KR101509243B1 - 무선 센서 네트워크에서 시간 동기화 방법 및 예약 기법을이용한 저전력 라우팅 방법, 그리고 이를 수행하기 위한장치 - Google Patents

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Abstract

무선 센서 네트워크에서 시간 동기화 방법 및 예약 기법을 이용한 저전력 라우팅 방법, 그리고 이를 수행하기 위한 장치를 개시한다.
무선 센서 네트워크에서 시간 동기화 방법은, 미리 설정된 동기화 영역의 시간 동기화를 관리하는 부모 노드로부터 제1 동기 요청 명령 패킷을 수신하는 단계와, 상기 제1 동기 요청 명령의 송신 시간값을 갖는 제2 동기 요청 명령 패킷을 상기 부모 노드로부터 수신하는 단계 및 상기 제1 동기 요청 명령 패킷의 수신 시간과 상기 제2 동기 요청 명령 패킷의 수신 시간 및 상기 제1 동기 요청 명령 패킷의 송신 시간값을 이용하여 자식 노드의 시간 동기화를 수행하는 단계를 포함한다.
센서 네트워크, 저전력, 라우팅(routing), 동기화(synchronization)

Description

무선 센서 네트워크에서 시간 동기화 방법 및 예약 기법을 이용한 저전력 라우팅 방법, 그리고 이를 수행하기 위한 장치{Time synchronization and routing method in wireless sensor network, and apparatus for enabling the method}
본 발명은 무선 센서 네트워크에서 시간 동기화 방법 및 저전력 라우팅 방법에 관한 것으로서, 특히 미리 설정된 영역별로 동기를 수행하는 시간 동기화 방법 및 예약 기법을 이용한 저전력 라우팅 방법, 그리고 이를 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.
본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2006-S-038-03, 과제명: UHF RF-ID 및 Ubiquitous 네트워킹 기술 개발].
무선 센서 네트워크, 예를 들어 메쉬 토폴로지 기반의 무선 센서 네트워크는 저전력 라우팅 기술이 요구된다.
저전력 라우팅 기술은 건물, 및 교량 모니터링, 환경 감시, 농작물 관리, 물류 처리 등의 다양한 응용 서비스에 활용이 가능한 기술이다.
일반적으로, 상기한 응용 서비스들을 제공하기 위한 센서 네트워크는 주로 메쉬 토폴로지(mesh topology) 기반의 무선 애드-혹(ad-hoc) 네트워크를 이용한다.
무선 센서 네트워크를 구성하는 각각의 노드들은 센서모듈, 제어모듈, 통신 모듈로 구성된다. 각 노드들은, 센서모듈을 통하여 수집된 정보를 멀티 홉 방식을 이용하여 목적지 노드로 전송한다.
무선 센서 네트워크를 구성하는 각각의 노드들은 기본적으로 전원으로서, 배터리를 사용하기 때문에, 라우팅 등의 동작은 저전력성이 강하게 요구된다.
일반적인 무선 센서 네트워크에서, 저전력 라우팅 방식은 크게 동기식 duty-cycle 방식과 비동기식 duty-cycle 방식이 있다. 동기식 duty-cycle 방식과 비동기식 duty-cycle 방식은 주로 MAC(Media Access Control) 계층에서 수행되는 기능으로 구현된다.
동기식 duty-cycle 방식에서 각 노드는 동기화 패킷(Synchronization packet)을 이용하여 네트워크 전체의 시간 동기화를 수행하고, 활성화 구간(active period)에서 데이터를 송수신하며, 슬립구간(sleep period)에서는 전력 소모를 줄이기 위하여 절전 모드로 변경하는 것이다.
비동기식 duty-cycle 방식에서 각 노드는 데이터를 송신하기 위하여 wake-up 패킷을 이웃 노드들로 전송함으로써, 데이터 송신에 대한 정보를 알린 후에 wake-up 패킷을 수신한 노드가 수신모드로 변경되면 데이터를 송신한다.
무선 센서 네트워크에서, 저전력 라우팅 방식들은 종단간(end-to-end) 지연시간이 커지는 문제가 발생할 수 있으며, 네트워크 내 충돌 문제가 발생하여 전체 시스템의 성능이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결할 수 있는 무선 센서 네트워크에서 시간동기화 방법 및 예약 기법을 이용한 저전력 라우팅 방법, 그리고 이를 수행하기 위한 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 동기화 영역별로 시간 동기화를 수행할 수 있는 무선 센서 네트워크에서 시간동기화 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 종단간 지연 시간을 줄일 수 있는 무선 센서 네트워크에서 예약 기법을 이용한 저전력 라우팅 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 무선 센서 네트워크에서 시간 동기화 방법은, 미리 설정된 동기화 영역의 시간 동기화를 관리하는 부모 노드로부터 제1 동기 요청 명령 패킷을 수신하는 단계와, 상기 제1 동기 요청 명령의 송신 시간값을 갖는 제2 동기 요청 명령 패킷을 상기 부모 노드로부터 수신하는 단계 및 상기 제1 동기 요청 명령 패킷의 수신 시간과 상기 제2 동기 요청 명령 패킷의 수신 시간 및 상기 제1 동기 요청 명령 패킷의 송신 시간값을 이용하여 자식 노드의 시간 동기화를 수행하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 무선 센서 네트워크에서 시간 동기화 방법은, 미리 설정된 동기화 영역의 자식 노드로 제1 동기 요청 명령을 전송하는 단계 와, 상기 제1 동기 요청 명령의 송신 시간값을 갖는 제2 동기 요청 명령을 전송하는 단계 및 상기 동기화 영역에 속한 자식 노드로부터 상기 제1 동기 요청 명령 및 제2 동기 요청 명령에 대응하는 동기 응답 패킷을 수신하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 무선 센서 네트워크에서 시간 동기화 방법은, 미리 설정된 동기화 영역의 자식 노드로 제1 동기 요청 명령을 전송하는 단계와, 상기 제1 동기 요청 명령의 송신 시간값을 갖는 제2 동기 요청 명령을 전송하는 단계 및 상기 동기화 영역에 속한 자식 노드로부터 상기 제1 동기 요청 명령 및 제2 동기 요청 명령에 대응하는 동기 응답 패킷을 수신하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 무선 센서 네트워크에서 예약 기법을 이용한 저전력 라우팅 방법은, 네크워크의 시간 동기화를 수행하는 단계와, 상기 네트워크 내의 모든 노드가 활성화되는 제1 시간구간에서 데이터 전송 예약을 위한 제1 예약 요청 패킷을 브로드캐스트(broadcast)하는 단계와, 상기 제1 예약 요청 패킷에 대응하는 제2 예약 요청 패킷을 수신하는 단계 및 상기 네트워크 내의 모든 노드가 비활성화되는 제2 시간구간에서 상기 제2 예약 요청 패킷을 전송한 노드로 데이터를 전송하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 무선 센서 네트워크에서 예약 기법을 이용한 저전력 라우팅 방법은, 네크워크의 시간 동기화를 수행하는 단계와, 상기 네트워크 내의 모든 노드가 활성화되는 제1 시간구간에서 데이터 전송 예약을 위한 제1 예약 요청 패킷을 수신하는 단계와, 상기 제1 예약 요청 패킷을 참조하여 제2 예약 요청 패킷 또는 예약 응답 패킷 중 어느 하나를 전송하는 단계 및 상기 네트워크 내의 모든 노드가 비활성화되는 제2 시간구간에서 상기 제1 예약 요청 패킷을 전송한 노드로부터 데이터를 수신하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 무선 센서 네트워크에서 시간 동기화 및 저전력 라우팅을 수행하기 위한 장치는, 미리 설정된 동기화 영역내에서 네트워크의 시간 동기화를 위한 동기 패킷을 생성하는 동기 패킷 생성부와, 상기 동기 패킷을 이용하여 네트워크의 시간 동기화를 수행하는 동기화 수행부 및 상기 시간 동기화가 수행된 네트워크에서 데이터의 예약 전송을 위한 예약 패킷을 생성하는 예약 패킷 생성부를 포함한다.
상기한 본 발명의 실시예에 따르면, 메쉬 토폴로지 기반의 무선센서 네트워크 환경에서 각 노드들의 전력소비 및 종단지연을 최소화 할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 데이터 전송시 충돌 확률을 현저히 줄일 수 있기 때문에 데이터 재전송 및 전송지연을 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, IEEE802.15.4 PHY/Mac 계층의 수정 없이 메쉬 네트워크 환경에서 저전력 라우팅 기능을 제공할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따르면, 기존 라우팅 규격에서 메쉬 네트워크 토폴로지 구조에서의 저전력성이 지원되지 않는 문제를 해결할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
하기의 설명에 있어서, "시간 동기화(time synchronization)"는 간략히 "동기화"로 사용될 수 있다. 또한, 동기화(Synchronization)는 "노드 간의 시간 정보를 일치시키는 과정", "노드 간의 시간 정보가 일치하는 상태", "노드 간의 시간 정보를 일치시키는 과정을 수행하는 것" 중 가장 적합한 어느 하나의 의미로 해석될 수 있다. 또한, 하기의 설명에 있어서, "데이터"는 주로 무선 센서 네트워크에서 라우팅의 대상을 의미한다.
