KR101539188B1 - Packet transferring method in multi hop node using ambient backscatter communication and m2m communication system using adhock network based on ambient backscatter communication - Google Patents
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Abstract
Description
이하 설명하는 기술은 엠비언트 백스케터 통신 기반의 네트워크에서 패킷을 전송하는 기법에 관한 것이다.The technique described below relates to a technique for transmitting packets in an ambient backscatter communication based network.
엠비언트 백스캐터(Ambient Backscatter)는 워싱턴대학 연구진이 2013년 개발한 무전력 통신 기법이다. 주변의 무선 신호를 (예: TV, 이동통신, WiFI 등) 평상시 에너지로 수집하고, 필요시에는 신호를 흡수하거나 반사하여 인접한 두 기기 간에 통신을 할 수 있다. 이러한 통신 환경은 상대적으로 약한 주변 무선 신호를 지속적으로 흡수하여 에너지로 저장할 수 있고 매우 작은 전력 소모로 정보를 송수신 할 수 있어야 한다.Ambient Backscatter is a zero-power communication technique developed by University of Washington researchers in 2013. The surrounding radio signals (eg, TV, mobile communication, WiFI, etc.) can be collected as usual energy, and if necessary, signals can be absorbed or reflected to communicate between two adjacent devices. Such a communication environment can continuously absorb relatively weak peripheral radio signals and store them as energy and transmit / receive information with very low power consumption.
종래의 (기존의) 백스캐터 대표 기술로는 수동 RFID가 있다. RFID 리더는 인접한 RFID 태그로 무선 신호를 통해 명령을 전송 한 후, RFID 태그로부터 정보를 수신하기 위해 고정된 세기의 무선 신호를 송신한다. RFID 태그는 수신한 에너지를 이용하여 자신의 ID 정보를 RFID 리더가 송신하는 무선 신호를 백스캐터하여 전달한다. RFID 를 활용한 다양한 응용 서비스가 있으며 지속적으로 성장하고 있다.There is a passive RFID as a representative technology of the conventional backscatter. An RFID reader transmits a command through a radio signal to an adjacent RFID tag, and then transmits a radio signal of a fixed strength to receive information from the RFID tag. The RFID tag uses the received energy to backscatter the wireless signal transmitted from the RFID reader to its ID information. There are various application services using RFID and it is growing steadily.
RFID 시스템은 모든 RFID 태그가 RFID 리더에게만 정보를 전달할 수 있고, RFID 태그와 RFID 리더는 통신 가능한 거리 내에 위치해야 하는 제한이 있다. 반면 워싱턴 대학이 공개한 엠비언트 백스캐터 통신은 임의의 두 개 기기가 주변 무선 신호를 사용하여 정보를 송수신할 수 있다. 그러나 두 기기가 통신 가능한 거리를 벗어나는 경우 통신이 불가능하다.The RFID system is limited in that all the RFID tags can transmit information only to the RFID readers, and the RFID tags and the RFID readers must be located within a communicable distance. On the other hand, the Ambient Backscatter communication of the University of Washington allows any two devices to send and receive information using the surrounding radio signals. However, if the two devices are out of the communication range, communication is impossible.
이하 설명하는 기술은 엠비언트 백스케터 통신 기법에 기반하여 멀티 홉을 갖는 네트워크를 구성하고, 멀티 홉 네트워크 또는 애드혹 네트워크에서 패킷을 전송하는 기법을 제안하고자 한다.The following description is based on an ambient backscatter communication technique, and a multi-hop network is constructed, and a packet transmission method is proposed in a multi-hop network or an ad hoc network.
이하 설명하는 기술의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The solutions to the technical problems described below are not limited to those mentioned above, and other solutions not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
엠비언트 백스캐터 통신 기반의 멀티 홉 노드에서 패킷을 전송하는 방법은 엠비언트 백스캐터 통신을 수행하는 제1 노드가 패킷을 전송하는 단계 및 엠비언트 백스캐터 통신을 수행하고, 상기 제1 노드와 1홉 거리에 있는 제2 노드가 상기 패킷을 수신하고, 수신한 신호에 보강 간섭이 일어나도록 시간 동기를 맞추어 수신한 상기 패킷을 주변 노드에 전송하는 단계를 포함한다.A method for transmitting a packet in a multi-hop node based on an ambient backscatter communication includes a first node performing an ambient backscatter communication and an ambient backscatter communication, Receiving the packet and transmitting the received packet to the neighboring node in time synchronization so that constructive interference occurs in the received signal.
상기 제2 노드는 수신한 신호에 보강 간섭이 일어나도록 시간 동기를 맞추어 수신한 상기 패킷을 반복적으로 전송할 수 있다.The second node may repeatedly transmit the received packet in time synchronization so that constructive interference occurs in the received signal.
상기 제2 노드는 거리의 기준이 되는 기준 노드로부터의 홉거리가 제1 노드보다 작거나 또는 작거나 같은 경우에 수신한 상기 패킷을 주변 노드에 전송할 수 있다.The second node can transmit the received packet to the neighboring node when the hop distance from the reference node, which is a distance reference, is smaller than or equal to the first node.
엠비언트 백스캐터 통신을 수행하는 애드혹 네트워크를 포함하는 사물 통신 시스템은 정보를 수집하고 상기 정보를 포함하는 패킷을 전송하는 센서 장치, 상기 센서 장치와 1홉 거리에서 엠비언트 백스캐터 통신을 수행하면서 상기 패킷을 수신하고, 수신한 신호에 보강 간섭이 일어나도록 시간 동기를 맞추어 수신한 패킷을 전송하는 제1 중계 노드, 상기 제1 중계 노드와 1홉 거리에서 엠비언트 백스캐터 통신을 수행하면서 상기 패킷을 수신하고, 수신한 신호에 보강 간섭이 일어나도록 시간 동기를 맞추어 수신한 패킷을 전송하는 제2 중계 노드 및 상기 제2 중계 노드를 경유하여 상기 패킷을 수신하는 목적 노드를 포함한다.An object communication system including an ad hoc network for performing ambient backscatter communication includes a sensor device for collecting information and transmitting a packet including the information, an ambient backscatter communication device for performing ambient backscatter communication with the sensor device at a one- A first relay node for receiving the packet and transmitting the received packet in time synchronization so as to cause constructive interference with the received signal; a second relay node for receiving the packet while performing ambient backscatter communication with the first relay node at a one- A second relay node for transmitting the received packet in time synchronization so that constructive interference occurs in the received signal, and a destination node for receiving the packet via the second relay node.
상기 센서 장치는 사물 통신 시스템에서 사용하는 무선 신호가 아닌 외부 무선 신호를 수신하여 상기 외부 무선 신호에 포함된 에너지를 전력으로 사용한다.The sensor device receives an external wireless signal, not the wireless signal used in the object communication system, and uses the energy contained in the external wireless signal as electric power.
