KR20200069202A - Ｔｓｃｈ 기반의 랑데부 체인을 이용한 분산 채널호핑 라디오 청취 동기화 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 네트워크에 참여하기 전에 ERB(Enhanced Rendezvous Beacon)패킷을 주고받아 랑데부 체인을 형성시키고 각 통신노드장치들은 채널을 나누어 청취하여 EB 패킷을 받을 확률을 증가시킬 수 있도록 한 TSCH 기반의 랑데부 체인을 이용한 분산 채널호핑 라디오 청취 동기화 장치 및 방법에 관한 것으로, 수신채널 변경을 하고, EB/ERB 패킷 관리를 하고 ERB 수신 및 랑데부 이웃 EB 패킷 전송을 수행하는 패킷 수신 모듈;송신 채널 변경을 하고 EB 우선 순위를 관리하는 EB 전송 모듈;채널벡터 테이블을 관리하고, 채널을 나눌 경우 수정하여 채널벡터테이블에 저장하는 채널벡터 관리모듈;상기 채널벡터 관리모듈의 채널벡터 판단결과에 따라 랑데부 이웃 테이블을 관리하고, 랑데부 이웃 추가 및 삭제, 랑데부 이웃 정보 관리를 하는 랑데부 이웃 관리 모듈;송신 채널을 변경하여 ERB 패킷 전송을 관리하는 ERB 전송 모듈;을 포함하는 것이다.

Description

ＴＳＣＨ 기반의 랑데부 체인을 이용한 분산 채널호핑 라디오 청취 동기화 장치 및 방법{Distributed Channel Hopping Radio listening Synchronization Device and Method Using Rendezvous Chain Based ＴＳＣＨ}
본 발명은 산업용 무선 센서 네트워크에 관한 것으로, 구체적으로 네트워크에 참여하기 전에 ERB(Enhanced Rendezvous Beacon)패킷을 주고받아 랑데부 체인을 형성시키고 각 통신노드장치들은 채널을 나누어 청취하여 EB 패킷을 받을 확률을 증가시킬 수 있도록 한 TSCH 기반의 랑데부 체인을 이용한 분산 채널호핑 라디오 청취 동기화 장치 및 방법에 관한 것이다.
IEEE 802.15.4e는 IEEE 802.15.4 표준을 산업용 무선 센서 네트워크 환경에 맞게 MAC 계층을 개선 한 표준으로 IEEE 802.15.4 (2015) 개정안에 포함되어 있다.
TSCH(Time Slotted Channel Hopping)는 IEEE 802.15.4e의 모드 중 하나로 높은 신뢰성과 저전력 동작을 보여준다.
IIoT(Industrial Internet of Things) 환경에서는 통신노드장치들이 배터리로 동작하여, 에너지 제한적이므로 에너지소모가 이슈가 가장 중요하다.
TSCH에서 데이터 전송은 타임슬롯(timeslot) 단위로 이루어지며, 타임슬롯의 묶음으로 슬롯프레임(slotframe)이 구성된다.
모든 노드는 스케줄링된 슬롯프레임을 계속 반복하며 타임슬롯에서 전송(transmit), 수신(receive), 슬립(sleep) 중에 하나의 동작을 하여 통신노드장치 에너지사용의 대부분인 라디오 사용량의 듀티 사이클(Duty-Cycle)을 줄일 수 있게 된다.
TSCH는 채널 호핑을 통해 산업환경에서 쉽게 발생하고 문제가 되는 다중경로 페이딩(multi-path fading)에 강하다. TSCH의 다중 채널 기능을 이용하기 위해 각 활성 슬롯에는 채널 오프셋과 시간 오프셋이 할당된다.
시간 오프셋은 슬롯 프레임 내부에서의 위치를 정의하고 수학식 1을 통해 슬롯에서 사용될 채널을 결정한다.
Figure pat00001
수학식 1에서 V는 사용할 수 있는 채널을 포함하는 벡터이며, 표준에서 정의하고 있는 2.4GHz 대역의 최대 채널 개수는 16개이다.
ASN은 네트워크가 시작되고 매 슬롯마다 증가하는 절대 슬롯 번호이다.
Nch는 V의 길이이고, mod는 모듈러스 연산을 나타낸다. 각 활성 슬롯의 발생에 대응하는 ASN은 슬롯 프레임의 각 사이클마다 변하기 때문에 수학식 1에 따라 통신 채널이 변경되고, 이 메커니즘을 통해 슬롯 프레임의 각 사이클마다 다른 채널을 사용하므로 각 슬롯에 대해 채널 호핑이 수행된다.
TSCH는 싱크라고도 알려진 코디네이터를 근원으로하는 DAG(Directed Acyclic Graph)를 사용하여 전역 적으로 동기화 된 메시 네트워크를 만든다. 네트워크는 코디네이터가 정보 요소(IE)의 형태로 연결에 필요한 정보를 포함하는 EB(Enhanced Beacon) 프레임을 전송하여 네트워크의 존재를 광고하기 시작할 때 형성된다.
네트워크에 연결하려는 노드는 사용 가능한 채널을 스캔하고 네트워크의 존재를 감지하려고 시도한다.
여기서, 노드는 EB를 듣기위해 라디오를 계속해서 켠 상태로 EB를 기다리고 있게 되며, 라디오 Duty-Cycle은 100% 이다. 때문에 네트워크 참가가 늦어질수록 에너지소모가 급증하게 된다.
스캐닝 프로세스 중에 노드는 라운드 로빈 전략을 사용하여 채널 V에서 EB를 기다리게 된다. 노드는 이미 네트워크에 참여한 노드로부터 EB를 수신하면 네트워크를 감지하고 네트워크에 참가한다. EB는 주기 타이머를 사용하여 생성되며 타이머가 시작된 후 슬롯프레임의 첫 번째 슬롯에서 전송된다.
EB가 전송되는 채널은 수학식 1을 사용하여 결정되고, 네트워크 시작시 코디네이터 만 EB 전송을 시작한다. 노드는 PAN 코디네이터이거나 PAN에 연결되어있는 경우 EB 전송을 시작할 수 있다. 노드는 코디네이터 또는 이미 네트워크에 연결된 노드에서 EB를 들을 때까지 사용 가능한 모든 채널에서 연속적으로 청취하여 네트워크에 연결을 시도한다. IEEE 802.15.4 표준은 EB를 스케줄 하는 방법을 정의하지 않고 있다.