도 1은 무선 센서 네트워크의 시간 구조를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 무선 센서 네트워크의 시간 구조는 '웨이크 업 간격'(Wake up Interval, 이하 'WI'라 칭함)의 기본 구조를 갖는다.
WI는 활성화 구간(Active duration)과 비활성화구간(Inactive duration)으로 이루어진다.
무선 센서 네트워크에 속한 모든 노드들은 활성화 구간에 깨어나서 활성화 구간에 데이터를 서로 주고 받는다. 또한, 무선 센서 네트워크에 속한 모든 노드들은 비활성화 구간에 슬립 모드로 들어가서 에너지를 절약하게 된다.
무선 센서 네트워크는, 각 노드를 구성하는 디바이스(device)들의 에너지 소비를 절약하기 위하여, SES(Synchronous Energy Saving) 기능을 이용한다.
SES기능은 무선 센서 네트워크의 수명 연장을 위한 동기화 방법이다. SES기능은, 네트워크에 속한 전체 노드가 시간 동기화(time synchronization)를 수행한 후에, 미리 설정된 파라미터 값을 이용하여 일정한 순환 주기(duty cycle)를 갖는 시간 구조(time structure)를 구성함으로써, 각 노드를 구성하는 디바이스들의 에너지를 절약한다.
또한, SES 기능은 무선 센서 네트워크에서 단순(simple) 모드와 예약(reservation) 모드의 2가지 전송 모드를 지원 할 수 있다.
단순 모드에서, 무선 센서 네트워크의 모든 노드는 활성화 구간에서 경쟁을 통하여 데이터를 전송한다. 예약 모드에서, 데이터를 전송하는 전송 노드는 활성화 구간에서 데이터 전송을 위한 슬롯을 예약하고, 비활성화 구간의 예약된 슬롯에서 데이터를 전송하는 것이다. 데이터를 전송하는 전송 노드는 비활성화 구간의 예약된 슬롯에서 데이터를 전송하기 때문에, end-to-end간 데이터 전송 지연이 최소화 될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, "meshBaseActiveDuration"를 임의의 상수 값, "AO(Active Order)", "WO(Wakeup Order)"를 지수 함수의 변수로 가정하면, 비활성 화 구간의 크기 AD 및 WI의 크기는 다음과 같이 정의할 수 있다.
AD = meshBaseActiveDuratio×2AO
WI = meshBaseActiveDuration×2WO
도 2는 무선 센서 네트워크에서 SES 기능을 지원하기 위한 시간 구조를 나타낸다.
도 2를 참조하면, SES 기능을 지원하기 위한 시간 구조는 (n+1)번째 WI 및 (2n+1)번째 WI에서 동기화를 수행하는 동기화 구간(Synchronization duration)을 갖는다. 이때, 시간 동기화는 동기화 구간(Synchronization duration) 내에서만 수행되도록 설정될 수 있다.
동기화 구간은 동기화 영역별로 순차적으로 설정될 수 있다. 즉, 제1 동기화 영역의 동기화 구간은 (n+1), (2n+1)... 번째 WI이고, 제2 동기화 영역의 동기화 구간은 (n+2), (2n+2)... 번째 WI 로 설정될 수 있다.
또한, SES 기능을 지원하기 위한 시간 구조는 예약 모드에서 데이터 전송을 수행하기 위한 (n+2)번째 WI 부터 (2n)번째 WI까지의 시간 구간을 갖는다.
도 2를 참조하면, 동기화 수행 주기를 의미하는 싱크 인터벌(Sync Interval)은 nㅧWI 임을 알 수 있다.
도 2에서, 싱크 바운더리(Sync boundary)는 미리 설정된 동기화 영역(Synchronization region)별 동기화 수행 주기의 시작 및 종료 시간 정보를 나타 낸다.
이때, "1st sync boundary"는 제1 동기화 영역의 싱크 바운더리를 의미하고, "2nd sync boundary"는 제2 동기화 영역의 싱크 바운더리를 의미한다.
따라서, "1st sync boundary"는 (n+1)번째 WI 부터 2n번째 WI까지 이고, "2nd sync boundary"는 (n+2) 번째 WI부터 (2n+1) 번째 WI까지 임을 알 수 있다.
따라서, SES 기능을 지원하기 위한 시간 구조는, 미리 설정된 동기화 영역별로 동기화를 수행함으로써, 전체 무선 센서 네트워크의 동기화를 수행할 수 있는 순차적인 시간 구조를 갖는다.
이때, 동기화 영역은 동기화를 수행하는 영역을 의미하며, 도 3에 도시된 바와 같이, 일정한 tree level 값을 갖는 영역으로 구분된다.
도 3은 동기화 영역으로 구분된 무선 센서 네트워크의 예를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 무선 센서 네트워크는 제1 동기화 영역(327)과 제2 동기화 영역(329)로 구성된다.
제1 동기화 영역(327)과 제2 동기화 영역(329)은 각각 동기화 영역 레벨 값(Synchronization region level value)이 2인 경우이다.
여기서, 동기화 영역 레벨 값은 영역별 동기를 유지하기 위한 tree level 값을 의미한다.
도 3을 참조하면, 제1 동기화 영역(327)은 A노드(301), B노드(303), C노드(305), D노드(307) 및 E노드(309)를 포함한다.
도 3에 도시된 무선 센서 네트워크에서, A노드(301)를 level 0로 가정하면, B노드(303) 및 C노드(305)는 A노드(301)의 하위 level에 속하는 노드들로서, level 1이 된다. 마찬가지로, D노드(307) 및 E노드(309)는 각각 B노드(303) 및 C노드(305)의 하위 level에 속하는 노드들로서, level 2로 가정할 수 있다. 따라서, 제1 동기화 영역(327)은 tree level 값이 2인 동기화 영역임을 알 수 있다.
A노드(301)는 제1동기화 영역(327)의 동기화를 유지 및 관리하며, 동기화를 시작하는 영역 싱크로나이저(Region synchronizer)이다. 또한, A노드(301)는 B노드(303) 및 C노드(305)의 부모 노드(Parent node)이고, B노드(303) 및 C노드(305)는 A노드(301)의 자식 노드(child node)인 관계가 성립한다.
부모 노드와 자식 노드의 관계는 상대적이다. 따라서, B노드(303)는 D노드(307)와의 관계에서 부모 노드가 되며, D노드(307)는 B노드(303)의 자식 노드가 된다.
제2동기화 영역(329)은 D노드(307), E노드(309), F노드(311), G노드(313), H노드(323) 및 I노드(325)를 포함한다. 또한, 제2동기화 영역(329)은 J노드(315), K노드(317), L노드(319) 및 M노드(321)를 더 포함한다. 따라서, 제2 동기화 영역(329)은 tree level 값이 2인 동기화 영역임을 알 수 있다.
도 3을 참조하면, D노드(307) 및 E노드(309)는 제1 동기화 영역(327))과 제2동기화 영역(329)의 경계(Boundary)에 위치함을 알 수 있다. 이와 같이, 동기화 영역의 경계에 위치하는 노드를 바운더리 싱크로나이저(Boundary Synchronizer)라 칭하기로 한다.
바운더리 싱크로나이저는 자신 보다 하위 레벨에 해당하는 노드들에 대하여 영역 싱크로나이저(Region synchronizer)의 관계가 성립한다.
따라서, D노드(307) 및 E노드(309)는 제2동기화 영역(329)의 동기화를 유지 및 관리하며, 동기화를 시작하는 노드가 된다.
상기 도 2 및 도 3을 참조하면, 제1 동기화 영역에 속한 노드들은, 첫 번째 동기화 구간(Synchronization duration)인 (n+1) 번째 WI에서 동기화를 수행한다. 따라서, A노드(301), B노드(303), C노드(305), D노드(307) 및 E노드(309)들은 (n+1) 번째 WI에서 동기화를 수행한다.
시간 동기화는 싱크 인터벌 마다 진행될 수 있기 때문에, 제1 동기화 영역에 속한 노드들은, (2n+1) 번째 WI에서 동기화를 수행할 수 있다.
제2 동기화 영역에 속한 노드들은, 두 번째 동기화 구간(Synchronization duration)인 (n+2) 번째 WI에서 동기화를 수행한다.
따라서, D노드(307), E노드(309), F노드(311), G노드(313), H노드(323), I노드(325), J노드(315), K노드(317), L노드(319) 및 M노드(321)는 (n+2) 번째 WI에서 동기화를 수행한다. 이때, D노드(307) 및 E노드(309)는 제2 동기화 영역의 동기화를 시작하는 영역 싱크로나이저(Region synchronizer)가 된다.
도 4는 무선 센서 네트워크에서 시간 동기화 및 저전력 라우팅을 수행하기 위한 장치의 예시도이다.
