KR20230085846A

KR20230085846A - 무선 화재 감지 시스템 및 그 운용방법

Info

Publication number: KR20230085846A
Application number: KR1020220150084A
Authority: KR
Inventors: 안지환; 안재우; 김경수
Original assignee: (주)세드나
Priority date: 2021-12-07
Filing date: 2022-11-11
Publication date: 2023-06-14

Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 복수의 무선 감지기, 복수의 무선 중계기, 및 무선 수신기를 포함하는 무선 화재 감지 시스템에서의 주파수 할당 방법은, 기준 셀 내에서 무선 감지기와 무선 중계기 간에는 동일한 주파수 자원을 할당받아 공동으로 사용하는 공유주파수할당단계; 기준 셀 내에서 무선 중계기와 무선 수신기 간에는 무선 감지기에서 사용하는 주파수와 다른 주파수 자원을 할당받아 무선 중계기와 무선 수신기 간에 사용하는 전용주파수할당단계; 및 기준 셀이나 인접 셀에 원격의 무선 수신기 컨버터가 설치되는 경우에 무선 수신기 컨버터에서 사용하는 주파수는 공유주파수할당단계와 전용주파수할당단계에서 할당된 주파수와 다른 주파수 자원을 할당받아 무선 중계기와 원격의 무선 수신기 컨버터 간에 사용하는 컨버터전용주파수할당단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

무선 화재 감지 시스템 및 그 운용방법 {Wireless Fire Monitoring System and the Operation Method}

본 발명은 무선 화재 감지 시스템 및 그 운용방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비동기식 RF 통신의 무선접속 충돌 회피 방안 및 무선 비대칭 통신 링크의 무선 접속 네트워크 구성 방법을 포함하는 무선 화재 감지 시스템 및 그 운용방법에 관한 것이다.

국가 화재안전 기준(NFSC)은 소방시설에 관한 규격을 정해놓은 규정집으로서, 이중 NFSC 203 자동화재 탐지설비의 화재안전기준에 의하면 건축물의 자동화재 탐지설비가 갖추어야 한다. NFSC 203에 따르면, 감지기는 화재발생을 자동으로 감지하여 그 정보를 수신기로 발신하는 장치이다. 수신기는 다양한 형식이 있으며, 감지기 또는 발신기로부터 발해지는 신호를 직접 또는 중계기를 통해 공통신호로서 수신하고 경보를 발하는 수신기이다. 예컨대, R형 및 GR형 수신기는 다수의 감지기 또는 발신기에서 발신된 고유신호를 수신하고 경보를 관계자에게 통보한다. 특히, 대형건물에 설치한 감지기들과 발신기들을 직접 수신기에 연결하기 어려우므로, 중계기가 감지기들 및 발신기들의 경보신호를 받아 수신기 등으로 발신한다. 화재 현장에서 감지기, 중계기, 및 발신기들간의 신호를 주고 받는 경우에 서로간의 충돌회피를 위한 무선 통신 시스템의 구성방법 및 그것을 이용한 충돌 회피 방법이 요구된다.

비허가대역에서 사용되는 무선통신으로는 Wi-Fi, ZigBee 등이 무선 단말의 통신을 지원하는 대표적인 솔루션들이다. 이들 기술의 핵심 원리는 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access and Collision Avoidance)라는 기법을 이용하여 다수의 단말과 기기들이 충돌없이 원활하게 무선으로 상호 데이터를 송수신한다. CSMA/CA는 기본적으로 통신 채널이 정상일 때, 주변의 노드들에게 공정한 채널 접근을 보장하지만, 화재현장과 같이 다수의 감지지가 존재하는 경우에는 서로 신호를 송신함에 의한 충돌에 의해 통신 성능이 급격하게 떨어지는 문제점이 있다. 이에 따라 고신뢰도의 통신을 위해서 비동기식 RF 통신의 무선접속 충돌 회피 방안 및 무선 비대칭 통신 링크의 무선 접속 네트워크 구성 방법이 요구된다.

한국등록특허 제10-1674968호(2016.11.04.) 한국등록특허 제10-2310052호(2021.09.30.)