상기 제1 중계 노드 또는 상기 제2 중계 노드 중 적어도 하나는 수신한 신호에 보강 간섭이 일어나도록 시간 동기를 맞추어 상기 수신한 패킷을 반복적으로 전송할 수 있다.At least one of the first relay node and the second relay node may repeatedly transmit the received packet in time synchronization so that constructive interference occurs in the received signal.
상기 제1 중계 노드 또는 상기 제2 중계 노드 중 적어도 하나가 복수이고, 복수의 중계 노드는 수신한 신호에 보강 간섭이 일어나도록 시간 동기를 맞추어 수신한 상기 패킷을 반복적으로 전송하되, 상기 복수의 중계 노드에 포함되는 노드 중 적어도 하나는 중계 노드의 개수, 전송의 반복 횟수, 상기 복수의 중계 노드에 속한 각 노드의 전송에 소요되는 전력, 상기 복수의 중계 노드에 속한 각 노드의 잔여 전력 및 상기 복수의 중계 노드에 속한 각 노드의 전력 충전율 중 적어도 하나를 고려하여 상기 복수의 중계 노드에 포함되는 나머지 노드와 다른 순서에 상기 패킷을 전송할 수 있다.Wherein at least one of the first relay node and the second relay node is a plurality of relay nodes, the plurality of relay nodes repeatedly transmit the received packet in time synchronization so that constructive interference occurs in the received signal, Wherein at least one of the nodes included in the node includes at least one of a number of relay nodes, a repetition number of transmissions, a power required for transmission of each node belonging to the plurality of relay nodes, a remaining power of each node belonging to the plurality of relay nodes, The packets may be transmitted in a different order from the remaining nodes included in the plurality of relay nodes in consideration of at least one of the power charging rates of the respective nodes belonging to the relay node.
이하 설명하는 기술은 엠비언트 백스케터 통신 기법에 기반하여 별도의 전력을 사용하지 않고도 패킷을 먼거리에 있는 노드에 전달하게 한다. 이하 설명하는 기술을 활용하면 사물 통신, 센서 네트워크 등에서 에너지를 소비하지 않는 네트워크 구성이 가능하다.The technique described below is based on the ambient backscatter communication technique, which allows a packet to be forwarded to a node at a distance without using additional power. Using the techniques described below, it is possible to construct a network that does not consume energy in object communication, sensor networks, and the like.
이하 설명하는 기술의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the techniques described below are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 엠비언트 백스케터 통신 기반의 노드를 포함하는 통신 시스템에 대한 예이다.
도 2는 도 1의 통신 시스템에서 패킷을 전송하는 동작에 대한 예이다.
도 3은 도 1의 통신 시스템에서 패킷을 전송하는 동작에 대한 다른 예이다.
도 4는 도 1의 통신 시스템에서 패킷을 반복적으로 전송하는 동작에 대한 예이다.
도 5는 엠비언트 백스케터 통신 기반의 사물 통신 시스템에 대한 예이다.
도 6은 엠비언트 백스케터 통신 기반의 통신 시스템에서 패킷이 전달되는 예이다.1 is an example of a communication system including an ambient backscatter communication based node.
2 is an example of an operation of transmitting a packet in the communication system of Fig.
3 is another example of an operation for transmitting a packet in the communication system of Fig.
4 is an example of an operation for repeatedly transmitting a packet in the communication system of Fig.
FIG. 5 shows an example of an object communication system based on ambient backscatter communication.
FIG. 6 shows an example in which packets are transmitted in a communication system based on ambient backscatter communication.
이하 설명하는 기술은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 이하 설명하는 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이하 설명하는 기술의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The following description is intended to illustrate and describe specific embodiments in the drawings, since various changes may be made and the embodiments may have various embodiments. However, it should be understood that the following description does not limit the specific embodiments, but includes all changes, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the following description.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 이하 설명하는 기술의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.The terms first, second, A, B, etc., may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms, but may be used to distinguish one component from another . For example, without departing from the scope of the following description, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
본 명세서에서 사용되는 용어에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 해석되지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함한다" 등의 용어는 설시된 특징, 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.As used herein, the singular " include "should be understood to include a plurality of representations unless the context clearly dictates otherwise, and the terms" comprises & , Parts or combinations thereof, and does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, components, components, or combinations thereof.
도면에 대한 상세한 설명을 하기에 앞서, 본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능 별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다. 따라서, 본 명세서를 통해 설명되는 각 구성부들의 존재 여부는 기능적으로 해석되어야 할 것이며, 이러한 이유로 이하 설명하는 기술의 엠비언트 백스캐터 통신 기반의 멀티 홉 노드를 포함하는 통신 시스템(100) 및 엠비언트 백스캐터 통신 기반의 애드혹 네트워크를 포함하는 사물 통신 시스템(300)에 따른 구성부들의 구성은 이하 설명하는 기술의 목적을 달성할 수 있는 한도 내에서 대응하는 도면과는 상이해질 수 있음을 명확히 밝혀둔다.Before describing the drawings in detail, it is to be clarified that the division of constituent parts in this specification is merely a division by main functions of each constituent part. That is, two or more constituent parts to be described below may be combined into one constituent part, or one constituent part may be divided into two or more functions according to functions that are more subdivided. In addition, each of the constituent units described below may additionally perform some or all of the functions of other constituent units in addition to the main functions of the constituent units themselves, and that some of the main functions, And may be carried out in a dedicated manner. Accordingly, the existence of each component described in the present specification should be interpreted as a function. For this reason, the
또, 방법 또는 동작 방법을 수행함에 있어서, 상기 방법을 이루는 각 과정들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 과정들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
Also, in performing a method or an operation method, each of the processes constituting the method may take place differently from the stated order unless clearly specified in the context. That is, each process may occur in the same order as described, may be performed substantially concurrently, or may be performed in the opposite order.
