KR101596198B1 - Wireless communication apparatus and method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 무선 통신 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 IEEE 802.15.4 기반의 다중 무선 신체 영역 통신망(Wireless Body Area Network, WBAN) 환경에서 발생할 수 있는 공존성 문제를 완화하기 위한 회피 및 분리 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless communication apparatus and method, and more particularly, to a wireless communication apparatus and method for avoiding and isolating a coexistence problem that may occur in an IEEE 802.15.4-based multiple wireless body area network (WBAN) environment. Technology.
IEEE 802.15.4 표준은 무선 개인 영역 통신망(Wireless Personal Area Network, WPAN)을 위한 낮은 복잡도, 저속, 저전력을 목적으로 다양한 분야에 활용될 수 있는 대표적인 통신 기술 중 하나이다. 이러한 특징은 무선 신체 영역 통신망의 요구조건에 높은 호환성을 제공할 수 있어, 무선 신체 영역 통신망을 위한 통신 기술로도 활용되고 있다.The IEEE 802.15.4 standard is one of the typical communication technologies that can be utilized in various fields for the purpose of low complexity, low speed, and low power for wireless personal area network (WPAN). This feature can provide high compatibility with the requirements of the wireless body area communication network and is also utilized as a communication technology for wireless body area communication network.
그러나, IEEE 802.15.4 표준은 다수의 네트워크 공존 상황에 대한 해결 방안을 제시하고 있지 않기 때문에 IEEE 802.15.4 기반의 무선 신체 영역 통신망의 공존 상황이 발생할 경우, 신호 간섭과 패킷 충돌로 인해 데이터 신뢰성이 저하되는 문제가 발생한다.However, since the IEEE 802.15.4 standard does not provide a solution for many network coexistence situations, when the coexistence state of the IEEE 802.15.4 based wireless body area network occurs, the data reliability due to signal interference and packet collision The problem of degradation occurs.
이를 해결하기 위해 공존성 문제에 대한 다양한 연구들이 진행되어 왔지만, 이러한 연구들은 대부분 IEEE 802.15.4 프레임 구조, 메시지 교환 정책 등에 호환성을 제공하지 못한다는 문제점이 있었다. In order to solve this problem, various researches on coexistence problems have been conducted, but most of these studies have failed to provide compatibility with the IEEE 802.15.4 frame structure and message exchange policy.
본 발명은 IEEE 802.15.4 기반의 무선 신체 영역 통신망의 공존 상황으로 인해 발생하는 문제를 해결할 수 있는 회피 기법을 제공하고자 한다.The present invention provides an avoidance technique that can solve the problem caused by the coexistence situation of the IEEE 802.15.4 based wireless body area communication network.
또한, 본 발명은 슈퍼프레임의 비경쟁 구간(Contention Free Period, CFP)을 개선하여 무선 신체 영역 통신망 간의 공존 상황으로 인해 발생하는 신뢰성 저하 문제를 완화하는 기법을 제공하고자 한다.In addition, the present invention provides a technique for improving a contention free period (CFP) of a superframe to mitigate a reliability degradation problem caused by a coexistence situation of wireless body area networks.
또한, 본 발명은 비경쟁 구간의 이동(CFP shifting) 및 미니 슬롯 할당(Mini-slot assignment)를 각각 또는 동시에 수행하여 공존하는 무선 신체 영역 통신망 간의 비경쟁 구간 중첩을 확률적으로 회피하는 기법을 제공하고자 한다.Also, the present invention provides a technique for avoiding overlapping of contention-free intervals between coexistent wireless body area networks by performing CFP shifting and Mini-slot assignment simultaneously or staggeringly .
또한, 본 발명은 비경쟁 구간을 슈퍼프레임의 인액티브(Inactive) 구간까지 확장하여, 한 슈퍼프레임에서 보낼 수 있는 데이터의 양이 줄어들고, 전송 대기 시간이 지연되는 문제점을 해결하고자 한다.Also, the present invention is intended to solve the problem that the amount of data that can be transmitted in one superframe is reduced and the transmission latency is delayed by extending the contention-free period to the inactive section of the superframe.
본 발명의 일실시예에 따른 무선 통신 방법은 IEEE 802.15.4 기반의 무선 신체 영역 통신망의 공존 상황에서의 코디네이터의 무선 통신 방법에 있어서, 상기 공존 상황이 감지되면, 임의로 시프팅 시퀀스 인덱스를 선택하는 단계, 상기 선택된 시프팅 시퀀스 인덱스에 대응하는 상기 시프팅 시퀀스에 포함되는 시간 값들 중 하나를 선출하는 단계 및 상기 선출된 시간 값만큼 비경쟁 구간을 이동하는 단계를 포함한다. A wireless communication method according to an embodiment of the present invention is a wireless communication method of a coordinator in a coexistence state of a wireless body area communication network based on IEEE 802.15.4, wherein when a coexistence condition is detected, an arbitrary shifting sequence index is selected Selecting one of the time values included in the shifting sequence corresponding to the selected shifting sequence index, and shifting the contention-free period by the selected time value.
상기 시간 값들 중 하나를 선출하는 단계는 현재의 비콘 시퀀스에 모듈러 연산을 적용하여 선출할 수 있다.The step of selecting one of the time values may be selected by applying a modular operation to the current beacon sequence.
본 발명의 일실시예에 따른 무선 통신 방법은 IEEE 802.15.4 기반의 무선 신체 영역 통신망의 공존 상황에서의 코디네이터의 무선 통신 방법에 있어서, 상기 비경쟁 구간의 한 슬롯을 복수 개의 미니 슬롯으로 분할하는 단계, 상기 복수 개의 미니 슬롯 중 적어도 하나의 미니 슬롯을 선택하는 단계 및 상기 선택된 적어도 어느 하나의 미니 슬롯을 통하여 데이터를 송수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.A wireless communication method according to an embodiment of the present invention is a wireless communication method of a coordinator in a coexistence state of a wireless body area communication network based on IEEE 802.15.4, the method comprising: dividing one slot of the contention free period into a plurality of mini slots Selecting at least one minislot among the plurality of minislots, and transmitting and receiving data through at least one selected minislot.
본 발명의 일실시예에 따른 무선 통신 방법은 IEEE 802.15.4 기반의 무선 신체 영역 통신망의 공존 상황에서의 코디네이터의 무선 통신 방법에 있어서, 상기 비경쟁 구간을 슈퍼프레임의 인액티브 구간으로 확장하는 단계를 더 포함할 수 있다.A wireless communication method according to an embodiment of the present invention is a wireless communication method of a coordinator in a coexistence state of a wireless body area communication network based on IEEE 802.15.4, the method comprising: expanding the contention free period to an inactive section of a superframe; .