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 소방용 무선 주파수를 활용하여 무선 화재 감지 시스템을 설치하는 경우, 화재 감지기 설치 구역(무선 통신 서비스 지역에서 하나의 중계기가 감지기와 통신 접속하는 구역, 즉 '셀' 단위)에 주파수 간섭을 최소화하기 위한 무선 주파수 채널을 할당하는 기술과 감지기-중계기-수신기 간의 데이터 송수신 과정에서 발생할 수 있는 데이터 충돌을 회피할 수 있는 기술을 포함하는 무선 화재 감지 시스템 및 그 운용방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 무선 화재 감지 시스템의 무선 IoT 네트워크를 구성하는 방법은 복수의 무선 감지기, 복수의 무선 중계기, 및 무선 수신기로 IoT 무선 네트워크를 구성하는 무선네트워크구축단계; 무선 중계기에서 무선 수신기에 무선 통신경로 구성이 어려울 경우에는 무선 수신기와 무선 통신경로 구성이 가능한 다른 무선 중계기를 통해서 무선 통신경로를 구성하는 중계기통신경로구성단계; 및 무선 중계기에서 무선 수신기에 무선 통신경로 구성이 어려울 경우의 다른 방법으로 기준 셀이나 인접 셀에 설치된 무선 수신기 컨버터를 통하여 무선 중계기와 무선 수신기 간에 무선 통신 경로를 구성하는 컨버터통신경로구성단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 일실시예에 따른 복수의 무선 감지기, 복수의 무선 중계기, 및 무선 수신기를 포함하는 무선 화재 감지 시스템에서의 주파수 할당 방법은, 기준 셀 내에서 무선 감지기와 무선 중계기 간에는 동일한 주파수 자원을 할당받아 공동으로 사용하는 공유주파수할당단계; 기준 셀 내에서 무선 중계기와 무선 수신기 간에는 무선 감지기에서 사용하는 주파수와 다른 주파수 자원을 할당받아 무선 중계기와 무선 수신기 간에 사용하는 전용주파수할당단계; 및 기준 셀이나 인접 셀에 원격의 무선 수신기 컨버터가 설치되는 경우에 무선 수신기 컨버터에서 사용하는 주파수는 공유주파수할당단계와 전용주파수할당단계에서 할당된 주파수와 다른 주파수 자원을 할당받아 무선 중계기와 원격의 무선 수신기 컨버터 간에 사용하는 컨버터전용주파수할당단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 일실시예에 따른 소방용 주파수를 사용하는 무선 화재 감지 시스템의 무선 네트워크 구성 방법은, 기준 셀과 인접 셀(1차 인접 셀), 인접 셀에 인접한 외부 셀(2차 인접 셀)로 구분하는 셀구분단계; 기준 셀과 인접 셀의 주파수 자원을 중첩되지 않게 할당하는 셀주파수할당단계; 기준 셀과 2차 인접 셀의 주파수 자원을 중첩되지 않게 할당하는 것을 원칙으로 하며, 주파수 자원의 중첩이 불가피한 경우에는 중첩되는 주파수 자원을 최소화하여 2차 인접 셀의 주파수 자원을 할당하는 2차인접셀주파수할당단계; 무선 수신기의 원격 수신기 컨버터를 특정 셀 내에 설치하는 경우에, 그 위치가 기준 셀에 인접하여 있는 경우에는 기준 셀과 원격 수신기 컨버터의 주파수 자원이 중첩되지 않게 할당하는 1차컨버터주파수할당단계; 및 무선 수신기의 원격 수신기 컨버터를 특정 셀 내에 설치하는 경우에, 그 위치가 2차 인접 셀에 있는 경우에는 기준 셀과 원격 수신기 컨버터의 주파수 자원을 중첩되지 않게 할당하는 것을 원칙으로 하며, 주파수 자원의 중첩이 불가피한 경우에는 중첩되는 주파수 자원을 최소화하여 원격 수신기 컨버터의 주파수 자원을 할당하는 2차컨버터주파수할당단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 일실시예에 따른 무선 감지기와 무선 중계기 및 무선 중계기와 무선 수신기 간에 데이터 전송 시간구간이 중첩되지 않도록 데이터 전송을 위한 타임 슬롯을 구성하고, 무선 전송 구간에서 무선 데이터 충돌을 회피하도록 무선 감지기와 무선 중계기, 무선 중계기와 무선 수신기 간에 데이터 전송 타임 슬롯을 할당하는 방법은, 상기 무선 감지기와 무선 중계기 간의 무선 데이터 전송을 위하여, 타임 슬롯 ts의 시간은 무선 중계기의 비콘 신호를 무선 감지기에서 수신하여 데이터 전송 주기 TC를 구성할 때 셀내 무선 감지기와 무선 중계기 간의 거리 차이로 인한 수신 지연 시간과 무선 감지기에서 사용하는 클럭과 무선 중계기에서 사용하는 클럭의 오차로 인한 지연 시간을 반영하여 타임 슬롯 시간을 설정하는 타임슬롯시간설정단계; 무선 중계기는 데이터 전송 주기 TC 마다 동기를 위한 비콘 데이터를 전송하는 비콘전송단계; 및 무선 감지기가 데이터 전송을 하고자 할 때에는 무선 중계기의 비콘 수신 시간으로부터 무선 감지기 번호에 해당하는 데이터 전송 시간구간 ti에서 데이터 전송에 소요되는 타임슬롯 시간에 무선으로 데이터를 전송하는 데이터전송단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 일실시예에 따른 무선 감지기와 무선 중계기 및 무선 중계기와 무선 수신기 간에 데이터 전송 시간구간이 중첩되지 않도록 데이터 전송을 위한 타임 슬롯을 구성하고, 무선 전송 구간에서 무선 데이터 충돌을 회피하도록 무선 감지기와 무선 중계기, 무선 중계기와 무선 수신기 간에 데이터 전송 타임 슬롯을 할당하는 방법은, 상기 무선 중계기와 무선 수신기 간의 무선 데이터 전송을 위하여, 타임 슬롯 ts의 시간은 무선 수신기(또는 무선 수신기 컨버터)의 비콘 신호를 무선 중계기에서 수신하여 데이터 전송 주기 TC를 구성할 때 셀내 무선 중계기와 무선 수신기(또는 무선 수신기 컨버터) 간의 거리 차이로 인한 수신 지연 시간과 무선 중계기에서 사용하는 클럭과 무선 수신기(또는 무선 수신기 컨버터)에서 사용하는 클럭의 오차로 인한 지연 시간을 반영하여 타임 슬롯 시간을 설정하는 타임슬롯시간설정단계; 무선 수신기(또는 무선 수신기 컨버터)는 데이터 전송 주기 TC 마다 동기를 위한 비콘 데이터를 전송하는 비콘전송단계; 무선 중계기가 데이터 전송을 하고자 할 때에는 무선 수신기(또는 무선 수신기 컨버터)의 비콘 수신 시간으로부터 무선 중계기 번호에 해당하는 데이터 전송 시간구간 ti에서 데이터 전송에 소요되는 타임슬롯 시간에 무선으로 데이터를 전송하는 제1데이터전송단계; 및 무선 중계기와 무선 수신기(또는 무선 수신기 컨버터) 간에 1 : 1 전용 무선 채널을 사용하는 경우에 무선 중계기와 무선 수신기(또는 무선 수신기 컨버터) 간의 무선 데이터 전송은 상기 데이터전송단계에서 무선 중계기가 데이터 전송을 하고자 할 때에는 무선 수신기(또는 무선 수신기 컨버터)의 비콘 수신 시간으로부터 데이터 전송 주기 TC의 중간에 해당하는 데이터 전송 시간구간 ti에서 데이터 전송에 소요되는 타임슬롯 시간에 무선으로 데이터를 전송하는 제2데이터전송단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 일실시예에 따른 무선 화재 감지 시스템은, 무선 감지기의 센서 데이터를 수신하여 무선 수신기로 전달하고, 무선 수신기로부터의 제어 요구를 수신하여, 무선 감지기로 전달하거나 무선 중계기에 접속된 접점을 제어하는 무선 중계기; 상기 무선 중계기를 통해서 센서 정보를 무선 수신기로 전달하거나. 무선 수신기 컨버터에 직접 통신접속하고, 무선 수신기로부터의 제어 요구를 수신하여 동작을 제어하는 무선 감지기; 및 복수의 무선 수신기 컨버터를 무선 감지기 및 무선 중계기와 무선통신이 원활한 구역에 분산 배치하고, 무선 중계기를 통하거나 직접 무선 감지기로 제어 요구를 전송하는 무선 수신기;를 포함하되, 상기 무선 감지기와 무선 중계기 간에는 동일한 주파수 자원을 할당받아 공동으로 사용하고, 상기 무선 중계기와 무선 수신기 간에는 무선 감지기에서 사용하는 주파수(제1주파수)와 다른 주파수 자원(제2주파수)을 할당받아 무선 중계기와 무선 수신기 간에 사용하며, 무선 수신기 컨버터에서 사용하는 주파수는 상기 할당된 주파수(제1,제2주파수)와 다른 주파수 자원(제3주파수)을 할당받아 무선 중계기와 원격의 무선 수신기 컨버터 간에 사용하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 무선 중계기는 2개의 무선 채널을 갖도록 구성하고, 하나는 여러 대의 무선 감지기와 무선 통신접속에 사용하고, 다른 하나는 무선 수신기 컨버터에 직접 접속하거나 다른 무선 중계기를 통해서 무선 수신기 컨버터에 접속하는데 사용하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 무선 중계기는 소방방재 장치 중에 수위 레벨 센서, 댐퍼, 경보기 등의 접점신호 감지 및 제어를 위한 용도로 동작할 수 있으며, 1개의 무선 채널로 무선 수신기 컨버터나 다른 중계기를 통해서 통신접속을 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 일실시예에 따른 무선 화재 감지 시스템의 데이터 전송 방법은, 무선 중계기는 무선 감지기의 센서 데이터를 수신하여 무선 수신기로 전달하고, 무선 수신기로부터의 제어 요구를 수신하여, 무선 감지기로 전달하거나 무선 중계기에 접속된 접점을 제어하는 무선 중계기 데이터 전송단계; 무선 감지기는 상기 무선 중계기를 통해서 센서 정보를 무선 수신기로 전달하거나. 무선 수신기 컨버터에 직접 통신접속하고, 무선 수신기로부터의 제어 요구를 수신하여 동작을 제어하는 무선 감지기 데이터 전송단계; 및 무선 수신기는 복수의 무선 수신기 컨버터를 무선 감지기 및 무선 중계기와 무선통신이 원활한 구역에 분산 배치하고, 무선 중계기를 통하거나 직접 무선 감지기로 제어 요구를 전송하는 무선 수신기 데이터 전송단계;를 포함하고, 상기 무선 감지기와 무선 중계기 간에는 동일한 주파수 자원을 할당받아 공동으로 사용하고, 상기 무선 중계기와 무선 수신기 간에는 무선 감지기에서 사용하는 주파수(제1주파수)와 다른 주파수 자원(제2주파수)을 할당받아 무선 중계기와 무선 수신기 간에 사용하며, 무선 수신기 컨버터에서 사용하는 주파수는 상기 할당된 주파수(제1,제2주파수)와 다른 주파수 자원(제3주파수)을 할당받아 무선 중계기와 원격의 무선 수신기 컨버터 간에 사용하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 무선 감지기 데이터 전송단계는 감지기가 초기화를 수행하고, 수신 대기 상태에 들어가는 수신 대기단계; 수신대기에서의 비콘 수신 동작, UPlink에서의 센서 데이터 생성 동작, 및 Downlink에서의 제어 신호 수신 동작 중 어느 하나를 수행할지를 판단하는 동작판단단계; 비콘 수신 동작으로 판단되면, 감지기가 중계기를 경유하여 수신기와 연결되는 상태이므로, 감지기는 중계기로부터 비콘을 수신하고, 비콘 수신 후에 감지기는 비콘 갱신 시간 Time을 설정하고, 데이터 전송 시간 구간 ti를 설정하고 수신 대기 상태로 들어가는 비콘 수신단계; 센서 데이터 생성 동작으로 판단되면, 감지기는 센서 데이터를 생성하고, 데이터 전송 시간구간 ti에 도달했는지 판단하고, 데이터 전송 시간 구간 ti에 도달한 경우로 판단되면 감지기는 중계기를 통해 수신기로 센싱 데이터를 전송하고, 수신 대기 상태로 들어가는 센서 데이터 생성단계; 및 제어 신호 수신 동작으로 판단되면, 감지기는 중계기를 통해 수신기가 보낸 제어 신호를 수신하고, 수신한 제어 신호에 따라 감지기 동작을 제어하며, 수신 대기 상태로 들어가는 제어 신호 수신단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 무선 중계기 데이터 전송단계는 감지기로 비콘 및 데이터 전송을 위하여, 중계기는 초기화를 수행하고, 단말로 비콘을 전송하는 전송주기를 설정한 후 수신 대기 상태로 들어가는 비콘 주기설정단계; 수신대기에서의 비콘 전송 동작, 및 Downlink에서의 데이터 전송 동작 중 어느 하나를 수행할지를 판단하는 동작판단단계; 비콘 전송 동작으로 판단되면, 중계기는 비콘 주기가 도달한지 여부를 판단하고, 비콘 주기에 도달한 것으로 판단되면, 비콘 전송주기를 설정하고, 감지기로 비콘을 전송하는 비콘전송단계; 및 데이터 전송 동작으로 판단되면, 중계기는 수신기로부터 감지기로 전송할 데이터를 수신하고, 데이터 전송 시간 구간 ti에 도달했는지 판단하고, 데이터 전송 시간구간 ti에 도달한 경우로 판단되면 중계기는 감지기로 데이터를 전송하는 데이터전송단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 무선 중계기 데이터 전송단계는 비콘 수신 및 수신기로 데이터 전송을 위하여, 수신 대기 상태에서, 수신대기에서의 비콘 수신 동작, 및 Uplink에서의 데이터 수신 동작 중 어느 하나를 수행할지를 판단하는 동작판단단계; 비콘 수신 동작으로 판단되면, 중계기는 수신기로부터 비콘를 수신하고, 비콘 수신 후에 중계기는 비콘 갱신 시간 Time을 설정하고, 데이터 전송 시간 구간 ti를 설정하는 비콘 수신단계; 데이터 수신 동작으로 판단되면, 중계기는 감지기로부터 감지기의 센서 데이터를 수신하는 센서 데이터 수신단계; 및 데이터 전송 시간구간 ti에 도달했는지 판단하고, 데이터 전송 시간구간 ti에 도달한 경우로 판단되면 중계기는 수신기로 센서 데이터를 전송하는 센서 데이터 전송단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 무선 수신기 데이터 전송단계는 수신기는 초기화를 수행하고, 단말로 비콘을 전송하는 전송주기를 설정하는 비콘 주기설정단계; 수신대기에서의 비콘 전송 동작, Downlink에서의 데이터 전송 동작, 및 Uplink에서의 감지기 데이터 저장 동작 중 어느 하나를 수행할지를 판단하는 동작판단단계; 비콘 전송 동작으로 판단되면, 수신기는 비콘 주기가 도달한지 여부를 판단하고, 비콘 주기에 도달한 것으로 판단되면, 비콘 전송주기를 설정하고, 중계기로 비콘을 전송하는 비콘 전송단계; 데이터 전송 동작으로 판단되면, 감지기로 전송할 데이터를 수신하고, 수신기는 데이터 전송 시간구간 ti에 도달했는지 판단하고, 데이터 전송 시간구간 ti에 도달한 경우로 판단되면, 수신기는 중계기를 통해 감지기로 데이터를 전송하는 데이터 전송단계; 및 감지기 데이터 저장 동작으로 판단되면, 수신기기는 중계기를 통해 감지기 데이터를 수신하고, 수신한 감지기의 센싱 데이터를 저장장치에 저장하는 센싱 데이터 저장단계; 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 일실시예에 따른 무선 비대칭 통신 링크에서 단말 디바이스(감지기)와 기지국(중계기/수신기 컨버터) 간에 무선 링크 설정 방법은, 단말 디바이스가 무선링크 setup 메시지를 요구횟수만큼 기지국으로 전송하는 setup 메시지전송단계; 기지국이 무선링크 setup 메시지를 단말 디바이스로부터 수신하고, 수신한 setup 메시지를 이용하여 수신신호세기가 낮음, 적정, 높음을 판단하는 setup 메시지수신단계; 기지국이 무선링크 setup-ack 메시지를 단말 디바이스로 전송하되, 상기 setup 메시지를 수신할 때 판단한 수신신호세기 정보에 기초하여 setup-ack 메시지에는 UL(uplink) 송신전력 세기를 낮춤, 유지, 높임 중 하나를 요구하는 정보를 포함하는 setup-ack 메시지전송단계; 단말 디바이스가 무선링크 setup-ack 메시지를 기지국으로부터 수신하되, setup-ack 메시지에 포함되어 있는 UL(uplink) 송신전력 세기를 낮춤, 유지, 높임 중 하나를 요구하는 정보에 기초하여 단말 송신전력 값을 낮춤, 유지, 높임 중 하나로 조정하는 setup-ack 메시지수신단계; 단말 디바이스는 setup-ack 메시지를 요구횟수 만큼 수신한 경우 무선링크 setup-conf(Direct Mode) 메시지를 기지국으로 전송하는 setup-conf(Direct Mode) 메시지전송단계; 및 기지국은 무선링크 setup-conf(Direct Mode) 메시지를 단말 디바이스로부터 수신하는 setup-conf(Direct Mode) 메시지수신단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 일실시예에 따른 업링크 커버리지가 크고 다운링크 커버리지가 작은 무선 비대칭 통신 링크에서 밸런스 릴레이를 통하여 단말 디바이스(감지기)와 기지국(중계기/수신기 컨버터) 간에 무선 링크 설정 방법은, 단말 디바이스가 무선링크 setup 메시지를 요구횟수만큼 기지국으로 전송하는 setup 메시지전송단계; 기지국이 무선링크 setup 메시지를 단말 디바이스로부터 수신하고, 수신한 setup 메시지를 이용하여 수신신호세기가 낮음, 적정, 높음을 판단하는 setup 메시지수신단계; 기지국이 무선링크 setup-ack 메시지를 단말 디바이스로 전송하되, 상기 setup 메시지를 수신할 때 판단한 수신신호세기 정보에 기초하여 setup-ack 메시지에는 UL(uplink) 송신전력 세기를 낮춤, 유지, 높임 중 하나를 요구하는 정보를 포함하는 setup-ack 메시지전송단계; 기지국은 단말 디바이스의 무선링크 setup 요구횟수가 임계값 이상인지 판단하고, 임계값 이상이면, 기지국은 무선링크 balance setup 메시지를 밸런스 릴레이로 전송하는 balance setup 메시지전송단계; 밸런스 릴레이는 무선링크 balance setup 메시지를 기지국으로부터 수신하면, DL balance setup 메시지를 단말 디바이스로 전송하는 DL balance setup 메시지전송단계; 단말 디바이스는 DL balance setup 메시지를 밸런스 릴레이로부터 수신하고, 단말 디바이스가 무선링크 setup-ack 메시지(setup 수신횟수 포함)를 밸런스 릴레이를 통해 기지국으로부터 수신하는 setup-ack 메시지수신단계; 단말 디바이스는 setup-ack 메시지를 요구횟수 만큼 수신한 경우 단말 디바이스는 무선링크 setup-conf(DL-B Mode) 메시지를 기지국으로 전송하는 setup-conf(DL-B Mode) 메시지전송단계; 및 기지국은 무선링크 setup-conf(DL-B Mode) 메시지를 수신하면, 무선링크 setup-conf(DL-B Mode) 메시지를 배런스 렐레이로 전송하고, 밸런스 릴레이는 무선링크 setup-conf(DL-B Mode) 메시지를 수신하는 setup-conf(DL-B Mode) 메시지수신단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 일실시예에 따른 다운링크 커버리지가 크고 업링크 커버리지가 작은 무선 비대칭 통신 링크에서 밸런스 릴레이를 통하여 단말 디바이스(감지기)와 기지국(중계기/수신기 컨버터) 간에 무선 링크 설정 방법은, 단말 디바이스가 무선링크 setup 메시지를 요구횟수만큼 기지국으로 전송하는 setup 메시지전송단계; 단말 디바이스는 무선링크 setup 요구횟수가 임계값 이상인지 판단하고, 임계값 이상이면, 단말 디바이스는 무선링크 balance setup 메시지를 밸런스 릴레이로 전송하는 balance setup 메시지전송단계; 밸런스 릴레이는 무선링크 balance setup 메시지를 단말 디바이스로부터 수신하면, UL balance setup 메시지를 기지국으로 전송하는 UL balance setup 메시지전송단계; 기지국은 UL balance setup 메시지를 밸런스 릴레이로부터 수신하고, 수신한 UL balance setup 메시지의 수신신호를 분석하여, 분석된 UL balance setup 메시지의 수신신호세기를 이용하여 수신신호세기가 낮음, 적정, 높음을 판단하는 수신신호세기판단단계; 기지국은 무선링크 setup-ack 메시지(setup 수신횟수 포함)를 단말 디바이스로 송신하되, setup-ack 메시지에는 UL(uplink) 송신전력 세기를 낮춤, 유지, 높임 중 하나를 요구하는 정보를 포함하는 setup-ack 메시지전송단계; 단말 디바이스는 무선링크 setup-ack 메시지(setup 수신횟수 포함)를 기지국으로부터 수신하고, 메시지에 포함된 UL(uplink) 송신전력 세기를 낮춤, 유지, 높임 중 하나를 요구하는 정보에 기초하여 단말 송신전력 값을 낮춤, 유지, 높임 중 하나로 조정하는 setup-ack 메시지수신단계; 단말 디바이스는 setup-ack 메시지를 요구횟수 만큼 수신한 경우 무선링크 setup-conf(UL-B Mode) 메시지를 밸런스 릴레이로 전송하는 setup-conf(UL-B Mode) 메시지전송단계; 및 밸런스 릴레이는 무선링크 setup-conf(UL-B Mode) 메시지를 수신하면, 무선링크 setup-conf(UL-B Mode) 메시지를 기지국으로 전송하여, 기지국이 무선링크 setup-conf(UL-B Mode) 메시지를 수신하는 setup-conf(UL-B Mode) 메시지수신단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 일실시예에 따른 업링크와 다운링크의 커버리지 밖에 단말 디바이스가 위치하는 무선 비대칭 통신 링크에서 밸런스 릴레이를 통하여 단말 디바이스(감지기)와 기지국(중계기/수신기 컨버터) 간에 무선 링크 설정 방법은, 단말 디바이스가 무선링크 setup 메시지를 요구횟수만큼 기지국으로 전송하는 setup 메시지전송단계; 단말 디바이스는 무선링크 setup 요구횟수가 임계값 이상인지 판단하고, 임계값 이상이면, 단말 디바이스는 무선링크 balance setup 메시지를 밸런스 릴레이로 전송하는 balance setup 메시지전송단계; 밸런스 릴레이는 무선링크 balance setup 메시지를 단말 디바이스로부터 수신하면, UL balance setup 메시지를 기지국으로 전송하는 UL balance setup 메시지전송단계; 기지국은 UL balance setup 메시지를 밸런스 릴레이로부터 수신하고, 수신한 UL balance setup 메시지의 수신신호를 분석하여, 분석된 UL balance setup 메시지의 수신신호세기를 이용하여 수신신호세기가 낮음, 적정, 높음을 판단하는 수신신호세기판단단계; 기지국은 무선링크 setup-ack 메시지(setup 수신횟수 포함)를 단말 디바이스로 송신하되, setup-ack 메시지에는 UL(uplink) 송신전력 세기를 낮춤, 유지, 높임 중 하나를 요구하는 정보를 포함하는 setup-ack 메시지전송단계; 기지국은 단말 디바이스의 무선링크 setup 요구횟수가 임계값 이상인지 판단하고, 임계값 이상이면, 기지국은 무선링크 balance setup 메시지를 밸런스 릴레이로 전송하는 balance setup 메시지전송단계; 밸런스 릴레이는 무선링크 balance setup 메시지를 기지국으로부터 수신하면, DL balance setup 메시지를 단말 디바이스로 전송하는 DL balance setup 메시지전송단계; 단말 디바이스는 DL balance setup 메시지를 밸런스 릴레이로부터 수신하고, 단말 디바이스가 무선링크 setup-ack 메시지(setup 수신횟수 포함)를 밸런스 릴레이를 통해 기지국으로부터 수신하는 setup-ack 메시지수신단계; 단말 디바이스는 setup-ack 메시지를 요구횟수 만큼 수신한 경우 단말 디바이스는 무선링크 setup-conf(No-B Mode) 메시지를 밸런스 릴레이로 전송하는 setup-conf(No-B Mode) 메시지전송단계; 및 밸런스 릴레이는 무선링크 setup-conf(No-B Mode) 메시지를 수신하면, 무선링크 setup-conf(No-B Mode) 메시지를 기지국으로 전송하고, 기지국은 무선링크 setup-conf(No-B Mode) 메시지를 수신하는 setup-conf(No-B Mode) 메시지수신단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 화재 감지 시스템 및 그 운용방법은, 소방용 무선 주파수를 활용하여 무선 화재 감지 시스템을 구성하는 경우에 화재 감지기 설치 구역(셀 단위)에 주파수 간섭을 최소화하기 위한 무선 주파수 채널을 할당하는 기술과 감지기-중계기-수신기 간의 데이터 송수신 과정에서 발생할 수 있는 데이터 충돌을 회피할 수 있는 기술에 관한 것이다.