이하에서는 도면을 참조하면서 엠비언트 백스캐터 통신 기반의 멀티 홉 노드를 포함하는 통신 시스템(100) 및 엠비언트 백스캐터 통신 기반의 애드혹 네트워크를 포함하는 사물 통신 시스템(300)에 관하여 구체적으로 설명하겠다.Hereinafter, the
전술한 바와 같이 이하 설명하는 기술은 워싱턴 대학이 공개한 백스캐터 통신 기법에 기반한다. 도 1은 엠비언트 백스케터 통신 기반의 노드를 포함하는 통신 시스템(100)에 대한 예이다. 도 1의 하단에는 몇 개의 노드가 특정 데이터 패킷을 백스캐터 (backscatter) 기술을 통해 전달하는 예를 도시한다.As described above, the technique described below is based on a backscatter communication technique disclosed by the University of Washington. 1 is an illustration of a
도 1의 하단에서 최초 데이터를 전송하는 노드(1)를 소스 노드라는 의미로 S로 표시하였고, 최종적으로 데이터를 전달받는 노드(10)를 타겟 노드라는 의미로 T로 표시하였다. 그리고 다른 노드(5,6 및 7)는 중계 노드라는 의미로 R이라고 표시하였다.1, the
도 1의 노드는 서로 다른 부호 번호 또는 기호를 갖고 있으나, 하드웨어적으로 동일한 노드일 수 있다. 또는 데이터를 수집하는 노드(1)와 데이터를 중계하는 노드(5,6 및 7)가 서로 다른 구성을 가질 수도 있다. 데이터를 최종적으로 전달받는 노드(10)는 중계 노드와 같은 장치일 수도 있고, 다른 네트워크에 데이터를 전달하기 위한 게이트웨이 장치 또는 AP일 수도 있고, 네트워크에 연결되어 데이터를 수집하는 서버 장치 내지 데이터베이스 장치일 수도 있다.The nodes in Fig. 1 have different code numbers or symbols, but they can be hardware identical nodes. Alternatively, the
도 1의 노드는 자체적인 전력 공급 장치(배터리)가 없는 네트워크 장치이다. 최소한 데이터 전달에 관여하는 노드(1, 5,6 및 7)는 엠비언트 백스캐터 통신 기법을 사용하는 장치에 해당한다. 경우에 따라서는 도 1에서 데이터를 최종 수집한 노드(10)도 엠비언트 백스캐터 통신 기법을 사용하는 장치일 수 있다.The node in Figure 1 is a network device without its own power supply (battery). At least the nodes (1, 5, 6 and 7) involved in data transfer correspond to devices using the ambient backscatter communication technique. In some cases, the
엠비언트 백스캐터 통신 기법을 사용하는 노드는 노드가 수신하는 무선 신호를 수집하여 에너지(전력)를 저장하고, 저장된 에너지를 이용하여 데이터를 송수신한다. 도 1에서는 TV 중계기에서 전송하는 신호, 이동통신 기지국에서 전송하는 신호 및 인접한 와이파이 AP가 전송하는 신호, 무선 전력 전송(WPT: Wireless Power Transmission) 신호를 무선 신호의 예로 도시하였다. 백스케터 통신 기법은 현재 노드가 위치한 주변에서 들을 수 있는 무선 신호를 에너지원으로 사용하는 것이 특징이다. 따라서 도 1의 노드는 무선 신호를 에너지원으로 저장하기 위한 모듈이 필요하다. 엠비언트 백스캐터 통신 원리에 대해서는 자세한 설명은 생략하기로 한다.A node using an ambient backscatter communication method collects radio signals received by a node, stores energy (power), and transmits / receives data using stored energy. In FIG. 1, a signal transmitted from a TV repeater, a signal transmitted from a mobile communication base station, a signal transmitted by an adjacent Wi-Fi AP, and a wireless power transmission (WPT) signal are shown as examples of radio signals. The backscatter communication technique is characterized by using a radio signal that can be heard around the current node as an energy source. Thus, the node of Figure 1 needs a module for storing the radio signal as an energy source. A detailed description of the principle of the ambient backscatter communication will be omitted.
한편 노드(6)가 엠비언트 백스캐터 방식으로 패킷을 전송하는 경우, 노드 (6)가 전송하는 신호를 수신하는 노드(7)는 노드 (6)으로부터 전송된 신호 자체를 에너지원으로 사용할 수도 있다. 즉, 통신 시스템(100)에서 노드는 다른 노드가 전송하는 신호도 에너지원으로 사용할 수도 있다.
On the other hand, when the
이후 노드가 전달하는 데이터는 특정한 규격을 갖는 패킷이라고 전제하고 설명한다. 이하 다수의 엠비언트 백스캐터 통신 기반의 노드가 멀티 홉으로 존재하는 시스템에서 패킷을 전달하는 기법을 제안하고자 한다.
It is assumed that the data transmitted by the node is a packet having a specific standard. Hereinafter, it is proposed to transmit a packet in a multi-hop system where a plurality of ambient backscatter communication nodes are present.
도 2는 도 1의 통신 시스템(100)에서 패킷을 전송하는 동작에 대한 예이다. 엠비언트 백스캐터 통신 기반의 노드는 패킷을 엠비언트 백스캐터 방식으로 다른 노드에 패킷을 전달한다. 이하 패킷을 전송한다는 표현 내지 전달한다는 표현은 모두 엠비언트 백스캐터 방식을 전제로 한다. 제한된 에너지를 사용하여 패킷을 전달하기 때문에 패킷이 전달되는 거리는 일정한 제한이 있을 수 밖에 없다. 한편 노드가 패킷을 전달하는 신호는 특정한 파형을 갖는 아날로그 신호에 해당한다. Fig. 2 is an example of an operation for transmitting a packet in the
패킷을 포함하는 신호를 수신한 복수의 노드 중 누가 언제 전달 할지 효율적으로 결정해야 한다. 대표적인 분산 무선 채널 접근 기술로 CSMA/CA 방식이 있지만 개별적인 전송 시도로 인해 충돌이 발생할 수 있고 무선 채널 고유의 문제인 은닉 노드 문제(hidden node problem)으로 인한 충돌은 피하기 위해 컨트롤 오버헤드가 요구된다. 통신 시스템(100)에서는 수신한 신호를 복수의 노드가 정확하게 동시에 전송함으로써 충돌이 아닌 보강 간섭(constructive interference) 효과를 사용하여 주변 노드들이 정확히 수신할 수 있도록 한다.It is necessary to efficiently determine when and from among a plurality of nodes that have received the signal including the packet. The CSMA / CA scheme is a typical distributed radio channel access technology, but collision can occur due to individual transmission attempt and control overhead is required to avoid collision due to a hidden node problem (inherent problem of radio channel). In the
도 2에서는 각 노드가 수신한 패킷을 한번만 전송하는 예를 도시한다. 도 2에서 점선 원으로 도시한 것은 하나의 노드가 백스캐터 방식으로 패킷을 전달할 수 있는 영역을 도시한 것이다. FIG. 2 shows an example in which a packet received by each node is transmitted only once. In FIG. 2, a dotted circle shows an area where one node can transmit a packet in a backscatter manner.
도 2(a)를 살펴보면, 타임 슬롯(time slot) '0'에 노드 1이 패킷을 전송한다. 노드 1이 전송한 패킷은 노드 2 및 노드 3에 전달된다. 도 2(b)를 살펴보면 타임 슬롯 '1'에 노드 2 및 노드 3이 각각 수신한 패킷을 동시에 전송한다. 노드 2가 전송한 패킷은 노드 1, 노드 3 및 노드 5에 전달되고, 노드 3이 전송한 패킷은 노드 1, 노드 2 및 노드 4에 전달된다. 도 2(c)를 살펴보면, 타임 슬롯 '2'에 노드 4 및 노드 5가 수신한 패킷을 전송한다. 노드 4가 전송한 패킷은 노드 3 및 노드 5에 전달되고, 노드 5가 전송한 패킷은 노드 2 및 노드 4에 전달된다. 결국 1홉 거리에 있는 노드에 패킷을 엠비언트 백스캐터 방식으로 전송하여 모든 노드에 패킷이 전달된다.