상기 데이터를 송수신하는 단계는 상기 선택된 적어도 어느 하나의 미니 슬롯을 포함하는 미니 슬롯 시퀀스를 생성하고, 상기 생성된 미니 슬롯 시퀀스 중 임의의 미니 슬롯에 무선 신체 영역 통신망 장치를 할당하며, 상기 할당된 미니 슬롯을 통하여 상기 무선 신체 영역 통신망 장치와 상기 데이터를 송수신할 수 있다.Wherein the step of transmitting and receiving the data comprises generating a minislot sequence including at least one selected minislot, allocating a wireless body area communication network device to an arbitrary minislot of the created minislot sequence, Slot to transmit and receive the data to and from the wireless body area network device.
상기 시프팅 시퀀스 인덱스는 상기 코디네이터가 일정 수 이상의 비콘을 전송하기 전에는 변경되지 않는 것을 특징으로 할 수 있다.The shifting sequence index is not changed until the coordinator transmits a beacon of a predetermined number or more.
상기 미니 슬롯 시퀀스는 상기 데이터 전송에 필요한 미니 슬롯의 개수에 따라 생성되는 것을 특징으로 할 수 있다.And the minislot sequence is generated according to the number of minislots required for the data transmission.
상기 미니 슬롯 시퀀스를 가리키는 미니 슬롯 시퀀스 인덱스는 매 비콘마다 임의로 재선택되는 것을 특징으로 할 수 있다.And the minislot sequence index indicating the minislot sequence is arbitrarily reselected for each beacon.
본 발명의 일실시예에 따른 무선 통신 방법은 IEEE 802.15.4 기반의 무선 신체 영역 통신망의 공존 상황에서의 코디네이터의 무선 통신 장치에 있어서, 상기 공존 상황이 감지되면, 임의로 시프팅 시퀀스 인덱스를 선택하는 선택부, 상기 선택된 시프팅 시퀀스 인덱스에 대응하는 상기 시프팅 시퀀스에 포함되는 시간 값들 중 하나를 선출하는 선출부 및 상기 선출된 시간 값만큼 비경쟁 구간을 이동하는 제어부를 포함한다.A wireless communication method according to an embodiment of the present invention is a wireless communication apparatus of a coordinator in a coexistence state of a wireless body area communication network based on IEEE 802.15.4, wherein when a coexistence situation is detected, a shifting sequence index is arbitrarily selected A selection unit, a selection unit for selecting one of the time values included in the shifting sequence corresponding to the selected shifting sequence index, and a control unit for shifting the contention-free period by the selected time value.
본 발명의 일실시예에 따른 무선 통신 방법은 IEEE 802.15.4 기반의 무선 신체 영역 통신망의 공존 상황에서의 코디네이터의 무선 통신 장치에 있어서, 상기 비경쟁 구간의 한 슬롯을 복수 개의 미니 슬롯으로 분할하는 분할부, 상기 복수 개의 미니 슬롯 중 적어도 하나의 미니 슬롯을 선택하는 미니 슬롯 선택부 및 상기 선택된 적어도 어느 하나의 미니 슬롯을 통하여 데이터를 송수신하는 통신부를 더 포함할 수 있다. A wireless communication method according to an embodiment of the present invention is a wireless communication device of a coordinator in a coexistence state of a wireless body area communication network based on IEEE 802.15.4, the wireless communication device comprising: A minislot selection unit for selecting at least one minislot among the plurality of minislots, and a communication unit for transmitting and receiving data through at least one selected minislot.
본 발명의 일실시예에 따른 무선 통신 방법은 IEEE 802.15.4 기반의 무선 신체 영역 통신망의 공존 상황에서의 코디네이터의 무선 통신 장치에 있어서, 상기 비경쟁 구간을 슈퍼프레임의 인액티브 구간으로 확장하는 확장부를 더 포함할 수 있다. A wireless communication method according to an embodiment of the present invention is a wireless communication apparatus of a coordinator in a coexistence state of a wireless body area communication network based on IEEE 802.15.4, the wireless communication apparatus including an extension unit for expanding the contention free period to an inactive section of a superframe .
본 발명의 실시예에 따르면, IEEE 802.15.4 기반의 무선 신체 영역 통신망의 공존 상황으로 인해 발생하는 문제를 해결할 수 있는 회피 기법을 제공할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, it is possible to provide an avoidance technique that can solve the problem caused by the coexistence situation of the IEEE 802.15.4 based wireless body area communication network.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 슈퍼프레임의 비경쟁 구간(Contention Free Period, CFP)을 개선하여 무선 신체 영역 통신망 간의 공존 상황으로 인해 발생하는 신뢰성 저하 문제를 완화하는 기법을 제공할 수 있다.In addition, according to the embodiment of the present invention, a contention free period (CFP) of a superframe can be improved to provide a technique for mitigating the reliability degradation problem caused by the coexistence state of wireless body area networks.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 비경쟁 구간 시프팅(CFP shifting) 방법 및 미니 슬롯 할당(Mini-slot assignment) 방법을 각각 또는 동시에 수행하여 공존하는 무선 신체 영역 통신망 간의 비경쟁 구간 중첩을 확률적으로 회피하는 기법을 제공할 수 있다.In addition, according to the embodiment of the present invention, it is possible to perform a CFP shifting method and a Mini-slot assignment method, respectively, or simultaneously to stochastically overlay contention-free intervals between coexistent wireless body area networks Can be provided.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 비경쟁 구간을 슈퍼프레임의 인액티브(Inactive) 구간까지 확장하여, 한 슈퍼프레임에서 보낼 수 있는 데이터의 양이 줄어들고, 전송 대기 시간이 지연되는 문제점을 해결할 수 있다.In addition, according to the embodiment of the present invention, it is possible to solve the problem that the amount of data that can be transmitted in one super frame is reduced and the transmission waiting time is delayed by extending the contention free period to the inactive section of the super frame .
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선 신체 영역 통신망의 공존 상황을 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 IEEE 802.15.4 표준에 제시된 슈퍼프레임의 구조를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 IEEE 802.15.4 기반의 무선 신체 영역 통신망의 공존 구간을 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 장치의 슈퍼프레임의 비경쟁 구간을 이동하는 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 장치의 슈퍼프레임의 비경쟁 구간을 분할하여 데이터 송수신하는 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 장치의 슈퍼프레임의 비경쟁 구간을 확장하는 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 장치의 성능을 그래프로 도시한 것이다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.FIG. 1 illustrates a coexistence state of a wireless body area communication network according to an embodiment of the present invention.
2 illustrates a structure of a super frame according to an IEEE 802.15.4 standard according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 illustrates a coexistence period of a wireless body area communication network based on IEEE 802.15.4 according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing a configuration of a radio communication apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating an example of moving a contention free period of a super frame of a wireless communication apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating an example of data transmission / reception by dividing a contention free period of a super frame of a wireless communication apparatus according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating an example of expanding a contention free period of a super frame of a wireless communication apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a graph illustrating the performance of a wireless communication apparatus according to an embodiment of the present invention.
9 to 11 are flowcharts for explaining a wireless communication method according to an embodiment of the present invention.