시간 동기화 및 저전력 라우팅을 수행하기 위한 장치(400)는 무선 센서 네 트워크에서 노드를 구성하는 디바이스(device)를 의미한다. 따라서, 시간 동기화 및 저전력 라우팅을 수행하기 위한 장치(400)는 경우에 따라서, 부모 노드 또는 자식 노드일 수 있다. 또한, 시간 동기화 및 저전력 라우팅을 수행하기 위한 장치(400)는 데이터를 전송하는 소스 노드(Source node), 데이터를 중계하는 릴레이 노드(relay node), 데이터의 목적지 노드(Destination node) 중 어느 하나 일 수 있다.
도 4를 참조하면, 시간 동기화 및 저전력 라우팅을 수행하기 위한 장치(400)는 시간 동기화 및 저전력 라우팅 수행부(401) 및 송수신부(403)을 포함한다.
시간 동기화 및 저전력 라우팅 수행부(401)는 미리 설정된 동기화 영역내에서 네트워크의 시간 동기화를 위한 동기 패킷(synchronization packet)을 생성하는 동기 패킷 생성부(405)와, 상기 동기 패킷을 이용하여 네트워크의 시간 동기화를 수행하는 동기화 수행부(407) 및 상기 시간 동기화가 수행된 네트워크에서 데이터의 예약 전송을 위한 예약 패킷(reservation packet)을 생성하는 예약 패킷 생성부(409)를 포함한다.
동기 패킷 생성부(405)는 동기를 수행하기 위한 다양한 동기 패킷을 생성한다.
동기 패킷은 동기화 영역내의 시간 동기화 정보를 알리기 위한 제1 동기 요청 명령 패킷(synchronization request command packet), 상기 제1 동기 요청 명령 패킷의 전송 시간 정보를 갖는 제2 동기 요청 명령 패킷, 상기 제2 동기 요청 명령 패킷에 대응하는 동기 응답 패킷(synchronization reply packet) 및 동기 오류 복구를 위한 동기 응답 패킷(synchronization reply packet)을 포함할 수 있다.
상기 1 동기 요청 명령 패킷은, 동기화 수행 주기를 나타내는 싱크 인터벌(Sync Interval) 및 동기화 수행 주기의 시작 및 종료 시간 정보를 나타내는 싱크 바운더리(Sync boundary) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
동기화 수행부(407)는 서로 다른 타임 스템프 값(Timestamp value)을 갖는 2개의 동기 패킷을 이용하여 네트워크의 시간 동기화를 수행한다. 이때, 2개의 동기 패킷은 동기화 영역내의 시간 동기화 정보를 알리기 위한 제1 동기 요청 명령 패킷 및 상기 제1 동기 요청 명령 패킷의 전송 시간 정보를 갖는 제2 동기 요청 명령 패킷이다.
제1 동기 요청 명령 패킷, 제2 동기 요청 명령 패킷 및 동기 응답 패킷의 상세한 프레임 구조 및 기능은 후술하기로 한다.
예약 패킷 생성부(409) 데이터의 예약 전송을 위한 예약 패킷을 생성한다.
예약 패킷은, 상기 데이터의 예약 전송 시간을 알리기 위한 예약 요청 패킷 및 상기 예약 요청 패킷에 대응하는 예약 응답 패킷을 포함한다.
예약 요청 패킷은, 이전(Previous) 노드의 어드레스(address), 수신 노드의 어드레스, 최종 노드 어드레스 및 데이터를 전송하기 위한 예약 슬롯 정보를 포함할 수 있다.
예약 요청 패킷 및 예약 응답 패킷의 상세한 프레임 구조 및 기능은 후술하기로 한다.
송수신부(403)는 상위 계층 블록(미 도시)의 제어에 따라서 데이터, 동기 패킷, 및 예약 패킷을 송수신한다.
송수신부(403)는 상기 네트워크 내의 모든 노드가 활성화되는 제1 시간구간에서 상기 예약 패킷을 브로드캐스트(broadcast)할 수 있다. 이때, 네트워크 내의 모든 노드가 활성화되는 제1 시간구간은 예를 들어, 도 2에서 (n+2) 번째 WI의 active 구간일 수 있다.
또한, 송수신부(403)는 상기 네트워크 내의 모든 노드가 비활성화되는 제2 시간구간의 미리 설정된 슬롯에서 상기 데이터를 전송할 수 있다. 이때, 네트워크 내의 모든 노드가 비활성화되는 제2 시간구간은 예를 들어, 도 2에서 (n+2) 번째 WI의 inactive 구간일 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 시간 동기화 및 저전력 라우팅을 수행하기 위한 장치(400)의 구체적인 동작을 설명하기로 한다.
도 5는 무선 센서 네트워크에서 시간 동기화를 수행하는 노드들의 예를 나타낸다.
도 5에서, A노드(501)는 부모 노드이고, B노드(503)와 C노드(505)와 D노드(507)는 A노드(501)의 자식 노드이다.
무선 센서 네트워크에서 시간 동기화를 수행하는 원리는, 자식 노드(503, 505, 507)가 2개의 동기 요청 명령 패킷을 부모노드(501)로부터 순차적으로 수신하고, 첫 번째 동기 요청 명령 패킷의 송신 시간과 두 번째 동기 요청 명령 패킷의 수신 시간의 차이를 이용하여 부모 노드(501)에 동기를 맞추는 것이다.
이에 따라서, 자식 노드(503, 505, 507)는, 미리 설정된 동기화 영역의 시간 동기화를 관리하는 부모 노드(501)로부터 제1 동기 요청 명령 패킷을 수신하고, 상기 제1 동기 요청 명령 패킷의 송신 시간값을 갖는 제2 동기 요청 명령 패킷을 상기 부모 노드(501)로부터 수신하고, 상기 제1 동기 요청 명령 패킷의 수신 시간과 상기 제2 동기 요청 명령 패킷의 수신 시간 및 상기 제1 동기 요청 명령 패킷의 송신 시간값을 이용하여 시간 동기화를 수행한다.
이하, 무선 센서 네트워크에서 시간 동기화를 수행하는 원리에 따른 상세한 시간 동기화 방법을 설명한다.
도 6은 무선 센서 네트워크에서 시간 동기화 과정의 일예를 나타낸다.
도 6을 참조하면, A노드(501)는 부모 노드이고, B노드(503)와 C노드(505)와 D노드(507)는 A노드(501)의 자식 노드이다.
A노드(501)를 Mesh coordinator 디바이스라 가정하면, A노드(501)는 싱크 인터벌(Sync Interval) 마다 자신이 속한 영영 내에 동기 요청 명령 패킷을 브로드캐스트 함으로써, 동기화를 시작한다(S601). 이때, Mesh coordinator 디바이스는 영역 싱크로나이저(Region synchronizer)와 동일한 의미로 이해될 수 있다.
동기 요청 명령 패킷의 프레임 구조는 도 7에 도시된 바와 같다. 또한, 동기 요청 명령 패킷의 "Synchronization Specification" 필드의 상세 구조는 도 8에 도시된 바와 같다.
여기서, 동기화를 시작하기 위한 동기 요청 명령 패킷을 제1 동기 요청 명령 패킷으로 정의할 수 있다.
이때, A노드(501)는 제1 동기 요청 명령 패킷의 "Timestamp value" 필드와 도 8의 "synch Request Frame Order" 필드의 값을 모두 0으로 설정한다.
일 실시예에서, A노드(501)가 도 4의 구조를 갖는다고 가정하면, A노드(501)의 시간 동기화 및 저전력 라우팅 수행부는 상위 계층 블록으로부터 동기화 시작 명령에 해당하는 "MCPS-DATA.request" 프리미티브(primitive)를 수신한 후, 제1 동기 요청 명령 패킷을 생성하고, 생성된 제1 동기 요청 명령 패킷을 브로드캐스트 한 후에, 제1 동기 요청 명령이 송신 되었음을 알리기 위한 "MESH-DATA.confrim" 프리미티브(primitive)를 상위 계층 블록으로 전달할 수 있다. A노드(501)의 시간 동기화 및 저전력 라우팅 수행부는 "MESH-DATA.confrim" 프리미티브를 상위 계층 블록으로 전달한 시간을 제1 요청 명령 패킷의 송신 시간값으로 저장할 수 있다. 이때, 제1 요청 명령 패킷의 송신 시간값을 "meshFirstSendSyncTime"라 정의할 수 있다
B노드(503)와 C노드(505)와 D노드(507)는 A노드(501)로부터 수신한 제1 요청 명령 패킷의 수신 시간값을 저장한다.
일 실시예에서, B노드(503)와 C노드(505)와 D노드(507)가 도 4의 구조를 갖는다고 가정하면, B노드(503)와 C노드(505)와 D노드(507)의 시간 동기화 및 저전력 라우팅 수행부는 각각 제1 요청 명령 패킷이 수신되었음을 알리기 위하여 "MCPS-DATA.indication" 프리미티브를 상위 계층 블록으로 전달할 수 있다.