Referring to FIG. 2 (a),
도 3은 도 1의 통신 시스템(100)에서 패킷을 전송하는 동작에 대한 다른 예이다. 도 3에서는 각 노드가 신뢰성을 높이기 위해 수신한 패킷을 두번 반복하여 전송하는 예를 도시한다. FIG. 3 is another example of an operation for transmitting a packet in the
도 3(a)를 살펴보면, 타임 슬롯(time slot) '0'에 노드 1이 패킷을 전송한다. 노드 1이 전송한 패킷은 노드 2 및 노드 3에 전달된다. 다만 이때 노드 3이 패킷을 수신하지 못했다고 가정한다. 노드 3에 에너지가 부족하거나 간섭이 발생하여 패킷을 정상적으로 수신하지 못할 수 있을 것이다.Referring to FIG. 3 (a), the
도 3(b)를 살펴보면, 타임 슬롯(time slot) '1'에 노드 2가 패킷을 전송하고, 노드 2가 전송한 패킷을 노드 1, 노드 3 및 노드 5에 전달된다.Referring to FIG. 3B, a
도 3(c)를 살펴보면, 타임 슬롯(time slot) '2'에 노드 1, 노드 3 및 노드 5가 패킷을 동시에 전송한다. 노드 1은 두번째 전송을 반복하고 있는 것이다. 반복되는 전송은 도 3에서 굵은색 실선으로 도시하였다. 노드 3이 전송한 패킷은 노드 1, 노드 2 및 노드 4에 전달되고, 노드 5가 전송한 패킷은 노드 2 및 노드 4에 전달된다.Referring to FIG. 3 (c),
도 3(d)를 살펴보면, 타임 슬롯(time slot) '3'에 노드 2가 두번째 전송을 수행하고, 동시에 노드 4가 패킷을 전송하고 있다. 노드 4가 전송한 패킷은 노드 3 및 노드 5에 전달된다.Referring to FIG. 3 (d), the
도 3(e)를 살펴보면, 타임 슬롯(time slot) '4'에 노드 3 및 노드 5가 두번째 전송을 반복한다. 도 3(f)를 살펴보면, 타임 슬롯(time slot) '5'에 노드 4가 두번째 전송을 하고 있다.Referring to FIG. 3 (e),
도 3과 같이 각 노드가 전송을 반복하게 되면 주변 노드에서 패킷을 전달받지 못하는 상황이 발생하더라도, 전체 노드에 패킷이 전달될 가능성이 높아지게 된다. 반복 횟수는 노드의 성능, 노드 간의 거리, 노드의 잔여 에너지 등에 따라 설정될 수 있을 것이다.
As shown in FIG. 3, if each node repeats transmission, even if a situation occurs in which a neighbor node can not receive a packet, there is a high possibility that a packet is delivered to all nodes. The number of iterations can be set according to the performance of the node, the distance between the nodes, the residual energy of the node, and so on.
도 4는 도 1의 통신 시스템(100)에서 패킷을 반복적으로 전송하는 동작에 대한 예이다.FIG. 4 is an example of an operation for repeatedly transmitting a packet in the
도 4(a)는 도 1의 통신 시스템(100)의 다른 예를 도시하고 있다. 노드 S(1)로부터 신호를 최초 수신하는 노드가 모두 4개인 예를 도시한다. 즉, 노드 S(1)로부터 1홉 거리에 있는 노드(R1-1, R1-2, R1-3, R1-4)가 복수 개인 경우이다. Fig. 4 (a) shows another example of the
통신 시스템(100)에서 특정 노드와 거리가 1홉인 노드는 복수 개일 수 있다. 도 4(a)와 같이 노드 S(1)와 1홉 거리에 있는 노드(5)가 복수 개일 수도 있다. 또한 노드(5)와 1홉 거리에 있는 노드(6)가 복수 개일 수도 있고, 노드 (6)과 1홉 거리에 잇는 노드(7)이 복수 개일 수도 있다. 설명의 편의를 위해 도 4(a)와 같이 노드 S(1)과 1홉 거리에 있는 노드(5)가 복수 개인 경우를 예로 설명한다.In the
도 4(a)를 살펴보면 노드 S(1)와 1홉 거리에 있는 4개의 노드는 R1-1, R1-2, R1-3 및 R1-4이다. 설명의 편의를 위해 노드 S(1)와 1홉 거리에 있는 4개의 노드를 제1 레벨 노드라고 명명한다. 최초 패킷을 전송하는 노드와의 거리에 따라 노드(5)는 제1 레벨 노드이고, 노드(6)는 제2 레벨 노드이며, 노드(7)는 제3 레벨 노드라고 명명한다.Referring to FIG. 4 (a), four nodes at a distance of one hop from the node S (1) are R1-1, R1-2, R1-3, and R1-4. For convenience of explanation, four nodes at a distance of one hop from the node S (1) are referred to as a first level node. The
도 4(a)와 같이 제1 레벨 노드가 복수인 경우, 제1 레벨 노드에 속한 노드는 반복적으로 신호를 전송하는 과정을 협력적으로 수행할 수 있다. 예컨대, 제1 레벨 노드를 개수에 따라 몇 개의 그룹으로 나눌 수 있다. 제1 그룹은 노드 R1-1 및 노드 R1-2를 포함하고, 제2 그룹은 노드 R1-3 및 노드 R1-4를 포함한다고 가정한다. 도 4(b)는 제1 그룹 노드와 제2 그룹 노드가 서로 순서를 번갈아 가면서 신호를 전송하는 예를 설명한다. 도 4(b)에서 가로축 순서는 전송되는 순서를 의미한다. 결국 도 4(b)는 제1 그룹(노드 R1-1 및 노드 R1-2)와 제2 그룹(노드 R1-3 및 노드 R1-4)가 자신이 수신한 신호에 보강 간섭이 일어나는 주기에 맞추어 서로 순서를 번갈아가면서 신호를 전송하는 예이다.As shown in FIG. 4 (a), when there are a plurality of first level nodes, a node belonging to the first level node can cooperatively perform a process of repeatedly transmitting signals. For example, the first level nodes may be divided into several groups according to the number. It is assumed that the first group includes the node R1-1 and the node R1-2, and the second group includes the node R1-3 and the node R1-4. 4B illustrates an example in which signals are transmitted while the first group node and the second group node alternate in order. In Fig. 4 (b), the abscissa indicates the order of transmission. 4 (b) shows a case where the first group (node R1-1 and node R1-2) and the second group (node R1-3 and node R1-4) It is an example of transmitting a signal with alternating order.
같은 레벨에 속한 노드가 신호를 협력적으로 전송하면, 각 노드의 소비 전력을 줄일 수 있다. 다만 각 노드는 주변 무선 신호를 수집하여 전력을 저장하게 되므로 수신하는 신호의 강도, 전력의 수집율, 신호 전송에 소비되는 전력, 전송해야 하는 신호의 종류 및 수 등에 따라 서로 다른 전력을 보유할 수 있다. If a node belonging to the same level cooperatively transmits a signal, the power consumption of each node can be reduced. However, since each node collects the surrounding radio signals and stores the power, they can have different power depending on the strength of the received signal, the collection rate of power, the power consumed in signal transmission, the type and number of signals to be transmitted, have.