이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and accompanying drawings, but the present invention is not limited to or limited by the embodiments.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of illustrating embodiments and is not intended to be limiting of the present invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. It is noted that the terms "comprises" and / or "comprising" used in the specification are intended to be inclusive in a manner similar to the components, steps, operations, and / Or additions.
본 명세서에서 사용되는 "실시예", "예", "측면", "예시" 등은 기술된 임의의 양상(aspect) 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되어야 하는 것은 아니다.As used herein, the terms "embodiment," "example," "side," "example," and the like should be construed as advantageous or advantageous over any other aspect or design It does not.
또한, '또는' 이라는 용어는 배타적 논리합 'exclusive or' 이기보다는 포함적인 논리합 'inclusive or' 를 의미한다. 즉, 달리 언급되지 않는 한 또는 문맥으로부터 명확하지 않는 한, 'x가 a 또는 b를 이용한다' 라는 표현은 포함적인 자연 순열들(natural inclusive permutations) 중 어느 하나를 의미한다. Also, the term 'or' implies an inclusive or 'inclusive' rather than an exclusive or 'exclusive'. That is, unless expressly stated otherwise or clear from the context, the expression 'x uses a or b' means any of the natural inclusive permutations.
또한, 본 명세서 및 청구항들에서 사용되는 단수 표현("a" 또는 "an")은, 달리 언급하지 않는 한 또는 단수 형태에 관한 것이라고 문맥으로부터 명확하지 않는 한, 일반적으로 "하나 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.Also, the phrase "a" or "an ", as used in the specification and claims, unless the context clearly dictates otherwise, or to the singular form, .
또한, 본 명세서 및 청구항들에서 사용되는 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Furthermore, the terms first, second, etc. used in the specification and claims may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used in a sense commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Also, commonly used predefined terms are not ideally or excessively interpreted unless explicitly defined otherwise.
한편, 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 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.
In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The terminology used herein is a term used for appropriately expressing an embodiment of the present invention, which may vary depending on the user, the intent of the operator, or the practice of the field to which the present invention belongs. Therefore, the definitions of these terms should be based on the contents throughout this specification.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선 신체 영역 통신망의 공존 상황을 설명하기 위해 도시한 것이다. FIG. 1 illustrates a coexistence state of a wireless body area communication network according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 무선 신체 영역 통신망(Wireless Body Area Network, WBAN)(100)은 인체를 중심으로 소정의 거리(예를 들어, 3미터) 이내 기기들을 무선으로 연결하여 의료, 비의료 서비스 등을 개별적으로 또는 동시에 제공하는 통신 기술이다.Referring to FIG. 1, a wireless body area network (WBAN) 100 wirelessly connects devices within a predetermined distance (for example, 3 meters) around a human body, Respectively, or simultaneously.
이러한 무선 신체 영역 통신망(100)의 표준화를 위해 IEEE 802.15 Working Group은 2007년에 IEEE 802.15 Task Group 6을 구성하였고, 2012년에 표준화를 완료하였다. 재정된 표준은 기본적으로 다양한 PHY layer와 MAC sublayer를 정의하고 있으며, QoS, 초저전력, 높은 신뢰성, 최대 10Mbps까지의 다양한 데이터 전송 속도를 제공하는 것을 목표로 한다.In order to standardize the wireless
그러나, IEEE 802.15.6 표준 기반의 RF 모듈 개발은 아직 완료되지 않은 상태이다.However, the development of the RF module based on the IEEE 802.15.6 standard has not yet been completed.
한편, LR-WPAN(Low-Rate Wireless Personal Area Network)은 PHY layer와 MAC layer을 정의하는 IEEE 802.15.4 표준으로써, 센서나 가전기기에 사용될 목적으로 소정의 거리(예컨대, 10m) 내외의 POS(Personal Operation Space)에서 저전력과 저비용 및 저속의 데이터 전송을 제공한다. 이러한 특징은 무선 신체 영역 통신망(100)에 높은 호환성을 제공할 수 있기 때문에 IEEE 802.15.4 기반의 무선 신체 영역 통신망(100)에 대한 다양한 연구가 이루어지고 있다. Meanwhile, the LR-WPAN (Low-Rate Wireless Personal Area Network) is an IEEE 802.15.4 standard that defines a PHY layer and a MAC layer. The LR-WPAN is a POS (Local Area Network) Personal Operation Space) provides low power, low cost and low speed data transmission. This feature can provide high compatibility with the wireless body
밀집된 지역에 다수의 인원이 분포하는 경우, 복수 개의 무선 신체 영역 통신망(100)이 공존하는 경우가 빈번히 발생할 수 있다. 이와 같은 공존 상황에서는 무선 신체 영역 통신망(100) 간에 네트워크 중첩이 발생하기 때문에 네트워크 간 신호 간섭 및 충돌로 인해 데이터 신뢰성 저하가 유발될 수 있다.When a large number of personnel are distributed in a densely populated area, a plurality of wireless body
이를 해결하기 위한 공존성 문제 회피 방안에 대해서는 IEEE 802.15.4 표준은 대안을 제시하지 못하고 있기 때문에, 외부의 간섭이나 충돌이 더 빈번하게 발생하여 데이터 신뢰성을 하락시키는 문제가 발생할 수 있다. In order to solve the coexistence problem, the IEEE 802.15.4 standard does not provide an alternative. Therefore, external interference or collision may occur more frequently, resulting in a problem of data reliability deterioration.
무선 신체 영역 통신망(100)은 사람을 중심으로 하나의 무선 신체 영역 통신망 코디네이터와 다수의 무선 신체 영역 통신망 장치(101)들로 구성된다. 무선 신체 영역 통신망 장치(101)는 용도에 따라 신체 주변에 착용 또는 체내 이식되어 생체정보를 취합하거나, 신체 주변의 엔터테인먼트 응용에 활용될 수 있다.The wireless body
코디네이터는 무선 신체 영역 통신망 장치(101)와 스타 토폴로지(star topology)를 구성하여 양방향 통신 기능을 제공하며, 무선 신체 영역 통신망 장치(101)를 관리하고 제어할 수 있다. 또한, 코디네이터는 주기적으로 비콘(beacon)을 전송하고, 무선 신체 영역 통신망(100)에 소속되어 있는 노드(node)는 비콘과 비콘 사이 전송 구간인 슈퍼프레임 동안에 데이터를 전송할 수 있다. The coordinator configures a star topology with the wireless body area
실시예에 따라서, 코디네이터는 개인 휴대 단말 형태로 구현되어 사용자가 원하는 다양한 멀티미디어 서비스를 제공하고, 자신의 헬스 정보를 취합, 분석 및 관리하는 기능을 제공할 수 있다. According to the embodiment, the coordinator may be implemented in the form of a personal portable terminal to provide a variety of multimedia services desired by the user, and may provide a function of collecting, analyzing and managing his / her own health information.
이하 설명하는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 장치는 코디네이터에 삽입되어 동작하는 하나의 모듈(Module)로써 구현될 수 있다.
