Abstract:
본 발명은, 무선 센서 네트워크의 자가구성 시스템 및 이를 이용한 무선 센서 네트워크의 자가구성 방법으로서, 클러스터 트리 구조 기반의 무선 센서 네트워크(WSN)의 자가구성 방법에 있어서, (A) 부모 기기 중 하나인 코디네이터가 WSN의 전체 지역을 연결시키기 위한 최소 네트워크 깊이 및 통신 가능 반경 내에 위치한 기기들의 수를 산출하고, 각각의 트리 단계에서의 네트워크 깊이에 따른 최대 자녀 라우터 기기 수 및 최대 자녀 종단 기기 수를 산출하여 네트워크 구조를 결정하는 네트워크 구조 결정 단계; (B) 각각의 트리 단계에서의 부모 기기가, 자녀 기기의 가입 요청에 따라 자녀 기기를 선택하여 주소를 할당하고 상기 자녀 기기 중 자녀 라우터 기기에 대한 슈퍼프레임 구간을 할당하는 네트워크 연결 단계; 및 (C) 패킷을 보유한 라우터 기기가 자신의 주소와 패킷의 최종 목적지 주소의 대비를 통해 라우팅 경로를 탐색하여 패킷을 전송하는 데이터 전송 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크(WSN)의 자가구성 방법과 이를 이용하기 위한 무선 센서 네트워크의 자가구성 시스템이며, 이와 같은 본 발명에 의하면 기존 트리 구조 네트워크의 장점인 네트워크 형성에 소요되는 시간, 제어 명령 메시지 교환에 의한 트래픽 및 라우팅 경로 탐색 부담 감소 등을 유지하면서도 넓은 지역에 높은 밀도로 분포하는 기기들을 네트워크에 연결할 수 있어 기존 기법에 비해 WSN의 자가구성 성능을 향상시킬 수 있다.
Abstract:
본 발명은 라우터(router)와 종단기기(end device)로 구성되는 트리(tree) 구조의 무선 네트워크(Wireless Network: 이하 WN)에서 단말기기가 라우터나 종단기기로 네트워크에 가입하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 각 라우터는 자신의 자녀 라우터 및 자녀 종단 기기들에게 독립적으로 사용할 수 있는 주소들을 자신의 부모 라우터로부터 제공받고, 상기 주소를 각각 일반 주소와 특별 주소로 나누어 구분한다. 본 발명은 네트워크 가입을 원하는 기기가 종단 기기 일반 주소를 사용하여 가입이 불가능할 경우에만 종단 기기 특별 주소를 사용하여 가입하도록 함으로써 기기 가입에 사용할 주소 고갈 문제를 최소화하고 종단 기기의 네트워크 가입을 용이하게 한다. 또한 본 발명은 라우터가 주변 기기들의 종단 기기 가입이 모두 끝났다고 판단하면 수신 신호 크기(received signal strength: 이하 RSS)가 낮은 (즉, 원거리로 네트워크 확장이 용이한) 자녀 종단 기기들을 자녀 라우터에 사용 가능한 일반 주소 수만큼 선택하여 자녀 라우터로 전환하도록 함으로써 네트워크 깊이 증가에 따라 네트워크 확장성을 제공하는 한편, 라우터 특별 주소 사용을 최소화한다. 또한 본 발명은 종단 기기로 네트워크에 가입을 원하는 기기가 가입에 실패했거나 라우터로 가입했던 기기가 네트워크 재가입을 원할 경우 라우터를 위한 특별 주소를 사용해 네트워크에 가입하도록 함으로써 라우터의 네트워크 재가입을 용이하게 한다. 본 발명은 상기 두 단계 주소 할당 및 자녀 라우터 선택을 통해 기존 기법에 비해 대규모 WN의 네트워크 가입 성공률을 크게 향상시킬 수 있다.
Abstract:
본 발명은 하나의 주 통신 기기(coordinator: 이하 코디네이터)와 다수의 단말기기들로 구성된 다중 사용자 무선 통신 시스템에서 혼성 매체 접근 제어(hybrid medium access control: 이하 HMAC) 기반의 적응적 자원 관리 및 할당 방법에 관한 것이다. 상기 HMAC에서는 단말기기들이 경쟁 기반으로 데이터를 전송하는 경쟁 전송 구간(contention access period: 이하 CAP)과 자신에게 독립적으로 할당된 전용 시간 슬롯(guaranteed time slot: 이하 GTS)을 이용하여 데이터를 전송하는 무경쟁 전송 구간(contention free access period: 이하 CFP)을 혼합 사용하여 신호를 전송한다. 본 발명은 HMAC을 효율적으로 이용하기 위하여, 단말기기들이 전송 신호의 요구 및 특성에 따라 어느 전송 구간(즉, CAP 또는 CFP)을 사용할 지를 결정하고, 코디네이터는 데이터 전송 정보에 기반하여 CFP 자원을 관리함으로써 낮은 스케줄링 부담으로도 CFP 사용으로 인한 자원 낭비를 줄이고 CAP 자원을 많이 확보하여 전송 성능을 크게 향상시킬 수 있다.