따라서 같은 레벨에 속한 노드 중 적어도 하나는 같은 레벨에 속한 노드의 개수, 전송의 반복 횟수, 같은 레벨에 속한 각 노드의 전송에 소요되는 전력, 같은 레벨에 속한 각 노드의 잔여 전력 및 같은 레벨에 속한 각 노드의 전력 충전율 중 적어도 하나를 고려하여 전송을 수행할 수 있다. 이와 같은 방식이 에너지 소비 측면에서는 더욱 효율적일 수 있다. Therefore, at least one of the nodes belonging to the same level belongs to the same level, the number of repetition of transmission, the power required for transmission of each node belonging to the same level, the remaining power of each node belonging to the same level, The transmission can be performed considering at least one of the power charging rates of the respective nodes. This approach can be more efficient in terms of energy consumption.
도 4(c)는 상기 기준을 고려하여 제1 레벨에 속한 노드들이 전송을 반복하는 하나의 예를 설명한다. 최초 R1-1 및 R1-3이 제1 반복 전송을 수행하고, R1-4가 제1 반복 전송을 하고, R1-1이 제3 반복 전송을하고, R1-3 및 R1-4가 제4 반복 전송을 하며, 마지막으로 R1-2가 제5 반복 전송을 수행한다.FIG. 4 (c) illustrates an example in which nodes belonging to the first level repeat transmission in consideration of the above criteria. The first R1-1 and R1-3 perform the first iteration, R1-4 performs the first iteration, R1-1 performs the third iteration, and R1-3 and R1-4 perform the fourth iteration And finally, R1-2 performs the fifth iteration transmission.
제1 레벨에 속한 노드들이 타임 슬롯에서 연속적으로 전송을 반복적으로 수행하기 위해서는 각 노드들이 각 노드의 충전율, 잔여 전력, 전송에 소비되는 전력 등과 같은 기준 변수를 공유하는 것이 바람직하다. 또한 제1 레벨에 속한 어느 하나의 노드가 제어 노드의 역할을 수행할 수도 있을 것이다.In order for the nodes belonging to the first level to repeatedly perform transmission continuously in the time slot, it is preferable that each node share a reference variable such as a charging rate, a residual power, a power consumed in transmission, and the like of each node. Also, one of the nodes belonging to the first level may serve as a control node.
그러나 전송 반복이 반드시 끊임 없이 수행되어야 하는 것이 아니다. 따라서 각 노드는 자신의 잔여 전력, 전송에 소비되는 전력, 충전율 등을 고려하여 자신이 전송이 가능한 시점에 개별적으로 신호를 전송할 수도 있을 것이다.
However, transfer iteration does not necessarily have to be done continuously. Therefore, each node may transmit a signal separately at a time when it is possible to transmit it considering its own residual power, power consumed in transmission, charge rate, and the like.
도 5는 엠비언트 백스케터 통신 기반의 사물 통신 시스템(300)에 대한 예이다. 도 5는 도 1의 통신 시스템(100)을 사물 통신에 적용한 예에 해당한다. 도 5에서 소스 노드는 정보를 센싱(sensing)하는 센서 장치이고, 중계 노드는 정보를 중계하는 장치이고, 목적 노드는 정보를 수집하는 장치이다.FIG. 5 shows an example of an
도 5에서는 일정한 정보를 센싱하는 센서 장치를 M으로 표시(311, 312 및 313)하였고, 센싱한 정보를 중계하는 장치를 R로 표시(321 내지 326)하였고, 최종적으로 정보를 수집하는 장치(350)를 도시하였다. 정보를 수집하는 장치(350)는 수집한 정보를 가공 또는 저장하는 서버 등에 해당한다. 나아가 정보를 수집하는 장치(350)는 수집한 정보를 다른 네트워크에 전달하기 위한 게이트웨이 장치 또는 AP 장치일 수도 있다.In FIG. 5, a sensor device for sensing certain information is indicated by M (311, 312 and 313), a device for relaying the sensed information is indicated by R (321 to 326), and finally a device for collecting information ). The
한편 중계 장치 R(312 내지 326)은 정보를 중계하는 기능만을 수행하는 장치일 수도 있고, 센서 장치와 같이 정보를 수집하는 기능도 수행할 수 있다. 후자의 경우 센서 장치 M과 중계 장치 R은 동일한 하드웨어를 갖는 장치일 것이다. 이 경우 사물 통신 시스템(300)은 센서 장치를 이용한 애드혹(Ad-Hoc) 네트워크에 해당할 것이다.On the other hand, the relay apparatus R (312 to 326) may be a device that performs only a function of relaying information, or may collect information as a sensor device. In the latter case, the sensor device M and the relay device R may be devices having the same hardware. In this case, the
최종 정보를 수집하는 장치(350)는 하나 혹은 다수가 존재할 수 있으며 그 위치 역시 미리 알려졌거나 알려지지 않을 수 있다. 센서 장치 M은 자신이 수집한 정보를 전송하면, 1홉 거리에 있는 노드인 중계 장치가 수신할 수 있다. 센서 장치가 전송한 신호를 수신한 중계 장치는 도 2에서 설명한 것과 같이 보강 간섭이 일어나도록 수신한 신호를 전송한다. One or
사물 통신 시스템(300)은 신호 전달 방식에 따라 크게 세 가지로 나뉠 수 있다. 첫 번째는 항상 모든 노드에게로 플러딩(flooding)하는 방식으로 중간 노드들은 자신의 전력 상황에 따라 전달한다. 두 번째는 최초 신호만 네트워크 전체로 플러딩 하고 목적지 노드가 응답 신호를 보내주면 그 역방향에 존재하는 중간 노드들만 신호 전달에 참가를 한다. 세 번째는 목적지 노드가 주기적으로 신호를 보내고 해당 신호가 전체 네트워크로 플러딩되어 중간 노드들은 목적지의 라우팅 정보 (목적지 까지 거리 정보 등)를 기억한다. 중간 노드가 특정 목적지로 향하는 신호를 받으면 미리 설정된 라우팅 정보에 따라 전달 여부를 판단한다.The
도 5에 대한 설명으로 돌아가서 센서 장치 M1(311)는 센싱한 정보를 포함하는 신호를 전송하고, M1(311)과 1홉 거리에 있는 중계 장치 R1(321)이 수신한 신호를 재차 전송한다. 이때 R1(321)은 수신한 신호가 보강 간섭될 수 있도록 신호를 반복적으로 전송할 수도 있다. R1(321)이 전송한 신호(M1의 신호에 보강 간섭된 신호)는 R1(321)과 1홉 거리에 잇는 R3(323) 및 R4(324)에 전달된다. 이때 R3(323) 및 R4(324)는 도 4에 설명한 것과 같이 협력적으로 전송을 반복할 수 있다. R3(323) 및/또는 R4(324)가 전송한 신호는 R6(326)을 거쳐 수집 장치(350)에 전달된다. 다른 센서 장치 M2(312) 및 M3(313)에서 센싱한 정보도 유사한 방식으로 수집 장치(350)에 전달된다.Returning to the description of FIG. 5, the
도 5를 살펴보면, 각 중계 장치는 서로 다른 센서 장치로부터 전달되는 신호를 수신할 수 있다. 예컨대, R4(324)는 M1(311)과 M2(312)로부터 2홉 거리에 있는 중계 장치이고, M3(313)으로부터 1홉 거리에 있는 중계 장치에 해당한다. R4(324)는 결국 도 5에 도시된 모든 센서 장치(311, 312, 313)가 센싱하는 신호를 수신하여 전송할 수 있다. 다만 이 경우 R4(324)는 잦은 전송으로 수집한 전력이 고갈될 수도 있다. Referring to FIG. 5, each relay device can receive signals transmitted from different sensor devices. For example,
따라서 반복적으로 전송을 수행하는 노드는 자신의 전력을 효율적으로 관리해야 한다. (1) 예컨대, R4(324)는 반복적으로 전송을 수행하는 과정을 수행하지 않고, 수신한 새로운 신호에 대해서만 1회 전송을 수행할 수 있다. (2) 나아가 사물 통신 시스템(300)에서 최초 센서 장치로부터 수집 장치까지의 경로가 확정되고, 각 경로가 라우팅 테이블과 같은 형태로 R4(324)에 관리된다면 R4(324)는 자신이 반드시 전송하지 않아도 되는 신호를 알 수도 있다. 예컨대, M1(311)으로부터 전달되는 신호 또는 M3(313)으로부터 전달되는 신호는 대체 경로가 존재한다. 이 경우 R4(324)는 M2(312)로부터 전달되는 신호만을 전송하게 설정될 수도 있다.