The wireless communication apparatus according to an embodiment of the present invention to be described below may be implemented as a module inserted into a coordinator and operated.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 IEEE 802.15.4 표준에 제시된 슈퍼프레임의 구조를 도시한 것이다.2 illustrates a structure of a super frame according to an IEEE 802.15.4 standard according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, IEEE 802.15.4 표준에 제시된 슈퍼프레임은 크게 액티브(active) 구간 및 인액티브(inactive) 구간으로 나뉘고, 코디네이터가 센서 노드로 비콘을 브로드캐스팅하여 슈퍼프레임과 액티브(Active) 구간이 시작된다.Referring to FIG. 2, a superframe according to the IEEE 802.15.4 standard is divided into an active period and an inactive period. The coordinator broadcasts a beacon to a sensor node and transmits a superframe and an active period Lt; / RTI >
슈퍼프레임의 액티브 구간은 동일 크기의 16개 슬롯(slot)으로 나누어지며 비콘, 경쟁 구간(Contention Access Period, CAP) 및 비경쟁 구간(Contention Free Period, CFP) 세 구간으로 구성된다.The active section of the superframe is divided into sixteen slots of the same size and consists of three sections: a beacon, a contention access period (CAP), and a contention free period (CFP).
비콘은 코디네이터가 무선 신체 영역 통신망 장치로 비콘을 전송하여 슈퍼프레임의 동기를 맞추고, 슈퍼프레임의 환경 설정에 관한 파라미터를 전송한다.The beacon transmits the beacon to the wireless body area network device by the coordinator to synchronize the superframe and transmit the parameters related to the configuration of the superframe.
경쟁 구간에서는 코디네이터와 통신을 원하는 다수의 무선 신체 영역 통신망 장치가 Slotted CSMA/CA를 사용하여 경쟁적으로 채널에 접근한다.In the contention period, a plurality of wireless body area communication apparatuses that desire to communicate with the coordinator competitively access channels using Slotted CSMA / CA.
비경쟁 구간에서는 GTS(Guaranteed Time Slot) 구간의 사용을 원하는 무선 신체 영역 통신망 장치의 요청의 의해 코디네이터가 무선 신체 영역 통신망 장치로 GTS 할당여부에 따라서 채널에 접근한다. 또한, IEEE 802.15.4의 표준에서는 비경쟁 구간에서 GTS 슬롯을 7개까지 할당할 수 있다.In a contention-free period, a coordinator accesses a channel according to whether a GTS is assigned to a wireless body area communication network apparatus by a request of a wireless body area communication network apparatus that desires to use a GTS (Guaranteed Time Slot) period. In IEEE 802.15.4 standard, up to seven GTS slots can be allocated in a contention-free period.
슈퍼 프레임에서 액티브 구간이 끝나면 인액티브(Inactive) 구간에 진입하여 Idle 상태가 됨으로써, 전력 소모를 줄일 수 있다.
When the active period ends in the superframe, it enters the inactive period and becomes an idle state, thereby reducing power consumption.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 IEEE 802.15.4 기반의 무선 신체 영역 통신망의 공존 구간을 설명하기 위해 도시한 것이다. FIG. 3 illustrates a coexistence period of a wireless body area communication network based on IEEE 802.15.4 according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, IEEE 802.15.4 기반의 두 무선 신체 영역 통신망이 공존하여 두 슈퍼프레임 내 액티브 구간이 중첩되는 경우가 발생할 수 있는데, 이 경우 공존 구간(Coexistence period)이 발생할 수 있다. Referring to FIG. 3, two wireless body area networks based on IEEE 802.15.4 coexist, and active sections in two superframes may overlap. In this case, a coexistence period may occur.
액티브 구간이 중첩되는 경우, 비콘의 서로 간 신호 간섭과 충돌로 인해 데이터 수신률이 저하될 가능성이 높아질 수 있다. When the active sections are overlapped, there is a high possibility that the data reception rate is lowered due to collision and collision of beacons with each other.
특히, IEEE 802.15.4 표준에 명시된 두 채널 접근 방식 중 경쟁 기반으로 동작하는 경쟁 구간(CAP)은 CSMA/CA 와 수신 응답 메시지(ACK) 및 재전송 처리가 존재하기 때문에, 수신률 저하에 큰 영향을 미치지 않을 것이다.In particular, among the two channel approaches specified in the IEEE 802.15.4 standard, a contention-based (CAP) that operates on a contention-based basis has a large influence on the reception rate degradation because of CSMA / CA, ACK and retransmission processing. I will not.
반대로, 비경쟁 구간(CFP)은 데이터 수신을 보장하지 않기 때문에 외부의 간섭과 충돌로 인해 상당한 수신률 저하가 예상된다.
Conversely, since the contention free period (CFP) does not guarantee data reception, a considerable reception rate reduction is expected due to external interference and collision.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 장치의 구성을 나타내는 도면이다. 4 is a diagram showing a configuration of a radio communication apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 일실시예에 따른 무선 통신 장치(200)는 선택부(210), 선출부(211) 및 제어부(212)를 포함한다.4, a
일실시예에 따른 무선 통신 장치(200)는 IEEE 802.15.4에 기반하여 무선 신체 영역 통신망의 무선 통신을 수행하며, 무선 신체 영역 통신망 간의 공존 상황이 발생하면 슈퍼프레임의 비경쟁 구간(Contention Free Period, CFP)을 이동하여 공존 상황의 회피를 수행할 수 있다.The
선택부(210)는 공존 상황이 감지되면, 임의로 시프팅 시퀀스 인덱스(Shifting Sequence Index)를 선택할 수 있다.The
시프팅 시퀀스는 비경쟁 구간을 이동시킬 시간 값들의 집합 일 수 있다. 시프팅 시퀀스 인덱스는 시프팅 시퀀스를 가리킬 수 있다. 또한, 무선 통신 장치(200)는 시프팅 시퀀스 및 시프팅 시퀀스 인덱스를 설정할 수 있다. The shifting sequence may be a set of time values for moving the contention-free period. The shifting sequence index may indicate a shifting sequence. In addition, the
실시예에 따라서, 시프팅 시퀀스 인덱스는 무선 통신 장치(200)가 일정 수 이상의 비콘을 전송하기 전에는 변경되지 않을 수 있다. Depending on the embodiment, the shifting sequence index may not change until the
선출부(211)는 선택된 시프팅 시퀀스 인덱스에 대응하는 시프팅 시퀀스(Shifting Sequence)에 포함되는 시간 값들 중 하나를 선출할 수 있다.The
선출부(211)는 무선 신체 영역 통신망의 충돌 상황이 감지되었을 경우, 임의로 하나의 시프팅 시퀀스 인덱스를 선택할 수 있다. 또한, 선택한 시프팅 시퀀스 인덱스에 해당하는 시프팅 시퀀스 내의 특정 값들 중 하나를 비콘 시퀀스(beacon sequence)에 모듈러(modular)연산을 통해 선출할 수 있다.When the collision state of the wireless body area communication network is detected, the
제어부(212)는 선출된 시간 값만큼 비경쟁 구간을 이동할 수 있다. 또한, 제어부(212)는 이동된 비경쟁 구간을 이용하여 무선 신체 영역 통신망 간의 공존 상황 없이 브로드캐스팅할 수 있다.