또한, B노드(503)와 C노드(505)와 D노드(507)의 시간 동기화 및 저전력 라우팅 수행부는 "MCPS-DATA.indication" 프리미티브를 상위 계층 블록으로 전달한 순간의 시간을 제1 요청 명령 패킷의 수신 시간으로 저장할 수 있다. 이때, "MCPS-DATA.indication" 프리미티브를 상위 계층 블록으로 전달한 순간의 시간을 "meshFirstReceiveSyncTime"라 정의할 수 있다.
A노드(501)는 제1 요청 명령 패킷을 브로드캐스트 한 후, 일정 시간 후에 제2 요청 명령 패킷을 브로드캐스트한다(S603). 제2 요청 명령 패킷은 도 7 및 도 8의 구조를 가질 수 있다.
이때, A노드(501)는 제2 요청 명령 패킷의 "Timestamp value" 필드를 "meshFirstSendSyncTime"로 설정하고, "synch Request Frame Order" 필드의 값을 1로 설정할 수 있다.
B노드(503), C노드(505) 및 D노드(507)는 각각 제2 요청 명령 패킷의 수신 시간을 저장한다.
일 실시예에서, B노드(503)와 C노드(505)와 D노드(507)가 도 4의 구조를 갖는다고 가정하면, B노드(503)와 C노드(505)와 D노드(507)의 시간 동기화 및 저전력 라우팅 수행부는 각각 제2 요청 명령 패킷이 수신되었음을 알리기 위하여 "MCPS-DATA.indication" 프리미티브를 상위 계층 블록으로 전달할 수 있다.
또한, B노드(503)와 C노드(505)와 D노드(507)의 시간 동기화 및 저전력 라우팅 수행부는 "MCPS-DATA.indication" 프리미티브를 상위 계층 블록으로 전달한 순간의 시간을 제2 요청 명령 패킷의 수신 시간으로 저장할 수 있다. 이때, "MCPS- DATA.indication" 프리미티브를 상위 계층 블록으로 전달한 순간의 시간을 "meshSencondReceiveSyncTime"라 정의할 수 있다.
B노드(503)와 C노드(505)와 D노드(507)는 제1 동기 요청 명령의 수신 시간과 상기 제2 동기 요청 명령의 수신 시간의 차이값을 구하고, 상기 제1 동기 요청 명령의 송신 시간값에 상기 차이값을 더하여 A노드(501)와 시간 정보를 일치시킨다.
일 실시예에서, B노드(503)와 C노드(505)와 D노드(507)가 도 4의 구조를 갖는다고 가정한다. 이때, B노드(503)와 C노드(505)와 D노드(507)의 동기화 수행부는, 제1 동기 요청 명령의 수신 시간과 상기 제2 동기 요청 명령의 수신 시간의 차이값을 구하고, 상기 제1 동기 요청 명령의 송신 시간값에 상기 차이값을 더하여 A노드(501)와 시간 정보를 일치시킨다. 이와 같이, 시간 동기화는 자식 노드의 시간 정보와 부모 노드와 시간 정보를 일치시키는 것이다.
예를 들어, B노드(503)에서 제1 요청 명령 패킷의 수신 시간을 TB1, 제2 요청 명령 패킷의 수신 시간을 TB2, 제1 요청 명령 패킷의 송신 시간 값을 TA1이라 가정하면, 동기화 계산 식은 하기 수학식 1과 같이 정의할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112008049461691-pat00001
수학식 1에서, Tcurrent,는 부모 노드와 일치하는 시간 정보를 의미한다.
상기 수학식 1을 이용하여 동기화를 수행한 자식 노드는 부모 노드인 A노 드(501)로 동기화 응답 패킷(Synchronization reply packet)을 전송한다(S605).
동기화 응답 패킷의 프레임 구조는 도 9에 도시한 바와 같다.
부모 노드인 A노드(501)는 동기화 응답 패킷을 수신하면, 동기화 응답 패킷의 수신 여부를 저장한다(S607).
일 실시예에서, A노드(501)가 도 4의 구조를 갖는다고 가정하면, A노드(501)의 동기화 수행부는 동기화 응답 패킷의 수신 여부를 자식 노드별로 구분하여 이웃 리스트의 동기화 상태 필드(Synchronization status field)(미 도시)에 저장하고, 동기화 영역의 동기화 정보를 관리한다.
부모 노드인 A노드(501)는 미리 설정된 시간 내에 특정 자식 노드로부터 동기화 응답 패킷을 수신하지 못한 경우, 동기 요청 명령 패킷을 유니캐스트 방식으로 재전송 할 수 있다.
한편, 무선 센서 네트워크에서 시간 동기화 과정은 상기한 예 이외에, 다양한 실시예가 존재할 수 있다. 이하, 무선 센서 네트워크에서 시간 동기화 과정의 다른 예를 살펴본다.
첫 번째 실시예는, 부모 노드와 자식 노드간 메시지 교환을 통하여 자식 노드가 부모 노드의 시간으로 동기화하는 것이다.
즉, 첫 번째 실시예는 부모 노드로부터 서로 다른 시간에 전송된 2개의 동기화 요청 메시지 및 상기 2개의 동기화 요청 메시지의 송신 시간 정보에 의하여 네트워크의 시간 동기화를 수행할 수 있다.
첫 번째 실시예를 정리하면 다음과 같다.
1) 부모 노드 A가 시간 T1에서 제1 동기화 요청 메시지를 특정 자식 노드B로 유니캐스트한다.
2) 자식 노드 B는 시간 T2에서 제1 동기화 요청 메시지를 수신한다.
3) 자식 노드 B는 시간 T3에서, 제1 동기화 요청 메시지에 대응하는 동기화 응답 메시지를 부모 노드 A로 전송한다.
4) 부모 노드 A는 자식 노드 B로부터 시간 T4에서 동기화 응답 메시지를 수신한다.
4) 부모 노드 A는 자식 노드 B로부터 동기화 응답 메시지를 수신하면, 시간 T1과 T4 정보를 포함하는 제2 동기화 요청 메시지를 자식 노드 B로 전송한다.
5) 자식 노드 B는 제2 동기화 요청 메시지를 수신하면, 시간 T1과 T2의 차이값 및 시간 T3와 T4의 차이값을 이용하여 동기화를 수행한다.
두 번째 실시예는, 부모 노드 A가 시간 TA1에서 제1 동기화 요청 메시지를 브로드캐스트하는 것이다.
두 번째 실시예를 정리하면 다음과 같다.
1) 부모 노드 A가 시간 TA1에서 제1 동기화 요청 메시지를 브로드캐스트한다.
2) 자식 노드 B, C, D는 각각 시간 TB2, TC2, TD2에서 제1 동기화 요청 메시지를 수신한다.
3) 자식 노드는 B, C, D는 각각 시간 TB3, TC3, TD3에서, 제1 동기화 요청 메시지에 대응하는 동기화 응답 메시지를 부모 노드 A로 전송한다.
4) 부모 노드 A는 시간 TA4-TB3에 자식 노드 B로부터 동기화 응답 메시지를 수신하고, 시간 TA4-TC3에 자식 노드 C로부터 동기화 응답 메시지를 수신하고, 시간 TA4-TD3에 자식 노드 D로부터 동기화 응답 메시지를 수신한다.
4) 부모 노드 A는 자식 노드 B,C,D로부터 동기화 응답 메시지를 수신하면, 시간 T1, TA4-TB3, TA4-TC3, TA4-TD3 정보를 포함하는 제2 동기화 요청 메시지를 브로드캐스트한다.
5) 자식 노드 B,C,D 제2 동기화 요청 메시지를 수신하면, 각각 시간 T1과 TA4-TB3의 차이값, 시간 T1과 TA4-TC3의 차이값, 및 TA4-TD3의 차이값을 이용하여 동기화를 수행한다.
세 번째 실시예는, 상기 도 6에 도시된 바와 같이, 2개의 동기화 패킷을 이용한 동기화 방법이다.
네 번째 실시예는, 하나의 동기화 패킷을 이용하여 동기화하는 방법이다.
네 번째 실시예를 정리하면, 다음과 같다.
1) 부모 노드 A는 MAC(Media Access Control) 계층에서 사용하는 Timestamp interrupt 시간 정보를 포함하는 동기화 패킷을 생성하고, Timestamp interrupt 시간 정보를 포함하는 동기화 패킷을 브로드캐스트한다.
이때, Timestamp interrupt 시간 정보는 부모 노드 A의 MAC 계층에서 PHY(Physical) 계층으로 동기화 패킷이 전달된 시간으로서, 부모 노드 A가 동기화 패킷을 브로드캐스트한 시간이라 간주할 수 있다.
2) 자식 노드 B는 브로드캐스트된 동기화 패킷을 수신한다.
3) 자식 노드 B는 동기화 패킷의 수신 시간과 동기화 패킷에 포함된 Timestamp interrupt 시간 정보를 이용하여 부모 노드 A의 시간으로 동기화를 수행한다.
도 7은 동기 요청 명령 패킷의 프레임 구조의 예를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 요청 명령 패킷은 Frame header와 Frame payload로 이루어진다.