Therefore, nodes that perform repetitive transmission must manage their own power efficiently. (1) For example, the
도 6은 엠비언트 백스케터 통신 기반의 통신 시스템(400)에서 패킷이 전달되는 예이다.6 is an example in which a packet is transmitted in the
도 6에서 M1(411) 및 M2(412)는 센서와 같이 특정 정보를 센싱하는 정보 센싱 장치이고, R(421 내지 427)은 패킷을 중계하는 중계 노드에 해당하고, C(450)는 최종적으로 정보를 취합하는 정보 수집 장치에 해당한다. 도 6에서 각 노드는 도 2 내지 도 4에서 설명한 방식에 따라 패킷을 전송하는 방식으로 데이터를 전달한다. In FIG. 6,
도 6(a)에서 정보 수집 장치 C(450)는 일정한 패킷을 전송하면서 전체 네트워크로 패킷을 전달한다. 이 과정을 통해 각 노드는 정보 수집 장치 C(450)로부터 홉 거리가 얼마나 되는지 파악할 수 있다. 예컨대, R6(426) 또는/및 R7(427)은 정보 수집 장치 C(450)로부터 1홉 거리에 있다. R3(423) 및 R4(424)는 각각 R6(426) 및 R7(427)로부터 1홉 거리에 있기에 정보 취합 장치 C(450)로부터는 2홉 거리에 있다. In FIG. 6A, the information collecting
한편 서로 1홉 거리에 있는 노드 R6(426)가 정보 수집 장치 C(450)로부터 수신한 패킷을 R7(427)에 전달하는 경우 R7(427)는 정보 수집 장치 C(450)로버터 2홉 거리에 있는 노드 일 수 있으나, 이와 같은 경우를 배제하기 위하여 자신이 이미 수신한 패킷을 수신하는 경우 홉 거리를 늘리지 않는 것으로 전제한다. 따라서 R6(426) 및 R7(427)는 각각 정보 수집 장치 C(450)로부터 1홉 거리를 갖는 것으로 결정한다. Meanwhile, when the
이러한 방식으로 정보 수집 장치 C(450)가 임의의 패킷을 전송하여 전체 네트워크의 각 노드에 대한 홉거리를 파악할 수 있다. 도 6에서 노드의 하단에 기재한 숫자가 정보 수집 장치 C(450)로부터의 홉 거리이다. 각 노드는 라우팅 테이블에 정보 수집 장치 C(450)로부터의 홉 거리를 저장한다. In this manner, the information collecting
이후 각 노드는 저장한 홉 거리를 이용하여 자신이 수신한 패킷을 다시 전송할 것인지 여부를 결정할 수 있다. 도 6(b)를 예로 들어 설명하고자 한다. 도 6(b)에서 각 노드는 현재 수신한 패킷을 전송한 노드(이전 노드라고 명함)의 홉거리가 자신의 홉 거리보다 큰 경우 또는 크거나 같은 경우에 패킷을 전송한다. 즉, 패킷을 이전 노드 보다 정보 수집 장치 C(450)로부터의 거리가 같거나 작은 노드만이 패킷을 전송한다. 이는 패킷이 정보 전달 방향이 아닌 반대 방향으로 전달되는 것을 막기 위한 것이고, 동시에 불필요한 에너지 소비를 줄이기 위한 것이다.
Each node can then determine whether to retransmit the received packet using the stored hop distance. 6 (b). In FIG. 6 (b), each node transmits a packet when the hop distance of a node that has transmitted a currently received packet (called a previous node) is greater than or equal to its own hop distance. That is, only the node having the same or smaller distance from the information collecting device C (450) than the previous node transmits the packet. This is to prevent packets from being transmitted in the opposite direction, not in the direction of information transfer, and at the same time to reduce unnecessary energy consumption.
정보 센싱 장치 M2(412)는 자신이 센싱한 정보를 패킷 형태로 전송한다. 정보 센싱 장치 M2(412)가 전송한 패킷은 1홉 거리에 있는 중계 노드 R2(422)가 수신한다. 중계 노드 R2(422)는 이전 노드인 정보 센싱 장치 M2(412)의 홉 거리가 4이고 자신의 홉 거리가 3이므로, 수신한 패킷을 전송한다. The information
중계 노드 R2(422)가 전송한 패킷을 각각 중계 노드 R4(424) 및 중계 노드 R5(425)에 전달된다. And the packets transmitted by the
중계 노드 R4(424) 및 중계 노드 R5(425)는 각각 수신한 패킷을 전송한다. 이전 노드인 중계 노드 R2(422)의 홉 거리보다 자신의 홉거리가 작기 때문이다.The
한편 중계 노드 R4(424) 및 중계 노드 R5(425)는 각각 서로 전송한 패킷을 수신할 수 있다. 전송 할지 여부에 대한 기준을 이전 노드의 홉 거리가 자신 보다 큰 경우로 설정하면 중계 노드 R5(425)는 중계 노드 R4(424)가 전송한 노드를 더 이상 전송하지 않는다. 만약 전송 할지 여부에 대한 기준을 이전 노드의 홉 거리가 자신 보다 크거나 같은 경우로 설정하면 중계 노드 R5(425)는 중계 노드 R4(424)가 전송한 패킷을 다시 전송할 것이다. 도 6(b)에서는 전송 할지 여부에 대한 기준을 이전 노드의 홉 거리가 자신 보다 크거나 같은 경우로 설정했다고 가정한다.Meanwhile, the
중계 노드 R4(424) 및 중계 노드 R5(425)가 전송한 패킷은 중계 노드 R7(427)에 전달되고, 중계 노드 R7(427)이 전송한 패킷은 중계 노드 R6(426) 및 정보 취합 노드 C(450)에 전달된다. 한편 중계 노드 R6(426)은 중계 노드 R7(427)로부터 수신한 패킷을 전송하여 정보 수집 노드 C(450)에 전달할 수 있다.