The
일실시예에 따른 무선 통신 장치(200)는 분할부(220), 미니 슬롯 선택부(221) 및 통신부(222)를 더 포함할 수 있다.The
일실시예에 따른 무선 통신 장치(200)는 IEEE 802.15.4에 기반하여 무선 신체 영역 통신망의 무선 통신을 수행하며, 무선 신체 영역 통신망 간의 공존 상황이 발생하면 슈퍼프레임의 비경쟁 구간(Contention Free Period, CFP)의 미니 슬롯(Mini-slot)을 통해 데이터를 송수신하여 공존 상황의 회피를 수행할 수 있다.The
분할부(220)는 비경쟁 구간의 한 슬롯(slot)을 복수 개의 미니 슬롯으로 분할할 수 있다.The
미니 슬롯 선택부(221)는 복수 개의 미니 슬롯 중 적어도 하나의 미니 슬롯을 선택할 수 있다.The
예를 들면, 미니 슬롯 선택부(221)는 슈퍼프레임의 비콘 오더(beacon order)를 기반으로 미니 슬롯의 개수를 설정할 수 있다. 또한, 미니 슬롯 선택부(221)는 설정된 미니 슬롯의 개수만큼 비경쟁 구간의 타임 슬롯을 더 작은 미니 슬롯으로 나누며, 나눠진 미니 슬롯에 번호를 할당할 수 있다. 미니 슬롯 선택부(221)는 할당된 번호를 이용하여 나누어진 미니 슬롯 중 데이터 전송에 필요한 미니 슬롯을 선택할 수 있다. For example, the
통신부(222)는 선택된 적어도 하나의 미니 슬롯을 통하여 데이터를 송수신할 수 있다.The
통신부(222)는 선택된 적어도 하나의 미니 슬롯을 포함하는 미니 슬롯 시퀀스(Mini-slot sequence)를 생성할 수 있다. 또한, 통신부(222)는 생성된 미니 슬롯 시퀀스 중 임의의 미니 슬롯에 무선 신체 영역 통신망 장치를 할당할 수 있다. 통신부(222)는 할당된 미니 슬롯을 통하여 무선 신체 영역 통신망 장치와 데이터를 송수신할 수 있다.The
예를 들면, 미니 슬롯 시퀀스는 데이터 전송에 필요한 미니 슬롯의 개수에 따라 생성될 수 있다. 또한, 미니 슬롯 시퀀스를 가리키는 미니 슬롯 시퀀스 인덱스(Mini-slot sequence index)는 매 비콘마다 임의로 재선택될 수 있다.
For example, the minislot sequence may be generated according to the number of minislots required for data transmission. Also, a mini-slot sequence index pointing to a minislot sequence may be arbitrarily reselected for each beacon.
일실시예에 따른 무선 통신 장치(200)는 확장부(230)를 더 포함할 수 있다.The
일실시예에 따른 무선 통신 장치(200)는 IEEE 802.15.4에 기반하여 무선 신체 영역 통신망의 무선 통신을 수행하며, 슈퍼프레임의 비경쟁 구간(Contention Free Period, CFP)을 확장하여 송수신하는 데이터의 양을 늘릴 수 있다.The
확장부(230)는 비경쟁 구간을 슈퍼프레임의 인액티브(inactive) 구간으로 확장할 수 있다. 확장부(230)는 슈퍼프레임 내에서 아무 동작도 하지 않는 인액티브 구간으로 비경쟁 구간을 확장함으로써, 비콘 내에서 전송할 수 있는 데이터의 양을 늘릴 수 있다. 확장된 비경쟁 구간에 따라 미니 슬롯의 수도 늘어나게 되므로, 늘어난 미니 슬롯을 선택하기 위해 미니 슬롯 시퀀스 및 미니 슬롯 시퀀스 인덱스를 사용할 수 있다.The
예를 들면, 미니 슬롯 시퀀스의 값은 설정되지 않고, 미니 슬롯의 개수에 따라 생성될 수 있다. 또한, 미니 슬롯 시퀀스를 가리키는 미니 슬롯 시퀀스 인덱스는 매 비콘마다 임의로 재선택될 수 있다.
For example, the value of the minislot sequence is not set, but can be generated according to the number of minislots. Also, a minislot sequence index that points to a minislot sequence may be arbitrarily reselected for each beacon.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 장치의 슈퍼프레임의 비경쟁 구간을 이동하는 예를 나타내는 도면이다. 5 is a diagram illustrating an example of moving a contention free period of a super frame of a wireless communication apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, WBAN 1(320, 무선 신체 영역 통신망)과 WBAN 2(330, 무선 신체 영역 통신망) 간에 공존 상황이 발생한 경우, 비경쟁 구간(310)이 시간 값만큼 이동(340, Shifting)되어 공존 상황을 회피할 수 있다.5, when a coexistence condition occurs between WBAN 1 (320) and WBAN 2 (330), the contention-
무선 통신 장치는 공존하는 두 WBAN 1(320), WBAN 2(330)이 공존 상황을 감지하면, 다음 슈퍼프레임은 비경쟁 구간(310)을 이동(340)하여 사용하게 되고, 각 센서 노드는 임의로 비경쟁 구간(310)을 이동시켜 중첩을 피할 수 있다. When two
예를 들면, 무선 통신 장치는 공존 상황이 감지되면, 임의로 시프팅 시퀀스 인덱스(shifting sequence index)를 선택하고, 선택된 시프팅 시퀀스 인덱스에 대응하는 시프팅 시퀀스(shifting sequence)에 포함되는 시간 값들 중 하나를 선출할 수 있다. 또한, 무선 통신 장치는 선출된 시간 값만큼 비경쟁 구간(310)을 이동하여 두 WBAN 1(320), WBAN 2(330)의 중첩을 피할 수 있다.
For example, if a coexistence condition is detected, the wireless communication device may optionally select a shifting sequence index and select one of the time values included in the shifting sequence corresponding to the selected shifting sequence index Can be selected. In addition, the wireless communication device can avoid overlapping of the two
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 장치의 슈퍼프레임의 비경쟁 구간을 분할하여 데이터 송수신하는 예를 나타내는 도면이다. 6 is a diagram illustrating an example of data transmission / reception by dividing a contention free period of a super frame of a wireless communication apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, WBAN 1(320, 무선 신체 영역 통신망)의 비경쟁 구간(310)의 슬롯(slot)을 미니 슬롯(Mini-slot)으로 분할할 수 있다. 또한, 무선 통신 장치는 분할된 미니 슬롯에 무선 신체 영역 통신망 장치를 할당함으로써, 비경쟁 구간(310)이 이동된 후에도 다시 중첩이 발생하는 경우의 가능성을 매우 낮출 수 있다.Referring to FIG. 6, a slot of the contention-
예를 들면, 무선 통신 장치는 WBAN 1(320, 무선 신체 영역 통신망)과 WBAN 2(330, 무선 신체 영역 통신망) 간에 공존 상황이 발생한 경우, 비경쟁 구간(310)의 한 슬롯(311, 1 CFP Slot)을 복수 개의 미니 슬롯(312, 313, 1 Mini-slot)으로 분할할 수 있다. 무선 통신 장치는 분할된 복수 개의 미니 슬롯(312, 313) 중 Mini-slot of WBAN 1(321)의 미니 슬롯(312)을 선택하고, Mini-slot of WBAN 2(331)의 미니 슬롯(313)을 선택할 수 있다. 또한, 무선 통신 장치는 Mini-slot of WBAN 1(321)과 Mini-slot of WBAN 2(331)의 선택된 미니 슬롯(312, 313)을 통하여 데이터를 송수신하여 신호 간 중첩을 피할 수 있다.
For example, when a coexistence situation occurs between WBAN 1 (320, wireless body area communication network) and WBAN 2 (330, wireless body area communication network), the wireless communication apparatus transmits one slot (311, 1 CFP Slot May be divided into a plurality of
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 장치의 슈퍼프레임의 비경쟁 구간을 확장하는 예를 나타내는 도면이다.7 is a diagram illustrating an example of expanding a contention free period of a super frame of a wireless communication apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 무선 통신 장치는 비경쟁 구간(310)을 슈퍼프레임의 인액티브 구간으로 확장함으로써, 슈퍼프레임에서 보낼 수 있는 데이터의 양을 늘릴 수 있다. Referring to FIG. 7, the wireless communication apparatus can increase the amount of data that can be transmitted in the superframe by extending the contention-
무선 통신 장치는 슈퍼프레임 내에서 아무 동작도 하지 않는 인액티브 구간으로 비경쟁 구간(3101, 3102, 3103)을 확장함으로써 한 비콘 내에서 전송할 수 있는 데이터의 양을 기존의 방식과 유사하게 할 수 있다. The wireless communication apparatus may expand the contention-free period (310 1 , 310 2 , 310 3 ) to an inactive period in which no operation is performed within the superframe to thereby make the amount of data that can be transmitted in one beacon similar to the existing scheme .
예를 들면, 확장된 비경쟁 구간(3101, 3102, 3103)의 미니 슬롯을 선택하고, 선택된 미니 슬롯에 무선 신체 영역 통신망 장치를 할당하여 중첩을 피하여 데이터를 송수신할 수 있다. 이에 따라서, 한 슈퍼프레임에서 보낼 수 있는 데이터의 양을 늘릴 수 있다. For example, a mini-slot of the extended contention-
또한, 슈퍼프레임 내의 비경쟁 구간이 확장됨에 따라, 비경쟁 구간의 미니 슬롯의 수도 늘어나게 되므로, 미니 슬롯을 선택하기 위해 미니 슬롯 시퀀스(Mini-slot Sequence) 및 미니 슬롯 시퀀스 인덱스(Mini-slot Sequence Index)를 사용할 수 있다. 미니 슬롯 시퀀스의 값은 미리 설정되지 않고, 미니 슬롯의 개수에 따라 생성될 수 있다. 또한, 미니 슬롯 시퀀스를 가리키는 미니 슬롯 시퀀스 인덱스는 매 비콘마다 임의로 재선택될 수 있다.
In addition, as the contention-free period in the superframe is expanded, the number of minislots in the contention-free period also increases. Therefore, in order to select the minislot, a Mini-slot Sequence and a Mini-slot Sequence Index Can be used. The value of the minislot sequence is not set in advance, but can be generated according to the number of minislots. Also, a minislot sequence index that points to a minislot sequence may be arbitrarily reselected for each beacon.
본 발명의 실시예에 따른 IEEE 802.15.4 기반의 무선 신체 영역 통신망의 공존 상황에서의 무선 통신 장치에 있어서, 도 6 및 도 7은 함께 동작할 수 있고, 도 5는 도 6 및 도 7의 실시예와 각각 따로 수행되거나, 실시예에 따라 동시에 수행될 수도 있다.
6 and 7 can operate together in a wireless communication apparatus in the coexistence state of IEEE 802.15.4 based wireless body area communication network according to an embodiment of the present invention, May be performed separately from the example, or may be performed simultaneously according to the embodiment.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 장치의 성능을 그래프로 도시한 것이다. FIG. 8 is a graph illustrating the performance of a wireless communication apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 도 8의 (a)는 본 발명의 실시예에 따른 IEEE 802.15.4 표준 기반의 무선 신체 영역 통신망의 성능을 그래프로 도시한 것이고, 도 8의 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 IEEE 802.15.4 기반의 무선 신체 영역 통신망의 무선 통신 장치의 성능을 그래프로 도시한 것이다.Referring to FIG. 8, FIG. 8A is a graph illustrating performance of a wireless body area communication network based on IEEE 802.15.4 standard according to an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 2 is a graph illustrating the performance of a wireless communication apparatus of an IEEE 802.15.4 based wireless body area communication network according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 8의 (a)는 무선 신체 영역 통신망이 공존하지 않는 경우, 전송 속도에 따른 PRR(Packet Reception Ratio) 저하가 거의 없으나 2개 이상의 무선 신체 영역 통신망이 공존하는 경우에는 비교적 낮은 PRR을 보이는 것을 확인할 수 있다. 8 (a) shows that when the wireless body area communication network does not coexist, there is almost no reduction in the PRR (Packet Reception Rate) according to the transmission rate, but when the two or more wireless body area communication networks coexist, the PRR .
도 8의 (b)는 2개 이상의 무선 신체 영역 통신망이 공존하는 경우, 데이터 전송 속도에 따른 PRR 저하가 발생하지만, 비교적 완만한 것을 알 수 있다. 이는 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 장치 및 방법을 수행하여 확률적으로 무선 신체 영역 통신망 장치 간에 신호 간섭 및 충돌을 회피하였음을 확인할 수 있다.
FIG. 8 (b) shows that when two or more wireless body area communication networks coexist, the PRR decreases according to the data transmission rate, but it is comparatively gentle. It can be confirmed that signal interference and collision between the wireless body area communication network apparatus are avoided by performing the wireless communication apparatus and method according to the embodiment of the present invention.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.9 to 11 are flowcharts for explaining a wireless communication method according to an embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 방법은 IEEE 802.15.4에 기반하여 무선 신체 영역 통신망의 공존 상황에서의 코디네이터의 무선 통신을 수행하며, 무선 신체 영역 통신망 간의 공존 상황이 발생하면, 슈퍼프레임의 비경쟁 구간(Contention Free Period, CFP)을 이동하여 공존 상황의 회피를 수행할 수 있다.9, a wireless communication method according to an embodiment of the present invention performs wireless communication of a coordinator in a coexistence state of a wireless body area communication network based on IEEE 802.15.4, and a coexistence state between wireless body area communication networks occurs , It is possible to avoid the coexistence situation by moving the contention free period (CFP) of the superframe.
단계 410은 공존 상황이 감지되면, 임의로 시프팅 시퀀스 인덱스를 선택할 수 있다. 단계 410에서, 시프팅 시퀀스(Shifting sequence)는 비경쟁 구간을 이동시킬 시간 값들의 집합일 수 있다. 시프팅 시퀀스 인덱스(Shifting sequence index)는 시프팅 시퀀스를 가리킬 수 있다. 또한, 실시예에 따라서, 시프팅 시퀀스 인덱스는 일정 수 이상의 비콘을 전송하기 전에는 변경되지 않을 수 있다. Step 410 may optionally select a shifting sequence index if a coexistence situation is detected. In
단계 420은 선택된 시프팅 시퀀스 인덱스에 대응하는 시프팅 시퀀스에 포함되는 시간 값들 중 하나를 선출할 수 있다. 단계 420은 무선 신체 영역 통신망의 충돌 상황이 감지되었을 경우, 임의로 하나의 시프팅 시퀀스 인덱스를 선택하는 단계일 수 있다. 또한, 단계 420은 선택한 시프팅 시퀀스 인덱스에 해당하는 시프팅 시퀀스 내의 특정 값들 중 하나를 비콘 시퀀스(beacon sequence)에 모듈러(modular)연산을 통해 선출하는 단계일 수 있다.Step 420 may select one of the time values included in the shifting sequence corresponding to the selected shifting sequence index. Step 420 may optionally be to select one shifting sequence index if a collision situation in the wireless body area network is detected. In addition,
단계 430은 선출된 시간 값만큼 비경쟁 구간을 이동할 수 있다. 단계 430은 이동된 비경쟁 구간을 이용하여 무선 신체 영역 통신망 간의 공존 상황 없이 브로드캐스팅할 수 있다.
Step 430 may move the contention free period by the selected time value. Step 430 may broadcast the content without coexistence between wireless body area networks using the moved contention-free period.
도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 방법은 IEEE 802.15.4에 기반하여 무선 신체 영역 통신망의 공존 상황에서의 코디네이터의 무선 통신을 수행하며, 슈퍼프레임의 비경쟁 구간의 미니 슬롯을 통해 무선 신체 영역 통신망 장치와 데이터를 송수신하여 공존 상황의 회피를 수행할 수 있다. Referring to FIG. 10, a wireless communication method according to an embodiment of the present invention performs wireless communication of a coordinator in a coexistence state of a wireless body area communication network based on IEEE 802.15.4, and transmits a mini slot of a non- The wireless communication device can transmit / receive data to / from the wireless body area communication network device to avoid the coexistence situation.
단계 440은 비경쟁 구간의 한 슬롯(slot)을 복수 개의 미니 슬롯(Mini-slot)으로 분할할 수 있다.Step 440 may divide one slot of the contention-free period into a plurality of mini-slots.
단계 450은 복수 개의 미니 슬롯 중 적어도 하나의 미니 슬롯을 선택할 수 있다. 예를 들면, 단계 450에서, 슈퍼프레임의 비콘 오더(beacon order)를 기반으로 미니 슬롯의 개수를 설정하는 단계일 수 있다. 단계 450은 설정된 미니 슬롯의 개수만큼 비경쟁 구간의 타임 슬롯을 더 작은 미니 슬롯으로 나눌 수 있으며, 나눠진 미니 슬롯에 번호를 할당하는 단계일 수 있다. 또한, 단계 450은 할당된 번호를 이용하여 나누어진 미니 슬롯 중 데이터 전송에 필요한 미니 슬롯을 선택하는 단계일 수 있다. Step 450 may select at least one of the plurality of minislots. For example, at
단계 460은 선택된 적어도 어느 하나의 미니 슬롯을 통하여 데이터를 송수신할 수 있다. 단계 460은 선택된 적어도 하나의 미니 슬롯을 포함하는 미니 슬롯 시퀀스(Mini-slot sequence)를 생성하는 단계일 수 있다. 단계 460은 생성된 미니 슬롯 시퀀스 중 임의의 미니 슬롯에 무선 신체 영역 통신망 장치를 할당하는 단계일 수 있다. 또한, 단계 460은 할당된 미니 슬롯을 통하여 무선 신체 영역 통신망 장치와 데이터를 송수신하는 단계일 수 있다.Step 460 may transmit and receive data through at least one selected minislot. Step 460 may be a step of generating a Mini-slot sequence including at least one selected minislot. Step 460 may be the step of assigning the wireless body area network device to any of the minislot sequences generated. Also, step 460 may be the step of transmitting and receiving data with the wireless body area network device through the assigned minislot.
예를 들면, 단계 460에서, 미니 슬롯 시퀀스는 데이터 전송에 필요한 미니 슬롯의 개수에 따라 생성될 수 있다. 또한, 미니 슬롯 시퀀스를 가리키는 미니 슬롯 시퀀스 인덱스(Mini-slot sequence index)는 매 비콘마다 임의로 재선택될 수 있다.
For example, in
도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 방법은 IEEE 802.15.4에 기반하여 무선 신체 영역 통신망의 공존 상황에서의 코디네이터의 무선 통신을 수행하며, 슈퍼프레임의 비경쟁 구간을 확장하여 송수신하는 데이터의 양을 늘릴 수 있다.Referring to FIG. 11, a wireless communication method according to an embodiment of the present invention performs wireless communication of a coordinator in a coexistence state of a wireless body area communication network based on IEEE 802.15.4, and extends a contention- It is possible to increase the amount of data.
단계 470은 비경쟁 구간을 슈퍼프레임의 인액티브(Inactive) 구간으로 확장할 수 있다. 단계 470은 슈퍼프레임 내에서 아무 동작도 하지 않는 인액티브 구간으로 비경쟁 구간을 확장함으로써, 비콘 내에서 전송할 수 있는 데이터의 양을 늘릴 수 있다. 또한, 단계 470은 확장된 비경쟁 구간에 따라 미니 슬롯의 수도 늘어나게 되므로, 늘어난 미니 슬롯을 선택하기 위해 미니 슬롯 시퀀스 및 미니 슬롯 시퀀스 인덱스를 사용할 수 있다.Step 470 may extend the contention-free period to the inactive period of the superframe. Step 470 may increase the amount of data that can be transmitted in the beacon by extending the contention-free period to an inactive period that does nothing in the superframe. In addition, since the number of minislots increases according to the extended contention-free period, the minislot sequence and the minislot sequence index can be used in
예를 들면, 단계 470에서, 미니 슬롯 시퀀스의 값은 설정되지 않고, 미니 슬롯의 개수에 따라 생성될 수 있다. 또한, 미니 슬롯 시퀀스를 가리키는 미니 슬롯 시퀀스 인덱스는 매 비콘마다 임의로 재선택될 수 있다.
For example, in
실시예에 따른 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. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to an embodiment may be implemented in the form of a program command that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions to be recorded on the medium may be those specially designed and configured for the embodiments or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. For example, it is to be understood that the techniques described may be performed in a different order than the described methods, and / or that components of the described systems, structures, devices, circuits, Lt; / RTI > or equivalents, even if it is replaced or replaced.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.
100: 무선 신체 영역 통신망
101: 무선 신체 영역 통신망 장치100: Wireless body area communication network
101: Wireless body area network device
Claims (11)
상기 공존 상황이 감지되면, 임의로 시프팅 시퀀스 인덱스를 선택하는 단계;
상기 선택된 시프팅 시퀀스 인덱스에 대응하는 상기 시프팅 시퀀스에 포함되는 시간 값들 중 하나를 선출하는 단계; 및
상기 선출된 시간 값만큼 비경쟁 구간을 이동하는 단계
를 포함하는 무선 통신 방법.A wireless communication method of a coordinator in a coexistence state of a wireless body area communication network based on IEEE 802.15.4,
Selecting the arbitrary shifting sequence index if the coexistence condition is detected;
Selecting one of the time values included in the shifting sequence corresponding to the selected shifting sequence index; And
A step of moving the contention free period by the selected time value
Lt; / RTI >
상기 시간 값들 중 하나를 선출하는 단계는
현재의 비콘 시퀀스에 모듈러 연산을 적용하여 선출하는 무선 통신 방법.The method according to claim 1,
Wherein selecting one of the time values comprises:
A method of wireless communication by applying a modular operation to a current beacon sequence.
상기 비경쟁 구간의 한 슬롯을 복수 개의 미니 슬롯으로 분할하는 단계;
상기 복수 개의 미니 슬롯 중 적어도 하나의 미니 슬롯을 선택하는 단계; 및
상기 선택된 적어도 어느 하나의 미니 슬롯을 통하여 데이터를 송수신하는 단계
를 더 포함하는 무선 통신 방법.The method according to claim 1,
Dividing one slot of the contention-free period into a plurality of minislots;
Selecting at least one minislot among the plurality of minislots; And
Transmitting and receiving data through at least one selected mini-slot
Further comprising the steps of:
상기 비경쟁 구간을 슈퍼프레임의 인액티브 구간으로 확장하는 단계
를 더 포함하는 무선 통신 방법.The method of claim 3,
Expanding the contention-free period into an inactive section of the superframe;
Further comprising the steps of:
상기 데이터를 송수신하는 단계는
상기 선택된 적어도 어느 하나의 미니 슬롯을 포함하는 미니 슬롯 시퀀스를 생성하고, 상기 생성된 미니 슬롯 시퀀스 중 임의의 미니 슬롯에 무선 신체 영역 통신망 장치를 할당하며, 상기 할당된 미니 슬롯을 통하여 상기 무선 신체 영역 통신망 장치와 상기 데이터를 송수신하는 무선 통신 방법.The method of claim 3,
The step of transmitting and receiving the data
Generating a minislot sequence including at least one selected minislot, assigning a wireless body area communication network device to any of the generated minislot sequences, and transmitting the wireless body area A wireless communication method for transmitting and receiving data to and from a communication network device.
상기 시프팅 시퀀스 인덱스는
상기 코디네이터가 일정 수 이상의 비콘을 전송하기 전에는 변경되지 않는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.The method according to claim 1,
The shifting sequence index
Wherein the beacon is not changed until the coordinator transmits a beacon of a predetermined number or more.
상기 미니 슬롯 시퀀스는
상기 데이터 전송에 필요한 미니 슬롯의 개수에 따라 생성되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.6. The method of claim 5,
The minislot sequence
And the number of mini-slots required for data transmission is generated according to the number of mini-slots required for the data transmission.
상기 미니 슬롯 시퀀스를 가리키는 미니 슬롯 시퀀스 인덱스는 매 비콘마다 임의로 재선택되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.8. The method of claim 7,
Wherein the minislot sequence index indicating the minislot sequence is arbitrarily reselected for each beacon.
상기 공존 상황이 감지되면, 임의로 시프팅 시퀀스 인덱스를 선택하는 선택부;
상기 선택된 시프팅 시퀀스 인덱스에 대응하는 상기 시프팅 시퀀스에 포함되는 시간 값들 중 하나를 선출하는 선출부; 및
상기 선출된 시간 값만큼 비경쟁 구간을 이동하는 제어부
를 포함하는 무선 통신 장치.A wireless communication apparatus in a coexistence state of a wireless body area communication network based on IEEE 802.15.4,
A selection unit for arbitrarily selecting a shifting sequence index when the coexistence state is detected;
A selector for selecting one of the time values included in the shifting sequence corresponding to the selected shifting sequence index; And
A controller for moving the contention free period by the selected time value,
And a wireless communication device.
상기 비경쟁 구간의 한 슬롯을 복수 개의 미니 슬롯으로 분할하는 분할부;
상기 복수 개의 미니 슬롯 중 적어도 하나의 미니 슬롯을 선택하는 미니 슬롯 선택부; 및
상기 선택된 적어도 어느 하나의 미니 슬롯을 통하여 데이터를 송수신하는 통신부
를 더 포함하는 무선 통신 장치.10. The method of claim 9,
A partitioning unit dividing one slot of the contention free period into a plurality of minislots;
A minislot selector for selecting at least one of the plurality of minislots; And
A communication unit for transmitting and receiving data through at least one selected mini-slot;
The wireless communication device further comprising:
상기 비경쟁 구간을 슈퍼프레임의 인액티브 구간으로 확장하는 확장부
를 더 포함하는 무선 통신 장치.11. The method of claim 10,
An extension section for expanding the contention free period to an inactive section of the superframe,
The wireless communication device further comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150054415A KR101596198B1 (en) | 2015-04-17 | 2015-04-17 | Wireless communication apparatus and method of the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150054415A KR101596198B1 (en) | 2015-04-17 | 2015-04-17 | Wireless communication apparatus and method of the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101596198B1 true KR101596198B1 (en) | 2016-02-19 |
Family
ID=55448948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020150054415A KR101596198B1 (en) | 2015-04-17 | 2015-04-17 | Wireless communication apparatus and method of the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101596198B1 (en) |
Citations (3)
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| KR100921622B1 (en) | 2007-12-14 | 2009-10-15 | 성균관대학교산학협력단 | The method for scattering terminal contention in contention access period of superframe |
| KR20110095988A (en) * | 2010-02-20 | 2011-08-26 | 삼성전자주식회사 | Apparatus and method for selecting coexistence technique |
| KR20110130273A (en) * | 2010-05-27 | 2011-12-05 | 경희대학교 산학협력단 | A dynamic cfp allocation for beacon-enable mode hybirid superframe structure of wireless body area network mac protocol and network communication method thereof |
-
2015
- 2015-04-17 KR KR1020150054415A patent/KR101596198B1/en active IP Right Grant
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| Title |
|---|
| 한국 등록특허 제10-0968346호(2010.06.29), "IEEE 802.15.4 기반의 무선 제어 네트워크를 위한 동적 GTS 할당 방법" |
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