"Frame Control" 필드는 미리 설정된 프레임 제어 정보를 갖는다. "Destination address" 필드는 동기 요청 명령 패킷의 수신 노드의 주소를 갖는다. 예를 들어, 요청 명령 패킷이 브로드캐스트 되는 경우에는, "Destination address" 필드는 "0xffff"로 설정될 수 있다. "Source Address" 필드는 동기 요청 명령 패킷의 전송 노드의 주소를 갖는다.
"Command sub-type" 필드는 패킷의 종류에 대한 정보를 갖는다. 따라서, 동기 요청 명령 패킷의 "Command sub-type" 필드는 동기 요청 명령임을 나타내는 값을 갖는다. "Sequence Number" 필드는 해당 시퀀스의 번호를 나타낸다.
"Synchronization Specification" 필드는 도 8의 프레임 구조를 갖는다.
"Timestamp value"는 시간 동기화를 수행하기 위한 시간 값을 갖는다.
도 8은 Synchronization Specification 필드의 프레임 구조의 예를 나타낸다.
도 8에서, "Active Order" 필드는 도1 및 도2의 활성화 구간(Active Duration)의 차수(order)를 나타낸다. 여기서, 활성화 구간의 차수란, 몇 번째 활성화 구간인가를 의미한다.
"Wakeup Order"필드는 WI의 차수를 나타내고, "Synch boundary"는 싱크 인터벌의 시작 및 종료 시간 구간을 나타낸다.
"Sync Request Frame Order" 필드는, 동기화 요청 명령 패킷의 차수를 나타내고, "Sync Interval" 필드는 동기화 수행 주기를 나타낸다.
도 9는 동기 응답 패킷의 프레임 구조 예를 나타낸다.
도 9에서, "Sync Child Request"필드는 동기화 요청 명령 패킷을 브로드캐스트한 특정 노드로 자식 노드로 등록하여 줄 것을 요청하기 위한 값이 저장된다. "Sync Child Request"필드는 후술하는 동기화 에러 복구 과정에서 사용될 수 있다.
무선 센서 네트워크에서 시간 동기화는 싱크 인터벌 마다 수행된다. 따라서, 자식 노드는 매 싱크 인터벌 마다 부모 노드로부터 동기 요청 명령 프레임을 수신하여야 한다. 만일, 자식 노드가 특정 싱크 인터벌의 동기화 구간(Synchronization duration)에서, 부모노드로부터 동기 요청 프레임을 수신하지 못하게 되면, 동기화 에러 복구를 시도하여야 한다.
동기화 에러 복구 시도는 임의의 동기화 시간구간에서 제1 동기 요청 명령 패킷 또는 제2 동기 요청 명령 패킷을 수신하지 못한 경우에는 상기 부모 노드 이 외의 다른 노드로부터 제3 동기 요청 명령 패킷 및 제4 동기 요청 명령 패킷을 수신하고, 상기 제3 동기 요청 패킷 및 제4 동기 요청 명령 패킷을 전송한 노드로 동기 응답 패킷을 전송하는 것이다.
도 10은 동기화 에러 복구를 설명하기 위한 무선 센서 네트워크의 예시도이다.
도 10을 참조하면, 제1 노드(1001)은 제2 노드(1003)의 부모 노드임을 알 수 있다.
제2 노드(1003)가 매 싱크 인터벌 마다 부모 노드인 제1 노드(1001)로부터 동기화 요청 명령 패킷을 수신하지 못한 경우에는, 제2 노드(1003)는 동기화 에러 복구를 수행한다.
즉, 자식 노드인 제2 노드(1003)는 동기화 구간(Synchronization duration)의 미리 설정된 시간 내에 부모 노드인 제1 노드(1001)로부터 동기화 요청 명령 프레임을 수신하지 못하면 제1 노드(1001)로부터 더 이상 동기화 정보를 수신할 수 없는 것으로 판단한다.
제2 노드(1003)는 다음 싱크 인터벌 구간에서 주변 노드(1005)로부터 수신되는 동기화 요청 명령 패킷을 수신하게 되면, 주변 노드(1005)와 동기화를 수행할 수 있다. 이때, 제2 노드(1003)는 주변 노드(1005)를 동기화를 위한 부모 노드로 표시하여 동기화 응답 패킷을 전송한다. 이때, 동기화를 위한 부모 노드의 표시는 응답 패킷의 "Sync Child request"필드를 사용한다.
제2 노드(1303)와 주변 노드(1005)는 다음 싱크 인터벌부터 동기화를 위한 자식 노드와 부모 노드의 관계를 유지한다.
이상으로, SES(Synchronous Energy Saving) 기능을 위한 네트워크의 시간 동기화 과정을 살펴 보았다.
이하, 상기한 네트워크의 시간 동기화 과정을 메쉬 토폴로지 기반의 무선 센서 네트워크와 관련하여 살펴본다.
메쉬 토폴로지 기반의 무선 센서 네트워크에서, SES 기능을 위한 동기화는 메쉬 네트워크의 초기화가 형성된 후, Mesh coordinator의 상위계층이 MESH-START-SYNC.request primitive를 호출함으로써 시작될 수 있다. MESH-START-SYNC.request primitive를 호출받은 Mesh sublayer 는 2개의 연속적인 동기화 요청 명령 패킷의 "Synchronization specification"필드 와 "Timestamp" 필드 값을 설정하여 자신의 자식 노드들에게 전송한다.
동기화 요청 명령 패킷을 수신한 자식 노드들은 저전력을 위한 SES time structure 를 구성하고 동기화를 수행한다. Mesh Coordinator는 자식 노드들로부터 동기화 응답 패킷을 수신하여 동기 상태를 관리할 수 있다.
만일, Mesh coordinator가 모든 노드들로부터 동기화 응답 패킷을 수신하였을 경우에는 상위 계층에 MESH-START-SYNC.confirm primitive로 알려주게 된다.
그렇지 않을 경우에는 수신 받지 못한 자식 노드에게 동기화 요청 명령 패킷을 재전송 하여 동기화를 다시 수행한다. Mesh Coordinator에 동기화를 성공한 자식 노드들은 자신의 자식 노드가 존재할 경우에, 위와 같은 동기화 절차를 진행하여 네트워크 전체 global 동기를 맞추게 된다.
이러한 동기화 요청 명령 패킷을 이용한 시간 동기화는 Mesh Coordinator 로부터 시작하여 tree 기반으로 end 노드까지 진행된다.
또한, 주기적으로 네트워크 전체 global 싱크를 유지하기 위한 과정은 다음과 같다.
1) 네트워크에 속한 전체 노드는 일정한 주기마다 다시 동기화를 수행 하여야 한다.
동기화 주기 값은 싱크 인터벌(Sync interval) 값이다. 싱크 인터벌 값은 mesh coordinator 가 값을 설정하여 sync request 프레임에 포함하여 모든 노드들에게 알려준다. 싱크 인터벌 값은 은 n*WI 으로 표시되며 네트워크의 크기와 sync resolution을 고려하여 설정될 수 있다.
2) 네트워크 전체의 topology는 mesh coordinator 로부터 일정한 트리 레벨로 region을 나누어서 순차적인 시간차를 두고 동기화를 진행 한다.
WI 동안 각 동기화 영역 내의 모든 노드가 동기화를 이룰 수 있도록 Mesh Coordinator가 Sync Region Level value로 설정하여 동기화 요청 명령 패킷에 담아 전달한다. 이렇게 함으로서 대규모 네트워크에서 전체 동기화를 위한 동기화 절차가 제한된 time structure 시간 내에 이루어 지게 하여 reliability과 scalability을 고려할 수 있다.
3) WI 동안 동기화 영역 내의 모든 노드가 동기화를 완료할 수 있도록 sync duration 내에서는 inactive duration 을 일시적으로 사용하지 않고 wakeup interval 전체 구간이 active duration 으로 확장되어 사용될 수 있다.
이때, sync duration 구간 내에서는 일반 데이터의 전송은 금지된다.
만일, 새로운 디바이스가 SES 기능을 갖는 무선 센서 네트워크에 참여하여 노드를 구성하는 경우에는 다음과 같은 초기화 과정이 추가적으로 수행될 수 있다.
1) 새로운 노드는 자신의 상위 레벨의 노드로부터 노드 어드레스를 할당 받은 후에 동기화 요청 명령 패킷을 수신하여 동기화를 수행할 수 있다.
2) 새로운 노드는 자신의 상위 레벨의 노드로부터 노드 어드레스를 할당 받은 후에, 도 11과 같은 프레임 구조를 갖는 동기 요구 패킷을 상위 레벨의 노드로 전송하여 동기화를 시작할 수 있다.
상기한 시간 동기화 과정이 완료되면, SES 기능에 따른 데이터 전송이 수행된다. SES 기능에 따른 데이터 전송은 단순 데이터 전송(Simple data transmission)과 예약 데이터 전송(Reservation data transmission) 방식이 있다.
단순 데이터 전송 방식은 네트워크의 시간 동기화를 수행한 후, 각각의 노드가 Active Duration 에서 데이터를 송수신하고, Inactive Duration 에서는 에너지 절약을 위하여 sleep mode로 들어가는 것이다.