The packet transmitted by the
본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 전술한 기술에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 전술한 기술의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 전술한 기술의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.It should be noted that the present embodiment and the drawings attached hereto are only a part of the technical idea included in the above-described technology, and those skilled in the art will readily understand the technical ideas included in the above- It is to be understood that both variations and specific embodiments which can be deduced are included in the scope of the above-mentioned technical scope.
100 : 엠비언트 백스케터 통신 기반의 노드를 포함하는 통신 시스템
1, 5, 6, 7, 10: 노드
1 : 소스 노드 5, 6, 7 : 중계 노드
10 : 목적 노드
300 : 엠비언트 백스케터 통신 기반의 사물 통신 시스템
311, 312, 313 : 센서 장치
321, 322, 323, 324, 325, 326 : 중계 장치
350 : 수집 장치
400 :엠비언트 백스케터 통신 기반의 통신 시스템
411, 412 : 정보 센싱 장치
421, 422, 423, 424, 425, 426, 427 : 중계 노드
450 : 정보 수집 장치100: communication system including nodes based on ambient backscatter communication
1, 5, 6, 7, 10: Node
1:
10: destination node
300: Ambient backscatter communication based object communication system
311, 312, 313: sensor device
321, 322, 323, 324, 325, 326:
350: Collecting device
400: Ambient Backscatter Communication Based Communication System
411, 412: Information sensing device
421, 422, 423, 424, 425, 426, 427:
450: Information collecting device
Claims (16)
엠비언트 백스캐터 통신을 수행하고, 상기 제1 노드와 1홉 거리에 있는 제2 노드가 상기 제1 신호를 수신하는 단계; 및
상기 제2 노드가 상기 제2 노드를 지나 전달되는 상기 제1 신호와 보강 간섭이 일어나도록 시간 동기를 맞추어 상기 패킷을 포함하는 제2 신호를 주변 노드에 전송하는 단계를 포함하는 엠비언트 백스캐터 통신 기반의 멀티 홉 노드에서 패킷을 전송하는 방법.Transmitting a first signal including a packet by a first node performing ambient backscatter communication;
Performing ambient backscatter communication and receiving a first signal from a second node that is one hop away from the first node; And
And transmitting a second signal including the packet to the neighboring node in time synchronization so that the second node is undergoing constructive interference with the first signal transmitted through the second node, Hop node in a multi-hop node.
상기 제1 노드 및 상기 제2 노드는 별도의 무선 신호를 수신하면 상기 무선 신호에 포함된 에너지를 전력으로 사용하는 엠비언트 백스캐터 통신 기반의 멀티 홉 노드에서 패킷을 전송하는 방법.The method according to claim 1,
Wherein the first node and the second node receive the separate wireless signal and use the energy contained in the wireless signal as the power, in the multi-hop node based on the ambient backscatter communication.
상기 제1 노드 및 상기 제2 노드는 상기 패킷을 포함하는 신호를 수신하면 상기 신호에 포함된 에너지를 전력으로 사용하는 엠비언트 백스캐터 통신 기반의 멀티 홉 노드에서 패킷을 전송하는 방법.The method according to claim 1,
Wherein the first node and the second node receive the signal including the packet and use the energy contained in the signal as the power, in the multi-hop node based on the ambient backscatter communication.
상기 제2 노드는 상기 제1 신호와 보강 간섭이 일어나도록 시간 동기를 맞추어 상기 제2 신호를 반복적으로 전송하는 엠비언트 백스캐터 통신 기반의 멀티 홉 노드에서 패킷을 전송하는 방법.The method according to claim 1,
Wherein the second node repeatedly transmits the second signal in synchronization with time synchronization so as to cause constructive interference with the first signal.
상기 제1 노드와 1홉 거리에 있는 상기 제2 노드가 복수인 경우 상기 복수의 제2 노드는 제1 그룹과 제2 그룹으로 구분되고,
상기 전송을 반복하는 과정에서 상기 제1 그룹에 속하는 노드 및 상기 제2 그룹에 속하는 노드가 서로 다른 순서에 상기 제2 신호를 반복하여 전송하는 엠비언트 백스캐터 통신 기반의 멀티 홉 노드에서 패킷을 전송하는 방법.5. The method of claim 4,
When a plurality of the second nodes are one-hop distance from the first node, the plurality of second nodes are divided into a first group and a second group,
Hop node that repeatedly transmits the second signal in a different order from a node belonging to the first group to a node belonging to the second group in the course of repeating the transmission, Way.
상기 제1 노드와 1홉 거리에 있는 상기 제2 노드가 복수이고, 상기 복수의 제2 노드는 상기 제1 신호와 보강 간섭이 일어나도록 시간 동기를 맞추어 수신한 상기 제2 신호를 반복적으로 전송하되,
상기 복수의 제2 노드에 포함되는 노드 중 적어도 하나는 제2 노드의 개수, 전송의 반복 횟수, 상기 복수의 제2 노드에 속한 각 노드의 전송에 소요되는 전력, 상기 복수의 제2 노드에 속한 각 노드의 잔여 전력 및 상기 복수의 제2 노드에 속한 각 노드의 전력 충전율 중 적어도 하나를 고려하여 상기 복수의 제2 노드에 포함되는 노드 중 나머지 노드와 다른 순서에 상기 제2 신호를 전송하는 엠비언트 백스캐터 통신 기반의 멀티 홉 노드에서 패킷을 전송하는 방법.The method according to claim 1,
The second node repeatedly transmits the second signal received in time synchronization with the first signal so as to cause constructive interference with the first signal, ,
Wherein at least one of the nodes included in the plurality of second nodes includes at least one of a number of second nodes, a repetition number of transmissions, a power required for transmission of each node belonging to the plurality of second nodes, The second node transmits the second signal in a different order than the remaining nodes included in the plurality of second nodes in consideration of at least one of the remaining power of each node and the power charging rate of each node belonging to the plurality of second nodes A method for transmitting a packet in a multi-hop node based on backscatter communication.
상기 제2 노드는 상기 제2 노드로부터 거리의 기준이 되는 기준 노드까지의 홉거리가 상기 제1 노드로부터 상기 기준 노드에 이르는 홉거리보다 작거나 같은 경우에 수신한 상기 제2 신호를 주변 노드에 전송하는 엠비언트 백스캐터 통신 기반의 멀티 홉 노드에서 패킷을 전송하는 방법.The method according to claim 1,
The second node transmits the received second signal to the neighboring node when the hop distance from the second node to the reference node, which is a distance reference, is less than or equal to the hop distance from the first node to the reference node, A method for transmitting a packet in a multi-hop node based on an ambient backscatter communication.