또한, 화재현장과 같이 다수의 감지기가 존재하는 경우에 서로 신호를 송신함에 의한 충돌에 의해 통신 성능이 급격하게 떨어지는 환경에서, 높은 신뢰도의 통신을 위해서 비동기식 RF 통신의 무선접속 충돌 회피 방안 및 무선 비대칭 통신 링크의 무선 접속 네트워크 구성 방법을 제공하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무선 화재 감지 시스템의 네트워크 구성을 도시한 것이다.
도 2는 감지기: 비콘/제어 신호 수신 및 수신기(중계기 경유)로 데이터 전송 절차를 도시한 것이다.
도 3은 중계기(Down Link): 감지기로 비콘 및 데이터 전송 절차를 도시한 것이다.
도 4는 중계기(UPlink): 비콘 수신 및 수신기로 데이터 전송 절차를 도시한 것이다.
도 5는 수신기: 중계기로 비콘전송 및 감지기(중계기 경유)로 데이터 전송 절차를 도시한 것이다.
도 6은 무선 수신기 컨버터에 대한 프라이머리 채널 배정의 일예를 도시한 것이다.
도 7은 무선 중계기에 대한 프라이머리 채널과 세컨더리 채널 배정 일예를 도시한 것이다.
도 8은 무선 수신기 컨버터와 무선 중계기에 대한 프라이머리 채널과 세컨더리 채널 배정 일예를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 복수의 무선 감지기, 복수의 무선 중계기, 및 무선 수신기를 포함하는 무선 화재 감지 시스템에서의 주파수 할당 방법을 도시한 것이다.
도 10은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 소방용 주파수를 사용하는 무선 화재 감지 시스템의 무선 네트워크 구성 방법을 도시한 것이다.
도 11은 주파수 채널의 비동기 채널 타임슬롯 구성의 일예를 도시한 것이다.
도 12는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 무선 감지기 - 중계기 간의 무선접속 충돌회피를 위해 무선 중계기에서 비콘 신호 기반 비동기 채널 타임슬롯 설정방법을 도시한 것이다.
도 13은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 무선 전송 구간에서 무선 데이터 충돌을 회피하도록 무선 중계기와 무선 수신기 간에 데이터 전송 타임 슬롯을 할당하는 방법을 도시한 것이다.
도 14는 단말 디바이스와 기지국(중계기/수신기) 간에 Direct Mode(UL=DL) 링크 설정 방법을 도시한 것이다.
도 15는 단말 디바이스와 기지국(중계기/수신기) 간에 DL balance Mode(UL>DL) 링크 설정 방법을 도시한 것이다.
도 16은 단말 디바이스와 기지국(중계기/수신기) 간에 DL balance Mode(UL<DL) 링크 설정 방법을 도시한 것이다.
도 17은 단말 디바이스와 기지국(중계기/수신기) 간에 Non balance Mode(UL/DL relay) 링크 설정 방법을 도시한 것이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구성된다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무선 화재 감지 시스템의 네트워크 구성을 도시한 것이다.

도 1에서 보듯이, 본 발명의 일실시예에 따른 무선 화재 감지 시스템은 소방용 주파수 447.4MHz 대역의 25개 무선 주파수 채널을 사용하는 무선 화재 감지 시스템으로서, 무선 감지기, 무선 중계기, 무선 수신기 간의 무선 IoT 네트워크 구축을 위한 사용 주파수 할당과 할당된 주파수를 사용하여 무선 감지기와 무선 중계기 간에, 무선 중계기와 무선 수신기 간의 무선통신 과정에서 발생하는 주파수 간섭을 회피하거나 감소시킬 수 있는 방법을 제공한다.

본 발명의 무선 화재 감지 시스템에 의하면 중계기가 화재 감지기 설치 구역, 즉 셀의 중심부(기준 셀)에 설치되어 여러 무선 감지기의 센서 데이터를 수집하여 무선 수신기로 전송하게 된다. 무선 중계기와 무선 수신기 간에 무선 통신경로 구성이 어려운 무선 중계기는 무선 수신기와 무선 통신경로 구성이 가능한 다른 무선 중계기를 통해서 무선 통신경로를 구성하거나, 무선 수신기의 원격 통신접속모듈인 무선 수신기 컨버터를 통해서 무선 수신기와 무선 통신경로를 구성할 수 있다.

본 발명의 무선 화재 감지 시스템은 각 셀(기준 셀)에서 사용하는 주파수는 인접 셀(1차 인접 셀)에서 사용하는 주파수와 다른 주파수를 할당하여야 하고, 또한 인접 셀에 인접한 외부 셀(2차 인접 셀)에서 사용하는 주파수와도 다른 주파수를 사용함으로써 전파 간섭을 회피하도록 주파수를 할당하는 방법을 제공한다. 또한, 무선 감지기와 무선 중계기 간에는 무선통신의 데이터 전송 시간구간이 중첩되지 않도록 함으로써 셀 내의 무선 감지기 및 무선 중계기 간의 전송 데이터 충돌을 회피하거나 최소화 할 수 있는 방법을 포함하고 있다.

이하에서는 도면을 참고하여, 본 발명의 일실시예에 따른 무선 화재 감지 시스템에 대해 자세히 설명한다.

도 1에서 보듯이, 본 발명의 무선 화재 감지 시스템(1000)은 복수개의 무선 감지기(또는 단말기, 디바이스(100), 복수개의 무선 중계기(200), 및 무선 수신기(300)를 포함하여 구성된다. 무선 수신기(300)는 복수개의 무선 수신기 컨버터(310)와 본체(320)를 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 무선 수신기(300)에 대해서 살펴보면,

상기 무선 수신기(300)는 447.4MHz 안테나를 포함하는 무선 수신기 컨버터를 화재 감지기 및 중계기와 무선통신이 원활한 구역에 분산 배치하는 구조로 구성한다. 이를 통해서 무선 수신기(300)에서 수용 가능한 무선 감지기 및 무선 중계기는 447.4MHz 대역의 25 무선채널 수에 제한을 받지 않는다. 무선 수신기 컨버터(310)와 무선 수신기 본체(320) 간 에는 시리얼 통신방식, 가령 RS485 통신을 사용하여 네트워크를 구성하며, RS485 통신 네트워크 구축이 어려운 경우에는 LTE 이동통신이나, 이더넷 등 기반 통신 시설을 활용하여 수신기 본체 통신접속을 한다.

상기 무선 수신기(300)의 무선 채널 수용 용량이 비면허 대역 무선 주파수 사용 용도 지정된 주파수 대역, 가령 447.4MHz 주파수 대역의 무선 채널(25개의 채널) 수에 제한되지 않도록, 상기 무선 수신기(300)는 안테나를 포함하는 무선 수신기 컨버터(310)를 무선 감지기(100)나 무선 중계기(200)와 무선통신이 용이한 구역에 분산 설치하여 무선 네트워크를 구성할 수 있다. 상기 무선 수신기 컨버터(310)에 할당하는 주파수 채널은 주파수 간섭을 회피하기 위해서 2-tier 이내의 인접 구역에서 사용하지 않는 주파수를 할당하도록 주파수 재사용 방법을 사용한다. 상기 무선 감지기(100)는 설치 구역의 무선 중계기(200)나 무선 수신기 컨버터(310)에 할당된 무선 채널을 사용하여 무선 통신접속 네트워크를 구성한다. 상기 무선 감지기/무선 중계기/무선 수신기 컨버터 설치 구역이 인접 구역에서 사용하는 주파수 채널을 회피하여 무선 채널을 구역별로 할당하여 운용함으로써, 무선 통신접속이 안정적으로 유지되도록 무선채널을 할당하도록 한다.

다음으로, 상기 무선 중계기(200)에 대해서 살펴보면,

상기 무선 중계기(200)는 무선 감지기(100)의 센서 데이터를 수신하여 무선 수신기(300)로 전달하고, 무선 수신기(300)로 부터의 제어 요구를 수신하여, 무선 감지기(100)로 전달하거나 무선 중계기(200)에 접속된 접점(경보기, 댐퍼 등)을 제어한다.

상기 무선 중계기(200)는 2개의 무선 채널을 갖도록 구성하고, 하나는 여러 대의 무선 감지기/발신기(100)와 무선 통신접속에 사용하고, 다른 하나는 무선 수신기 컨버터(310)에 직접 접속하거나 다른 무선 중계기를 통해서 무선 수신기 컨버터(310)에 접속한다. 따라서 하나의 무선채널은 무선 감지기/발신기(100) 등으로부터 센싱 데이터를 수집하고 무선 수신기(300)로부터의 제어 명령을 무선 감지기/발신기(100) 등에 전달하며, 다른 무선 채널은 무선 감지기/발신기 센싱 데이터를 무선 수신기(300)나 다른 무선 중계기(200)로 전달하고, 무선 수신기(300)로부터 무선 감지기/발신기(100)에 전달하는 제어 명령 수신에 사용한다.

상기 무선 중계기(200) 중 어느 하나 이상은 소방방재 장치 중에 수위 레벨 센서, 댐퍼, 경보기 등의 접점신호 감지 및 제어를 위한 용도로 동작할 수 있으며, 1개의 무선 채널로 무선 수신기 컨버터나 다른 중계기를 통해서 통신접속을 한다. 또한 상기 무선 중계기(200)는 기존 화재 탐지 및 소방 시스템의 감지 및 제어를 위한 접점 신호를 감지하거나 제어할 수 있는 단자를 포함할 수 있다.

다음으로, 상기 무선 감지기(100)에 대해서 살펴보면,

상기 무선 감지기(100)는 무선 중계기(200)를 통해서 센서 정보를 무선 수신기(100)로 전달하거나. 무선 수신기 컨버터(310)에 직접 통신 접속한다. 또한 무선 수신기(300)로 부터의 제어 요구를 수신하여 동작을 제어한다.

상기 무선 감지기(100)는 1개의 무선 채널로 무선 중계기(200)나 무선 수신기 컨버터(310)와 무선 통신접속을 한다. 이때 무선 감지기-중계기-수신기 간에는 무선 채널을 고정적으로 배정하는 스태틱 모드로 설정하여 사용하게 되며, 무선 감지기-중계기/수신기 간의 무선 접속에서는 무선 감지기(100)는 클라이언트 모드로 동작하고, 무선 중계기/수신기는 호스트 모드로 동작하게 된다. 또한 무선 중계기-수신기 간에서는 무선 중계기(200)가 클라이언트 모드로 무선 수신기는 호스트 모드로 동작하게 된다.

상기 무선 감지기(100)의 무선통신 상태 점검 방법에 대해 이하에서 설명한다.

0. 무선 감지기(100)는 저전력 운영을 위해서 센서 데이터 전송 시에만 RF 송신부를 ON하고, 송신 완료 시에 저전력 모드로 sleep(RF 수신 전력 OFF) 모드로 전환한다.

1. 무선 감지기에서 주기적(10초)으로 센서로부터 데이터 전송 요구를 받는다(인터럽트)

2. 무선 감지기는 6시간 마다(자체 타이머, 혹은 센서로부터의 인터럽트) 무선 감지기 센서 데이터를 중계기-게이트웨이-수신기서버로 전송한다. 이때, 수신기서버로부터 제어명령 받기 위해 3초 간 RF 수신 ON한다. 수신기 서버는 제어 명령 필요시에 3초 이내에 제어 요구를 무선 감지기로 전송한다. 3초 타임아웃 이후에 감지기는 sleep 모드로 전환한다.

3. 6시간 주기로 통신점검 메시지를 전송할 때. 별도 메시지로 하는 것 보다는, 센서 데이터 전송 시에 ACK 필드 추가하여, 통신점검 메시지로 사용한다.

이하에서는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 무선 화재 감지 시스템의 데이터 전송 방법에 대해 이하에서 설명한다.

본 발명의 다른 일실시예에 따른 무선 화재 감지 시스템의 데이터 전송 방법은 무선 중계기 데이터 전송단계, 무선 감지기 데이터 전송단계, 무선 수신기 데이터 전송단계를 포함하여 구성될 수 있다.

무선 중계기 데이터 전송단계에서는 무선 중계기는 무선 감지기의 센서 데이터를 수신하여 무선 수신기로 전달하고, 무선 수신기로부터의 제어 요구를 수신하여, 무선 감지기로 전달하거나 무선 중계기에 접속된 접점을 제어한다.

무선 감지기 데이터 전송단계에서는 무선 감지기는 상기 무선 중계기를 통해서 센서 정보를 무선 수신기로 전달하거나. 무선 수신기 컨버터에 직접 통신접속하고, 무선 수신기로부터의 제어 요구를 수신하여 동작을 제어한다.

무선 수신기 데이터 전송단계에서는 무선 수신기는 복수의 무선 수신기 컨버터를 무선 감지기 및 무선 중계기와 무선통신이 원활한 구역에 분산 배치하고, 무선 중계기를 통하거나 직접 무선 감지기로 제어 요구를 전송한다.

도 2 내지 도 5를 참고하여, 본 발명의 다른 일실시예에 따른 무선 화재 감지 시스템의 감지기, 중계기, 수신기의 데이터 전송 단계들에 대해 이하에서 자세히 설명한다.

도 2는 감지기: 비콘/제어 신호 수신 및 수신기(중계기 경유)로 데이터 전송 절차를 도시한 것이다.

도 2에서 보듯이, 감지기가 동작을 시작하게 되면,

(S101) 먼저 감지기 자체에 대한 시스템 초기화를 수행한다.

(S102) 감지기는 초기화 후 비콘/제어 신호 수신과 센싱 데이터 전송을 위하여 대기 상태로 들어간다. 수신 대기 상태에서, 3가지 동작 중 어느 동작으로 수행할지를 판단하는데, 3가지 동작은 수신대기에서의 비콘 수신 동작, UPlink에서의 센서 데이터 생성 동작, 및 Downlink에서의 제어 신호 수신 동작이다.

(S103) 수신 대기 상태에서 비콘 수신 동작으로 진입하는 것으로 판단되면, 감지기가 중계기를 경유하여 수신기와 연결되는 상태이므로, 감지기는 중계기로부터 비콘을 수신한다.

(S104) 비콘 수신 후에 감지기는 비콘 갱신 시간 Time을 설정한다.

(S105) 감지기는 데이터 전송 시간 구간 ti를 설정한다.

(S106) 감지기는 수신 대기 상태로 돌아간다.

(S107) 수신 대기 상태에서 센서 데이터 생성 동작으로 진입하는 것으로 판단되면, 감지기는 센서 데이터를 생성한다.

(S108) 전송 ti에 도달했는지 판단하고, 도달안한 경우에는 계속 전송 ti에 도달 여부를 판단한다.

(S109) 전송 ti에 도달한 경우로 판단되면 감지기는 중계기를 통해 수신기로 센싱 데이터를 전송한다. 데이터 전송 시간구간 ti에서 데이터 전송에 소요되는 타임슬롯 시간에 무선으로 데이터를 전송한다. 다음으로 수신 대기 상태로 돌아간다.

(S110) 수신 대기 상태에서 제어 신호 수신 동작으로 진입하는 것으로 판단되면, 감지기는 중계기를 통해 수신기가 보낸 제어 신호를 수신한다.

(S111) 감지기는 수신한 제어 신호에 따라 감지기 동작을 제어한다. 다음으로 수신 대기 상태로 돌아간다.