이때, 데이터의 라우팅 경로는 다양한 라우팅 알고리즘에 의하여 미리 결정된 것으로 가정한다.
예약 데이터 전송 방식은 Active Duration 에서 데이터 전송 예약을 위한 예약 요청 패킷을 송수신하여 예약을 완료하고, Inactive Duration의 예약된 슬롯에서 데이터를 전송하는 것이다.
이때, 데이터를 전송하기 원하는 노드는 예약 요청 패킷을 Active Duration 에서 전송한다. 데이터를 전송하기 원하는 노드는 예약 요청 패킷의 목적지 주소를 브로드캐스트 어드레스로 설정할 수 있다. 따라서, 데이터를 전송하기 원하는 노드 주변의 모든 노드들은 예약 요청 패킷을 수신하여, 예약 요청 패킷의 페이로드(payload)에 포함된 정보를 통하여 예약 응답을 하여야 하는지, 예약을 계속 진행하여야 하는지, 수신된 예약 요청 패킷을 드랍(drop)해야 하는지를 결정할 수 있다.
예약 데이터 전송 방식은 Active Duration 에서 예약이 완료된 데이터만 전송하게 되며, 예약되지 못한 나머지 경로에 대한 데이터 전송은 다음 번 Active Duration 에서 다시 예약을 수행하게 된다.
즉, 예약 데이터 전송 방식은 Active Duration 에서 홉 단위로 Inactive Duration의 슬롯을 예약하고, 예약된 슬롯에서 데이터를 전송하는 것이다.
도 12는 예약 데이터 전송을 위한 예약 요청 패킷의 프레임 구조 예를 나타낸다.
도 12에서, "Previous address" 필드는 이전 홉(hop)에서 예약 요청(Reservation request) 패킷을 전송한 노드의 어드레스 값을 갖는다. 이때, 임의의 노드 A가 처음으로 예약 요청 패킷을 브로드캐스트하는 경우에는 "Previous address" 필드는 노드 A의 어드레스 값을 갖는다.
"Next address" 필드는 이번 홉에서 예약 요청 패킷을 수신할 노드의 어드레스 값을 갖고, "End address" 필드는 최종 목적 노드 어드레스 값을, "Reservation slot number" 필드는 예약 슬롯 정보를 갖는다.
각각의 필드 값의 기능에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
도 13은 예약 응답 패킷의 프레임 구조 예를 나타낸다.
도 13의 예약 응답 패킷은 최종 목적 노드만이 브로드캐스트 한다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
이하, 도 14 및 도 17을 참조하여 예약 기법을 이용한 저전력 라우팅 방법의 실시예를 설명한다. 하기의 설명에 있어서, 데이터는 노드 A(1601), 노드 B(1603), 노드 C(1605), 노드 D(1607)의 순서로 전송되는 것으로 가정한다.
도 14는 무선 센서 네트워크에서 예약 기법을 이용한 저전력 라우팅 방법의 예를 나타낸다.
도 14의 예는, 데이터를 처음으로 전송하는 노드 A(1601)에서 수행되는 동작을 나타낸다.
도 14를 참조하면, 예약 기법을 이용한 저전력 라우팅 방법은 네크워크의 시간 동기화를 수행하고(S1401), 상기 네트워크 내의 모든 노드가 활성화되는 제1 시간구간에서 데이터 전송 예약을 위한 제1 예약 요청 패킷을 브로드캐스 트(broadcast)하고(S1403), 상기 제1 예약 요청 패킷에 대응하는 제2 예약 요청 패킷을 수신하고(S1405), 상기 네트워크 내의 모든 노드가 비활성화되는 제2 시간구간에서 상기 제2 예약 요청 패킷을 전송한 노드로 데이터를 전송하는 단계(S1409)를 포함한다.
노드 A(1601)는 상기 단계(S1401)에서 동기화 영역별로 네트워크의 시간 동기화를 수행한다. 이때, 시간 동기화 방법은 상기한 모든 동기화 방법이 적용될 수 있음은 물론이다.
노드 A(1601)는 상기 단계(S1403)에서, 데이터 전송 예약을 위한 제1 예약 요청 패킷을 브로드캐스트 한다. 이때, 제1 예약 요청 패킷은 도 12에 도시된 프레임 구조를 갖는다.
따라서, 제1 예약 요청 패킷의 "Previous field" 값은 노드 A(1601)의 어드레스 값을 갖는다. 또한, 제1 예약 요청 패킷의 "Reservation slot number" 필드는 제2 시간 구간에서 데이터를 전송하기 위한 슬롯 정보를 갖는다.
노드 B(1603)는 노드 A(1601)로부터 제1 예약 요청 패킷을 수신하면, 제2 예약 요청 패킷을 브로드캐스트한다. 따라서, 노드 A(1601)는 상기 단계(S1405)에서, 노드 B(1603)로부터 제2 예약 요청 패킷을 수신할 수 있다. 노드 A(1601)는 상기 단계(S1405)에서, 노드 B(1603)로부터 제2 예약 요청 패킷을 수신하지 못하면, 다음 WI의 활성화 주기까지 대기한 후(S1409), 상기 단계(S1403)을 반복한다.
이때, 제2 예약 요청 패킷은 도 12에 도시된 프레임 구조를 가질 수 있다. 따라서, 제2 예약 요청 패킷의 "Previous field" 값은 노드 A(1601)의 어드레스 값 을 가질 수 있다.
이때, 상기 제1 예약 요청 패킷 및 제2 예약 요청 패킷은 네트워크 내의 모든 노드가 활성화되는 제1 시간구간에서 브로드캐스트 된다.
이때, 네트워크 내의 모든 노드가 활성화되는 제1 시간구간은 도 1의 Active duration에 해당한다. 또한, 네트워크 내의 모든 노드가 활성화되는 제1 시간구간은 도 2의 (n+2)번째 WI 부터 (2n) 번째 WI 내의 active 구간에 해당한다.
노드 A(1601)는 노드 B(1603)로부터 제2 예약 요청 패킷을 수신하면, 제2 예약 요청 패킷에 포함된 "Previous address" 필드가 자신의 주소값과 동일한지 판단하는 단계(S1407)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 노드 A(1601)는 "Previous address" 필드가 자신의 주소값과 동일하지 않으면, 제2 예약 요청 패킷을 드랍(Drop)시킬 수 있다(S1413).
노드 A(1601)는 "Previous address" 필드가 자신의 주소값과 동일하면, 상기 제2 예약 요청 패킷을 브로드캐스트한 노드 B(1603)로 데이터를 전송한다(S1409).
이때, 상기 단계(S1409)는 네트워크 내의 모든 노드가 비활성화되는 제2 시간구간의 미리 설정된 슬롯에서 수행된다. 여기서, 미리 설정된 슬롯은 상기 제1 예약 요청 패킷의 "Reservation slot number" 필드에 저장된 값에 대응한다.
도 15는 무선 센서 네트워크에서 예약 기법을 이용한 저전력 라우팅 방법의 다른 예를 나타낸다.
도 15의 예는 노드 B(1603), 노드 C(1605) 및 노드 D(1607)에서 수행될 수 있는 동작을 나타낸다. 즉, 도 15는 릴레이 노드 또는 최종 목적 노드에서 수행되는 동작을 나타낸다.
도 15를 참조하면, 예약 기법을 이용한 저전력 라우팅 방법은 네크워크의 시간 동기화를 수행하고(S1501), 상기 네트워크 내의 모든 노드가 활성화되는 제1 시간구간에서 데이터 전송 예약을 위한 제1 예약 요청 패킷을 수신 하고(S1503), 상기 제1 예약 요청 패킷을 참조하여 제2 예약 요청 패킷 또는 예약 응답 패킷 중 어느 하나를 전송(S1507, S1513), 상기 네트워크 내의 모든 노드가 비활성화되는 제2 시간구간에서 상기 제1 예약 요청 패킷을 전송한 노드로부터 데이터를 수신하는 단계(S1509)를 포함한다.
릴레이 노드 또는 최종 목적 노드는 상기 단계(S1501)에서 동기화 영역별로 네트워크의 시간 동기화를 수행한다. 이때, 시간 동기화 방법은 상기한 모든 동기화 방법이 적용될 수 있음은 물론이다.
릴레이 노드 또는 최종 목적 노드는 상기 단계(S1503)에서, 데이터 전송 노드로부터 제1 예약 요청 패킷을 수신한다. 이때, 제1 예약 요청 패킷은 도 12에 도시된 프레임 구조를 갖는다.
이때, 데이터 전송 노드는 제1 예약 요청 패킷을 수신한 노드가 노드 B(1603)인 경우에는 노드 A(1601)이다.
따라서, 제1 예약 요청 패킷의 "Previous field" 값은 노드 A(1601)의 어드레스 값을 갖는다. 또한, 제1 예약 요청 패킷의 "Reservation slot number" 필드는 제2 시간 구간에서 데이터를 전송하기 위한 슬롯 정보를 갖는다.