Abstract:
본 발명은 다수의 단말기기들이 carrier sense multiple access with collision avoidance(이하 CSMA/CA) 기반의 경쟁적 방식을 사용하여 주 통신기기(coordinator: 이하 코디네이터)에게 신호를 전송하는 무선 통신 시스템에서 단말기기 간의 신호 전송 충돌 가능성을 완화시켜 통신 성능을 향상시키는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 전송 성능이 원하는 수준에 미치지 못하는 경우 전송 가능 구간을 여러 개의 소구간으로 분할하여 각 단말기기가 특정 소구간 기간 동안에서만 전송을 시도하게 함으로써 단말기간의 전송 경쟁에서 발생하는 전송 충돌 문제를 효율적으로 완화시켜 전송 성능을 향상시키면서도 전력 소모를 줄일 수 있다.
Abstract:
PURPOSE: A wireless resource management method based on multi user HMAC is provided to manage and allocate resources efficiently, thereby improving the performance of data transmission. CONSTITUTION: A terminal device transmits a request for Guaranteed Time Slot (GTS) allocation including a given size of a GTS and a maximum signal generation of the terminal device compared to the average to a coordinator (203). If a Contention Access Period (CAP) is appointed to a signal transmission section, the terminal device transmits a signal in the CAP section. If a Contention Free access Period (CFP) is appointed to a signal transmission section, the terminal device transmits a signal in a GTS section which is allocated by the coordinator. If a GTS resource is not allocated, the terminal device transmits a signal in the CAP section. [Reference numerals] (201) Transmit a sync signal including CFP assignment plan; (202) Receive the sync signal and check the CFP assignment plan; (203) Contention Access/Free Period action 1. select a data transmission period 2. transmit a data and GTS assignment request signal; (204) Contention Access/Free Period action (receive a data and GTS assignment request signal); (205) Inactive Period action 1. select a CFP for the next super frame 2. sleep; (206) Inactive Period action (sleep); (AA) Main transceiver; (BB) Device; (CC) Sync signal; (DD) Data and GTS assignment request signal
Abstract:
PURPOSE: A self-composition system of a wireless sensor network and a self-composition method thereof are provided to connect all devices while minimizing a routing delay. CONSTITUTION: A parent device(200) receives a subscription request from a child device(300) of a lower hierarchical tree stage. The parent device selects the child device to subscribe to the parent device. The parent device allocates an address to the child device subscribing to the parent device. The child device selects the parent device of an upper hierarchical tree stage. The child device performs the subscription request. The child device subscribes according to the selection of the parent device to receive the address. [Reference numerals] (200) Parent device; (210) Child router selecting unit; (220) Multi-step tree based address assignment unit; (230) Child terminal device selecting unit; (300a) Sensor device which wants to join through a router; (300b) Sensor device which wants to join through a terminal device; (310a) Parent selecting unit for routers; (310b) Parent selecting unit for terminal devices; (AA,BB) Admission request; (CC) Router address; (DD) Terminal device address
Abstract:
PURPOSE: A method of contention-based transmission in a multi-user wireless communication system is provided for contention-based mode based on the carrier sense multiple access/collision avoidance (CSMA/CA) mechanism, which enables terminals to transmit data to a coordinator in an active period that is adaptively divided according to transmission performance. CONSTITUTION: A coordinator divides an active period into a plurality of sub active periods according to transmission performance. The coordinator performs the division of active period to satisfy transmission performance while minimizing power consumption. The coordinates informs terminal equipment of a result of the division. The terminal equipment determines a sub active period that the terminal equipment will use among the divided sub active periods (403). The terminal device communicates with the coordinate using a contention-based transmission technique only in the determined sub active period. [Reference numerals] (401) Perform a communication process during active periods; (402) Recognize a transmission feature; (403) Determine the length of an optimal sub active period; (404) Select a sub active period for each device; (AA) Coordinator; (BB) Device
Abstract:
PURPOSE: A self-configuration system and a self-configuration method of a wireless sensor network using the same are provided to estimate the number of devices within the minimum network depth and communication coverage radius and optimize multiple trees according to a real device installation environment. CONSTITUTION: A parent device(200) selects subscribed children. The parent device allocates an address to a child device. The child device selects the child device of a high priority tree step. The children devices request subscription. The child device is subscribed to the parent device according to the selection of the parent device. The child device allocates an address.