도 3은 중계기(Down Link): 감지기로 비콘 및 데이터 전송 절차를 도시한 것이다.

도 3에서 보듯이, 중계기가 동작을 시작하게 되면,

(S201) 먼저 중계기 자체에 대한 시스템 초기화를 수행한다.

(S202) 중계기는 초기화 후 단말로 비콘을 전송하는 전송주기를 설정한다. 일예로 10초로 설정한다.

(S203) 수신 대기 상태로 들어간다.

(S204) 수신 대기 상태에서, 2가지 중 어느 동작으로 진행하는지를 판단하는데, 2가지 동작은 수신대기에서의 비콘 전송 동작, 및 Downlink에서의 데이터 전송 동작이다.

(S205) 수신 대기 상태에서 비콘 전송 동작으로 진입하는 것으로 판단되면, 중계기는 비콘 주기가 도달한지 여부를 판단한다.

(S206) 비콘 주기에 도달한 것으로 판단되면, 비콘 전송주기를 설정한다.

(S207) 감지기로 비콘을 전송한다.

(S208) 중계기는 수신 대기 상태로 돌아간다.

(S209) 수신 대기 상태에서 데이터 전송 동작으로 진입하는 것으로 판단되면, 중계기는 수신기로부터 감지기로 전송할 데이터를 수신한다.

(S210) 전송 ti에 도달했는지 판단하고, 도달안한 경우에는 계속 전송 ti에 도달 여부를 판단한다.

(S211) 전송 ti에 도달한 경우로 판단되면 중계기는 감지기로 데이터를 전송한다. 데이터 전송 시간구간 ti에서 데이터 전송에 소요되는 타임슬롯 시간에 무선으로 데이터를 전송한다. 다음으로 수신 대기 상태로 돌아간다.

도 4는 중계기(UPlink): 비콘 수신 및 수신기로 데이터 전송 절차를 도시한 것이다.

도 4에서 보듯이, 중계기가 동작을 시작하게 되면,

(S301) 먼저 중계기 자체에 대한 시스템 초기화를 수행한다.

(S302) 수신 대기 상태로 들어간다.

(S303) 수신 대기 상태에서, 2가지 중 어느 동작으로 진행하는지를 판단하는데, 2가지 동작은 수신대기에서의 비콘 수신 동작, 및 Uplink에서의 데이터 수신 동작이다.

(S304) 수신 대기 상태에서 비콘 수신 동작으로 진입하는 것으로 판단되면, 중계기는 수신기로부터 비콘을 수신한다.

(S305) 비콘 수신 후에 중계기는 비콘 갱신 시간 Time을 설정한다.

(S306) 중계기는 데이터 전송 시간 구간 ti를 설정한다.

(S307) 중계기는 수신 대기 상태로 돌아간다.

(S308) 수신 대기 상태에서 데이터 수신 동작으로 진입하는 것으로 판단되면, 중계기는 감지기로부터 감지기의 센서 데이터를 수신한다.

(S309) 전송 ti에 도달했는지 판단하고, 도달안한 경우에는 계속 전송 ti에 도달 여부를 판단한다.

(S310) 전송 ti에 도달한 경우로 판단되면 중계기는 수신기로 센서 데이터를 전송한다. 데이터 전송 시간구간 ti에서 데이터 전송에 소요되는 타임슬롯 시간에 무선으로 데이터를 전송한다. 다음으로 수신 대기 상태로 돌아간다.

도 5는 수신기:중계기로 비콘전송 및 감지기(중계기 경유)로 데이터 전송 절차를 도시한 것이다.

도 5에서 보듯이, 수신기가 동작을 시작하게 되면,

(S401) 먼저 수신기 자체에 대한 시스템 초기화를 수행한다.

(S402) 수신기는 초기화 후 단말로 비콘을 전송하는 전송주기를 설정한다. 일예로 10초로 설정한다.

(S403) 수신 대기 상태로 들어간다.

(S404) 수신기는 수신 대기 상태에서, 3가지 중 어느 동작으로 진행하는지를 판단하는데, 3가지 동작은 수신대기에서의 비콘 전송 동작, Downlink에서의 데이터 전송 동작, 및 Uplink에서의 감지기 데이터 저장 동작이다.

(S405) 수신 대기 상태에서 비콘 전송 동작으로 진입하는 것으로 판단되면, 수신기는 비콘 주기가 도달한지 여부를 판단한다.

(S406) 비콘 주기에 도달한 것으로 판단되면, 비콘 전송주기를 설정한다.

(S407) 수신기는 중계기로 비콘을 전송한다.

(S408) 수신기는 수신 대기 상태로 돌아간다.

(S409) 수신 대기 상태에서 데이터 전송 동작으로 진입하는 것으로 판단되면, 응용서버(App)로부터 감지기로 전송할 데이터를 수신한다.

(S410) 수신기는 전송 ti에 도달했는지 판단하고, 도달안한 경우에는 계속 전송 ti에 도달 여부를 판단한다.

(S411) 전송 ti에 도달한 경우로 판단되면, 수신기가 중계기를 경유하여 감지기와 연결되는 상태이므로, 수신기는 중계기를 통해 감지기로 데이터를 전송한다. 데이터 전송 시간구간 ti에서 데이터 전송에 소요되는 타임슬롯 시간에 무선으로 데이터를 전송한다. 다음으로 수신 대기 상태로 돌아간다.

(S412) 수신 대기 상태에서 감지기 데이터 저장 동작으로 진입하는 것으로 판단되면, 수신기기는 중계기를 통해 감지기 데이터를 수신한다.

(S413) 수신기는 수신한 감지기의 센싱 데이터를 저장장치에 저장한다. 다음으로 수신 대기 상태로 돌아간다.

도 6은 무선 수신기 컨버터에 대한 프라이머리 채널 배정의 일예를 도시한 것이며, 도 7은 무선 중계기에 대한 프라이머리 채널과 세컨더리 채널 배정 일예를 도시한 것이고, 도 8은 무선 수신기 컨버터와 무선 중계기에 대한 프라이머리 채널과 세컨더리 채널 배정 일예를 도시한 것이다.

이하에서는 도 6, 도 8을 참고하여 무선 수신기 컨버터(310)에 대한 프라이머리 채널 무선 채널 할당 방법에 대해 설명한다. 상기 무선 중계기(200)와 무선 수신기(300) 간의 무선 채널은 프라이머리 채널이라고 정의한다. 무선 중계기(200)와 무선 감지기(100) 간의 무선 채널은 세컨더리 채널이라고 정의한다. 무선 감지기(100)가 무선 수신기(300)에 직접 접속되는 구역에서는 프라이머리 채널을 사용하여 무선통신접속을 한다.

무선 수신기 컨버터(310) 설치 구역의 프라이머리 채널은 인접 무선 수신기 컨버터(310) 및 무선 중계기(200)의 프라이머리 채널 및 세컨더리 채널과 각각 2 주파수 채널 이상 이격된 무선 주파수 채널을 배정하여, 인접 채널간 주파수 간섭을 최소화하도록 한다.

무선 수신기 컨버터(310) 설치 구역의 프라이머리 채널과 세컨더리 채널은 직접 인접 구역(1-tear)에서 사용하는 무선 채널을 회피하여 배정함으로써, 주파수 간섭이나 동일 시간대 전송에 따른 무선 데이터 전송 충돌을 회피하도록 한다.

또한, 무선 중계기(200) 및 무선 수신기 컨버터(310) 설치 구역의 직접 인접 구역(1-tear)에 인접한 인접구역(2-tear)에서 사용하는 주파수 채널도 가급적 회피하여 할당하며, 3-tear 이상 떨어진 구역에서 사용하는 주파수를 할당한다.

이하에서는 도 7, 도 8을 참고하여 무선 중계기(200)에 대한 프라이머리 채널과 세컨더리 채널 할당 방법에 대해 설명한다.

무선 중계기(200) 설치 구역 내 프라이머리 채널과 세컨더리 채널은 2 주파수 채널 이상 이격된 무선 주파수 채널을 배정하여, 인접 채널 간 주파수 간섭을 최소화하도록 한다.

무선 중계기(200) 및 무선 수신기 컨버터(310) 설치 구역의 프라이머리 채널과 세컨더리 채널은 직접 인접 구역(1-tear)에서 사용하는 무선 채널을 회피하여 배정함으로써, 주파수 간섭이나 동일 시간대 전송에 따른 무선 데이터 전송 충돌을 회피하도록 한다.

또한, 무선 중계기(200) 및 무선 수신기 컨버터(310) 설치 구역의 직접 인접 구역(1-tear)에 인접한 인접구역(2-tear)에서 사용하는 주파수 채널도 가급적 회피하여 할당하며, 3-tear 이상 떨어진 구역에서 사용하는 주파수는 재사용할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 복수의 무선 감지기, 복수의 무선 중계기, 및 무선 수신기를 포함하는 무선 화재 감지 시스템에서의 주파수 할당 방법에 대해서 설명한다.

도 9는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 복수의 무선 감지기, 복수의 무선 중계기, 및 무선 수신기를 포함하는 무선 화재 감지 시스템에서의 주파수 할당 방법을 도시한 것이다.

도 9에서 보듯이, 본 발명의 다른 일실시예에 따른 복수의 무선 감지기, 복수의 무선 중계기, 및 무선 수신기를 포함하는 무선 화재 감지 시스템에서의 주파수 할당 방법은 공유주파수할당단계(S100), 전용주파수할당단계(S200) 및 컨버터전용주파수할당단계(S300)를 포함하여 구성될 수 있다.

도 6, 9를 참고하여 각 단계를 설명해보면, 상기 공유주파수할당단계(S100)에서는 기준 셀 내에서 무선 감지기와 무선 중계기 간에는 동일한 주파수 자원을 할당받아 공동으로 사용한다.

상기 전용주파수할당단계(S200)에서는 기준 셀 내에서 무선 중계기와 무선 수신기 간에는 무선 감지기에서 사용하는 주파수와 다른 주파수 자원을 할당받아 무선 중계기와 무선 수신기 간에 사용한다.

또한 상기 컨버터전용주파수할당단계(S300)에서는 기준 셀이나 인접 셀에 원격의 무선 수신기 컨버터가 설치되는 경우에 무선 수신기 컨버터에서 사용하는 주파수는 공유주파수할당단계(S100)와 전용주파수할당단계(S200)에서 할당된 주파수와 다른 주파수 자원을 할당받아 무선 중계기와 원격의 무선 수신기 컨버터 간에 사용한다. 상기한 단계들을 통해 상기 복수의 무선 감지기, 복수의 무선 중계기, 및 무선 수신기를 포함하는 무선 화재 감지 시스템에서의 주파수 할당 방법이 수행된다.

이하에서는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 소방용 주파수를 사용하는 무선 화재 감지 시스템의 무선 네트워크 구성 방법에 대해서 설명한다.

도 10은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 소방용 주파수를 사용하는 무선 화재 감지 시스템의 무선 네트워크 구성 방법을 도시한 것이다.

도 10에서 보듯이, 본 발명의 다른 일실시예에 따른 소방용 주파수를 사용하는 무선 화재 감지 시스템의 무선 네트워크 구성 방법은 셀구분단계(S1100), 셀주파수할당단계(S1200), 2차인접셀주파수할당단계(S1300), 1차컨버터주파수할당단계(S1400), 및 2차컨버터주파수할당단계(S1500)를 포함하여 구성될 수 있다.

도 6, 10을 참고하여 각 단계를 설명해보면, 셀구분단계(S1100)에서는 기준 셀과 인접 셀(1차 인접 셀, 1-tear), 인접 셀에 인접한 외부 셀(2차 인접 셀, 2-tear)로 구분한다. 셀주파수할당단계(S1200)에서는 기준 셀과 인접 셀의 주파수 자원을 중첩되지 않게 할당한다. 2차인접셀주파수할당단계(S1300)에서는 기준 셀과 2차 인접 셀의 주파수 자원을 중첩되지 않게 할당하는 것을 원칙으로 하며, 주파수 자원의 중첩이 불가피한 경우에는 중첩되는 주파수 자원을 최소화하여 2차 인접 셀의 주파수 자원을 할당한다. 1차컨버터주파수할당단계(S1400)에서는 무선 수신기의 원격 수신기 컨버터를 특정 셀 내에 설치하는 경우에, 그 위치가 기준 셀에 인접하여 있는 경우에는 기준 셀과 원격 수신기 컨버터의 주파수 자원이 중첩되지 않게 할당한다. 또한 2차컨버터주파수할당단계(S1500)에서는 무선 수신기의 원격 수신기 컨버터를 특정 셀 내에 설치하는 경우에, 그 위치가 2차 인접 셀에 있는 경우에는 기준 셀과 원격 수신기 컨버터의 주파수 자원을 중첩되지 않게 할당하는 것을 원칙으로 하며, 주파수 자원의 중첩이 불가피한 경우에는 중첩되는 주파수 자원을 최소화하여 원격 수신기 컨버터의 주파수 자원을 할당한다. 상기한 단계들을 통해 소방용 주파수를 사용하는 무선 화재 감지 시스템의 무선 네트워크가 구성된다.

이하에서는 무선 수신기(300)와 무선 중계기(200) 및 무선 중계기(200)와 무선 감지기(100) 간의 무선 접속 방법에 대해 설명한다.

먼저, 무선 수신기 컨버터(310)와 무선 중계기(200), 무선 중계기(200)와 무선 감지기(100) 간 에 사용하는 무선 채널은 설치 구역에 미리 할당된 무선 채널을 설치 과정에서 세팅하여 운용한다.

무선 수신기(300)와 무선 중계기(200) 간의 접속에서 무선 수신기(300)는 호스트 모드로 동작하고, 무선 중계기(200)는 클라이언트 모드로 동작한다. 호스트 모드는 복수개의 클라이언트, 가령 클라이언트 20개(20개는 설계 권고 값이 아니며, 최대 30대 까지 수용)까지 접속한다.

무선 중계기(200)와 무선 감지기(100) 간의 접속에서 무선 중계기(200)는 호스트 모드로 동작하고, 무선 감지기(100)는 클라이언트 모드로 동작한다. 호스트 모드는 복수개의 클라이언트, 가령 클라이언트 20개(20개는 설계 권고 값이 아니며, 최대 30대 까지 수용)까지 접속한다.

이하에서는 본 발명의 무선 화재 감지 시스템에서 비동기식 RF 통신의 무선 접속 충돌 회피 방법에 대해서 자세히 설명한다.

본 발명은 무선 화재 감지 시스템에서 비동기식 RF 통신의 무선 접속 충돌 회피 방법으로서, 무선 감지기와 무선 중계기 및 무선 중계기와 무선 수신기 간에 데이터 전송 시간구간이 중첩되지 않도록 데이터 전송을 위한 타임 슬롯을 구성하고, 무선 전송 구간에서 무선 데이터 충돌을 회피하도록 무선 감지기와 무선 중계기, 무선 중계기와 무선 수신기 간에 데이터 전송 타임 슬롯을 할당하는 방법을 제공한다.