종래 기술의 방법은 EB수신에 대해 Passive한 방법으로 EB를 받을 때까지 채널 호핑 하며 EB 패킷을 수신하기를 기다린다. 두 통신노드장치는 패킷송신과 수신하는 채널이 호핑하기 때문에 EB를 전송하는 통신노드장치와 EB를 수신할 통신 노드장치 간의 채널이 상이 할 가능성이 높아 네트워크 참여시간이 비교적 오래 걸린다.
또한, 코디네이터에 멀리 떨어진 통신노드장치 'X'가 있을 경우에 그 사이에 있는 'X'와 통신 가능한 거리에 있는 통신노드장치 'Y'가 먼저 네트워크에 참여하고, 'Y'가 EB을 전송하면 해당 EB를 'X'가 듣고 네트워크에 참여 가능하기 때문에 여러 홉으로 구성되어지는 네트워크의 경우 모든 통신노드장치가 참여하기까지의 시간은 많은 홉으로 구성될수록 길어진다.
따라서, TSCH(Time Slotted Channel Hopping) 기반의 산업용 무선 센서 네트워크에서 네트워크 참여시간을 단축할 수 있도록 하기 위한 새로운 기술의 개발이 요구되고 있다.
대한민국 공개특허 제10-2017-0036760호 대한민국 공개특허 제10-2018-0076793호 대한민국 공개특허 제10-2018-0137537호
본 발명은 종래 기술의 산업용 무선 센서 네트워크의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 랑데부 체인을 형성하여 EB수신 채널을 나누어 청취하는 방법으로 EB 수신확률을 높일 수 있도록 한 TSCH 기반의 랑데부 체인을 이용한 분산 채널호핑 라디오 청취 동기화 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 네트워크에 참여하기전에 ERB(Enhanced Rendezvous Beacon) 패킷을 주고받아 랑데부 체인을 형성시키고 각 통신노드장치들은 채널을 나누어 청취하여 EB 패킷을 받을 확률을 증가시킬 수 있도록 한 TSCH 기반의 랑데부 체인을 이용한 분산 채널호핑 라디오 청취 동기화 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 ERB 패킷을 주고받는 과정에서 각 랑데부이웃끼리 채널 호핑 스퀀스 정보를 주고받으면서, 한 통신노드장치가 네트워크에 참여할 때 그 랑데부 이웃이 듣고 있는 채널에 곧바로 EB 패킷을 전송하여 랑데부 이웃이 즉시 네트워크 참여하도록 할 수 있도록 한 TSCH 기반의 랑데부 체인을 이용한 분산 채널호핑 라디오 청취 동기화 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 네트워크 참여전 노드끼리 ERB (Enhanced Rendezvous Beacon) 채널벡터의 정보와 채널의 호핑정보 및 타이밍 정보패킷을 주고받고, 받은 채널벡터의 정보를 가지고 채널 벡터를 반으로 나눌지 말지 결정하여 수신확률을 높일 수 있도록 한 TSCH 기반의 랑데부 체인을 이용한 분산 채널호핑 라디오 청취 동기화 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 TSCH 기반의 랑데부 체인을 이용한 분산 채널호핑 라디오 청취 동기화 장치는 수신채널 변경을 하고, EB/ERB 패킷 관리를 하고 ERB 수신 및 랑데부 이웃 EB 패킷 전송을 수행하는 패킷 수신 모듈;송신 채널 변경을 하고 EB 우선 순위를 관리하는 EB 전송 모듈;채널벡터 테이블을 관리하고, 채널을 나눌 경우 수정하여 채널벡터테이블에 저장하는 채널벡터 관리모듈;상기 채널벡터 관리모듈의 채널벡터 판단결과에 따라 랑데부 이웃 테이블을 관리하고, 랑데부 이웃 추가 및 삭제, 랑데부 이웃 정보 관리를 하는 랑데부 이웃 관리 모듈;송신 채널을 변경하여 ERB 패킷 전송을 관리하는 ERB 전송 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 채널벡터 관리모듈은, 현재 채널호핑하는 채널 시퀀스 벡터의 채널 목록을 관리하는 채널 벡터 테이블 관리부와,'Send ChHV info' 요청이 들어오면 현재의 채널벡터와 비교하여 같은 채널벡터라인인지 판단하는 채널벡터 판단부와,채널벡터 판단부의 판단에 따라 채널을 나눌 경우 수정하여 채널벡터테이블에 저장하는 채널벡터 수정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 랑데부 이웃 관리 모듈은, 채널벡터 관리모듈에서 'Add Rendezvous member' 요청을 하면 해당 랑데부 멤버가 현재 가지고 있는지 판단하여 랑데부 이웃 테이블 관리를 하는 랑데부 이웃 테이블 관리부와,해당 랑데부 멤버가 현재 가지고 있는지 판단하여 없을 경우 랑데부 이웃으로 추가하는 랑데부 이웃 추가부와,네트워크가 끊길 경우 랑데부 이웃을 초기화하는 랑데부 이웃 삭제부와,ERB 패킷을 받았을 경우에 ERB 전송 모듈로 이를 알려 다른 통신노드장치와 채널을 나누게 하는 랑데부 이웃 정보 관리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 랑데부 이웃 정보 관리부는, 랑데부의 이웃의 통신노드장치 아이디와 호핑시퀀스 타이밍정보, 채널벡터라인정보 및 RSSI(수신신호강도)를 저장하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 ERB 전송 모듈은, 송신할 채널을 변경하는 송신채널 변경부와,ERB를 전송할 주기를 정하는 송신채널 타이머부와,ERB 패킷에 들어갈 정보들을 구성하는 ERB 패킷 전송 관리부와,ERB 패킷을 받았을 때, 채널을 나눌 수 있는 경우 패킷을 전송한 노드에게 자신의 ERB 패킷을 전송하여 채널을 나누게 하는 랑데뷰 이웃 응답 전송부와,ERB 패킷 전송을 수행하는 ERB 전송부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 EB 전송 모듈은, 송신할 채널을 변경하는 송신채널 변경부와,ERB를 전송할 주기를 정하는 송신채널 타이머부와,EB 패킷을 수신하게 ?瑛? 경우에 랑데부 이웃이 있을 경우 해당 채널에 먼저 EB를 전송하기 위하여 우선순위를 관리하는 EB우선순위 관리부와,EB 전송을 수행하는 EB 전송부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 패킷 수신 모듈은, 라디오 수신채널 변경을 하는 수신채널 변경부와,수신 채널 타이밍을 관리하는 수신채널 타이머부와,EB와 ERB 패킷을 분리하는 EB/ERB 패킷 관리부와,수신한 ERB 패킷으로 채널을 나눌지 결정하기 위해 랑데부 이웃 관리 모듈의 랑데부 이웃 정보 관리부에 'Request Rendezvous member Info' 요청으로 해당 랑데부 멤버의 정보를 얻고, 채널벡터 관리모듈의 채널 벡터 판단부에 이를 알리는 ERB 수신부와,다른 통신노드장치로부터 EB 패킷을 받았을 때 이미 네트워크에 참여하고 있으면 해당 패킷을 무시하고 그렇지 않으면 랑데부 체인의 이웃들에게 곧바로 EB 패킷을 전송하는 EB 수신부와,해당 통신노드장치가 네트워크에 참여하고, 랑데부 체인을 이루는 이웃이 있을 경우 EB 전송 모듈의 EB 우선순위 관리부에 이를 알려 EB 우선순위에 따라 EB를 전송하고 랑데부 이웃이 없을 경우에는 표준에 따라 EB를 전송하도록 하는 랑데부 이웃 EB 패킷 전송부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 ERB 패킷은, 통신노드장치가 어떤 채널호핑벡터를 가지고 있는지 판단하여 채널호핑벡터를 나눌지를 결정하도록 하는 rendezvous chain info, 현재 청취하고 있는 채널을 나타내는 channel index, 해당 채널 청취하고 있는 시간을 나타내는 Time on current channel을 담고 있는 것을 특징으로 한다.
그리고 rendezvous chain info는, 랑데부 체인에 속해있는지 여부를 나타내는 rendezvous chain member 필드와,채널호핑벡터의 채널 개수를 나타내는 Channel Hopping Num 필드와,어떤 채널호핑벡터를 가지고 있는지 나타내는 Channel Tree ID 필드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 ERB 패킷에 담고 있는 정보를 이용하여, 해당 통신노드장치의 채널호핑스퀀스를 알고 있다가 네트워크에 참가하였을 때, 통신노드 장치가 청취하고 있는 채널에 곧바로 EB를 전송할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
그리고 네트워크에 참여하기전에 ERB(Enhanced Rendezvous Beacon) 패킷을 주고받아 랑데부 체인을 형성시키고 각 통신노드장치들은 채널을 나누어 청취하여, EB 패킷을 받을 확률을 증가시켜 통신노드 장치의 네트워크 참여에 걸리는 시간 줄이는 것을 특징으로 한다.
그리고 ERB 패킷을 주고받는 과정에서 각 랑데부이웃끼리 채널 호핑 스퀀스 정보를 주고받으면서, 한 통신노드장치가 네트워크에 참여할 때 그 랑데부 이웃이 듣고 있는 채널에 곧바로 EB 패킷을 전송하여 랑데부 이웃이 즉시 네트워크에 참여하도록 할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 TSCH 기반의 랑데부 체인을 이용한 분산 채널호핑 라디오 청취 동기화 방법은 통신노드장치가 켜지면 일정한 주기 Ch_scanT로 채널호핑벡터(ChHV:channel hopping vector)안의 채널을 바꿔가며 해당 채널에서 청취상태로 패킷을 기다리는 단계;일정한 주기 ERB_T에 한번씩 모든 채널호핑벡터안의 채널을 바꿔가며 ERB 패킷을 전송하는 단계;ERB 패킷을 받으면 이미 랑데부 이웃인지 여부를 판단하고 랑데부 이웃이라면 채널호핑벡터를 업데이트하는 단계;랑데부 이웃이 아닌 경우에는 같은 ChHV를 사용하거나 같은 채널라인을 사용하면 ChHV를 나누고, 그렇지 않다면 채널을 나누지 않고 랑데부 이웃으로 추가하는 단계;EB 패킷을 받았을때, 네트워크에 동기화 하고 랑데부이웃이 호핑하는 채널로 EB를 곧바로 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 ERB 패킷은, 통신노드장치가 어떤 채널호핑벡터를 가지고 있는지 판단하여 채널호핑벡터를 나눌지를 결정하도록 하는 rendezvous chain info, 현재 청취하고 있는 채널을 나타내는 channel index, 해당 채널 청취하고 있는 시간을 나타내는 Time on current channel을 담고 있는 것을 특징으로 한다.
그리고 rendezvous chain info는, 랑데부 체인에 속해있는지 여부를 나타내는 rendezvous chain member 필드와, 채널호핑벡터의 채널 개수를 나타내는 Channel Hopping Num 필드와, 어떤 채널호핑벡터를 가지고 있는지 나타내는 Channel Tree ID 필드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 ERB 패킷에 담고 있는 정보를 이용하여, 해당 통신노드장치의 채널호핑스퀀스를 알고 있다가 네트워크에 참가하였을 때, 통신노드 장치가 청취하고 있는 채널에 곧바로 EB를 전송할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
그리고 네트워크에 참여하기전에 ERB(Enhanced Rendezvous Beacon) 패킷을 주고받아 랑데부 체인을 형성시키고 각 통신노드장치들은 채널을 나누어 청취하여, EB 패킷을 받을 확률을 증가시켜 통신노드 장치의 네트워크 참여에 걸리는 시간 줄이는 것을 특징으로 한다.
그리고 ERB 패킷을 주고받는 과정에서 각 랑데부이웃끼리 채널 호핑 스퀀스 정보를 주고받으면서, 한 통신노드장치가 네트워크에 참여할 때 그 랑데부 이웃이 듣고 있는 채널에 곧바로 EB 패킷을 전송하여 랑데부 이웃이 즉시 네트워크에 참여하도록 할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 TSCH 기반의 랑데부 체인을 이용한 분산 채널호핑 라디오 청취 동기화 장치 및 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 랑데부 체인을 형성하여 EB수신 채널을 나누어 청취하는 방법으로 EB 수신확률을 높일 수 있도록 한다.
둘째, 네트워크에 참여하기전에 ERB(Enhanced Rendezvous Beacon) 패킷을 주고받아 랑데부 체인을 형성시키고 각 통신노드장치들은 채널을 나누어 청취하여 EB 패킷을 받을 확률을 증가시킬 수 있도록 한 것이다.
셋째, ERB 패킷을 주고받는 과정에서 각 랑데부이웃끼리 채널 호핑 스퀀스 정보를 주고받으면서, 한 통신노드장치가 네트워크에 참여할 때 그 랑데부 이웃이 듣고 있는 채널에 곧바로 EB 패킷을 전송하여 랑데부 이웃이 즉시 네트워크 참여하도록 할 수 있도록 한다.
넷째, 네트워크 참여전 노드끼리 ERB (Enhanced Rendezvous Beacon) 채널벡터의 정보와 채널의 호핑정보 및 타이밍 정보패킷을 주고받고, 받은 채널벡터의 정보를 가지고 채널 벡터를 반으로 나눌지 말지 결정하여 수신확률을 높일 수 있도록 한다.
도 1은 ERB 패킷 구성도
도 2는 채널 호핑 분할 모듈의 구성도
도 3은 랑데부 체인 형성의 일 예를 나타낸 구성도
도 4는 본 발명에 따른 TSCH 기반의 랑데부 체인을 이용한 분산 채널호핑 라디오 청취 동기화 장치의 구성도
도 5는 본 발명에 따른 TSCH 기반의 랑데부 체인을 이용한 분산 채널호핑 라디오 청취 동기화 방법을 나타낸 플로우 차트
도 6은 본 발명에 따른 TSCH 기반의 랑데부 체인을 이용한 분산 채널호핑 라디오 청취 동기화 방법의 상세 구성을 나타낸 플로우 차트
이하, 본 발명에 따른 TSCH 기반의 랑데부 체인을 이용한 분산 채널호핑 라디오 청취 동기화 장치 및 방법의 바람직한 실시 예에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 TSCH 기반의 랑데부 체인을 이용한 분산 채널호핑 라디오 청취 동기화 장치 및 방법의 특징 및 이점들은 이하에서의 각 실시 예에 대한 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 TSCH 기반의 랑데부 체인을 이용한 분산 채널호핑 라디오 청취 동기화 장치의 구성도이다.
본 발명에 따른 TSCH 기반의 랑데부 체인을 이용한 분산 채널호핑 라디오 청취 동기화 장치 및 방법은 네트워크에 참여하기전에 ERB(Enhanced Rendezvous Beacon) 패킷을 주고받아 랑데부 체인을 형성시키고 각 통신노드장치들은 채널을 나누어 청취하여 EB 패킷을 받을 확률을 증가시켜 통신노드 장치의 네트워크 참여에 걸리는 시간 줄여, 에너지 소모를 감소시키기 위한 구성을 포함한다.
본 발명은 ERB 패킷을 주고받는 과정에서 각 랑데부이웃끼리 채널 호핑 스퀀스 정보를 주고받으면서, 한 통신노드장치가 네트워크에 참여할 때 그 랑데부 이웃이 듣고 있는 채널에 곧바로 EB 패킷을 전송하여 랑데부 이웃이 즉시 네트워크 참여하도록 할 수 있도록 하여 빠른 네트워크 참가로 적시에 데이터 전송을 가능하도록 하기 위한 구성을 포함한다.
본 발명에 따른 TSCH 기반의 랑데부 체인을 이용한 분산 채널호핑 라디오 청취 동기화 장치는 도 4에서와 같이, 수신채널 변경을 하고, EB/ERB 패킷 관리를 하고 ERB 수신, 랑데부 이웃 EB 패킷 전송을 수행하는 패킷 수신 모듈(300)과, 송신 채널 변경을 하고 EB 우선 순위를 관리하는 EB 전송 모듈(400)과, 채널벡터 테이블을 관리하고, 채널벡터를 수정 및 판단을 하는 채널벡터 관리모듈(100)과, 채널벡터 관리모듈(100)의 채널벡터 판단결과에 따라 랑데부 이웃 테이블을 관리하고, 랑데부 이웃 추가 및 삭제, 랑데부 이웃 정보를 관리하는 랑데부 이웃 관리 모듈(200)과, 랑데부 이웃 관리 모듈(200)의 랑데부 이웃 추가에 따라 랑데부 이웃 응답을 전송하고, 송신 채널을 변경하여 ERB 패킷 전송을 관리하는 ERB 전송 모듈(500)을 포함한다.
여기서, 채널벡터 관리모듈(100)은 현재 채널호핑하는 채널 시퀀스 벡터의 채널 목록을 관리하는 채널 벡터 테이블 관리부(10)와, 'Send ChHV info' 요청이 들어오면 현재의 채널벡터와 비교하여 같은 채널벡터라인인지 판단하는 채널벡터 판단부(11)와, 채널벡터 판단부(11)의 판단에 따라 채널을 나눌 경우 수정하여 채널벡터테이블에 저장하는 채널벡터 수정부(12)를 포함한다.
그리고 랑데부 이웃 관리 모듈(200)은 채널벡터 관리모듈(100)에서 'Add Rendezvous member' 요청을 하면 해당 랑데부 멤버가 현재 가지고 있는지 판단하여 랑데부 이웃 테이블 관리를 하는 랑데부 이웃 테이블 관리부(21)와, 해당 랑데부 멤버가 현재 가지고 있는지 판단하여 없을 경우 랑데부 이웃으로 추가하는 랑데부 이웃 추가부(22)와, 네트워크가 끊길 경우 랑데부 이웃을 초기화하는 랑데부 이웃 삭제부(23)와, 랑데부의 이웃의 통신노드장치 아이디와 호핑시퀀스 타이밍정보, 채널벡터라인정보 및 RSSI(수신신호강도)를 저장하고 있고, ERB 패킷을 받았을 경우에 ERB 전송 모듈(500)로 이를 알려 다른 통신노드장치와 채널을 나누게 하는 랑데부 이웃 정보 관리부(24)를 포함한다.
그리고 ERB 전송 모듈(500)은 송신할 채널을 변경하는 송신채널 변경부(51)와, ERB를 전송할 주기를 정하는 송신채널 타이머부(52)와, ERB 패킷에 들어갈 정보들을 구성하는 ERB 패킷 전송 관리부(53)와, ERB 패킷을 받았을 때, 채널을 나눌 수 있는 경우 패킷을 전송한 노드에게 자신의 ERB 패킷을 전송하여 채널을 나누게 하는 랑데뷰 이웃 응답 전송부(54)와, ERB 패킷 전송을 수행하는 ERB 전송부(55)를 포함한다.
그리고 EB 전송 모듈(400)은 송신할 채널을 변경하는 송신채널 변경부(41)와, ERB를 전송할 주기를 정하는 송신채널 타이머부(42)와, EB 패킷을 수신하게 ?瑛? 경우에 랑데부 이웃이 있을 경우 해당 채널에 먼저 EB를 전송하기 위하여 우선순위를 관리하는 EB우선순위 관리부(43)와, EB 전송을 수행하는 EB 전송부(54)를 포함한다.
여기서, 우선순위는 RSSI(수신신호강도)가 높을수록 우선순위가 높아 먼저 전송하게 된다.
그리고 패킷 수신 모듈(300)은 라디오 수신채널 변경을 하는 수신채널 변경부(31)와, 수신 채널 타이밍을 관리하는 수신채널 타이머부(32)와, EB와 ERB 패킷을 분리하는 EB/ERB 패킷 관리부(33)와, 수신한 ERB 패킷으로 채널을 나눌지 결정하기 위해 랑데부 이웃 관리 모듈(200)의 랑데부 이웃 정보 관리부(24)에 'Request Rendezvous member Info' 요청으로 해당 랑데부 멤버의 정보를 얻고, 채널벡터 관리모듈(100)의 채널 벡터 판단부(11)에 이를 알리는 ERB 수신부(34)와, 다른 통신노드장치로부터 EB 패킷을 받았을 때 이미 네트워크에 참여하고 있으면 해당 패킷을 무시하고 그렇지 않으면 랑데부 체인의 이웃들에게 곧바로 EB 패킷을 전송하는 EB 수신부(35)와, 해당 통신노드장치가 네트워크에 참여하고, 랑데부 체인을 이루는 이웃이 있을 경우 EB 전송 모듈(400)의 EB 우선순위 관리부(43)에 이를 알려 EB 우선순위에 따라 EB를 전송하고 랑데부 이웃이 없을 경우에는 표준에 따라 EB를 전송하도록 하는 랑데부 이웃 EB 패킷 전송부(36)를 포함한다.
도 1은 ERB 패킷 구성도이다.
음영으로 된 부분은 Mac 패킷의 페이로드이며, rendezvous chain info, channel index, Time on current channel을 담고 있다.
먼저 rendezvous chain info는 랑데부 체인에 속해있는지 여부를 나타내는 rendezvous chain member 필드와 채널호핑벡터의 채널 개수를 나타내는 Channel Hopping Num, 그리고 어떤 채널호핑벡터를 가지고 있는지 나타내는 Channel Tree ID 필드가 있다.
각 필드를 통하여 해당 통신노드장치가 어떤 채널호핑벡터를 가지고 있는지 판단하여 채널호핑벡터를 나눌지를 결정하게 된다.
페이로드에서 Channel index는 현재 청취하고 있는 채널을 나타내고 Time on current channel은 해당 채널 청취하고 있는 시간을 나타낸 것이다.
이 정보로 하여금 해당 통신노드장치의 채널호핑스퀀스를 알고 있다가 네트워크에 참가하였을 때, 통신노드 장치가 청취하고 있는 채널에 곧바로 EB를 전송할 수 있다.
도 2는 채널 호핑 분할 모듈의 구성도이다.
도 2는 채널 벡터를 각각 mod 2 연산으로 채널호핑 벡터를 나눈 것으로, 통신노드장치는 ERB 패킷을 주고받아 현재 가지고 있는 채널 벡터를 나누어 청취한다.
랑데부 체인은 ERB_T 주기마다 전송되는 ERB 패킷을 받게 되면, 같은 채널벡터에서 라디오를 청취하고 있으면 채널을 나눈다.
한 노드의 채널벡터가 다른 노드의 채널벡터에 속하게 되면, 이미 다른 채널벡터는 다른노드에 의해 청취되고 있으므로 채널을 나누고, 그렇지 않은 경우 해당 채널의 호핑정보와 타이밍정보만 주고받는다.
즉, 채널을 나눌때는 도 2에서 알 수 있는 채널 호핑 분할 모듈을 보고 같은 채널호핑벡터를 가지고 있거나 같은 라인의 채널호핑벡터를 가지고 있다면 채널을 나눌 수 있다.
채널 청취 상태에서 다른 통신노드장치의 ERB 패킷을 받은 경우 ERB 패킷에 있는 다른 통신노드장치의 채널 호핑정보를 획득하고 같은 채널벡터에서 채널 호핑하고 있다면, 채널호핑벡터를 mod 2 연산으로 나누어 몫이 0되는 채널호핑벡터 위치의 채널들로 채널호핑벡터 'a'를 재구성하고, ERB 패킷을 받은 통신노드장치가 'a'를 가지고 나머지 남는 채널호핑벡터 'b'는 ERB 패킷을 보낸 통신노드장치에게 ERB 패킷을 전송하면 각 통신노드 장치는 둘로 나누어진 채널호핑벡터를 가지게 된다.
도 2에서 같은 라인의 채널 벡터를 가지고 있다면 (예 : 8-1ch과 2-3ch) 적은 채널벡터를 가진 벡터를 mod 2 연산으로 나누어, 마찬가지로 몫이 0되는 채널호핑벡터 위치의 채널들로 채널호핑벡터 'a'를 재구성하고, ERB 패킷을 받은 통신노드장치가 'a'를 가지고 나머지 남는 채널호핑벡터 'b'는 ERB 패킷을 보낸 통신노드장치에게 ERB 패킷을 전송하면 각 통신노드 장치는 둘로 나누어진 채널호핑벡터를 가지게 된다.
도 3은 랑데부 체인 형성의 일 예를 나타낸 구성도이다.
(a) 단계에서는 아직 ERB 패킷을 주고받지 않은 형태로 각 통신노드장치들은 최대 16채널에서 호핑하며 EB를 기다리는 중이다.
(b)에서는 a와 b 그리고 c와 d간에 ERB를 주고받아 채널을 나누어 호핑한다.
(c)에서는 a와 d가 ERB를 주고받았고 같은 채널호핑벡터를 사용하고 있기 때문에 서로를 랑데부 이웃으로 추가하고 채널호핑벡터를 나누었다.
그 후 각 통신노드장치는 바뀐 채널호핑벡터를 이웃에게 전송한다.
(d)에서는 c와 f가 ERB를 주고받고 채널호핑벡터를 나눈다. 그 후 랑데부이웃에게 바뀐 채널호핑 벡터 ERB로 알려준다.
이 상태에서 a,d,c,f는 16개의 채널을 4개씩 나눠듣는 형태가 되며, 또 다른 통신노드장치들과 채널을 나누어 한 개의 채널까지 청취하는 형태가 될 수 있다.
본 발명에 따른 TSCH 기반의 랑데부 체인을 이용한 분산 채널호핑 라디오 청취 동기화 방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명에 따른 TSCH 기반의 랑데부 체인을 이용한 분산 채널호핑 라디오 청취 동기화 방법을 나타낸 플로우 차트이고, 도 6은 본 발명에 따른 TSCH 기반의 랑데부 체인을 이용한 분산 채널호핑 라디오 청취 동기화 방법의 상세 구성을 나타낸 플로우 차트이다.
도 6의 A와 B영역에서 통신노드장치가 켜지면 일정한 주기 Ch_scanT (예: 3초)로 채널호핑벡터(ChHV:channel hopping vector)안의 채널을 바꿔가며 해당 채널에서 청취상태로 패킷을 기다린다.
일정한 주기 ERB_T (예: 3초) 한번씩 모든 채널호핑벡터안의 채널을 바꿔가며 ERB 패킷을 전송한다. ERB 패킷을 받으면 C영역에서 이미 랑데부 이웃인지 여부를 판단하고 랑데부 이웃이라면 채널호핑벡터를 업데이트한다.
랑데부 이웃이 아닌 경우에는 채널을 분할하여 청취할 수 있으므로, 같은 ChHV를 사용하거나 같은 채널라인을 사용하면 ChHV를 나누고, 그렇지 않다면 채널을 나누지 않고 랑데부 이웃으로 추가한다.
E영역에서는 EB 패킷을 받았을때, 네트워크에 동기화 하고 랑데부이웃이 호핑하는 채널로 EB를 곧바로 전송한다.
구체적으로 도 6에서와 같이, 통신노드장치가 켜지면 일정한 주기 Ch_scanT로 채널호핑벡터(ChHV:channel hopping vector)안의 채널을 바꿔가며 해당 채널에서 청취상태로 패킷을 기다리는 단계를 수행한다.(S501)
이어, 일정한 주기 ERB_T에 한번씩 모든 채널호핑벡터안의 채널을 바꿔가며 ERB 패킷을 전송한다.(S502)
그리고 ERB 패킷을 받으면 이미 랑데부 이웃인지 여부를 판단하고 랑데부 이웃이라면 채널호핑벡터를 업데이트한다.(S503)
이어, 랑데부 이웃이 아닌 경우에는 채널을 분할하여 청취할 수 있으므로, 같은 ChHV를 사용하거나 같은 채널라인을 사용하면 ChHV를 나누고, 그렇지 않다면 채널을 나누지 않고 랑데부 이웃으로 추가한다.(S504)
그리고 EB 패킷을 받았을때, 네트워크에 동기화 하고 랑데부이웃이 호핑하는 채널로 EB를 곧바로 전송한다.(S505)
본 발명에 따른 TSCH 기반의 랑데부 체인을 이용한 분산 채널호핑 라디오 청취 동기화 방법을 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 채널벡터관리 모듈(100)의 채널 벡터 테이블 관리부(10)에서는 현재 채널호핑하는 채널 시퀀스 벡터의 채널 목록을 가지고 있으며, 'Send ChHV info' 요청이 들어오면 채널벡터 판단부(12)에서 현채의 채널벡터와 비교하고 같은 채널벡터라인인지 판단한다.
채널벡터 수정부(12)에 채널을 나눌 경우 수정하여 채널벡터테이블에 저장한다.
그리고 채널벡터 판단부(11)에서 랑데부 이웃 테이블 관리부(21)로 'Add Rendezvous member' 요청을 하고 랑데부 이웃 테이블 관리부(21)에서 해당 랑데부 멤버가 현재 가지고 있는지 판단하고, 없을 경우 랑데부 이웃으로 추가한다.
랑데부 이웃 삭제부(23)에서는 네트워크가 끊길 경우 랑데부 이웃을 초기화 한다.
랑데부 이웃 정보 관리부(24)에서는 랑데부의 이웃의 통신노드장치 아이디와 호핑시퀀스 타이밍정보, 채널벡터라인정보 및 RSSI(수신신호강도)를 저장하고 있고, ERB 패킷을 받았을 경우에 랑데부 이웃 응답 전송부(54)로 이를 알려 다른 통신노드장치와 채널을 나누게 된다.
EB전송 모듈(400)과 ERB 전송 모듈(500)은 각각 독립적인 송신채널 변경부(41)(51)와 송신채널 타이머부(42)(52)를 가지고 있고, 각 송신채널 타이머부(42)(52)에서 EB와 ERB를 전송할 주기를 정하게 되며 각 송신채널 변경부(41)(51)에서 송신할 채널을 변경하게 된다.
EB 우선순위 관리부(43)에서는 EB 패킷을 수신하게 ?瑛? 경우에 랑데부 이웃이 있을 경우 해당 채널에 먼저 EB를 전송하기 위하여 우선순위를 관리한다.
우선순위는 RSSI(수신신호강도)가 높을수록 우선순위가 높아 먼저 전송하게 된다.
ERB 패킷 전송 관리부(53)에서는 ERB 패킷에 들어갈 정보들을 구성한다.
랑데뷰 이웃 응답 전송부(54)에서는 ERB 패킷을 받았을 때, 채널을 나눌 수 있는 경우 패킷을 전송한 노드에게 자신의 ERB 패킷을 전송하여 채널을 나누게 한다.
패킷 수신 모듈(300)에서는 라디오 수신채널 변경 및 타이밍 변경을 하는 수신채널 변경부(31)와 수신채널 타이머부(32), EB와 ERB 패킷을 분리하는 EB/ERB 패킷 관리부(33)가 있다.
ERB 수신부(34)에서는 수신한 ERB 패킷으로 채널을 나누지 결정하기 위해 랑데부 이웃 정보 관리부(24)에 'Request Rendezvous member Info' 요청으로 해당 랑데부멤버의 정보를 얻고 채널 벡터 판단부(11)에 이를 알린다.
다른 통신노드장치로부터 EB 패킷을 받았을 때 이미 네트워크에 참여하고 있으면 해당 패킷을 무시하고 그렇지 않으면 랑데부 체인의 이웃들에게 곧바로 EB 패킷을 전송하게 한다.
랑데부 이웃 EB 패킷 전송부(36)에서는 해당 통신노드장치가 네트워크에 참여하고, 랑데부 체인을 이루는 이웃이 있을 경우 EB우선순위 관리부(43)에 이를 알려주고 이에 따라 EB를 전송하고 랑데부 이웃이 없을 경우에는 표준에 따라 EB를 전송한다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 TSCH 기반의 랑데부 체인을 이용한 분산 채널호핑 라디오 청취 동기화 장치 및 방법은 네트워크에 참여하기전에 ERB(Enhanced Rendezvous Beacon) 패킷을 주고받아 랑데부 체인을 형성시키고 각 통신노드장치들은 채널을 나누어 청취하여 EB 패킷을 받을 확률을 증가시켜 통신노드 장치의 네트워크 참여에 걸리는 시간 줄여, 에너지 소모를 감소시킬 수 있도록 한다.
또한, ERB 패킷을 주고받는 과정에서 각 랑데부이웃끼리 채널 호핑 스퀀스 정보를 주고받으면서, 한 통신노드장치가 네트워크에 참여할 때 그 랑데부 이웃이 듣고 있는 채널에 곧바로 EB 패킷을 전송하여 랑데부 이웃이 즉시 네트워크 참여하도록 할 수 있도록 하여 빠른 네트워크 참가로 적시에 데이터 전송을 가능하도록 한다.
이상에서의 설명에서와 같이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명이 구현되어 있음을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 명시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구 범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
100. 채널벡터 관리모듈
200. 랑데부 이웃 관리 모듈
300. 패킷 수신 모듈
400. EB 전송 모듈
500. ERB 전송 모듈

Claims (18)

  1. 수신채널 변경을 하고, EB/ERB 패킷 관리를 하고 ERB 수신 및 랑데부 이웃 EB 패킷 전송을 수행하는 패킷 수신 모듈;
    송신 채널 변경을 하고 EB 우선 순위를 관리하는 EB 전송 모듈;
    채널벡터 테이블을 관리하고, 채널을 나눌 경우 수정하여 채널벡터테이블에 저장하는 채널벡터 관리모듈;
    상기 채널벡터 관리모듈의 채널벡터 판단결과에 따라 랑데부 이웃 테이블을 관리하고, 랑데부 이웃 추가 및 삭제, 랑데부 이웃 정보 관리를 하는 랑데부 이웃 관리 모듈;
    송신 채널을 변경하여 ERB 패킷 전송을 관리하는 ERB 전송 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 TSCH 기반의 랑데부 체인을 이용한 분산 채널호핑 라디오 청취 동기화 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 채널벡터 관리모듈은,
    현재 채널호핑하는 채널 시퀀스 벡터의 채널 목록을 관리하는 채널 벡터 테이블 관리부와,
    'Send ChHV info' 요청이 들어오면 현재의 채널벡터와 비교하여 같은 채널벡터라인인지 판단하는 채널벡터 판단부와,
    채널벡터 판단부의 판단에 따라 채널을 나눌 경우 수정하여 채널벡터테이블에 저장하는 채널벡터 수정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 TSCH 기반의 랑데부 체인을 이용한 분산 채널호핑 라디오 청취 동기화 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 랑데부 이웃 관리 모듈은,
    채널벡터 관리모듈에서 'Add Rendezvous member' 요청을 하면 해당 랑데부 멤버가 현재 가지고 있는지 판단하여 랑데부 이웃 테이블 관리를 하는 랑데부 이웃 테이블 관리부와,
    해당 랑데부 멤버가 현재 가지고 있는지 판단하여 없을 경우 랑데부 이웃으로 추가하는 랑데부 이웃 추가부와,
    네트워크가 끊길 경우 랑데부 이웃을 초기화하는 랑데부 이웃 삭제부와,
    ERB 패킷을 받았을 경우에 ERB 전송 모듈로 이를 알려 다른 통신노드장치와 채널을 나누게 하는 랑데부 이웃 정보 관리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 TSCH 기반의 랑데부 체인을 이용한 분산 채널호핑 라디오 청취 동기화 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 랑데부 이웃 정보 관리부는,
    랑데부의 이웃의 통신노드장치 아이디와 호핑시퀀스 타이밍정보, 채널벡터라인정보 및 RSSI(수신신호강도)를 저장하는 것을 특징으로 하는 TSCH 기반의 랑데부 체인을 이용한 분산 채널호핑 라디오 청취 동기화 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 ERB 전송 모듈은,
    송신할 채널을 변경하는 송신채널 변경부와,
    ERB를 전송할 주기를 정하는 송신채널 타이머부와,
    ERB 패킷에 들어갈 정보들을 구성하는 ERB 패킷 전송 관리부와,
    ERB 패킷을 받았을 때, 채널을 나눌 수 있는 경우 패킷을 전송한 노드에게 자신의 ERB 패킷을 전송하여 채널을 나누게 하는 랑데뷰 이웃 응답 전송부와,
    ERB 패킷 전송을 수행하는 ERB 전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 TSCH 기반의 랑데부 체인을 이용한 분산 채널호핑 라디오 청취 동기화 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 EB 전송 모듈은,
    송신할 채널을 변경하는 송신채널 변경부와,
    ERB를 전송할 주기를 정하는 송신채널 타이머부와,
    EB 패킷을 수신하게 ?瑛? 경우에 랑데부 이웃이 있을 경우 해당 채널에 먼저 EB를 전송하기 위하여 우선순위를 관리하는 EB우선순위 관리부와,
    EB 전송을 수행하는 EB 전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 TSCH 기반의 랑데부 체인을 이용한 분산 채널호핑 라디오 청취 동기화 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 패킷 수신 모듈은,
    라디오 수신채널 변경을 하는 수신채널 변경부와,
    수신 채널 타이밍을 관리하는 수신채널 타이머부와,
    EB와 ERB 패킷을 분리하는 EB/ERB 패킷 관리부와,
    수신한 ERB 패킷으로 채널을 나눌지 결정하기 위해 랑데부 이웃 관리 모듈의 랑데부 이웃 정보 관리부에 'Request Rendezvous member Info' 요청으로 해당 랑데부 멤버의 정보를 얻고, 채널벡터 관리모듈의 채널 벡터 판단부에 이를 알리는 ERB 수신부와,
    다른 통신노드장치로부터 EB 패킷을 받았을 때 이미 네트워크에 참여하고 있으면 해당 패킷을 무시하고 그렇지 않으면 랑데부 체인의 이웃들에게 곧바로 EB 패킷을 전송하는 EB 수신부와,
    해당 통신노드장치가 네트워크에 참여하고, 랑데부 체인을 이루는 이웃이 있을 경우 EB 전송 모듈의 EB 우선순위 관리부에 이를 알려 EB 우선순위에 따라 EB를 전송하고 랑데부 이웃이 없을 경우에는 표준에 따라 EB를 전송하도록 하는 랑데부 이웃 EB 패킷 전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 TSCH 기반의 랑데부 체인을 이용한 분산 채널호핑 라디오 청취 동기화 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 ERB 패킷은,
    통신노드장치가 어떤 채널호핑벡터를 가지고 있는지 판단하여 채널호핑벡터를 나눌지를 결정하도록 하는 rendezvous chain info,
    현재 청취하고 있는 채널을 나타내는 channel index,
    해당 채널 청취하고 있는 시간을 나타내는 Time on current channel을 담고 있는 것을 특징으로 하는 TSCH 기반의 랑데부 체인을 이용한 분산 채널호핑 라디오 청취 동기화 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, rendezvous chain info는,
    랑데부 체인에 속해있는지 여부를 나타내는 rendezvous chain member 필드와,
    채널호핑벡터의 채널 개수를 나타내는 Channel Hopping Num 필드와,
    어떤 채널호핑벡터를 가지고 있는지 나타내는 Channel Tree ID 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 TSCH 기반의 랑데부 체인을 이용한 분산 채널호핑 라디오 청취 동기화 장치.
  10. 제 8 항에 있어서, ERB 패킷에 담고 있는 정보를 이용하여,
    해당 통신노드장치의 채널호핑스퀀스를 알고 있다가 네트워크에 참가하였을 때, 통신노드 장치가 청취하고 있는 채널에 곧바로 EB를 전송할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 TSCH 기반의 랑데부 체인을 이용한 분산 채널호핑 라디오 청취 동기화 장치.
  11. 제 1 항에 있어서, 네트워크에 참여하기전에 ERB(Enhanced Rendezvous Beacon) 패킷을 주고받아 랑데부 체인을 형성시키고 각 통신노드장치들은 채널을 나누어 청취하여,
    EB 패킷을 받을 확률을 증가시켜 통신노드 장치의 네트워크 참여에 걸리는 시간 줄이는 것을 특징으로 하는 TSCH 기반의 랑데부 체인을 이용한 분산 채널호핑 라디오 청취 동기화 장치.
  12. 제 1 항에 있어서, ERB 패킷을 주고받는 과정에서 각 랑데부이웃끼리 채널 호핑 스퀀스 정보를 주고받으면서,
    한 통신노드장치가 네트워크에 참여할 때 그 랑데부 이웃이 듣고 있는 채널에 곧바로 EB 패킷을 전송하여 랑데부 이웃이 즉시 네트워크에 참여하도록 할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 TSCH 기반의 랑데부 체인을 이용한 분산 채널호핑 라디오 청취 동기화 장치.
  13. 통신노드장치가 켜지면 일정한 주기 Ch_scanT로 채널호핑벡터(ChHV:channel hopping vector)안의 채널을 바꿔가며 해당 채널에서 청취상태로 패킷을 기다리는 단계;
    일정한 주기 ERB_T에 한번씩 모든 채널호핑벡터안의 채널을 바꿔가며 ERB 패킷을 전송하는 단계;
    ERB 패킷을 받으면 이미 랑데부 이웃인지 여부를 판단하고 랑데부 이웃이라면 채널호핑벡터를 업데이트하는 단계;
    랑데부 이웃이 아닌 경우에는 같은 ChHV를 사용하거나 같은 채널라인을 사용하면 ChHV를 나누고, 그렇지 않다면 채널을 나누지 않고 랑데부 이웃으로 추가하는 단계;
    EB 패킷을 받았을때, 네트워크에 동기화 하고 랑데부이웃이 호핑하는 채널로 EB를 곧바로 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 TSCH 기반의 랑데부 체인을 이용한 분산 채널호핑 라디오 청취 동기화 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 ERB 패킷은,
    통신노드장치가 어떤 채널호핑벡터를 가지고 있는지 판단하여 채널호핑벡터를 나눌지를 결정하도록 하는 rendezvous chain info,
    현재 청취하고 있는 채널을 나타내는 channel index,
    해당 채널 청취하고 있는 시간을 나타내는 Time on current channel을 담고 있는 것을 특징으로 하는 TSCH 기반의 랑데부 체인을 이용한 분산 채널호핑 라디오 청취 동기화 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, rendezvous chain info는,
    랑데부 체인에 속해있는지 여부를 나타내는 rendezvous chain member 필드와,
    채널호핑벡터의 채널 개수를 나타내는 Channel Hopping Num 필드와,
    어떤 채널호핑벡터를 가지고 있는지 나타내는 Channel Tree ID 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 TSCH 기반의 랑데부 체인을 이용한 분산 채널호핑 라디오 청취 동기화 방법.
  16. 제 14 항에 있어서, ERB 패킷에 담고 있는 정보를 이용하여,
    해당 통신노드장치의 채널호핑스퀀스를 알고 있다가 네트워크에 참가하였을 때, 통신노드 장치가 청취하고 있는 채널에 곧바로 EB를 전송할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 TSCH 기반의 랑데부 체인을 이용한 분산 채널호핑 라디오 청취 동기화 방법.
  17. 제 13 항에 있어서, 네트워크에 참여하기전에 ERB(Enhanced Rendezvous Beacon) 패킷을 주고받아 랑데부 체인을 형성시키고 각 통신노드장치들은 채널을 나누어 청취하여,
    EB 패킷을 받을 확률을 증가시켜 통신노드 장치의 네트워크 참여에 걸리는 시간 줄이는 것을 특징으로 하는 TSCH 기반의 랑데부 체인을 이용한 분산 채널호핑 라디오 청취 동기화 방법.
  18. 제 13 항에 있어서, ERB 패킷을 주고받는 과정에서 각 랑데부이웃끼리 채널 호핑 스퀀스 정보를 주고받으면서,
    한 통신노드장치가 네트워크에 참여할 때 그 랑데부 이웃이 듣고 있는 채널에 곧바로 EB 패킷을 전송하여 랑데부 이웃이 즉시 네트워크에 참여하도록 할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 TSCH 기반의 랑데부 체인을 이용한 분산 채널호핑 라디오 청취 동기화 방법.

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