또한, 제1 예약 요청 패킷의 "Next address" 필드는 다음 라우팅 경로에 해당하는 노드의 어드레스 값을 갖고, "End address" 필드는 최종 목적 노드 어드레스 값을 갖는다.
릴레이 노드 또는 최종 목적 노드는 "Reservation slot number" 필드에 대응하는 슬롯에서 활성화 되어 데이터를 송수신할 수 있다.
릴레이 노드 또는 최종 목적 노드는 제1 예약 요청 패킷을 수신하면, 제1 예약 요청 패킷의 "Next address" 필드 및 "End address" 필드 값이 동일한 값인지를 판단한다(S1505).
이때, "Next address" 필드 및 "End address" 필드 값이 동일하면, 제1 예약 요청 패킷을 수신한 노드가 최종 목적 노드라는 것을 의미한다. 따라서, 최종 목적 노드는 도 13의 프레임 구조를 갖는 예약 응답(Reservation reply) 패킷을 제1 예약 요청 패킷을 전송한 노드로 유니캐스트한다(S1507).
만일, "Next address" 필드 및 "End address" 필드 값이 동일하지 않으면, 제1 예약 요청 패킷을 수신한 노드가 최종 목적 노드가 아니라는 것을 의미한다. 따라서, 제1 예약 요청 패킷을 수신한 노드는 제2 예약 요청 패킷을 브로드캐스트 한다(S1513).
한편, 제1 예약 요청 패킷을 수신한 노드는 제2 예약 요청 패킷을 브로드캐스트하기에 앞서, 남은 Active 구간에서 패킷 전송이 가능한지를 판단하고(S1511), 남은 active 구간에서 패킷 전송이 불가능하면 다음 WI의 Active 구간까지 대기한 후 다음, WI의 Active 구간에서 제2 예약 요청 패킷을 브로드캐스트할 수 있다.
릴레이 노드 또는 최종 목적 노드는 상기 단계(S1509)에서, 상기 제1 예약 요청 패킷을 전송한 노드로부터 데이터를 송수신한다. 이때, 상기 단계(S1509)는 네트워크 내의 모든 노드가 비활성화되는 제2 시간구간의 미리 설정된 슬롯에서 수행된다. 여기서, 미리 설정된 슬롯은 상기 제1 예약 요청 패킷의 "Reservation slot number" 필드에 저장된 값에 대응한다.
도 16은 무선 센서 네트워크에서 예약 기법을 이용한 저전력 라우팅 방법의 시간 구조 예를 나타내고, 도 17은 예약 요청 패킷 및 예약 응답 패킷의 일예를 나타낸다.
도 16을 참조하면, 본 예에서 무선 센서 네트워크는 노드 A(1601), 노드 B(1603), C(1605), D(1607)을 포함한다.
A(1601), B(1603), C(1605), D(1607)는 Active Period(1609)에서 활성화 되어 예약 요청 패킷 또는 예약 응답 패킷을 송수신한다.
이때, 데이터의 라우팅 경로는 상기한 바와 같이, 미리 결정된 라우팅 알고리즘에 의하여 A(1601), B(1603), C(1605), D(1607)의 순서로 설정된 것으로 가정한다.
따라서, A(1601), B(1603), C(1605)는 Active Period(1609)에서 예약 요청 패킷(1617)을 브로드캐스트 하고, 최종 목적 노드인 D(1607)는 Active Period(1609)에서 예약 응답 패킷(1619)을 C(1605)로 전송한다.
도 16을 참조하면, A(1601)는 Inactive Period의 슬롯0(1611)에서 B(1603)로 데이터를 전송하고, B(1603)는 Inactive Period의 슬롯1(1613)에서 C(1605)로 데이터를 전송하고, C(1605)는 Inactive Period의 슬롯2(1615)에서 D(1607)로 데이터를 전송할 수 있다.
도 16 및 도 17을 참조하면, A(1601)에서 브로드 캐스트하는 A의 예약 요청 패킷의 프레임 구조(1701)를 알 수 있다. A의 예약 요청 패킷의 "Destination address" 필드는 브로드 캐스트 값인 "0xfff"이고, "Previous address" 필드는 A(1601)의 어드레스 값인 "1"이고, "Reservation slot number" 필드는 슬롯0에 대응하는 "0"임을 알 수 있다.
B(1603)에서 브로드캐스트 하는 B의 예약 요청 패킷의 프레임 구조(1703)는 "Previous address" 필드가 "1"이고, "Next address" 필드는 C(1605)의 어드레스 값인 "3"이고, "Reservation slot number" 필드는 슬롯1에 대응하는 "1"임을 알 수 있다.
C(1605)에서 브로드캐스트 하는 C의 예약 요청 패킷의 프레임 구조(1705)는 "Previous address" 필드가 B(1603)의 어드레스 값인 "2"이고, "Next address" 필드는 D(1607)의 어드레스 값인 "4"이고, "Reservation slot number" 필드는 슬롯2에 대응하는 "2"임을 알 수 있다.
상기한 바와 같이, D(1607)는 최종 목적 노드 이기 때문에 예약 응답 패킷의 프레임 구조(1707)는 "Destination address"가 C(1605)의 어드레스 값인 "3"임을 알 수 있다.
상기한 시간 동기화 방법 및 예약 기법을 이용한 저전력 라우팅 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 무선 센서 네트워크의 시간 구조를 나타낸다.
도 2는 무선 센서 네트워크에서 SES 기능을 지원하기 위한 시간 구조를 나타낸다.
도 3은 동기화 영역으로 구분된 무선 센서 네트워크의 예를 나타낸다.
도 4는 무선 센서 네트워크에서 시간 동기화 및 저전력 라우팅을 수행하기 위한 장치의 예시도이다.
도 5는 무선 센서 네트워크에서 시간 동기화를 수행하는 노드들의 예를 나타낸다.
도 6은 무선 센서 네트워크에서 시간 동기화 과정의 일예를 나타낸다.
도 7은 동기 요청 명령 패킷의 프레임 구조의 예를 나타낸다.
도 8은 Synchronization Specification 필드의 프레임 구조의 예를 나타낸다.
도 9는 동기 응답 패킷의 프레임 구조 예를 나타낸다.
도 10은 동기화 에러 복구를 설명하기 위한 무선 센서 네트워크의 예시도이다.
도 11은 동기 요구 패킷의 프레임 구조 예를 나타낸다.
도 12는 예약 데이터 전송을 위한 예약 요청 패킷의 프레임 구조 예를 나타낸다.
도 13은 예약 응답 패킷의 프레임 구조 예를 나타낸다.
도 14는 무선 센서 네트워크에서 예약 기법을 이용한 저전력 라우팅 방법의 예를 나타낸다.
도 15는 무선 센서 네트워크에서 예약 기법을 이용한 저전력 라우팅 방법의 다른 예를 나타낸다.
도 16은 무선 센서 네트워크에서 예약 기법을 이용한 저전력 라우팅 방법의 시간 구조 예를 나타낸다.
도 17은 예약 요청 패킷 및 예약 응답 패킷의 일예를 나타낸다.

Claims (22)

  1. 미리 설정된 동기화 영역의 시간 동기화를 관리하는 부모 노드로부터 제1 동기 요청 명령 패킷을 수신하는 단계;
    타임 스탬프 값이 상기 제1 동기 요청 명령 패킷의 송신 시간값으로 설정된 제2 동기 요청 명령 패킷을 상기 부모 노드로부터 수신하는 단계; 및
    상기 제1 동기 요청 명령 패킷의 수신 시간과 상기 제2 동기 요청 명령 패킷의 수신 시간 및 상기 제1 동기 요청 명령 패킷의 송신 시간값을 이용하여 자식 노드의 시간 동기화를 수행하는 단계를 포함하는 무선 센서 네트워크에서 시간 동기화 방법.
  2. 제1항에 있어서, 제1 동기 요청 명령 패킷은,
    동기화 수행 주기를 나타내는 싱크 인터벌(Sync Interval) 및 동기화 수행 주기의 시작 및 종료 시간 정보를 나타내는 싱크 바운더리(Sync boundary) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 무선 센서 네트워크에서 시간 동기화 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 자식 노드는,
    상기 싱크 인터벌에 대응하는 동기화 시간구간에서 상기 제1 동기 요청 명령 패킷 또는 제2 동기 요청 명령 패킷을 수신하지 못한 경우에는 상기 부모 노드 이외의 다른 노드로부터 제3 동기 요청 명령 패킷 및 제4 동기 요청 명령 패킷을 수신하고, 상기 제3 동기 요청 패킷 및 제4 동기 요청 명령 패킷을 전송한 노드로 동기 응답 패킷을 전송하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크에서 시간 동기화 방법.
  4. 제1항에 있어서, 자식 노드의 시간 동기화를 수행하는 단계는,
    상기 제1 동기 요청 명령의 수신 시간과 상기 제2 동기 요청 명령의 수신 시간의 차이값을 구하고, 상기 제1 동기 요청 명령의 송신 시간값에 상기 차이값을 더하여 상기 부모 노드와 시간 정보를 일치시키는 것을 포함하는 무선 센서 네트워크에서 시간 동기화 방법.