상기 기준 노드는 정보를 취합하는 노드인 엠비언트 백스캐터 통신 기반의 멀티 홉 노드에서 패킷을 전송하는 방법.8. The method of claim 7,
Wherein the reference node is a node for collecting information, wherein the reference node is an ambient backscatter communication based multi-hop node.
상기 센서 장치와 1홉 거리에서 엠비언트 백스캐터 통신을 수행하면서 상기 제1 신호를 수신하고, 제1 중계 노드를 지나 전달되는 상기 제1 신호와 보강 간섭이 일어나도록 시간 동기를 맞추어 상기 패킷을 포함하는 제2 신호를 전송하는 제1 중계 노드;
상기 제1 중계 노드와 1홉 거리에서 엠비언트 백스캐터 통신을 수행하면서 상기 제2 신호를 수신하고, 제2 중계 노드를 지나 전달되는 상기 제2 신호와 보강 간섭이 일어나도록 시간 동기를 맞추어 상기 패킷을 포함하는 제3 신호를 전송하는 제2 중계 노드; 및
상기 제3 신호를 수신하는 목적 노드를 포함하는 엠비언트 백스캐터 통신을 수행하는 애드혹 네트워크를 포함하는 사물 통신 시스템.A sensor device for collecting information and transmitting a first signal comprising a packet containing said information;
Receiving the first signal while performing ambient backscatter communication with the sensor device at a one-hop distance, synchronizing time synchronization with the first signal transmitted through the first relay node to generate constructive interference, A first relay node for transmitting a second signal;
Receiving the second signal while performing ambient backscatter communication with the first relay node at a one-hop distance, and synchronizing the second signal with the second signal transmitted through the second relay node so that constructive interference occurs, A second relay node for transmitting a third signal comprising; And
And an ad-hoc network for performing ambient backscatter communication including a destination node for receiving the third signal.
상기 센서 장치는 사물 통신 시스템에서 사용하는 무선 신호가 아닌 외부 무선 신호를 수신하여 상기 외부 무선 신호에 포함된 에너지를 전력으로 사용하는 엠비언트 백스캐터 통신 기반의 애드혹 네트워크를 포함하는 사물 통신 시스템.10. The method of claim 9,
Wherein the sensor device comprises an ad-hoc network based on an ambient backscatter communication that uses an energy contained in the external wireless signal as power by receiving an external wireless signal other than the wireless signal used in the object communication system.
상기 제1 중계 노드 또는 상기 제2 중계 노드 중 적어도 하나는 별도의 외부 무선 신호를 수신하여 상기 외부 무선 신호에 포함된 에너지를 전력으로 사용하는 엠비언트 백스캐터 통신 기반의 애드혹 네트워크를 포함하는 사물 통신 시스템.10. The method of claim 9,
Wherein at least one of the first relay node and the second relay node receives a separate external radio signal and uses energy contained in the external radio signal as electric power, the object communication system including an ad hoc network based on an ambient backscatter communication .
상기 제1 중계 노드 또는 상기 제2 중계 노드 중 적어도 하나는 상기 센서 장치 또는 다른 중계 노드가 전송하는 신호를 수신하여 상기 신호에 포함된 에너지를 전력으로 사용하는 엠비언트 백스캐터 통신 기반의 애드혹 네트워크를 포함하는 사물 통신 시스템.10. The method of claim 9,
At least one of the first relay node and the second relay node includes an ad hoc network based on an ambient backscatter communication that receives a signal transmitted from the sensor device or another relay node and uses the energy contained in the signal as electric power Communication system.
상기 제1 중계 노드 또는 상기 제2 중계 노드 중 적어도 하나는 상기 패킷을 포함하는 신호를 반복적으로 전송하는 엠비언트 백스캐터 통신 기반의 애드혹 네트워크를 포함하는 사물 통신 시스템.10. The method of claim 9,
Wherein at least one of the first relay node or the second relay node repeatedly transmits a signal including the packet, wherein the at least one of the first relay node and the second relay node comprises an ad hoc network based on an ambient backscatter communication.
상기 센서 장치와 1홉 거리에 있는 상기 제1 중계 노드가 복수인 경우 상기 복수의 제1 중계 노드는 제1 그룹과 제2 그룹으로 구분되고,
상기 제1 그룹에 속하는 노드 및 상기 제2 그룹에 속하는 노드가 서로 다른 순서에 상기 제2 신호를 전송하는 엠비언트 백스캐터 통신 기반의 애드혹 네트워크를 포함하는 사물 통신 시스템.14. The method of claim 13,
Wherein the first relay node is divided into a first group and a second group when the first relay node is one-hop distance from the sensor device,
An ad hoc network based on an ambient backscatter communication in which nodes belonging to the first group and nodes belonging to the second group transmit the second signal in different orders.
상기 제1 중계 노드와 1홉 거리에 있는 상기 제2 중계 노드가 복수인 경우 상기 복수의 제2 중계 노드는 제1 그룹과 제2 그룹으로 구분되고,
상기 제1 그룹에 속하는 노드 및 상기 제2 그룹에 속하는 노드가 서로 다른 순서에 상기 제3 신호를 전송하는 엠비언트 백스캐터 통신 기반의 애드혹 네트워크를 포함하는 사물 통신 시스템.14. The method of claim 13,
When a plurality of the second relay nodes are one-hop distance from the first relay node, the plurality of second relay nodes are divided into a first group and a second group,
An ad hoc network based on an ambient backscatter communication in which nodes belonging to the first group and nodes belonging to the second group transmit the third signal in different orders.
상기 제1 중계 노드 또는 상기 제2 중계 노드 중 적어도 하나가 복수이고, 복수의 중계 노드는 상기 패킷을 포함하는 신호를 반복적으로 전송하되,
상기 복수의 중계 노드에 포함되는 노드 중 적어도 하나는 중계 노드의 개수, 전송의 반복 횟수, 상기 복수의 중계 노드에 속한 각 노드의 전송에 소요되는 전력, 상기 복수의 중계 노드에 속한 각 노드의 잔여 전력 및 상기 복수의 중계 노드에 속한 각 노드의 전력 충전율 중 적어도 하나를 고려하여 상기 복수의 중계 노드에 포함되는 나머지 노드와 다른 순서에 상기 신호를 전송하는 엠비언트 백스캐터 통신 기반의 애드혹 네트워크를 포함하는 사물 통신 시스템.10. The method of claim 9,
Wherein at least one of the first relay node and the second relay node is a plurality of relay nodes, the relay node repeatedly transmits a signal including the packet,
Wherein at least one of the nodes included in the plurality of relay nodes includes at least one of a number of relay nodes, a repetition number of transmissions, a power required for transmission of each node belonging to the plurality of relay nodes, An ad hoc network based on an ambient backscatter communication that transmits the signals in a different order than the remaining nodes included in the plurality of relay nodes in consideration of at least one of a power and a power charging rate of each node belonging to the plurality of relay nodes Object communication system.
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