.
또한, 본 발명의 교차 통신 수행 방법에 의하면, 정패진 패킷의 형태로 정보전송이 이루어지므로 패킷 형태에 맞지 않는 신호가 전송될 경우 빠르게 전송 오류 검출이 가능하고 전송 오류 확률을 줄일 수 있는 장점이 있다.In addition, according to the method of performing cross-communication according to the present invention, since information is transmitted in the form of a fixed packet, a transmission error can be detected quickly and a transmission error probability can be reduced when a signal that does not match the packet type is transmitted. .
도 1은 이종 송수신기간의 통신환경을 보여주는 도면,
도 2는 종래의 FreeBee 기술을 설명하기 위한 도면,
도 3은 종래의 A-FreeBee 기술을 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 교차 통신 수행 방법에 이용되는 패킷 형태를 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 교차 통신 수행 방법을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view showing a communication environment of a heterogeneous transmission and reception period;
2 is a view for explaining a conventional FreeBee technology,
3 is a view for explaining a conventional A-FreeBee technology,
4 is a view for explaining a packet form used in the method for performing cross communication according to an embodiment of the present invention;
5 is a view for explaining a method of performing cross communication according to an embodiment of the present invention.
본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.The terms used in the present invention were selected as general terms as widely used as possible, but in some cases, the terms arbitrarily selected by the applicant are included. In this case, the meanings described or used in the detailed description of the present invention are considered, rather than simply the names of the terms. The meaning should be grasped.
이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the preferred embodiments shown in the accompanying drawings will be described in detail the technical configuration of the present invention.
그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Like numbers refer to like elements throughout the specification.
본 발명의 일 실시예에 따른 교차 통신 수행 방법은 이종의 통신을 이용하는 송수신기간의 비콘 전송 위치를 정보화함으로써 정보를 송수신할 수 있는 통신 방법이다.The method of performing cross communication according to an embodiment of the present invention is a communication method capable of transmitting and receiving information by information of a beacon transmission position of a transmission / reception period using heterogeneous communication.
예를 들면, 상기 송수신기들 중, 송신기는 Wi-fi 송신기일 수 있고, 수신기는 ZigBee 수신기일 수 있다.For example, of the transceivers, the transmitter may be a Wi-fi transmitter and the receiver may be a ZigBee receiver.
또한, 상기 송수신기들은 하나의 이종 통신 송수신 시스템으로 제공될 수 있다.In addition, the transceivers may be provided in one heterogeneous communication transmission / reception system.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 교차 통신 수행 방법은 종래의 FreeBee 및 A-FreeBee와 비교하여 전체 전송은 패킷형태로 이루어진다.In addition, in the method of performing cross-communication according to an embodiment of the present invention, the entire transmission is in the form of a packet as compared to the conventional FreeBee and A-FreeBee.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 교차 통신 수행 방법에 이용되는 패킷 형태를 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram illustrating a packet form used in a method for performing cross communication according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 교차 통신 수행 방법은 패킷형태로 이루어지며, 이 패킷은 헤드(Head), 복수의 심볼(Symbols) 및 테일(Tail)을 포함하여 이루어진다.Referring to FIG. 4, the method for performing cross communication according to an embodiment of the present invention is in the form of a packet, and the packet includes a head, a plurality of symbols, and a tail.
또한, 상기 패킷은 하나의 정해진 비콘 간격(T) 내의 시간축 상에서 위치에 따른 식별성을 가지며 선택적으로 전송된다.In addition, the packet is selectively transmitted with positional identification on the time axis within one predetermined beacon interval T.
또한, 상기 헤드와 상기 심볼들 및 상기 테일은 단위 시간(Δ)만큼 이격되어 순차적으로 위치한다.In addition, the head, the symbols and the tail are sequentially spaced apart by a unit time Δ.
즉, 헤드 위치(t)와 테일 위치(t+Δ9)는 복수의 단위 시간(Δ)만큼 이격되어 있으며, 그 사이에 복수의 심볼 위치들(t+Δ,...t+8Δ)이 순차적으로 존재한다.That is, the head position t and the tail position t + Δ9 are spaced apart by a plurality of unit times Δ, and a plurality of symbol positions t + Δ, ... t + 8Δ are sequentially disposed therebetween. Exists as.
또한, 각 심볼 위치에는 서로 다른 특정한 심볼들이 설정되어 복조에 이용된다.In addition, different specific symbols are set at each symbol position and used for demodulation.
또한, 도 4에서는 3비트의 정보로 이루어지는 심볼의 예를 도시하였으며, 이경우 심볼 위치는 데이터 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111을 인식하기 위해 여덟 개로 구성된다.In addition, FIG. 4 shows an example of a symbol consisting of three bits of information. In this case, eight symbol positions are used to recognize
또한, 헤드 위치, 심볼 위치들 및 테일 위치는 순차적으로 Δ만큼 비컨 시프팅이 이루어질 수 있다.In addition, the head position, the symbol positions and the tail position may be sequentially beacon shifted by Δ.
또한, 한 비컨 간격 내에서 패킷의 위치 이외의 위치는 사용하지 않는다(unused).In addition, a position other than the position of the packet within one beacon interval is unused.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 교차 통신 수행 방법을 설명하기 위한 일 예이다.5 is an example for explaining a method of performing cross communication according to an embodiment of the present invention.
전술하였듯이 송신기와 수신기 간에 패킷 형태가 설정되면, 통신이 시작되고 상기 수신기는 상기 송신기로부터 시간축 상에서 신호를 수신한다.As described above, when the packet type is established between the transmitter and the receiver, communication is started and the receiver receives a signal on the time axis from the transmitter.