  5. 미리 설정된 동기화 영역의 시간 동기화를 관리하는 부모 노드로부터 부모 노드의 타임스탬프 인터럽트(Timestamp interrupt) 정보를 포함하는 동기화 패킷을 수신하는 단계;
    상기 동기화 패킷의 수신 시간을 구하는 단계; 및
    상기 동기화 패킷의 수신 시간 및 부모 노드의 타임스탬프 인터럽트(Timestamp interrupt) 정보에 의하여 시간 동기화를 수행하는 단계를 포함하는 무선 센서 네트워크에서 시간 동기화 방법.
  6. 네크워크의 시간 동기화를 수행하는 단계;
    상기 네트워크 내의 모든 노드가 활성화되는 제1 시간구간에서 데이터 전송 예약을 위한 제1 예약 요청 패킷을 브로드캐스트(broadcast)하는 단계;
    상기 제1 예약 요청 패킷에 대응하는 제2 예약 요청 패킷을 수신하는 단계; 및
    상기 네트워크 내의 모든 노드가 비활성화되는 제2 시간구간에서 상기 제2 예약 요청 패킷을 전송한 노드로 데이터를 전송하는 단계를 포함하는 무선 센서 네트워크에서 예약 기법을 이용한 저전력 라우팅 방법.
  7. 제6항에 있어서, 네크워크의 시간 동기화를 수행하는 단계는,
    미리 설정된 동기화 영역의 자식 노드로 제1 동기 요청 명령을 전송하고,
    상기 제1 동기 요청 명령의 송신 시간값을 갖는 제2 동기 요청 명령을 전송하고,
    상기 동기화 영역에 속한 자식 노드로부터 상기 제1 동기 요청 명령 및 제2 동기 요청 명령에 대응하는 동기 응답 패킷을 수신하는 과정들을 포함하는 무선 센서 네트워크에서 예약 기법을 이용한 저전력 라우팅 방법.
  8. 제6항에 있어서, 제1 예약 요청 패킷은,
    이전(Previous) 노드 어드레스(address), 수신 노드 어드레스, 최종 노드 어드레스 및 상기 제2 시간 구간에서 상기 데이터를 전송하기 위한 예약 슬롯 정보를 포함하되,
    상기 이전 노드 어드레스는 제1 예약 요청 패킷을 전송한 노드의 어드레스인 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크에서 예약 기법을 이용한 저전력 라우팅 방법.
  9. 제6항에 있어서, 제2 예약 요청 패킷은,
    이전(Previous) 노드 어드레스(address), 수신 노드 어드레스, 최종 노드 어드레스 및 상기 제2 시간 구간에서 상기 데이터를 전송하기 위한 예약 슬롯 정보를 포함하되,
    상기 이전 노드 어드레스는 상기 제1 예약 요청 패킷을 전송한 노드의 어드레스인 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크에서 예약 기법을 이용한 저전력 라우팅 방법.
  10. 네크워크의 시간 동기화를 수행하는 단계;
    상기 네트워크 내의 모든 노드가 활성화되는 제1 시간구간에서 데이터 전송 예약을 위한 제1 예약 요청 패킷을 수신하는 단계;
    상기 제1 예약 요청 패킷을 참조하여 제2 예약 요청 패킷 또는 예약 응답 패킷 중 어느 하나를 전송하는 단계; 및
    상기 네트워크 내의 모든 노드가 비활성화되는 제2 시간구간에서 상기 제1 예약 요청 패킷을 전송한 노드로부터 데이터를 수신하는 단계를 포함하는 무선 센서 네트워크에서 예약 기법을 이용한 저전력 라우팅 방법.
  11. 제10항에 있어서, 네크워크의 시간 동기화를 수행하는 단계는,
    미리 설정된 동기화 영역의 시간 동기화를 관리하는 부모 노드로부터 제1 동기 요청 명령 패킷을 수신하고,
    상기 제1 동기 요청 명령의 송신 시간값을 갖는 제2 동기 요청 명령 패킷을 상기 부모 노드로부터 수신하고,
    상기 제1 동기 요청 명령 패킷의 수신 시간과 상기 제2 동기 요청 명령 패킷의 수신 시간 및 상기 제1 동기 요청 명령 패킷의 송신 시간값을 이용하여 자식 노드의 시간 동기화를 수행하는 과정들을 포함하는 무선 센서 네트워크에서 예약 기법을 이용한 저전력 라우팅 방법.
  12. 제10항에 있어서, 제1 예약 요청 패킷은,
    이전(Previous) 노드 어드레스(address), 수신 노드 어드레스, 최종 노드 어드레스 및 상기 제2 시간 구간에서 상기 데이터를 전송하기 위한 예약 슬롯 정보를 포함하되,
    상기 이전 노드 어드레스는 제1 예약 요청 패킷을 전송한 노드의 어드레스인 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크에서 예약 기법을 이용한 저전력 라우팅 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 최종 노드 어드레스가 제1 예약 요청 패킷을 수신한 노드의 어드레스인 경우에는 상기 제1 예약 요청 패킷을 참조하여 상기 예약 응답 패킷을 브로드캐스트하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크에서 예약 기법을 이용한 저전력 라우팅 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 최종 노드 어드레스가 제1 예약 요청 패킷을 수신한 노드의 어드레스가 아닌 경우에는 상기 제1 예약 요청 패킷을 참조하여 상기 제2 예약 요청 패킷을 브 로드캐스트하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크에서 예약 기법을 이용한 저전력 라우팅 방법.
  15. 제14항에 있어서, 제2 예약 요청 패킷은,
    이전(Previous) 노드 어드레스(address), 수신 노드 어드레스, 최종 노드 어드레스 및 상기 제2 시간 구간에서 상기 데이터를 전송하기 위한 예약 슬롯 정보를 포함하되,
    상기 이전 노드 어드레스는 상기 제1 예약 요청 패킷을 전송한 노드의 어드레스인 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크에서 예약 기법을 이용한 저전력 라우팅 방법.
  16. 미리 설정된 동기화 영역내에서 네트워크의 시간 동기화를 위한 제1 동기 요청 명령 패킷 및 제2 동기 요청 명령 패킷을 생성하는 동기 패킷 생성부;
    상기 제1 동기 요청 명령 패킷의 수신 시간과 상기 제2 동기 요청 명령 패킷의 수신 시간 및 상기 제1 동기 요청 명령 패킷의 송신 시간값을 이용하여 네트워크의 시간 동기화를 수행하는 동기화 수행부; 및
    상기 시간 동기화가 수행된 네트워크에서 데이터의 예약 전송을 위한 예약 패킷을 생성하는 예약 패킷 생성부를 포함하고,
    상기 제2 동기 요청 명령 패킷의 타임 스탬프 값은, 상기 제1 동기 요청 명령 패킷의 송신 시간값으로 설정되는, 무선 센서 네트워크에서 시간 동기화 및 저전력 라우팅을 수행하기 위한 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 동기 패킷 생성부는,
    상기 제2 동기 요청 명령 패킷에 대응하는 동기 응답 패킷 및 동기 오류 복구를 위한 동기 응답 패킷을 생성하는, 무선 센서 네트워크에서 시간 동기화 및 저전력 라우팅을 수행하기 위한 장치.
  18. 제16항에 있어서, 동기화 수행부는,
    서로 다른 타임 스템프 값을 갖는 2개의 동기 패킷을 이용하여 네트워크의 시간 동기화를 수행하는 무선 센서 네트워크에서 시간 동기화 및 저전력 라우팅을 수행하기 위한 장치.
  19. 제16항에 있어서, 동기화 수행부는,
    상기 동기화 영역의 동기화를 관리하는 부모 노드로부터 서로 다른 시간에 전송된 2개의 동기화 요청 메시지 및 상기 2개의 동기화 요청 메시지의 송신 시간 정보에 의하여 네트워크의 시간 동기화를 수행하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크에서 시간 동기화 및 저전력 라우팅을 수행하기 위한 장치.
  20. 제16항에 있어서, 예약 패킷은,
    상기 데이터의 예약 전송 시간을 알리기 위한 예약 요청 패킷 및 상기 예약 요청 패킷에 대응하는 예약 응답 패킷 중 어느 하나임을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크에서 시간 동기화 및 저전력 라우팅을 수행하기 위한 장치.
  21. 제16항에 있어서,
    상기 네트워크 내의 모든 노드가 활성화되는 제1 시간구간에서 상기 예약 패킷을 브로드캐스트하는 송수신부를 더 포함하는 무선 센서 네트워크에서 시간 동기화 및 저전력 라우팅을 수행하기 위한 장치.
  22. 제21항에 있어서, 상기 송수신부는,
    상기 네트워크 내의 모든 노드가 비활성화되는 제2 시간구간의 미리 설정된 슬롯에서 상기 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크에서 시간 동기화 및 저전력 라우팅을 수행하기 위한 장치.
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