이하에서는 먼저 무선 전송 구간에서 무선 데이터 충돌을 회피하도록 무선 감지기와 무선 중계기 간에 데이터 전송 타임 슬롯을 할당하는 방법을 자세히 설명한다. 본 발명의 무선 화재 감지 시스템에서는 저전력 RF 통신 방식에서 스타 네트워크 구조의 Point - to - Multipoint 방식의 통신 접속을 구성할 수 있으며, 이 경우에 end-device인 무선 감지기(client node)와 스타 네트워크를 구성하는 무선 중계기(center node) 간에 비동기 방식으로 데이터를 전송하고자 할 때 2개 이상의 무선 감지기 노드에서 데이터 전송 시간이 겹치는 구간이 있을 경우에 무선 구간에서 데이터 충돌로 인하여 데이터 송수신이 불가능하게 된다.

본 발명의 무선 화재 감지 시스템에서는 비동기식 RF 통신 방식으로 스타 네트워크를 구성하는 경우에 end-device인 무선 감지기와 센터 노드를 구성하는 무선 중계기 간에 데이터 전송 시에 무선 구간에서 데이터 충돌을 회피함으로써, 안정적인 무선 데이터 전송 방법들을 제안한다.

무선 감지기 - 중계기 간의 447.2MHz RF 무선접속 충돌 회피 방안으로서,

제 1 방식으로는, 무선 감지기 - 중계기 간의 무선접속 충돌회피를 위한 비동기 채널 타임슬롯 구성방안이다.

도 11은 주파수 채널의 비동기 채널 타임슬롯 구성의 일예를 도시한 것이다.

447.2MHz 대역의 주파수 채널, 가령 447.2625 ~ 447.5625MHz 대역에, 12.5kHz 간격으로, 25 채널이 배정되어 있고, 송출 전력은 10mW 이하 출력이다.

지정된 12.5kHz의 1 채널을 이용하여 20개의 단말과 중계기가 P-to-MP 방식의 무선통신 접속으로 데이터를 전송하고자 할 때, 예로서 타임슬롯을 40ms로 구성하는 경우에 25 타임슬롯/초가 된다. 이때 무선전송 속도가 2.4kbps인 경우에 1 타임슬롯으로 약 12byte(96bit) 데이터 전송이 가능하다. 또한 무선전송 속도가 4.8kbps인 경우에 1 타임슬롯으로 약 24byte(192bit) 데이터 전송이 가능하다.

도 11에서 보듯이, 주파수 채널의 비동기 채널 타임슬롯 구성 방안을 보면, 무선 감지기(또는 단말기, 디바이스)에서 무선 중계기로 센서 데이터를 보내는 시각은 지정된 채널 별로 다수의 채널 타임슬롯으로 나누어 구성하고, 무선 감지기 - 무선 중계기 간의 데이터 송·수신은 무선 감지기 별로 다른 채널 타임슬롯을 지정하도록 한다. 예로서, 센서를 포함하는 무선 감지기에서 무선 중계기로 10초마다 센싱된 데이터를 전송하는 경우에, 각 무선채널 별로 10초 구간을 250개 채널 타임슬롯(40ms)으로 나누어 채널 타임슬롯을 설정하고, 무선 감지기 - 무선 중계기 간의 데이터 송·수신을 무선 감지기별로 서로 다른 채널 타임슬롯을 사용하여 데이터를 전송할 수 있다.

제 2 방식으로는, 무선 감지기 - 중계기 간의 무선접속 충돌회피를 위해 무선 중계기에서 비콘 신호 기반 비동기 채널 타임슬롯 설정방안이다.

무선 중계기의 비콘 신호 기반으로 무선 감지기의 데이터 송신을 위한 채널 타임슬롯 설정 방안을 보면, 무선 중계기에서 주기적으로 동기화 비콘 신호를 전송(예, 10초 주기 간격)한다. 무선 감지기 노드에서 비콘 수신 시에 데이터 수신 시각으로부터 무선 감지기 - ID 값 기반의 시간지연 값을 구하여, 이를 무선 감지기에서 데이터를 보내는 채널 타임슬롯으로 지정할 수 있다. 무선 감지기 노드에서 데이터 전송이 필요한 경우에는 지정된 채널 타임슬롯 시각에 데이터를 전송한다. 무선 감지기가 무선 중계기로부터 ACK 신호 수신 필요 시에는 동기화 비콘 신호 주기 동안 수신기를 active로 활성화하여, 무선 중계기로부터 데이터를 수신하게 된다.

제 3 방식으로는, 무선 감지기 - 중계기 간의 무선접속 충돌회피를 위해 무선 중계기에서 비동기 채널 타임슬롯 설정방안이다. 제 3 방식은 무선 감지기에서 무선 중계기에 동기화 채널 타임슬롯을 요청하여, 무선 중계기로부터 채널 타임슬롯을 지정받아 이를 무선 감지기의 채널 타임슬롯으로 설정하는 방안이다. 제 3 방식에서, 무선 감지기는 무선 중계기에 동기화 채널 타임슬롯 요구 메시지를 보내고 일정시간(예, 30초) 동안 수신을 대기한다. 동기화 채널 타임슬롯 요구 메시지를 받은 무선 중계기는 여러 무선 감지기들이 사용 중인 채널 타임슬롯의 시각 분포 상황을 참고하여, 다른 무선 감지기와 데이터 전송 시에 충돌을 회피할 수 있는 채널 타임슬롯을 지정하고, 해당 무선 감지기에서 사용할 채널 타임슬롯 시각에 동기화응답신호를 전송한다. 동기화응답신호를 받은 디바이스는 응답신호 수신시각을 기준으로 디바이스의 데이터 전송을 위한 채널 타임슬롯으로 설정한다. 채널 타임슬롯 설정 이후에 무선 감지기는 데이터를 전송하고자 할 때, 설정된 채널 타임슬롯 시각에 데이터를 전송하게 된다.

제 4 방식으로는, 무선 감지기 - 중계기 간의 무선접속 충돌회피를 위해 무선 감지기에서 비동기 채널 타임슬롯 설정방안이다. 제 4 방식은 무선 감지기가 자체적으로 동기화 채널 타임슬롯을 설정하는 방식으로, 무선 감지기는 RF트랜시버를 설정된 데이터 전송 주기의 2배 시간(예, 20초) 동안 ON하여, 사용하고자하는 채널을 이용하는 다른 무선 감지기의 채널 타임슬롯 정보를 구한다. 무선 감지기의 데이터 전송을 위한 채널 타임슬롯은 다른 무선 감지기의 데이터 전송 채널 타임슬롯으로부터 안정적인 채널 타임슬롯을 무선 감지기의 채널 타임슬롯으로 설정한다. 안정적인 채널 타임슬롯이란 다른 무선 감지기가 사용하는 신호 세기가 작아 무선 감지기가 신호를 전송할 때 간섭을 줄 가능성이 낮은 채널 타임슬롯을 의미할 수도 있고, 해당 채널 타임슬롯을 사용하는 다른 무선 감지기의 수가 적은 것을 의미할 수도 있다. 또는 간섭량과 채널 타임슬롯 사용 무선 감지기 수를 모두 고려하여 안정적인 채널 타임슬롯이 결정될 수도 있다.

제 5 방식으로는, 무선 감지기 - 중계기 간의 무선접속 충돌회피를 위해 무선 중계기에서 비콘 신호 기반 비동기 채널 타임슬롯 설정방안이다.

도 12는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 무선 감지기 - 중계기 간의 무선접속 충돌회피를 위해 무선 중계기에서 비콘 신호 기반 비동기 채널 타임슬롯 설정방법을 도시한 것이다.

도 12에서 보듯이, 본 발명의 다른 일실시예에 따른 무선 감지기 - 중계기 간의 무선접속 충돌회피를 위해 무선 중계기에서 비콘 신호 기반 비동기 채널 타임슬롯 설정방법은 타임슬롯시간설정단계(S2100), 비콘전송단계(S2200), 및 데이터전송단계(S2300)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 타임슬롯시간설정단계(S2100)에서는 상기 무선 감지기와 무선 중계기 간의 무선 데이터 전송을 위하여, 타임 슬롯 ts의 시간은 무선 중계기의 비콘 신호를 무선 감지기에서 수신하여 데이터 전송 주기 TC를 구성할 때 셀내 무선 감지기와 무선 중계기 간의 거리 차이로 인한 수신 지연 시간과 무선 감지기에서 사용하는 클럭과 무선 중계기에서 사용하는 클럭의 오차로 인한 지연 시간을 반영하여 타임 슬롯 시간을 설정한다.

다음으로 상기 비콘전송단계(S2200)에서는 무선 중계기는 데이터 전송 주기 TC 마다 동기를 위한 비콘 데이터를 전송한다.

상기 데이터전송단계(S2300)에서는 무선 감지기가 데이터 전송을 하고자 할 때에는 무선 중계기의 비콘 수신 시간으로부터 무선 감지기 번호에 해당하는 데이터 전송 시간구간 ti에서 데이터 전송에 소요되는 타임슬롯 시간에 무선으로 데이터를 전송한다.

이하에서는, 무선 중계기와 무선 수신기 간에 데이터 전송 시간구간이 중첩되지 않도록 데이터 전송을 위한 타임 슬롯을 구성하고, 무선 전송 구간에서 무선 데이터 충돌을 회피하도록 무선 중계기와 무선 수신기 간에 데이터 전송 타임 슬롯을 할당하는 방법을 자세히 설명한다.

도 13은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 무선 전송 구간에서 무선 데이터 충돌을 회피하도록 무선 중계기와 무선 수신기 간에 데이터 전송 타임 슬롯을 할당하는 방법을 도시한 것이다.

도 13에서 보듯이, 본 발명의 다른 일실시예에 따른 무선 전송 구간에서 무선 데이터 충돌을 회피하도록 무선 중계기와 무선 수신기 간에 데이터 전송 타임 슬롯을 할당하는 방법은 타임슬롯시간설정단계(S3100), 비콘전송단계(S3200), 제1데이터전송단계(S3300) 및 제2데이터전송단계(S3400)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 타임슬롯시간설정단계(S3100)에서는 상기 무선 중계기와 무선 수신기 간의 무선 데이터 전송을 위하여, 타임 슬롯 ts의 시간은 무선 수신기(또는 무선 수신기 컨버터)의 비콘 신호를 무선 중계기에서 수신하여 데이터 전송 주기 TC를 구성할 때 셀내 무선 중계기와 무선 수신기(또는 무선 수신기 컨버터) 간의 거리 차이로 인한 수신 지연 시간과 무선 중계기에서 사용하는 클럭과 무선 수신기(또는 무선 수신기 컨버터)에서 사용하는 클럭의 오차로 인한 지연 시간을 반영하여 타임 슬롯 시간을 설정한다.

다음으로 상기 비콘전송단계(S3200)에서는 무선 수신기(또는 무선 수신기 컨버터)는 데이터 전송 주기 TC 마다 동기를 위한 비콘 데이터를 전송한다.

다음으로, 상기 제1데이터전송단계(S3300)에서는 무선 중계기가 데이터 전송을 하고자 할 때에는 무선 수신기(또는 무선 수신기 컨버터)의 비콘 수신 시간으로부터 무선 중계기 번호에 해당하는 데이터 전송 시간구간 ti에서 데이터 전송에 소요되는 타임슬롯 시간에 무선으로 데이터를 전송한다.

또한 상기 제2데이터전송단계(S3400)에서는 무선 중계기와 무선 수신기(또는 무선 수신기 컨버터) 간에 1 ; 1 전용 무선 채널을 사용하는 경우에 무선 중계기와 무선 수신기(또는 무선 수신기 컨버터) 간의 무선 데이터 전송은 상기 데이터전송단계에서 무선 중계기가 데이터 전송을 하고자 할 때에는 무선 수신기(또는 무선 수신기 컨버터)의 비콘 수신 시간으로부터 데이터 전송 주기 TC의 중간에 해당하는 데이터 전송 시간구간 ti에서 데이터 전송에 소요되는 타임슬롯 시간에 무선으로 데이터를 전송한다.

이하에서는 본 발명의 무선 화재 감지 시스템에서 무선 비대칭 통신 링크에서 무선 네트워크 구성 방법에 대해 설명한다.

본 발명의 무선 화재 감지 시스템은 저전력 장거리 통신 방식으로, 단말 디바이스(무선 감지기)와 기지국(무선 중계기, 혹은 무선 수신기)의 송출 전력이 같도록 규정하는 무선통신 기술방식에서 업링크(디바이스 발신, 기지국 수신)와 다운링크(기지국 발신, 단말 디바이스 수신)의 통신 커버리지 비대칭 환경에서 링크 밸런스 릴레이로 무선 링크를 안정적으로 운용할 수 있는 기술방식을 제공한다.

일반적인 이동통신 방식에서는 업링크와 다운링크의 커버리지가 거의 같도록 설계한다. 기지국(중계기/수신기)은 옴니/섹터/어레이 안테나 등으로 단말 디바이스로 부터의 수신신호 감도를 높일 수 있으며, 단말 디바이스로 높은 전력을 송출하는데 제한이 거의 없다. 반면에 단말 디바이스는 옴니 안테나로 수신 감도가 낮으며, 배터리로 운용하는 경우에 전력 송출을 높일 수 없게 된다. 기지국(중계기/수신기)은 송출 전력이 높아, 수신 감도가 낮은 단말 디바이스에서 다운링크 수신 신호를 원활하게 탐지 하도록 하고, 단말 디바이스는 송출 전력이 낮음으로, 기지국은 높은 수신 감도의 안테나에서 업링크 수신 신호를 원활하게 수신하도록 함으로써, 업링크와 다운링크의 통신 커버리지가 같도록 설계하는 것이다.

한편, 본 발명과 같이, 저전력 장거리 통신방식에서는 단말 디바이스(무선 감지기)와 기지국(중계기/수신기) 간에 송출전력이 같도록 규정하는 통신 규격에서 단말 디바이스가 센서 데이터를 기지국(중계기/수신기)으로 전송하는 경우에 기지국(중계기/수신기)은 센서 데이터를 정상적으로 수신하여, 응답 신호를 단말 디바이스로 전송하여도 커버리지 불균형으로 인하여 단말 디바이스에서 응답 신호를 받지 못 할 수 있다. 이러한 커버리지 불균형은 무선 네트워크의 안정적인 운영을 어렵게 한다.

기지국(중계기/수신기)과 단말 디바이스 간에 링크 설정을 위하여 초기 데이터를 주고받는 'join' 과정에서, 업링크의 set-up 요구에 대하여 다운링크로 set-up-ack 데이터 전송 시에 커버리지 불균형으로 인하여 단말 디바이스가 데이터 수신을 못하는 경우에 중계노드(balance relay)가 기지국(중계기/수신기) 송신 데이터를 수신하여 단말 디바이스로 중계할 수 있다.

또한 다운링크의 커버리지가 크고 업링크의 커버리지가 작은 경우에도 중계노드에서 단말 디바이스 데이터를 수신하여 기지국(중계기/수신기)으로 전송할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 무선 화재 감지 시스템에서 무선 비대칭 통신 링크에서 단말 디바이스와 기지국(중계기/수신기) 간에 링크 설정을 위한 무선 네트워크 구성 방법들에 대해 자세히 설명한다.

도 14는 단말 디바이스와 기지국(중계기/수신기) 간에 Direct Mode(UL=DL) 링크 설정 방법을 도시한 것이며, 도 15는 단말 디바이스와 기지국(중계기/수신기) 간에 DL balance Mode(UL>DL) 링크 설정 방법을 도시한 것이며, 도 16은 단말 디바이스와 기지국(중계기/수신기) 간에 DL balance Mode(UL<DL) 링크 설정 방법을 도시한 것이며, 도 17은 단말 디바이스와 기지국(중계기/수신기) 간에 Non balance Mode(UL/DL relay) 링크 설정 방법을 도시한 것이다.

단말 디바이스와 기지국(중계기/수신기) 간 링크 설정 방법 중 제 1 방법으로, 도 14에서 보듯이, 단말 디바이스와 기지국(중계기/수신기) 간에 양방향 접속이 원활한 경우에는 단말 디바이스와 기지국(중계기/수신기) 간에 직접 링크를 설정하는 방법이다. 제 1 방법은 단말 디바이스가 기지국(중계기/수신기)의 업링크 및 다운링크 커버리지 내에 위치하는 경우에 가능하다.

도 14에서 보듯이, 링크 설정 방법의 처리 절차를 살펴보면, 단말 디바이스는 기지국과 무선링크 setup 메시지와 setup-ack 메시지를 특정 요구횟수(N)만큼 송수신하여 단말 디바이스와 기지국의 송신 세기를 조정하면서 무선 링크를 설정하게 된다.

(1) 먼저, 단말 디바이스는 무선링크 setup 메시지를 기지국으로 전송한다. 이때 무선링크 setup 메시지에는 ACK모드, 요구횟수+1 정보를 포함한다. 가령, 특정 요구횟수 N=3이라면, 무선링크 setup 메시지에는 ACK모드, 4란 정보가 포함된다. setup 메시지를 보낼 때 마다 요구횟수 값은 하나씩 줄어들게 된다. 또한 setup 메시지에는 이전 setup-ack 메시지를 수신할 때 판단한 DL(downlink) 송신전력 세기 정보(낮춤, 유지, 높임 중 하나를 요구하는 정보)를 포함한다.

(2) 기지국이 무선링크 setup 메시지(ACK모드)를 단말 디바이스로부터 수신한다. 그리고, 수신한 setup 메시지를 이용하여 수신신호세기가 낮음, 적정, 높음을 판단한다.

(3) 기지국이 무선링크 setup-ack 메시지(setup 수신횟수 포함)를 단말 디바이스로 전송한다. 첫 번째 수신인 경우에는 setup 수신횟수 M은 1이 된다. setup 메시지를 수신할 때 판단한 수신신호세기 정보에 기초하여 setup-ack 메시지에는 UL(uplink) 송신전력 세기를 낮춤, 유지, 높임 중 하나를 요구하는 정보를 포함한다.

(4) 단말 디바이스가 무선링크 setup-ack 메시지(setup 수신횟수 포함)를 기지국으로부터 수신한다. setup-ack 메시지에 포함되어 있는 UL(uplink) 송신전력 세기를 낮춤, 유지, 높임 중 하나를 요구하는 정보에 기초하여 단말 송신전력 값을 낮춤, 유지, 높임 중 하나로 조정한다. setup-ack 메시지를 이용하여 수신신호세기가 낮음, 적정, 높음을 판단한다. 단말 디바이스는 setup 요구횟수 N을 하나 줄인다. setup 요구횟수가 0이 아닌 경우에는 상기 (1) 단계부터 (4) 단계를 반복한다. 만일 setup 요구횟수가 0인 경우에는 다음 (5)단계로 넘어간다.

(5) 만일 setup 요구횟수가 0인 경우, 단말 디바이스는 무선링크 setup-conf(Direct Mode) 메시지를 기지국으로 전송한다.

(6) 기지국은 무선링크 setup-conf(Direct Mode) 메시지를 단말 디바이스로부터 수신한다. 무선링크 setup-conf(Direct Mode) 메시지를 수신하면, 기지국은 단말 디바이스가 수집한 센싱 데이터를 수신하게 된다.

단말 디바이스와 기지국(중계기/수신기) 간 링크 설정 방법 중 제 2 방법으로, 도 15에서 보듯이, 업링크 커버리지가 크고 다운링크 커버리지가 작은 지역에 단말 디바이스가 있는 경우에 단말 디바이스는 기지국(중계기/수신기)에 직접 데이터를 전송하고, 기지국(중계기/수신기)은 밸런스 릴레이를 통하여 단말 디바이스로 데이터를 전송함으로써, 링크를 설정하는 방법이다. 제 2 방법에서 단말 디바이스 송출 데이터는 기지국에서 용이하게 수신하고, 기지국(중계기/수신기)은 단말 디바이스의 데이터 수신이 원활하다는 업링크 상태 정보를 밸런스 릴레이를 통하여 전달함으로써, 비대칭 통신 커버리지 환경에서 무선 링크를 보다 효과적인 운용을 가능하게 하는 단말 디바이스와 기지국(중계기/수신기) 간에 밸런스 릴레이를 통하여 링크를 설정하는 방법이다. 제 2 방법은 IoT 센서 네트워크에서 다량의 센서 데이터를 서버에서 수집하는 경우에 효과적이다.

도 15에서 보듯이, 링크 설정 방법의 처리 절차를 살펴보면, 단말 디바이스는 기지국과 무선링크 setup 메시지와 setup-ack 메시지를 특정 요구횟수(N)만큼 송수신하여 단말 디바이스와 기지국의 송신 세기를 조정하면서 무선 링크를 설정하게 된다.

(4) 업링크 커버리지가 크고 다운링크 커버리지가 작은 지역에 단말 디바이스가 있는 경우에 단말 디바이스가 무선링크 setup-ack 메시지(setup 수신횟수 포함)를 기지국으로부터 수신하지 못한다. 이 경우에 상기 (1) 단계를 반복하게 된다.

(5) 상기 (2) 단계를 반복한다.

(6) 상기 (3) 단계를 반복한다.

(7) 상기 (6) 단계 이후에 업링크 커버리지가 크고 다운링크 커버리지가 작은 지역에 단말 디바이스가 있는 경우에 단말 디바이스가 무선링크 setup-ack 메시지(setup 수신횟수 포함)를 기지국으로부터 수신하지 못한다. 이 경우에 상기 (1) 단계를 반복하게 된다.

(8) 상기 (2) 단계를 반복한다.

(9) 상기 (3) 단계를 반복한다.

(10) 상기 (9) 단계 이후에 기지국은 단말 디바이스가 무선링크 setup 요구횟수가 임계값 이상인지 판단하고, 가령, setup 요구횟수가 3이상인 경우, 기지국은 무선링크 balance setup 메시지를 밸런스 릴레이로 전송한다.

(11) 밸런스 릴레이는 무선링크 balance setup 메시지를 기지국으로부터 수신한다.

(12) 밸런스 릴레이는 무선링크 balance setup 메시지를 수신하면, DL balance setup 메시지를 단말 디바이스로 전송한다.

(13) 단말 디바이스는 DL balance setup 메시지를 밸런스 릴레이로부터 수신한다.

(14) 단말 디바이스가 무선링크 setup-ack 메시지(setup 수신횟수 포함)를 밸런스 릴레이를 통해 기지국으로부터 수신한다. setup-ack 메시지에 포함되어 있는 UL(uplink) 송신전력 세기를 낮춤, 유지, 높임 중 하나를 요구하는 정보에 기초하여 단말 송신전력 값을 낮춤, 유지, 높임 중 하나로 조정한다. setup-ack 메시지를 이용하여 수신신호세기가 낮음, 적정, 높음을 판단한다. 단말 디바이스는 setup 요구횟수 N을 하나 줄인다. setup 요구횟수가 0이 아닌 경우에는 무선링크 setup 메시지와 setup-ack 메시지를 송수신하는 상기 단계들을 반복한다. 만일 setup 요구횟수가 0인 경우에는 다음 (15)단계로 넘어간다.

(15) 만일 setup 요구횟수가 0인 경우, 단말 디바이스는 무선링크 setup-conf(DL-B Mode) 메시지를 기지국으로 전송한다.

(16) 기지국은 무선링크 setup-conf(DL-B Mode) 메시지를 단말 디바이스로부터 수신한다.

(17) 기지국은 무선링크 setup-conf(DL-B Mode) 메시지를 수신하면, 무선링크 setup-conf(DL-B Mode) 메시지를 배런스 렐레이로 전송한다.

(18) 밸런스 릴레이는 무선링크 setup-conf(DL-B Mode) 메시지를 수신한다. 이후 기지국은 단말 디바이스가 수집한 센싱 데이터를 수신하게 된다.

단말 디바이스와 기지국(중계기/수신기) 간 링크 설정 방법 중 제 3 방법으로, 도 16에서 보듯이, 다운링크 커버리지가 크고 업링크 커버리지가 작은 지역에 단말 디바이스가 있는 경우에 기지국(중계기/수신기)은 단말 디바이스에 직접 데이터를 전송하고, 단말 디바이스는 밸런스 릴레이를 통하여 기지국(중계기/수신기)으로 데이터를 전송함으로써, 링크를 설정하는 방법이다. 제 3 방법에서 기지국 송출 데이터는 단말 디바이스에서 용이하게 수신하고, 단말 디바이스는 기지국(중계기/수신기)의 데이터 수신이 원활하다는 다운링크 상태 정보를 밸런스 릴레이를 통하여 전달함으로써, 비대칭 통신 커버리지 환경에서 무선 링크를 보다 효과적인 운용을 가능하게 하는 단말 디바이스와 기지국(중계기/수신기) 간에 밸런스 릴레이를 통하여 링크를 설정하는 방법이다. 제 3 방법은 IoT 센서 네트워크에서 서버가 다량의 제어 데이터를 단말 디바이스로 전달하는 경우에 효과적이다.

도 16에서 보듯이, 링크 설정 방법의 처리 절차를 살펴보면, 단말 디바이스는 기지국과 무선링크 setup 메시지와 setup-ack 메시지를 특정 요구횟수(N)만큼 송수신하여 단말 디바이스와 기지국의 송신 세기를 조정하면서 무선 링크를 설정하게 된다.

(2) 다운링크 커버리지가 크고 업링크 커버리지가 작은 지역에 단말 디바이스가 있는 경우에 기지국은 무선링크 setup 메시지(ACK모드, 요구횟수+1)를 단말 디바이스로부터 수신하지 못한다. 이 경우에 단말 디바이스는 상기 (1) 단계를 반복하게 된다.

(3) 상기 (2) 단계 이후에 다운링크 커버리지가 크고 업링크 커버리지가 작은 지역에 단말 디바이스가 있는 경우에 기지국은 무선링크 setup 메시지(ACK모드, 요구횟수+1)를 단말 디바이스로부터 수신하지 못한다. 이 경우에 단말 디바이스는 상기 (1) 단계를 반복하게 된다.

(4) 상기 (3) 단계 이후에, 단말 디바이스는 무선링크 setup 요구횟수가 임계값 이상인지 판단하고, 가령, setup 요구횟수가 3이상인 경우, 단말 디바이스는 무선링크 balance setup 메시지를 밸런스 릴레이로 전송한다.

(5) 밸런스 릴레이는 무선링크 balance setup 메시지를 단말 디바이스로부터 수신한다.

(6) 밸런스 릴레이는 무선링크 balance setup 메시지를 수신하면, UL balance setup 메시지를 기지국으로 전송한다.

(7) 기지국은 UL balance setup 메시지를 밸런스 릴레이로부터 수신한다. 수신한 UL balance setup 메시지의 수신신호를 분석하여, 분석된 UL balance setup 메시지의 수신신호세기를 이용하여 수신신호세기가 낮음, 적정, 높음을 판단한다.

(8) 기지국은 무선링크 setup-ack 메시지(setup 수신횟수 포함)를 단말 디바이스로 송신한다. setup-ack 메시지에는 UL(uplink) 송신전력 세기를 낮춤, 유지, 높임 중 하나를 요구하는 정보를 포함한다.

(9) 단말 디바이스는 무선링크 setup-ack 메시지(setup 수신횟수 포함)를 기지국으로부터 수신하고, 메시지에 포함된 UL(uplink) 송신전력 세기를 낮춤, 유지, 높임 중 하나를 요구하는 정보에 기초하여 단말 송신전력 값을 낮춤, 유지, 높임 중 하나로 조정한다. 또한 setup-ack 메시지를 이용하여 수신신호세기가 낮음, 적정, 높음을 판단한다. 단말 디바이스는 setup 요구횟수 N을 하나 줄인다. setup 요구횟수가 0이 아닌 경우에는 무선링크 setup 메시지와 setup-ack 메시지를 송수신하는 상기 단계들을 반복한다. 만일 setup 요구횟수가 0인 경우에는 다음 (10)단계로 넘어간다.

(10) 만일 setup 요구횟수가 0인 경우, 단말 디바이스는 무선링크 setup-conf(UL-B Mode) 메시지를 밸런스 릴레이로 전송한다.

(11) 밸런스 릴레이는 무선링크 setup-conf(UL-B Mode) 메시지를 단말 디바이스로부터 수신한다.

(12) 밸런스 릴레이는 무선링크 setup-conf(UL-B Mode) 메시지를 수신하면, 무선링크 setup-conf(UL-B Mode) 메시지를 기지국으로 전송한다.

(13) 기지국은 무선링크 setup-conf(UL-B Mode) 메시지를 수신한다. 이후 기지국은 밸런스 릴레이를 통해 단말 디바이스가 수집한 센싱 데이터를 수신하게 된다.

단말 디바이스와 기지국(중계기/수신기) 간 링크 설정 방법 중 제 4 방법으로, 도 17에서 보듯이, 업링크와 다운링크의 커버리지 밖에 단말 디바이스가 위치하는 경우에 단말 디바이스와 기지국(중계기/수신기) 간에 하나 이상의 밸런스 릴레이를 통하여 무선 링크를 설정하는 방법이다. 제 4 방법은 단말 디바이스가 업링크와 다운링크의 밖으로 이동하는 경우에 효과적이다. 이때 업링크 밸런스 릴레이와 다운링크 밸런스 릴레이는 동일하거나 또는 다를 수 있는 것이 특징이다.

도 17에서 보듯이, 링크 설정 방법의 처리 절차를 살펴보면, 단말 디바이스는 기지국과 무선링크 setup 메시지와 setup-ack 메시지를 특정 요구횟수(N)만큼 송수신하여 단말 디바이스와 기지국의 송신 세기를 조정하면서 무선 링크를 설정하게 된다.

(2) 업링크와 다운링크의 커버리지 밖에 단말 디바이스가 위치하는 경우에 기지국은 무선링크 setup 메시지(ACK모드, 요구횟수+1)를 단말 디바이스로부터 수신하지 못한다. 이 경우에 단말 디바이스는 상기 (1) 단계를 반복하게 된다.

(3) 상기 (2) 단계 이후에 업링크와 다운링크의 커버리지 밖에 단말 디바이스가 위치하는 경우에 단말 디바이스가 있는 경우에 기지국은 무선링크 setup 메시지(ACK모드, 요구횟수+1)를 단말 디바이스로부터 수신하지 못한다. 이 경우에 단말 디바이스는 상기 (1) 단계를 반복하게 된다.

(9) 상기 (8) 단계 이후에, 업링크와 다운링크의 커버리지 밖에 단말 디바이스가 위치하는 경우에 단말 디바이스가 무선링크 setup-ack 메시지(setup 수신횟수 포함)를 기지국으로부터 수신하지 못한다. 이 경우에 기지국은 상기 (8) 단계를 반복하게 된다.

(10) 상기 (9) 단계 이후에, 업링크와 다운링크의 커버리지 밖에 단말 디바이스가 위치하는 경우에 단말 디바이스가 무선링크 setup-ack 메시지(setup 수신횟수 포함)를 기지국으로부터 수신하지 못한다. 이 경우에 기지국은 상기 (8) 단계를 반복하게 된다.

(11) 상기 (10) 단계 이후에 기지국은 무선링크 setup 요구횟수가 임계값 이상인지 판단하고, 가령, setup 요구횟수가 3이상인 경우, 기지국은 무선링크 balance setup 메시지를 밸런스 릴레이로 전송한다.

(12) 밸런스 릴레이는 무선링크 balance setup 메시지를 기지국으로부터 수신한다.

(13) 밸런스 릴레이는 무선링크 balance setup 메시지를 수신하면, DL balance setup 메시지를 단말 디바이스로 전송한다.

(14) 단말 디바이스는 DL balance setup 메시지를 밸런스 릴레이로부터 수신한다.

(15) 단말 디바이스가 무선링크 setup-ack 메시지(setup 수신횟수 포함)를 밸런스 릴레이를 통해 기지국으로부터 수신한다. setup-ack 메시지에 포함되어 있는 UL(uplink) 송신전력 세기를 낮춤, 유지, 높임 중 하나를 요구하는 정보에 기초하여 단말 송신전력 값을 낮춤, 유지, 높임 중 하나로 조정한다. setup-ack 메시지를 이용하여 수신신호세기가 낮음, 적정, 높음을 판단한다. 단말 디바이스는 setup 요구횟수 N을 하나 줄인다. setup 요구횟수가 0이 아닌 경우에는 무선링크 setup 메시지와 setup-ack 메시지를 송수신하는 상기 단계들을 반복한다. 만일 setup 요구횟수가 0인 경우에는 다음 (16)단계로 넘어간다.

(16) 만일 setup 요구횟수가 0인 경우, 단말 디바이스는 무선링크 setup-conf(No-B Mode) 메시지를 밸런스 릴레이로 전송한다.

(17) 밸런스 릴레이는 무선링크 setup-conf(No-B Mode) 메시지를 단말 디바이스로부터 수신한다.

(18) 밸런스 릴레이는 무선링크 setup-conf(No-B Mode) 메시지를 수신하면, 무선링크 setup-conf(No-B Mode) 메시지를 기지국으로 전송한다.

(19) 기지국은 무선링크 setup-conf(No-B Mode) 메시지를 수신한다. 이후 기지국은 단말 디바이스가 수집한 센싱 데이터를 밸런스 릴레이를 통해 수신하게 된다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명이 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이와 균등하거나 또는 등가적인 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다 할 것이다.

또한, 본 발명에 따른 무선화재감지시스템의 운용방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치, 하드 디스크, 플래시 드라이브 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.

Claims

무선 화재 감지 시스템의 무선 IoT 네트워크를 구성하는 방법에 있어서,
복수의 무선 감지기, 복수의 무선 중계기, 및 무선 수신기로 IoT 무선 네트워크를 구성하는 무선네트워크구축단계;
무선 중계기에서 무선 수신기에 무선 통신경로 구성이 어려울 경우에는 무선 수신기와 무선 통신경로 구성이 가능한 다른 무선 중계기를 통해서 무선 통신경로를 구성하는 중계기통신경로구성단계; 및
무선 중계기에서 무선 수신기에 무선 통신경로 구성이 어려울 경우의 다른 방법으로 기준 셀이나 인접 셀에 설치된 무선 수신기 컨버터를 통하여 무선 중계기와 무선 수신기 간에 무선 통신 경로를 구성하는 컨버터통신경로구성단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 화재 감지 시스템의 무선 IoT 네트워크를 구성하는 방법.
복수의 무선 감지기, 복수의 무선 중계기, 및 무선 수신기를 포함하는 무선 화재 감지 시스템에서의 주파수 할당 방법에 있어서,
기준 셀 내에서 무선 감지기와 무선 중계기 간에는 동일한 주파수 자원을 할당받아 공동으로 사용하는 공유주파수할당단계;
기준 셀 내에서 무선 중계기와 무선 수신기 간에는 무선 감지기에서 사용하는 주파수와 다른 주파수 자원을 할당받아 무선 중계기와 무선 수신기 간에 사용하는 전용주파수할당단계; 및
기준 셀이나 인접 셀에 원격의 무선 수신기 컨버터가 설치되는 경우에 무선 수신기 컨버터에서 사용하는 주파수는 공유주파수할당단계와 전용주파수할당단계에서 할당된 주파수와 다른 주파수 자원을 할당받아 무선 중계기와 원격의 무선 수신기 컨버터 간에 사용하는 컨버터전용주파수할당단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 무선 감지기, 복수의 무선 중계기, 및 무선 수신기를 포함하는 무선 화재 감지 시스템에서의 주파수 할당 방법.
소방용 주파수를 사용하는 무선 화재 감지 시스템의 무선 네트워크 구성 방법에 있어서,
기준 셀과 인접 셀(1차 인접 셀), 인접 셀에 인접한 외부 셀(2차 인접 셀)로 구분하는 셀구분단계;
기준 셀과 인접 셀의 주파수 자원을 중첩되지 않게 할당하는 셀주파수할당단계;
기준 셀과 2차 인접 셀의 주파수 자원을 중첩되지 않게 할당하는 것을 원칙으로 하며, 주파수 자원의 중첩이 불가피한 경우에는 중첩되는 주파수 자원을 최소화하여 2차 인접 셀의 주파수 자원을 할당하는 2차인접셀주파수할당단계;
무선 수신기의 원격 수신기 컨버터를 특정 셀 내에 설치하는 경우에, 그 위치가 기준 셀에 인접하여 있는 경우에는 기준 셀과 원격 수신기 컨버터의 주파수 자원이 중첩되지 않게 할당하는 1차컨버터주파수할당단계; 및
무선 수신기의 원격 수신기 컨버터를 특정 셀 내에 설치하는 경우에, 그 위치가 2차 인접 셀에 있는 경우에는 기준 셀과 원격 수신기 컨버터의 주파수 자원을 중첩되지 않게 할당하는 것을 원칙으로 하며, 주파수 자원의 중첩이 불가피한 경우에는 중첩되는 주파수 자원을 최소화하여 원격 수신기 컨버터의 주파수 자원을 할당하는 2차컨버터주파수할당단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 소방용 주파수를 사용하는 무선 화재 감지 시스템의 무선 네트워크 구성 방법.
무선 감지기와 무선 중계기 및 무선 중계기와 무선 수신기 간에 데이터 전송 시간구간이 중첩되지 않도록 데이터 전송을 위한 타임 슬롯을 구성하고, 무선 전송 구간에서 무선 데이터 충돌을 회피하도록 무선 감지기와 무선 중계기, 무선 중계기와 무선 수신기 간에 데이터 전송 타임 슬롯을 할당하는 방법에 있어서,
상기 무선 감지기와 무선 중계기 간의 무선 데이터 전송을 위하여,
타임 슬롯 ts의 시간은 무선 중계기의 비콘 신호를 무선 감지기에서 수신하여 데이터 전송 주기 TC를 구성할 때 셀내 무선 감지기와 무선 중계기 간의 거리 차이로 인한 수신 지연 시간과 무선 감지기에서 사용하는 클럭과 무선 중계기에서 사용하는 클럭의 오차로 인한 지연 시간을 반영하여 타임 슬롯 시간을 설정하는 타임슬롯시간설정단계;
무선 중계기는 데이터 전송 주기 TC 마다 동기를 위한 비콘 데이터를 전송하는 비콘전송단계; 및
무선 감지기가 데이터 전송을 하고자 할 때에는 무선 중계기의 비콘 수신 시간으로부터 무선 감지기 번호에 해당하는 데이터 전송 시간구간 ti에서 데이터 전송에 소요되는 타임슬롯 시간에 무선으로 데이터를 전송하는 데이터전송단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 감지기와 무선 중계기, 무선 중계기와 무선 수신기 간에 데이터 전송 타임 슬롯을 할당하는 방법.
무선 감지기와 무선 중계기 및 무선 중계기와 무선 수신기 간에 데이터 전송 시간구간이 중첩되지 않도록 데이터 전송을 위한 타임 슬롯을 구성하고, 무선 전송 구간에서 무선 데이터 충돌을 회피하도록 무선 감지기와 무선 중계기, 무선 중계기와 무선 수신기 간에 데이터 전송 타임 슬롯을 할당하는 방법에 있어서,
상기 무선 중계기와 무선 수신기 간의 무선 데이터 전송을 위하여,
타임 슬롯 ts의 시간은 무선 수신기(또는 무선 수신기 컨버터)의 비콘 신호를 무선 중계기에서 수신하여 데이터 전송 주기 TC를 구성할 때 셀내 무선 중계기와 무선 수신기(또는 무선 수신기 컨버터) 간의 거리 차이로 인한 수신 지연 시간과 무선 중계기에서 사용하는 클럭과 무선 수신기(또는 무선 수신기 컨버터)에서 사용하는 클럭의 오차로 인한 지연 시간을 반영하여 타임 슬롯 시간을 설정하는 타임슬롯시간설정단계;
무선 수신기(또는 무선 수신기 컨버터)는 데이터 전송 주기 TC 마다 동기를 위한 비콘 데이터를 전송하는 비콘전송단계;
무선 중계기가 데이터 전송을 하고자 할 때에는 무선 수신기(또는 무선 수신기 컨버터)의 비콘 수신 시간으로부터 무선 중계기 번호에 해당하는 데이터 전송 시간구간 ti에서 데이터 전송에 소요되는 타임슬롯 시간에 무선으로 데이터를 전송하는 제1데이터전송단계; 및
무선 중계기와 무선 수신기(또는 무선 수신기 컨버터) 간에 1 ; 1 전용 무선 채널을 사용하는 경우에 무선 중계기와 무선 수신기(또는 무선 수신기 컨버터) 간의 무선 데이터 전송은 상기 데이터전송단계에서 무선 중계기가 데이터 전송을 하고자 할 때에는 무선 수신기(또는 무선 수신기 컨버터)의 비콘 수신 시간으로부터 데이터 전송 주기 TC의 중간에 해당하는 데이터 전송 시간구간 ti에서 데이터 전송에 소요되는 타임슬롯 시간에 무선으로 데이터를 전송하는 제2데이터전송단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 감지기와 무선 중계기, 무선 중계기와 무선 수신기 간에 데이터 전송 타임 슬롯을 할당하는 방법.
무선 화재 감지 시스템에 있어서,
무선 감지기의 센서 데이터를 수신하여 무선 수신기로 전달하고, 무선 수신기로부터의 제어 요구를 수신하여, 무선 감지기로 전달하거나 무선 중계기에 접속된 접점을 제어하는 무선 중계기;
상기 무선 중계기를 통해서 센서 정보를 무선 수신기로 전달하거나. 무선 수신기 컨버터에 직접 통신접속하고, 무선 수신기로부터의 제어 요구를 수신하여 동작을 제어하는 무선 감지기; 및
복수의 무선 수신기 컨버터를 무선 감지기 및 무선 중계기와 무선통신이 원활한 구역에 분산 배치하고, 무선 중계기를 통하거나 직접 무선 감지기로 제어 요구를 전송하는 무선 수신기;를 포함하되,
상기 무선 감지기와 무선 중계기 간에는 동일한 주파수 자원을 할당받아 공동으로 사용하고, 상기 무선 중계기와 무선 수신기 간에는 무선 감지기에서 사용하는 주파수(제1주파수)와 다른 주파수 자원(제2주파수)을 할당받아 무선 중계기와 무선 수신기 간에 사용하며, 무선 수신기 컨버터에서 사용하는 주파수는 상기 할당된 주파수(제1,제2주파수)와 다른 주파수 자원(제3주파수)을 할당받아 무선 중계기와 원격의 무선 수신기 컨버터 간에 사용하는 것을 특징으로 하는 무선 화재 감지 시스템.
제 6 항에 있어서,
상기 무선 중계기는 2개의 무선 채널을 갖도록 구성하고, 하나는 여러 대의 무선 감지기와 무선 통신접속에 사용하고, 다른 하나는 무선 수신기 컨버터에 직접 접속하거나 다른 무선 중계기를 통해서 무선 수신기 컨버터에 접속하는데 사용하는 것을 특징으로 하는 무선 화재 감지 시스템.
제 9 항에 있어서,
상기 무선 중계기는 소방방재 장치 중에 수위 레벨 센서, 댐퍼, 경보기 등의 접점신호 감지 및 제어를 위한 용도로 동작할 수 있으며, 1개의 무선 채널로 무선 수신기 컨버터나 다른 중계기를 통해서 통신접속을 하는 것을 특징으로 하는 무선 화재 감지 시스템.
무선 화재 감지 시스템의 데이터 전송 방법에 있어서,
무선 중계기는 무선 감지기의 센서 데이터를 수신하여 무선 수신기로 전달하고, 무선 수신기로부터의 제어 요구를 수신하여, 무선 감지기로 전달하거나 무선 중계기에 접속된 접점을 제어하는 무선 중계기 데이터 전송단계;
무선 감지기는 상기 무선 중계기를 통해서 센서 정보를 무선 수신기로 전달하거나. 무선 수신기 컨버터에 직접 통신접속하고, 무선 수신기로부터의 제어 요구를 수신하여 동작을 제어하는 무선 감지기 데이터 전송단계; 및
무선 수신기는 복수의 무선 수신기 컨버터를 무선 감지기 및 무선 중계기와 무선통신이 원활한 구역에 분산 배치하고, 무선 중계기를 통하거나 직접 무선 감지기로 제어 요구를 전송하는 무선 수신기 데이터 전송단계;를 포함하고,
상기 무선 감지기와 무선 중계기 간에는 동일한 주파수 자원을 할당받아 공동으로 사용하고, 상기 무선 중계기와 무선 수신기 간에는 무선 감지기에서 사용하는 주파수(제1주파수)와 다른 주파수 자원(제2주파수)을 할당받아 무선 중계기와 무선 수신기 간에 사용하며, 무선 수신기 컨버터에서 사용하는 주파수는 상기 할당된 주파수(제1,제2주파수)와 다른 주파수 자원(제3주파수)을 할당받아 무선 중계기와 원격의 무선 수신기 컨버터 간에 사용하는 것을 특징으로 하는 무선 화재 감지 시스템의 데이터 전송 방법.
제 9 항에 있어서, 상기 무선 감지기 데이터 전송단계는
감지기가 초기화를 수행하고, 수신 대기 상태에 들어가는 수신 대기단계;
수신대기에서의 비콘 수신 동작, UPlink에서의 센서 데이터 생성 동작, 및 Downlink에서의 제어 신호 수신 동작 중 어느 하나를 수행할지를 판단하는 동작판단단계;
비콘 수신 동작으로 판단되면, 감지기가 중계기를 경유하여 수신기와 연결되는 상태이므로, 감지기는 중계기로부터 비콘을 수신하고, 비콘 수신 후에 감지기는 비콘 갱신 시간 Time을 설정하고, 데이터 전송 시간 구간 ti를 설정하고 수신 대기 상태로 들어가는 비콘 수신단계;
센서 데이터 생성 동작으로 판단되면, 감지기는 센서 데이터를 생성하고, 데이터 전송 시간구간 ti에 도달했는지 판단하고, 데이터 전송 시간 구간 ti에 도달한 경우로 판단되면 감지기는 중계기를 통해 수신기로 센싱 데이터를 전송하고, 수신 대기 상태로 들어가는 센서 데이터 생성단계; 및
제어 신호 수신 동작으로 판단되면, 감지기는 중계기를 통해 수신기가 보낸 제어 신호를 수신하고, 수신한 제어 신호에 따라 감지기 동작을 제어하며, 수신 대기 상태로 들어가는 제어 신호 수신단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 화재 감지 시스템의 데이터 전송 방법.
제 9 항에 있어서, 상기 무선 중계기 데이터 전송단계는
감지기로 비콘 및 데이터 전송을 위하여,
중계기는 초기화를 수행하고, 단말로 비콘을 전송하는 전송주기를 설정한 후 수신 대기 상태로 들어가는 비콘 주기설정단계;
수신대기에서의 비콘 전송 동작, 및 Downlink에서의 데이터 전송 동작 중 어느 하나를 수행할지를 판단하는 동작판단단계;
비콘 전송 동작으로 판단되면, 중계기는 비콘 주기가 도달한지 여부를 판단하고, 비콘 주기에 도달한 것으로 판단되면, 비콘 전송주기를 설정하고, 감지기로 비콘을 전송하는 비콘전송단계; 및
데이터 전송 동작으로 판단되면, 중계기는 수신기로부터 감지기로 전송할 데이터를 수신하고, 데이터 전송 시간 구간 ti에 도달했는지 판단하고, 데이터 전송 시간구간 ti에 도달한 경우로 판단되면 중계기는 감지기로 데이터를 전송하는 데이터전송단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 화재 감지 시스템의 데이터 전송 방법.
제 10 항에 있어서, 상기 무선 중계기 데이터 전송단계는
비콘 수신 및 수신기로 데이터 전송을 위하여,
수신 대기 상태에서, 수신대기에서의 비콘 수신 동작, 및 Uplink에서의 데이터 수신 동작 중 어느 하나를 수행할지를 판단하는 동작판단단계;
비콘 수신 동작으로 판단되면, 중계기는 수신기로부터 비콘를 수신하고, 비콘 수신 후에 중계기는 비콘 갱신 시간 Time을 설정하고, 데이터 전송 시간 구간 ti를 설정하는 비콘 수신단계;
데이터 수신 동작으로 판단되면, 중계기는 감지기로부터 감지기의 센서 데이터를 수신하는 센서 데이터 수신단계; 및
데이터 전송 시간구간 ti에 도달했는지 판단하고, 데이터 전송 시간구간 ti에 도달한 경우로 판단되면 중계기는 수신기로 센서 데이터를 전송하는 센서 데이터 전송단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 화재 감지 시스템의 데이터 전송 방법.
제 9 항에 있어서, 상기 무선 수신기 데이터 전송단계는
수신기는 초기화를 수행하고, 단말로 비콘을 전송하는 전송주기를 설정하는 비콘 주기설정단계;
수신대기에서의 비콘 전송 동작, Downlink에서의 데이터 전송 동작, 및 Uplink에서의 감지기 데이터 저장 동작 중 어느 하나를 수행할지를 판단하는 동작판단단계;
비콘 전송 동작으로 판단되면, 수신기는 비콘 주기가 도달한지 여부를 판단하고, 비콘 주기에 도달한 것으로 판단되면, 비콘 전송주기를 설정하고, 중계기로 비콘을 전송하는 비콘 전송단계;
데이터 전송 동작으로 판단되면, 감지기로 전송할 데이터를 수신하고, 수신기는 데이터 전송 시간구간 ti에 도달했는지 판단하고, 데이터 전송 시간구간 ti에 도달한 경우로 판단되면, 수신기는 중계기를 통해 감지기로 데이터를 전송하는 데이터 전송단계; 및
감지기 데이터 저장 동작으로 판단되면, 수신기기는 중계기를 통해 감지기 데이터를 수신하고, 수신한 감지기의 센싱 데이터를 저장장치에 저장하는 센싱 데이터 저장단계; 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 화재 감지 시스템의 데이터 전송 방법.
무선 비대칭 통신 링크에서 단말 디바이스(감지기)와 기지국(중계기/수신기 컨버터) 간에 무선 링크 설정 방법에 있어서,
단말 디바이스가 무선링크 setup 메시지를 요구횟수만큼 기지국으로 전송하는 setup 메시지전송단계;
기지국이 무선링크 setup 메시지를 단말 디바이스로부터 수신하고, 수신한 setup 메시지를 이용하여 수신신호세기가 낮음, 적정, 높음을 판단하는 setup 메시지수신단계;
기지국이 무선링크 setup-ack 메시지를 단말 디바이스로 전송하되, 상기 setup 메시지를 수신할 때 판단한 수신신호세기 정보에 기초하여 setup-ack 메시지에는 UL(uplink) 송신전력 세기를 낮춤, 유지, 높임 중 하나를 요구하는 정보를 포함하는 setup-ack 메시지전송단계;
단말 디바이스가 무선링크 setup-ack 메시지를 기지국으로부터 수신하되, setup-ack 메시지에 포함되어 있는 UL(uplink) 송신전력 세기를 낮춤, 유지, 높임 중 하나를 요구하는 정보에 기초하여 단말 송신전력 값을 낮춤, 유지, 높임 중 하나로 조정하는 setup-ack 메시지수신단계;
단말 디바이스는 setup-ack 메시지를 요구횟수 만큼 수신한 경우 무선링크 setup-conf(Direct Mode) 메시지를 기지국으로 전송하는 setup-conf(Direct Mode) 메시지전송단계; 및
기지국은 무선링크 setup-conf(Direct Mode) 메시지를 단말 디바이스로부터 수신하는 setup-conf(Direct Mode) 메시지수신단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 비대칭 통신 링크에서 단말 디바이스와 기지국(중계기/수신기) 간에 무선 링크 설정 방법.
업링크 커버리지가 크고 다운링크 커버리지가 작은 무선 비대칭 통신 링크에서 밸런스 릴레이를 통하여 단말 디바이스(감지기)와 기지국(중계기/수신기 컨버터) 간에 무선 링크 설정 방법에 있어서,
단말 디바이스가 무선링크 setup 메시지를 요구횟수만큼 기지국으로 전송하는 setup 메시지전송단계;
기지국이 무선링크 setup 메시지를 단말 디바이스로부터 수신하고, 수신한 setup 메시지를 이용하여 수신신호세기가 낮음, 적정, 높음을 판단하는 setup 메시지수신단계;
기지국이 무선링크 setup-ack 메시지를 단말 디바이스로 전송하되, 상기 setup 메시지를 수신할 때 판단한 수신신호세기 정보에 기초하여 setup-ack 메시지에는 UL(uplink) 송신전력 세기를 낮춤, 유지, 높임 중 하나를 요구하는 정보를 포함하는 setup-ack 메시지전송단계;
기지국은 단말 디바이스의 무선링크 setup 요구횟수가 임계값 이상인지 판단하고, 임계값 이상이면, 기지국은 무선링크 balance setup 메시지를 밸런스 릴레이로 전송하는 balance setup 메시지전송단계;
밸런스 릴레이는 무선링크 balance setup 메시지를 기지국으로부터 수신하면, DL balance setup 메시지를 단말 디바이스로 전송하는 DL balance setup 메시지전송단계;
단말 디바이스는 DL balance setup 메시지를 밸런스 릴레이로부터 수신하고, 단말 디바이스가 무선링크 setup-ack 메시지(setup 수신횟수 포함)를 밸런스 릴레이를 통해 기지국으로부터 수신하는 setup-ack 메시지수신단계;
단말 디바이스는 setup-ack 메시지를 요구횟수 만큼 수신한 경우 단말 디바이스는 무선링크 setup-conf(DL-B Mode) 메시지를 기지국으로 전송하는 setup-conf(DL-B Mode) 메시지전송단계; 및
기지국은 무선링크 setup-conf(DL-B Mode) 메시지를 수신하면, 무선링크 setup-conf(DL-B Mode) 메시지를 배런스 렐레이로 전송하고, 밸런스 릴레이는 무선링크 setup-conf(DL-B Mode) 메시지를 수신하는 setup-conf(DL-B Mode) 메시지수신단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 비대칭 통신 링크에서 단말 디바이스와 기지국(중계기/수신기) 간에 무선 링크 설정 방법.
다운링크 커버리지가 크고 업링크 커버리지가 작은 무선 비대칭 통신 링크에서 밸런스 릴레이를 통하여 단말 디바이스(감지기)와 기지국(중계기/수신기 컨버터) 간에 무선 링크 설정 방법에 있어서,
단말 디바이스가 무선링크 setup 메시지를 요구횟수만큼 기지국으로 전송하는 setup 메시지전송단계;
단말 디바이스는 무선링크 setup 요구횟수가 임계값 이상인지 판단하고, 임계값 이상이면, 단말 디바이스는 무선링크 balance setup 메시지를 밸런스 릴레이로 전송하는 balance setup 메시지전송단계;
밸런스 릴레이는 무선링크 balance setup 메시지를 단말 디바이스로부터 수신하면, UL balance setup 메시지를 기지국으로 전송하는 UL balance setup 메시지전송단계;
기지국은 UL balance setup 메시지를 밸런스 릴레이로부터 수신하고, 수신한 UL balance setup 메시지의 수신신호를 분석하여, 분석된 UL balance setup 메시지의 수신신호세기를 이용하여 수신신호세기가 낮음, 적정, 높음을 판단하는 수신신호세기판단단계;
기지국은 무선링크 setup-ack 메시지(setup 수신횟수 포함)를 단말 디바이스로 송신하되, setup-ack 메시지에는 UL(uplink) 송신전력 세기를 낮춤, 유지, 높임 중 하나를 요구하는 정보를 포함하는 setup-ack 메시지전송단계;
단말 디바이스는 무선링크 setup-ack 메시지(setup 수신횟수 포함)를 기지국으로부터 수신하고, 메시지에 포함된 UL(uplink) 송신전력 세기를 낮춤, 유지, 높임 중 하나를 요구하는 정보에 기초하여 단말 송신전력 값을 낮춤, 유지, 높임 중 하나로 조정하는 setup-ack 메시지수신단계;
단말 디바이스는 setup-ack 메시지를 요구횟수 만큼 수신한 경우 무선링크 setup-conf(UL-B Mode) 메시지를 밸런스 릴레이로 전송하는 setup-conf(UL-B Mode) 메시지전송단계; 및
밸런스 릴레이는 무선링크 setup-conf(UL-B Mode) 메시지를 수신하면, 무선링크 setup-conf(UL-B Mode) 메시지를 기지국으로 전송하여, 기지국이 무선링크 setup-conf(UL-B Mode) 메시지를 수신하는 setup-conf(UL-B Mode) 메시지수신단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 비대칭 통신 링크에서 단말 디바이스와 기지국(중계기/수신기) 간에 무선 링크 설정 방법.
업링크와 다운링크의 커버리지 밖에 단말 디바이스가 위치하는 무선 비대칭 통신 링크에서 밸런스 릴레이를 통하여 단말 디바이스(감지기)와 기지국(중계기/수신기 컨버터) 간에 무선 링크 설정 방법에 있어서,
단말 디바이스가 무선링크 setup 메시지를 요구횟수만큼 기지국으로 전송하는 setup 메시지전송단계;
단말 디바이스는 무선링크 setup 요구횟수가 임계값 이상인지 판단하고, 임계값 이상이면, 단말 디바이스는 무선링크 balance setup 메시지를 밸런스 릴레이로 전송하는 balance setup 메시지전송단계;
밸런스 릴레이는 무선링크 balance setup 메시지를 단말 디바이스로부터 수신하면, UL balance setup 메시지를 기지국으로 전송하는 UL balance setup 메시지전송단계;
기지국은 UL balance setup 메시지를 밸런스 릴레이로부터 수신하고, 수신한 UL balance setup 메시지의 수신신호를 분석하여, 분석된 UL balance setup 메시지의 수신신호세기를 이용하여 수신신호세기가 낮음, 적정, 높음을 판단하는 수신신호세기판단단계;
기지국은 무선링크 setup-ack 메시지(setup 수신횟수 포함)를 단말 디바이스로 송신하되, setup-ack 메시지에는 UL(uplink) 송신전력 세기를 낮춤, 유지, 높임 중 하나를 요구하는 정보를 포함하는 setup-ack 메시지전송단계;
기지국은 단말 디바이스의 무선링크 setup 요구횟수가 임계값 이상인지 판단하고, 임계값 이상이면, 기지국은 무선링크 balance setup 메시지를 밸런스 릴레이로 전송하는 balance setup 메시지전송단계;
밸런스 릴레이는 무선링크 balance setup 메시지를 기지국으로부터 수신하면, DL balance setup 메시지를 단말 디바이스로 전송하는 DL balance setup 메시지전송단계;
단말 디바이스는 DL balance setup 메시지를 밸런스 릴레이로부터 수신하고, 단말 디바이스가 무선링크 setup-ack 메시지(setup 수신횟수 포함)를 밸런스 릴레이를 통해 기지국으로부터 수신하는 setup-ack 메시지수신단계;
단말 디바이스는 setup-ack 메시지를 요구횟수 만큼 수신한 경우 단말 디바이스는 무선링크 setup-conf(No-B Mode) 메시지를 밸런스 릴레이로 전송하는 setup-conf(No-B Mode) 메시지전송단계; 및
밸런스 릴레이는 무선링크 setup-conf(No-B Mode) 메시지를 수신하면, 무선링크 setup-conf(No-B Mode) 메시지를 기지국으로 전송하고, 기지국은 무선링크 setup-conf(No-B Mode) 메시지를 수신하는 setup-conf(No-B Mode) 메시지수신단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 비대칭 통신 링크에서 단말 디바이스와 기지국(중계기/수신기) 간에 무선 링크 설정 방법.