먼저, 헤드가 검출되면, 헤드가 검출된 시간을 헤드 위치(t)로 설정하고, 상기 헤드 위치(t)에서 비컨 간격만큼 떨어진 위치에서 다시 패킷의 전송이 개시된다.First, when the head is detected, the time at which the head is detected is set to the head position t, and packet transmission is started again at a position separated by the beacon interval from the head position t.
도 5에 도시한 바와 같이 헤드 검출 후 비컨 간격만큼 시간이 경과하고 그 후 2Δ의 위치에서 비컨 신호가 존재하면 그 비콘 신호는 심볼 '001'로 복조되고, 또한, 그 다음 헤드 위치에서 7Δ만큼 경과한 후 비컨 신호가 존재하면, 그 비콘 신호는 심볼 '110'으로 복조된다.As shown in FIG. 5, if the time has elapsed by the beacon interval after the head detection and the beacon signal is present at the position of 2Δ thereafter, the beacon signal is demodulated by the symbol '001', and also has elapsed by 7Δ at the next head position. If a beacon signal is present, then the beacon signal is demodulated to the symbol '110'.
또한, 그 다음 헤드 위치에서 9Δ만큼 경과한 후 비컨 신호가 존재하면 테일이 검출되는 것으로 '001', '110'의 정보 획득이 완료된다.In addition, if the beacon signal is present after the elapse of 9Δ at the next head position, the tail is detected and information acquisition of '001' and '110' is completed.
즉, 본 발명의 교차 통신 수행 방법은 한번 헤드가 검출되면 테일의 검출까지 복수의 비콘 간격 내에서 동기를 위한 신호가 필요없이 연속적으로 심볼을 검출할 수 있으므로 A-FreeBee 기술과 비교하여 전송량을 매우 증가시킬 수 있는 장점이 있다.That is, in the method of performing cross-communication according to the present invention, once a head is detected, a symbol can be continuously detected without a signal for synchronization within a plurality of beacon intervals until a tail is detected, thus greatly reducing the amount of transmission compared to A-FreeBee technology. There is an advantage that can be increased.
또한, 본 발명의 교차 통신 수행 방법에 의하면, 정패진 패킷의 형태로 정보전송이 이루어지므로 패킷의 형태에 맞지 않는 신호가 전송될 경우 빠르게 전송 오류 검출이 가능하고 전송 오류 확률을 줄일 수 있는 장점이 있다.In addition, according to the method for performing cross-communication according to the present invention, since information is transmitted in the form of a fixed packet, a transmission error can be quickly detected and a transmission error probability can be reduced when a signal that does not fit the packet is transmitted. have.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.As described above, the present invention has been illustrated and described with reference to preferred embodiments, but is not limited to the above-described embodiments, and is provided to those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. Various changes and modifications will be possible.
10:Wi-Fi 송신기 20:ZigBee 수신기 10: Wi-Fi Transmitter 20: ZigBee Receiver
Claims (5)
송신기와 수신기 간에 약속된 비콘 간격(beacon interval) 내에서 헤드(head) 위치와 상기 헤드 위치에서 비콘 시프팅(beacon shifting)을 위한 복수의 단위 시간(Δ)만큼 이격된 테일(tail) 위치를 설정하고, 상기 헤드 위치와 상기 테일 위치 사이의 각 단위 시간을 특정한 정보인 심볼을 전송하기 위한 심볼(symbol) 위치로 설정하는 단계; 및
통신이 시작되고 상기 수신기는 상기 송신기로부터 시간축 상에서 신호를 수신하여 헤드를 검출하고, 테일이 검출될 때까지 심볼들을 검출하여 정보를 획득하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 통신 송수신기간의 교차 통신 수행 방법.
In the cross communication of the heterogeneous communication transmission and reception period performing the cross communication of the heterogeneous communication transmission and reception period,
Set the head position within the promised beacon interval between the transmitter and receiver and the tail position spaced apart by a plurality of unit times Δ for beacon shifting at the head position. And setting each unit time between the head position and the tail position to a symbol position for transmitting a symbol which is specific information; And
Communication is started and the receiver receives a signal from the transmitter on a time axis to detect a head, and detects symbols to obtain information until a tail is detected; How to perform communication.
상기 헤드와 상기 테일은 서로 다른 비콘 간격 내에서 검출되는 것을 특징으로 하는 이종 통신 송수신기간의 교차 통신 수행 방법.
The method of claim 1,
And the head and the tail are detected within different beacon intervals.
상기 헤드와 상기 테일 사이에는 복수의 심볼들이 검출되는 것을 특징으로 하는 이종 통신 송수신기간의 교차 통신 수행 방법.
The method of claim 2,
And a plurality of symbols are detected between the head and the tail.
상기 심볼들은 서로 다른 비콘 간격 내에서 검출되는 것을 특징으로 하는 이종 통신 송수신기간의 교차 통신 수행 방법.
The method of claim 3, wherein
And the symbols are detected within different beacon intervals.
상기 송신기와 상기 수신기는 제 1 항 내지 제 4 항 중, 어느 한 항의 방법으로 교차 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 이종 통신 송수신 시스템.Including a transmitter and a receiver for performing heterogeneous communication,
The transmitter and the receiver is a heterogeneous communication transmitting and receiving system, characterized in that for performing cross-communication by the method of any one of claims 1 to 4.
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Publications (2)
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2018
- 2018-02-21 KR KR1020180020833A patent/KR102053954B1/en active IP Right Grant
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| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |