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KR101473305B1 - Energy Saving Method for wireless Networks - Google Patents

Energy Saving Method for wireless Networks Download PDF

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Publication number
KR101473305B1
KR101473305B1 KR1020080065595A KR20080065595A KR101473305B1 KR 101473305 B1 KR101473305 B1 KR 101473305B1 KR 1020080065595 A KR1020080065595 A KR 1020080065595A KR 20080065595 A KR20080065595 A KR 20080065595A KR 101473305 B1 KR101473305 B1 KR 101473305B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
node
data
activation period
period
mesh
Prior art date
Application number
KR1020080065595A
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Korean (ko)
Other versions
KR20090061560A (en
Inventor
류재홍
채종석
표철식
김봉수
이명종
박태림
Original Assignee
한국전자통신연구원
리서치 파운데이션 오브 더 시티 유니버시티 오브 뉴욕
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원, 리서치 파운데이션 오브 더 시티 유니버시티 오브 뉴욕 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to US12/171,657 priority Critical patent/US7995508B2/en
Publication of KR20090061560A publication Critical patent/KR20090061560A/en
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Publication of KR101473305B1 publication Critical patent/KR101473305B1/en

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/02Power saving arrangements
    • H04W52/0209Power saving arrangements in terminal devices
    • H04W52/0225Power saving arrangements in terminal devices using monitoring of external events, e.g. the presence of a signal
    • H04W52/0235Power saving arrangements in terminal devices using monitoring of external events, e.g. the presence of a signal where the received signal is a power saving command
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 무선 네트워크에서 이웃 노드와 통신시 전력을 최소로 소비하는 무선 네트워크에서 에너지 절약 방법 및 노드를 개시한다. The present invention discloses an energy saving method and node in a wireless network that consumes the least amount of power when communicating with a neighboring node in a wireless network.

본 발명은 기존에 사용되는 동기식 방식의 MAC(Media Access Control)과 달리 비동기식 방식의 MAC을 제공하는 것으로 많은 데이터 양을 전송할 때 해당 시간에만 활성화(active) 기간을 늘리고 전송이 완료된 후 다시 최소의 활성화(active) 기간을 유지하도록 한다.Unlike the conventional synchronous MAC (Media Access Control), the present invention provides an asynchronous MAC. When a large amount of data is transmitted, the active period is increased only at the corresponding time, (active) period.

Description

무선 네트워크에서 에너지 절약 방법{Energy Saving Method for wireless Networks}[0001] The present invention relates to an energy saving method for a wireless network,

본 발명은 무선 네트워크, 특히 메쉬 네트워크 상에서 각 노드들의 소모 전력을 최소화하기 위한 방법 및 노드에 관한 것이다.The present invention relates to a method and a node for minimizing the power consumption of each node on a wireless network, in particular a mesh network.

본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT성장동력기술개발 사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제번호: 2005-S-038-03, 과제명: UHF RF-ID 및 Ubiquitous 네트워킹 기술개발].The present invention was derived from a research conducted as part of the IT growth engine technology development project of the Ministry of Information and Communication and the Institute of Information Technology Advancement [assignment: 2005-S-038-03, title: UHF RF-ID and Ubiquitous Networking Technology Development].

무선 센서 네트워크 환경에서 센서 노드들은 한정적인 에너지 기반으로 동작하기 때문에, 저 전력 동작을 위한 방안과 관련하여 많은 연구가 있어왔고, 또 연구 중이다. 특히 밧데리로 동작하는 일반 센서 노드에서 저전력을 지원하지 못하기 때문에 서비스를 하는데 가장 걸림돌이 되고 있다. 그래서 저 전력 프로토콜에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.Since sensor nodes operate on a limited energy basis in a wireless sensor network environment, many researches have been made and are being conducted in connection with a scheme for low power operation. Especially, it is the most obstacles to service because it does not support low power in general sensor node which operates with battery. Therefore, studies on low power protocols are actively being carried out.

zigbee MAC은 근본적으로 각 노드 간의 시간을 맞추어서 통신을 하는 동기식 방식을 사용하고 있다. 이 방식의 시스템은 일반 노드, 라우터 노드, 싱크 노드(sink node)로 구성된다. 일반 노드는 시각 동기의 가장 하위부분이고, 라우터 노드는 위의 싱크 노드나 다른 라우터 노드로부터 beacon 메시지를 수신하여 이를 하위 라우터나 일반 노드로 beacon을 전송하여 시각을 일치시키는 노드이고, 싱크 노드는 네트워크 상에서 시각 동기의 주체가 되는 노드로서 네트워크의 동기화의 정책 및 시간 등을 일반 노드나 라우터 노드로 전송한다. 이 방식은 동기를 맞추기가 어렵다는 단점이 있고, 저전력을 지원하기 어렵다는 단점이 있다.The zigbee MAC essentially uses a synchronous scheme that communicates with each other in time. This system consists of a normal node, a router node, and a sink node. The general node is the lowest part of the time synchronization, and the router node receives the beacon message from the sink node or the other router node and transmits the beacon to the lower router or the general node, And transmits the policy and time of network synchronization to a general node or a router node as a node that is a subject of time synchronization on the network. This method is disadvantageous in that it is difficult to synchronize and it is difficult to support low power.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 메쉬 네트워크에서 노드가 전송할 데이터가 있는 경우 활성화 시간(activation time)을 늘리고, 전송할 데이터가 없을 경우 활성화 시간을 최소화하여 전력 소모를 최소화하는 노드의 에너지 절약 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an energy saving method of a node that minimizes power consumption by increasing an activation time when there is data to be transmitted by a node in a mesh network and minimizing an activation time when there is no data to be transmitted will be.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention is not limited thereto. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the invention may be realized and attained by means of the instrumentalities and combinations particularly pointed out in the appended claims.

본 발명은 노드의 활성화 기간(active duration)을 최소화하는 메쉬 네트워크의 운영을 통해 전력 소모량을 절약하여 최소화하기 위해, 많은 데이터 양을 전송할 때 해당 시간에만 활성화 기간을 늘리고 전송이 완료된 후 다시 최소의 활성화 기간을 유지하도록 하여 활성화 기간을 유동적으로 가변한다.In order to save and minimize power consumption through operation of a mesh network that minimizes an active duration of a node, when a large amount of data is transmitted, the activation period is increased only at the corresponding time, So that the activation period can be flexibly changed.

본 발명의 무선 네트워크에서 노드의 에너지 절약 방법은, 동일한 간격으로 웨이크업을 통지하고 웨이크업 통지 간격이 활성화 기간과 비활성화 기간으로 구성된 웨이크업 구간과 동일한 다수의 노드들 중 데이터를 전송하고자 하는 소스 노드가 목적 노드로부터 웨이크업 통지를 수신하는 단계; 및 상기 웨이크업 통지를 기초로 추정된 활성화 기간이 상기 데이터 크기 이상이면 상기 활성화 기간 내에 데 이터를 전송하는 단계;를 포함할 수 있다.The energy saving method of a node in a wireless network of the present invention is a method of notifying a wake up at the same interval and detecting a wakeup notice interval of a source node Receiving a wake-up notification from a destination node; And transmitting data within the activation period if the activation period estimated based on the wake-up notification is equal to or larger than the data size.

본 발명의 무선 네트워크에서 노드의 에너지 절약 방법은, 동일한 간격으로 웨이크업을 통지하고 웨이크업 통지 간격이 활성화 기간과 비활성화 기간으로 구성된 웨이크업 구간과 동일한 다수의 노드들 중 데이터를 전송하고자 하는 소스 노드가 다수의 이웃 노드들로 활성화 기간 연장을 요청하는 단계; 및 상기 요청 완료 후 데이터를 상기 이웃 노드들로 브로드캐스팅하는 단계;를 포함할 수 있다.The energy saving method of a node in a wireless network of the present invention is a method of notifying a wake up at the same interval and detecting a wakeup notice interval of a source node Requesting an activation period extension to a plurality of neighboring nodes; And broadcasting the data to the neighboring nodes after the completion of the request.

본 발명의 에너지 절약 모드로 동작하는 네트워크 내 노드는, 상기 네트워크 내 제1 노드로부터 웨이크업 통지를 수신하는 수신부; 및 상기 제1 노드와 동일한 간격으로 웨이크업을 통지하고, 상기 제1 노드로부터 수신한 웨이크업 통지를 기초로 추정된 활성화 기간 내에 데이터를 전송하는 송신부;를 포함하며, 웨이크업 통지 간격이 활성화 기간과 비활성화 기간으로 구성된 웨이크업 구간과 동일하고, 노드들의 웨이크업 구간 시작시간은 서로 동기화되지 않는 것을 특징으로 한다.A node in a network operating in an energy saving mode of the present invention includes: a receiving unit for receiving a wake-up notification from a first node in the network; And a transmitter for notifying wake-up at the same interval as the first node and for transmitting data in an activation period estimated based on the wake-up notification received from the first node, wherein the wake- And the inactivation period, and the start time of the wakeup period of the nodes are not synchronized with each other.

바람직하게, 상기 송신부는, 제1 노드의 추정된 활성화 기간이 상기 데이터 크기 이상이면 상기 활성화 기간 내에 데이터를 전송하고, 활성화 기간이 상기 데이터 크기보다 작으면 활성화 기간 연장을 요청하고, 상기 제1 노드로부터 활성화 기간 연장에 대한 응답 수신 후 연장된 활성화 기간 내에 데이터를 전송하는 것을 특징으로 한다. Preferably, the transmission unit transmits data in the activation period if the estimated activation period of the first node is equal to or greater than the data size, requests activation period extension if the activation period is smaller than the data size, And the data is transmitted within the extended activation period after receiving the response to the activation period extension from the activation period.

바람직하게, 상기 수신부는 제2 노드로부터 활성화 기간 연장 요청을 수신하고, 상기 제2 노드로부터 연장된 활성화 기간 내에 데이터를 수신하고, 상기 송신부는 상기 활성화 기간 연장에 대한 응답을 상기 제2 노드로 전송하는 것을 특징으 로 한다. Preferably, the receiving unit receives the activation period extension request from the second node, receives data in the activation period extending from the second node, and the transmission unit transmits the response to the activation period extension to the second node .

바람직하게, 상기 연장된 활성화 기간은 데이터 수신이 완료되면 초기의 활성화 기간으로 복귀하는 것을 특징으로 한다. Preferably, the extended activation period returns to an initial activation period when data reception is completed.

본 발명은 무선 네트워크에서 노드의 에너지 절약 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공할 수 있다.The present invention can provide a computer-readable recording medium storing a program for causing a computer to execute a method of saving energy of a node in a wireless network.

센서 네트워크의 특성상 데이터 전송 빈도가 자주 발생하거나 많은 양의 데이터를 전송하는 것이 아니라, 적은 양의 데이터를 전송하거나 데이터 전송 빈도가 낮다. 즉, 대부분의 시간을 sleep 상태를 유지하고 있다. Due to the characteristics of the sensor network, the frequency of data transmission is not frequent or a large amount of data is transmitted, but a small amount of data is transmitted or a data transmission frequency is low. That is, most of the time is kept in a sleep state.

따라서 통상의 경우에는 활성화 기간을 최소화하여 운영함으로써 에너지를 절약하고, 많은 데이터 양을 전송할 때는 해당 시간에만 활성화 기간을 늘리고 전송이 완료된 후 다시 최소의 활성화 기간을 유지함으로써 전력 소모량을 최소화할 수 있다.Therefore, in general, the activation period is minimized to save energy, and when a large amount of data is transmitted, the activation period can be increased only at the corresponding time, and the power consumption can be minimized by maintaining the activation period again after the completion of transmission.

이하 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the same components of the drawings are denoted by the same reference numerals and signs as possible even if they are shown on different drawings. 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.

또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.

본 발명은 메쉬 네트워크에서 각 노드가 이웃 노드와 통신시 전력을 최소로 소비하는 방안이다. 본 발명은 기존에 사용되는 동기식 방식의 MAC(Media Access Control)과 달리 비동기식의 MAC을 제안한다. The present invention is a scheme in which each node consumes the least amount of power when communicating with a neighboring node in a mesh network. Unlike the conventional synchronous MAC (Media Access Control), the present invention proposes an asynchronous MAC.

동기식 방식은 각 노드들 간에 시간적으로 동기를 맞춰서 통신을 하는 방법으로 이 시간 동기의 주체가 되는 노드를 싱크 노드라 한다. 그러나 이 방식은 시간적으로 정확히 맞아야 통신이 가능하고, 이 시간을 정확하게 맞추기는 어렵다. 그리고 결정적으로 이 방식을 사용할 경우 각 노드들의 전력이 많이 소모되는 단점이 있다. The synchronous method is a method of communicating with each node synchronously in time, and the node that is the subject of this time synchronization is called a sink node. However, this method should be accurate in terms of time, and communication is possible, and it is difficult to precisely match this time. And, if this method is used decisively, there is a disadvantage that power consumption of each node is consumed.

따라서 본 발명은 시간적으로 동기를 맞추는 방식이 아닌 비동기식 MAC을 사용하여 데이터를 전송한다. 본 발명의 ESM(Energy Saving for Mesh layer)에서 사용되는 명령 프레임은 웨이크업 통지(Wakeup Notification: WN), 연장 요청(Extension REQuest: EREQ), 연장 응답(Extension REPly: EREP)이다. WN은 노드가 활성화 기간으로 진입할 때 이러한 상태를 통지하기 위해 전송된다. EREQ는 수신 노드의 활성화 기간을 연장하기 위해 전송된다. EREP는 EREQ에 대한 응답을 위해 전송된다. Therefore, the present invention transmits data using an asynchronous MAC instead of a synchronous method. The command frame used in the energy saving for mesh layer (ESM) of the present invention is a wakeup notification (WN), an extension request (EREQ), and an extension reply (EREP). The WN is sent to notify this state when the node enters the activation period. The EREQ is transmitted to extend the activation period of the receiving node. The EREP is sent for a response to the EREQ.

본 발명에 따라 수신측 노드는 자신의 웨이크업 메시지(wakeup massage)를 주기적으로 유니캐스팅(unicasting)하고, 송신측 노드는 데이터를 브로드캐스 팅(broadcasting)한다. 송신측 노드가 데이터를 전송하기 위해서는 이웃 노드의 웨이크업 주기를 분석하고, 이웃 노드로부터 웨이크업 통지(wakeup notification)를 기다려야 한다. 송신측 노드가 이웃 노드로부터 웨이크업 통지(wakeup notification)를 수신하였을 경우 자신의 메시지를 전송한다. 그리고 저 전력을 위해 송신측 노드는 전송 데이터가 없을 경우 활성화 기간을 최소화하고, 전송 데이터가 있을 경우 활성화 기간을 연장하기 위한 EREQ(Extension Request) 메시지를 수신측 노드로 전송한다. 수신측 노드는 EREQ 메시지 대응하는 EREP(Extension Reply) 메시지를 송신측 노드로 전송한다.In accordance with the present invention, the receiving node periodically unicasts its wakeup message, and the transmitting node broadcasts the data. In order for the transmitting node to transmit data, it must analyze the wakeup period of the neighboring node and wait for a wakeup notification from the neighboring node. When a transmitting node receives a wakeup notification from a neighboring node, it sends its own message. For low power, the transmitting node transmits an EREQ (Extension Request) message to the receiving node to minimize the activation period if there is no transmission data and to extend the activation period if there is transmission data. The receiving node transmits an EREP (Extension Reply) message corresponding to the EREQ message to the transmitting node.

본 발명에서 제안하는 알고리즘은 데이터 전송 방법과 데이터 량에 따른 활성화 기간 조정 방법으로 이루어진다. The algorithm proposed in the present invention consists of a data transmission method and an activation period adjustment method according to the amount of data.

본 발명의 ESM(Energy Saving for Mesh layer)은 비동기 시간 스케줄을 이용하는 에너지(전력) 절감 모드이다. ESM용 노드(디바이스)의 시간 구조는 활성화 기간(active duration) 및 비활성화 기간(inactive duration)을 포함한다. 명령 프레임인 웨이크업 통지(WN)가 활성화 기간의 개시시 전송된다. 그러나 노드 간에 활성화 기간은 서로 동기화되지 않는다.The energy saving for mesh layer (ESM) of the present invention is an energy (power) saving mode using an asynchronous time schedule. The time structure of a node (device) for ESM includes an active duration and an inactive duration. A wake-up notification WN, which is an instruction frame, is transmitted at the start of the activation period. However, activation periods between nodes are not synchronized with each other.

데이터 전송에 있어서, 본 발명의 ESM은 ESM 유니캐스트 전송(ESM unicasting) 및 ESM 브로드캐스트 전송(ESM broadcasting)의 두 가지 전송 메카니즘으로 구분한다. In data transmission, the ESM of the present invention is divided into two transmission mechanisms: ESM unicasting and ESM broadcasting.

ESM 유니캐스트 전송에서, 노드는 수신측 지향 메카니즘을 사용한다. 즉, 노드가 수신측의 활성화 기간을 기다린 후, 활성화 기간 내에 데이터 프레임을 전송 한다. ESM 브로드캐스팅 전송에서, 노드는 송신측 지향 메카니즘을 사용한다. 즉, 노드는 웨이크업 구간(wakeup interval)보다 긴 시간 동안 명령 프레임들을 전송함으로써 모든 이웃 노드들을 깨운 후, 데이터 프레임을 브로드캐스팅한다. In ESM unicast transmission, the node uses a receiver-oriented mechanism. That is, after the node waits for the activation period of the receiving side, it transmits the data frame within the activation period. In an ESM broadcasting transmission, the node uses a sender-oriented mechanism. That is, the node broadcasts the data frame after waking up all the neighbor nodes by transmitting command frames for a longer time than the wakeup interval.

도 1은 본 발명의 시간 구조(Time structure)의 일 예를 도시한다.FIG. 1 shows an example of a time structure of the present invention.

도 1을 참조하면, 노드의 타임 라인은 웨이크업 구간(wakeup interval)으로 구분된다. 웨이크업 구간은 활성화 기간과 비활성화 기간으로 다시 구분된다. 활성화 기간에서, 노드는 웨이크업 통지 명령을 전송하여 활성화 기간임을 알린다. 이후 노드는 가능한 프레임 전송을 기다린다. 비활성화 기간에서, 노드는 수신부 회로를 오프시켜 저전력(sleep)모드로 진입한다. Referring to FIG. 1, a timeline of a node is divided into a wakeup interval. The wakeup interval is again divided into an activation period and a deactivation period. In the activation period, the node transmits a wake-up notification command to indicate that it is the activation period. The node then waits for a possible frame transmission. In the deactivation period, the node turns off the receiver circuit and enters a low power sleep mode.

모든 노드들은 웨이크업 구간의 값이 동일하지만 활성화 기간의 값은 상이할 수 있다. 노드들의 활성화 기간은 동기화되지 않는다. 활성화 기간임을 통지하기 위해 각 노드는 활성화 기간의 시작에서 웨이크업 통지(WN) 명령을 전송한다. WN에서 웨이크업 구간 및 활성화 기간이 고시된다. 그러므로 노드가 이웃 노드로부터 WN을 수신하면, 이웃 노드가 활성화 기간이고 이웃 노드가 다시 sleep으로 가는 시간을 알 수 있게 된다. All nodes have the same value in the wakeup interval, but the value of the activation period can be different. The activation period of the nodes is not synchronized. Each node sends a wake-up notification (WN) command at the beginning of the activation period to notify that it is the activation period. In the WN, the wakeup interval and the activation period are reported. Therefore, when a node receives a WN from a neighbor node, the neighboring node is in the active period and the neighboring node can know the time to go to sleep again.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 ESM 유니캐스트 데이터 전송 방법을 설명하는 도면이다. FIG. 2 and FIG. 3 illustrate a method of transmitting ESM unicast data according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 노드 A의 활성화 기간이 데이터 전송에 충분한 경우 활성화 기간 조정 없이 데이터를 전송한다. 노드 A(Dev A)와 노드 B(Dev B)가 서로 이웃한 노드이다. 각 노드의 주기는 웨이크업 구간(wakeup interval)(WI)이다. 이 WI 의 길이는 노드 A와 노드 B가 동일하나, 시작 시간은 서로 다르다. WI은 웨이크업 통지(Wakeup notification)(WN) 간의 길이에 대응한다. 그리고 WI은 활성화(active) 기간과 비활성화(inactive) 기간으로 구분된다. 활성화 기간은 노드가 데이터를 송수신하는 기간이고, 비활성화 기간은 노드가 송수신을 하지 않고 sleep 상태로 유지되는 기간이다. 각 노드는 최소 활성화 기간으로 동작하고 있다. Referring to FIG. 2, if the activation period of the node A is sufficient for data transmission, data is transmitted without adjusting the activation period. Node A (Dev A) and Node B (Dev B) are neighbor nodes. The period of each node is a wakeup interval (WI). The length of this WI is the same for node A and node B, but the start times are different. The WI corresponds to the length of the wakeup notification (WN). The WI is divided into an active period and an inactive period. The activation period is a period during which the node transmits / receives data, and the inactivation period is a period during which the node is kept in a sleep state without transmitting / receiving. Each node is operating with a minimum activation period.

각 노드에서는 WN 메시지를 전송한다. 노드 B에서 노드 A로 전송할 데이터가 있을 경우(Data arrival), 노드 B는 노드 A에서 전송하는 WN을 수신할 때까지 기다린다. 노드 B가 노드 A로부터 WN을 수신하면, 노드 B는 노드 A가 활성화 상태이므로 자신이 가지고 있는 데이터를 노드 A로 전송한다. 그리고, 자신은 다시 sleep(inactive) 상태로 돌아간다. 노드 A는 데이터를 수신한 후 수신 확인 메시지(ACK)를 노드 B로 전송할 수 있다. Each node transmits a WN message. When there is data to be transmitted from the node B to the node A (data arrival), the node B waits until it receives the WN transmitted from the node A. When the node B receives the WN from the node A, the node B transmits the data it owns to the node A since the node A is active. Then, you go back to sleep (inactive) again. Node A may send an acknowledgment message (ACK) to Node B after receiving the data.

도 3을 참조하면, 노드 A의 활성화 기간 조정에 의해 데이터를 전송한다. 도 3의 시간 구조는 도 2와 같은 구조를 가진다. 노드 B(Dev B)에서 노드 A(Dev A)로 데이터 전송시, 전송량이 많아 해당 WI 기간 중에 데이터 전송을 다 하지 못한다고 판단되거나, 활성화 기간이 너무 짧아 데이터를 전송하지 못할 경우, 노드 B는 노드 A로 활성화 기간을 연장해 달라는 Extension REQuest(EREQ) 메시지를 전송한다. 노드 A에서는 EREQ메시지가 수신되었을 경우 자신의 활성화 기간을 노드 B에서 전송하는 데이터 량에 비례하여 늘리고, EREQ에 대한 응답으로 연장된 시간을 포함한 Extension REPly(EREP) 메시지를 노드 B로 전송한다. 노드 B는 수신된 EREP를 분석하여 해당 활성화 기간 동안 메시지를 노드 A로 전송한다. 그리고 노드 A는 데이터 수신이 완료 되면 활성화 기간을 다시 원래의 최소 시간으로 복귀시킨다. 노드 A는 데이터를 수신한 후 수신 확인 메시지(ACK)를 노드 B로 전송할 수 있다. Referring to FIG. 3, data is transmitted by adjusting the activation period of the node A. FIG. The time structure of FIG. 3 has the structure as shown in FIG. When data is transmitted from the node B (Dev B) to the node A (Dev A), it is determined that the data transmission is not completed during the corresponding WI period due to a large amount of data to be transmitted or when the data can not be transmitted due to the activation period being too short, And sends Extension REQuest (EREQ) message to extend activation period to A. When an EREQ message is received, the node A increases its activation period in proportion to the amount of data transmitted from the node B, and transmits an Extension REPly (EREP) message including the extended time in response to the EREQ to the node B. Node B analyzes the received EREP and sends a message to node A during the active period. When the data reception is completed, the node A returns the activation period back to the original minimum time. Node A may send an acknowledgment message (ACK) to Node B after receiving the data.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 ESM 브로드캐스트 데이터 전송 방법을 설명하는 도면이다. 4 is a view for explaining a method of transmitting ESM broadcast data according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 노드 C(Dev C)는 브로드캐스팅하고자 하는 데이터가 있으면(data arrival), 노드 A(Dev A)와 노드 B(Dev B)를 포함하는 이웃 노드들로 웨이크업 구간보다 긴 활성화 기간을 요청하는 EREQ 메시지를 전송하고, 데이터 프레임을 브로드캐스팅한다. Referring to FIG. 4, node C (Dev C) is connected to neighbor nodes including node A (Dev A) and node B (Dev B) longer than the wakeup period Transmits an EREQ message requesting an activation period, and broadcasts a data frame.

노드 A 및 노드 B는 EREQ 메시지가 수신되었으면 자신의 활성화 기간을 늘리고, 데이터를 수신한다. The node A and the node B increase their activation period and receive data when the EREQ message is received.

이하에서는 본 발명의 ESM 모드를 적용한 네트워크의 노드 동작들을 살펴보도록 하겠다. Hereinafter, node operations of a network to which the ESM mode of the present invention is applied will be described.

본 발명의 ESM 모드 동작을 위해 MAC 레이어를 제어하기 위한 MAC 프리미티브(primitive) 및 PIB(personal area network information base) 변수와 기준 클록으로서 1ms 분해능(resolutiion)의 메쉬 레이어 타이머가 요구된다. For the ESM mode operation of the present invention, a MAC primitive and a PIB (personal area network information base) variable for controlling the MAC layer and a mesh layer timer with 1 ms resolution as a reference clock are required.

ESM은 MCPS(MAC common part sub-layer)-DATA, MCPS-PURGE, MLME(MAC sub-layer management entity)-SET의 MAC 프리미티브를 이용한다. MCPS-DATA는 명령 프레임을 전송하거나 수신하기 위해 사용된다. MCPS-PURGE는 펜딩된 프레임(pended frame)을 제거하기 위해 사용된다. MLME-SET은 수신부 회로를 온/오프하기 위해 사용된다. MAC PIB에서 macRxOnWhenIdle 속성(attribute)을 FALSE로 설정함으로써, 메쉬 레이어는 수신부 회로를 오프시킨다. macRxOnWhenIdle 외에 macMinBE, macMaxCSMABackoff가 ESM 모드에서 메쉬 레이어에 의해 조정될 필요가 있다. 최대 에너지 절약을 위해 MAC으로부터 즉각적인 응답이 필수로 요구된다. ESM uses MAC primitives of MCPS (MAC common part sub-layer) -DATA, MCPS-PURGE, and MAC sub-layer management entity (MLME) -SET. MCPS-DATA is used to transmit or receive command frames. MCPS-PURGE is used to remove pended frames. MLME-SET is used to turn on / off the receiver circuit. By setting the macRxOnWhenIdle attribute to FALSE in the MAC PIB, the mesh layer turns off the receiver circuit. In addition to macRxOnWhenIdle, macMinBE, macMaxCSMABackoff needs to be adjusted by the mesh layer in ESM mode. Immediate response from the MAC is required for maximum energy savings.

또한 ESM은 메쉬 레이어 타이머와 관련하여, 기본적인 시간 단위는 1ms의 meshTimeUnit으로 정의된다. ESM에서 정의되는 모든 타이밍 파라미터는 시간 단위로서 meshTimeUnit을 사용하고, 모든 동작들은 메쉬 레이어 타이머를 기초로 한다.In addition, the ESM is defined with meshTimeUnit, with a default time unit of 1 ms, in relation to the mesh layer timer. All timing parameters defined in the ESM use meshTimeUnit as a time unit, and all operations are based on a mesh layer timer.

활성화 기간과 비활성화 기간으로 구분되는 웨이크업 구간이 반복되는 시간 구조는 meshWakeupOrder, meshActiveOrder, meshBaseActiveDuration의 변수로 기술될 수 있다. MESH PIB 속성인 meshWakeupOrder는 주기적인 웨이크업의 구간을 기술한다. 일 예로서, meshWakeupOrder(WO)의 값과 웨이크업 구간(WI)의 값은 각각 0≤WO≤14, WI=meshBaseActiveDuration*2WOms 를 갖을 수 있다. 이 경우 WO가 15와 같으면, 노드는 언제나 전송없이 항상 활성화 기간 상태임을 나타내고, 웨이크업 구간은 존재하지 않는다. meshActiveOrder는 WO가 15와 같으면 무시된다. The time structure in which the wakeup interval is divided into the activation period and the inactivation period can be described by a variable of meshWakeupOrder, meshActiveOrder, and meshBaseActiveDuration. The MESH PIB attribute meshWakeupOrder describes the interval of the periodic wakeup. As an example, the value of the meshWakeupOrder (WO) and the value of the wakeup interval (WI) may have 0? WO ? 14 and WI = meshBaseActiveDuration * 2 WO ms, respectively. In this case, if WO is equal to 15, the node always indicates the active period state without transmission, and there is no wakeup period. The meshActiveOrder is ignored if WO is equal to 15.

MESH PIB 속성인 meshActiveOrder는 웨이크업 구간 내에서 활성화 기간의 길이를 기술한다. meshActiveOrder(AO)의 값, 활성화 기간(AD)는 각각 0≤AO≤WO≤14, AD=meshBaseActiveDuration*2AOms 를 가질 수 있다. The MESH PIB attribute meshActiveOrder describes the length of the activation period in the wakeup interval. The value of meshActiveOrder (AO) and the activation period AD may have 0? AO? WO? 14 and AD = meshBaseActiveDuration * 2 AO ms, respectively.

ESM의 프레임 전송은 meshESMExpected 및 meshESMOn의 두 변수에 의해 제어된다. meshESMExpected는 시작/결합 절차를 위한 전송 방법을 제어한다. The frame transmission of the ESM is controlled by two variables: mesh ESExpected and mesh ESMOn. meshESMExpected controls the transmission method for the start / join procedure.

meshESMExpected의 값이 TRUE이면, 노드는 네트워크가 ESM 모드로 동작하고 있다고 판단한다. 다음으로, 노드는 ESM 초기화 절차를 수행한다. meshESMExpected의 값이 FALSE이면, ESM을 고려하지 않고 초기화를 수행한다.If the value of meshESMExpected is TRUE, the node determines that the network is operating in ESM mode. Next, the node performs the ESM initialization procedure. If meshESMExpected is FALSE, initialization is performed without regard to ESM.

meshESMOn은 노드가 ESM 모드를 사용하고 있는지 여부를 결정한다. 네트워크에 결합 후, 노드의 meshESMOn이 TRUE로 설정되어 있으면, 노드는 meshWakeupOrder에 정의된 바와 같이 주기적으로 WN을 전송한다. 또한 노드는 meshActiveOrder에 정의된 바와 같이 활성화 기간 및 비활성화 기간을 구비한다. 노드의 활성화 기간은 동기화되지 않을 수 있다. meshESMOn의 값이 FALSE이면 모든 프레임들은 ESM 고려없이 전송된다.meshESMOn determines whether the node is using ESM mode. After binding to the network, if the node's meshESMOn is set to TRUE, the node periodically transmits the WN as defined in meshWakeupOrder. The node also has an activation period and an inactivation period as defined in meshActiveOrder. The activation period of the node may not be synchronized. If meshESMOn is FALSE, all frames are transmitted without ESM consideration.

ESM 유니캐스트 데이터 전송은 MESH-DATA.request가 발생되면 시작된다. meshESMOn이 TRUE이면, 데이터를 전송하고자 하는 소스 노드의 메쉬 서브레이어는 수신부 회로를 온(on)시키고, 목적 노드로부터 WN을 수신할 때까지 기다린다. WN을 수신하는 즉시 소스 노드는 페이로드의 meshActiveOrder 값을 meshDestActiveOrder(DO)로 복사한다. WN을 수신한 후, 소스 노드는 목적 노드가 활성화 기간인지를 추정한다. 이때 소스 노드는 meshBaseActiveDuration*2DO에 의해 결정된 시간보다 메쉬 타이머의 만기 시간이 짧으면 목적 노드가 활성화 기간인지를 추정할 수 있다. ESM unicast data transmission starts when MESH-DATA.request occurs. If meshESMOn is TRUE, the mesh sublayer of the source node to which data is to be transmitted will turn on the receiver circuit and wait until it receives a WN from the destination node. Upon receiving the WN, the source node copies the payload's meshActiveOrder value to meshDestActiveOrder (DO). After receiving the WN, the source node estimates whether the destination node is in an active period. At this time, if the expiration time of the mesh timer is shorter than the time determined by the meshBaseActiveDuration * 2 DO , the source node can estimate whether the destination node is the activation period.

목적 노드의 수신부가 활성화 기간 내이면 수신부의 잔여 활성화 기간에 따라 두 가지 전송 방법 중 하나가 선택되어 사용된다. 목적 노드의 수신부가 활성화 기간 내이고 수신부의 잔여 활성화 기간이 데이터 프레임을 전송하기 충분한 시간 이면, 소스 노드의 송신부는 데이터 프레임을 전송한다. 이때 MCPS-DATA.request가 사용된다. 목적 노드의 잔여 활성화 기간이 긴 데이터 프레임을 전송하기 충분하지 못하면 소스 노드의 송신부는 연장 요청(extension request; EREQ) 명령 프레임을 전송한다. 상기 조건에 추가하여, 목적 노드의 잔여 활성화 기간이 긴 데이터 프레임을 전송하기 충분하지 못하나 3*meshTimeUnit 이상이면 소스 노드의 송신부가 요청(extension request; EREQ) 명령 프레임을 전송할 수도 있다. EREQ는 목적 노드 수신부의 활성화 기간을 연장하기 위한 명령 프레임이다. EREQ가 MAC 레이어에서 브로드캐스팅되는 명령 프레임이라면 메쉬 페이로드에 목적 주소가 포함된다.If the receiver of the destination node is within the activation period, one of the two transmission methods is selected and used according to the remaining activation period of the receiver. If the receiver of the destination node is in the activation period and the remaining activation period of the receiver is sufficient time to transmit the data frame, the source node's transmitter transmits the data frame. At this time, MCPS-DATA.request is used. If the remaining activation period of the destination node is not sufficient to transmit a long data frame, the source node's transmitter transmits an extension request (EREQ) command frame. In addition to the above conditions, if the remaining activation period of the destination node is not sufficient to transmit a long data frame but is greater than 3 * meshTimeUnit, the source node's transmitter may transmit an extension request (EREQ) command frame. EREQ is an instruction frame for extending the activation period of the destination node receiving unit. If the EREQ is an instruction frame broadcast at the MAC layer, the destination address is included in the mesh payload.

목적 노드는 EREQ를 수신하는 즉시 목적 주소를 확인한다. 주소가 자신의 메쉬 주소 또는 0xffff와 매칭하면, 목적 노드는 meshEREQTime에 정의된 시간 기간에 의해 활성화 기간을 연장한다. 다음으로 목적 노드는 EREQ에 소스 노드의 주소가 있다면 EREQ를 전송한 소스 노드로 연장 응답 명령(extend reply command; EREP)을 전송하여 응답한다. EREQ를 전송한 소스 노드의 송신부는 EREP를 수신한 후 데이터 프레임을 전송한다.The destination node identifies the destination address as soon as it receives the EREQ. If the address matches its own mesh address or 0xffff, the destination node extends the activation period by the time period defined in meshEREQTime. Next, the destination node responds by sending an extended reply command (EREP) to the source node that transmitted the EREQ if the source node address exists in the EREQ. The sender of the source node that transmitted the EREQ transmits the data frame after receiving the EREP.

일 예로서, 노드는 최대 전력 절감을 달성하기 위해 가능한 긴 데이터 프레임을 고려하지 않고 최소 활성화 기간, meshBaseActiveDuration을 가질 수 있다. 긴 데이터 프레임을 이웃 노드에 전송하기 위해 노드의 송신부는 활성화 시간 연장을 요청하여야 한다. 따라서 AO가 0으로 설정된 노드는 EREQ와 EREP 간의 handshaking이 대표적인 방법이 될 수 있을 것이다. As an example, a node may have a minimum activation period, meshBaseActiveDuration, without considering possible long data frames to achieve maximum power savings. To transmit a long data frame to a neighboring node, the node 's transmitter must request an activation time extension. Therefore, handshaking between EREQ and EREP can be a representative method for nodes with AO set to 0.

MAC 레이어가 SUCCESS를 확인하면 메쉬 레이어는 상위 레이어로 MESH- DARA.confirm을 전송하여 SUCCESS를 알린다.When the MAC layer confirms SUCCESS, the mesh layer sends MESH-DARA.confirm to the upper layer to inform SUCCESS.

도 5는 상기 일 실시예에 따른 ESM 유니캐스트에서 노드에 의해 사용되는 메시지 흐름을 도시한다. FIG. 5 illustrates a message flow used by a node in an ESM unicast according to this embodiment.

도 5를 참조하면, 전송할 데이터가 있는 노드 B의 송신부의 상위 레이어에서 메쉬 레이어로 MESH_DATA.request가 전송되면 메쉬 서브레이어는 수신부를 on시킨다. 노드 A는 노드 B로 웨이크업 상태를 통지(Wakeup Notification)하고, 노드 B는 노드 A로 활성화 기간의 연장을 요청(Extension Request)한다. 노드 A는 노드 B로 연장 요청에 대해 응답한다. 노드 B는 노드 A로 데이터 프레임을 전송하고, 노드 A는 노드 B로 ACK를 전송한다. Referring to FIG. 5, when the MESH_DATA.request is transmitted from the upper layer of the transmitting unit of the node B having the data to be transmitted to the mesh layer, the mesh sublayer turns on the receiving unit. The node A notifies the node B of the wakeup state (Wakeup Notification), and the node B requests extension of the activation period to the node A (Extension Request). Node A responds to the extension request to the Node B. Node B transmits a data frame to node A, and node A transmits an ACK to node B.

노드 A 및 노드 B에서는, 웨이크업 통지, 연장 요청, 연장 응답 등의 명령 프레임 및 데이터 프레임 전송 전 메쉬 레이어에서 메쉬 서브레이어(MCPS)로 MCPS_DATA.request가 전송되고, 프레임 전송 후 메쉬 서브레이어(MCPS)에서 메쉬 레이어로 MCPS_DATA.confirm이 전송된다. 또한 노드 A 및 노드 B에서는, 명령 프레임 수신 후 메쉬 서브레이어(MCPS)에서 메쉬 레이어로 MCPS_DATA.indication이 전송된다. In the node A and the node B, MCPS_DATA.request is transmitted to the mesh sublayer (MCPS) in a command frame such as a wake-up notification, an extension request, an extended response, and a mesh layer before transmission of a data frame, ), MCPS_DATA.confirm is sent to the mesh layer. In node A and node B, MCPS_DATA.indication is transmitted to the mesh layer in the mesh sublayer (MCPS) after receiving the command frame.

데이터 프레임 전송 완료 후 노드 A로부터 노드 B로 ACk가 전송되면 노드 B에서는 메쉬 서브레이어(MCPS)에서 메쉬 레이어로 MCPS_DATA.confirm이 전송되고, 메쉬 레이어에서 메쉬 상위레이어로 MESH_DATA.confirm이 전송된다.When ACK is transmitted from node A to node B after completion of data frame transmission, MCPS_DATA.confirm is transmitted from the mesh sublayer (MCPS) to the mesh layer, and MESH_DATA.confirm is transmitted from the mesh layer to the mesh upper layer.

한편, 노드가 프레임을 정상적으로 수신하지 못한 경우 각 노드는 다음과 같이 동작할 수 있다.On the other hand, when the node does not normally receive the frame, each node can operate as follows.

- 웨이크업 통지(WN) 미수신: 노드의 메쉬 레이어는 전송할 데이터 프레임이 있으면, 목적 노드의 WN을 수신하기 위해 자신의 수신부 회로를 on시킨다. 이때, 노드는 1번의 웨이크업 구간 후에 만기되는 타이머를 설정한다. 타이머가 WN을 수신하기 전에 만기되면 노드는 ESM 재시도 카운터(ERC)를 1씩 증가시킨다. ERC가 최대 재시도 횟수인 meshMAXNumESMRetries보다 적으면 메쉬 레이어는 WN 수신 대기를 재시도한다. 만일 ERC가 meshMAXNumESMRetries 이상이면 메쉬 레이어는 TRANSACTION_EXPIRED 상태로서 MESH_DATA.confirm을 전송하여 데이터 전송을 종료하고, ERC는 초기화된다. - Wake-up notification (WN) not received: If the node's mesh layer has a data frame to transmit, it turns its receiver circuit on to receive the WN of the destination node. At this time, the node sets a timer that expires after one wakeup period. If the timer expires before receiving the WN, the node increments the ESM Retry Counter (ERC) by one. If the ERC is less than the maximum number of retries, meshMAXNumESMRetries, the mesh layer retries to wait for WN reception. If the ERC is equal to or greater than meshMAXNumESMRetries, the mesh layer transmits MESH_DATA.confirm as TRANSACTION_EXPIRED state to terminate data transmission and ERC is initialized.

- 활성화 기간 연장 응답(EREP) 미수신: 메쉬 레이어가 EREQ를 전송할 때, 노드는 meshEREPTime 후 타이머가 만기하도록 타이머를 설정한다. 타이머가 EREP를 수신하기 전에 만기되면 노드는 ERC를 1씩 증가시킨다. ERC가 meshMAXNumESMRetries보다 적으면 메쉬 레이어는 수신부 회로가 on 인 상태로 다음 WN 수신을 대기하거나, 다음 WN 시간을 추정하여 추정 시간까지 수신부 회로를 off시킨다. 만일 ERC가 meshMAXNumESMRetries 이상이면 메쉬 레이어는 CHANNEL_ACCESS_FAILURE 상태의 MESH_DATA.confirm을 전송한다. - Activation Extension Response (EREP) Not Received: When a mesh layer sends an EREQ, the node sets a timer to expire after the meshEREPTime. If the timer expires before receiving the EREP, the node increases the ERC by one. If the ERC is less than meshMAXNumESMRetries, the mesh layer waits for the next WN reception with the receiver circuit on, or turns off the receiver circuit until the next estimated WN time. If ERC is greater than meshMAXNumESMRetries, the mesh layer sends MESH_DATA.confirm with CHANNEL_ACCESS_FAILURE status.

- 수신 확인 메시지(ACK) 미수신: 메쉬 레이어가 데이터 전송을 위해 MAC 프리미티브를 발하면, 프리미티브의 수행은 MAC 레이어 동작에 의존한다. 메쉬 레이어는 MAC 레이어로부터 확인을 기다려야 한다. MAC 레이어가 목적 노드 수신부의 활성화 기간 또는 연장된 활성화 기간 내에 MCPS_DATA.confirm을 반환하면, 메쉬 레이어는 상위 레이어에 동일 상태의 MESH_DATA.confirm을 전송한다. 그러나, 목적 노드 수신부의 활성화 기간 또는 연장된 활성화 기간이 MAC 레이어로부터 확인을 수신하기 전에 만기되면, 메쉬 레이어는 MCPS_PURGE.request를 전송하여 MAC 레이어 전송을 취소시킬 수 있다. 그렇지 않으면, MAC 레이어는 NO_ACK 상태의 MESH_DATA.confirm을 전송할 수 있다. 어느 경우라도 메쉬 레이어는 ERC를 1씩 증가시키고 전술된 재시도 절차를 따른다.- Acknowledgment message (ACK) not received: When the mesh layer issues a MAC primitive for data transmission, the execution of the primitive depends on MAC layer operation. The mesh layer must wait for confirmation from the MAC layer. If the MAC layer returns MCPS_DATA.confirm within the activation period of the destination node receiver or the extended activation period, the mesh layer sends the same status MESH_DATA.confirm to the upper layer. However, if the activation period or extended activation period of the destination node receiver expires before receiving confirmation from the MAC layer, the mesh layer may cancel the MAC layer transmission by sending MCPS_PURGE.request. Otherwise, the MAC layer can send MESH_DATA.confirm in the NO_ACK state. In either case, the mesh layer increments the ERC by 1 and follows the retry procedure described above.

- 데이터 미수신: 목적 노드 수신부의 메쉬 레이어가 EREQ를 수신하면, 목적 노드는 meshEREPTime 후 타이머가 만기하도록 타이머를 설정한다. 데이터 프레임 또는 다른 EREQ를 수신하기 전에 타이머가 만기되고 목적 노드 수신부의 활성화 기간이 종료하면, 수신부는 비활성화 기간으로 진입할 수 있다.- Data not received: When the mesh layer of the destination node receiver receives the EREQ, the destination node sets a timer so that the timer expires after meshEREPTime. If the timer expires before receiving the data frame or another EREQ and the activation period of the destination node receiver ends, the receiver can enter the deactivation period.

브로드캐스트 전송은 브로드캐스트, 신뢰성 있는 브로드캐스트 또는 멀티캐스트를 위해 MESH_DATA.request가 전송될 때 개시된다. meshESMOn이 TRUE이면, 데이터를 전송하고자하는 소스 노드의 메쉬 서브레이어(MCPS)는 수신부를 on시키고, 1 웨이크업 구간보다 긴 시간 기간동안 다수의 EREQ를 전송한다. EREQ의 메쉬 페이로드 내 목적지 주소는 0xffff일 수 있다. 다음으로 소스 노드의 송신부는 데이터 프레임을 브로드캐스팅한다. Broadcast transmissions are initiated when a MESH_DATA.request is sent for broadcast, reliable broadcast or multicast. If meshESMOn is TRUE, the mesh sublayer (MCPS) of the source node to which data is to be transmitted turns on the receiver and transmits multiple EREQs over a longer period of time than one wakeup interval. The destination address in the mesh payload of the EREQ may be 0xffff. The sender of the source node then broadcasts the data frame.

소스 노드의 송신부가 EREQ를 전송하는 동안 브로드캐스팅을 위한 EREQ를 수신하는 경우, 소스 노드는 EREQ 전송을 중단하고 데이터 프레임을 수신하기 위해 EREQ 수신을 시작한다. 이때, 소스 노드 송신부는 ESM 재시도 카운터(ERC)를 1씩 증가시킨다. ERC가 meshMAXNumESMRetries 이상이면, 메쉬 레이어는 CHANNEL_ACCESS_FAILURE 상태의 MESH_DATA.confirm을 전송한다. 데이터 프레임을 수신한 후 또는 데이터 프레임 미수신된 경우, 소스 노드 송신부는 ESM 브로드캐스팅을 재시도한다. ERC가 meshMAXNumESMRetries 보다 적으면, 메쉬 레이어는 ESM 브로드캐스팅을 재시도한다.If the source node's transmitter receives an EREQ for broadcasting while transmitting an EREQ, the source node stops transmitting the EREQ and starts receiving the EREQ to receive the data frame. At this time, the source node transmission unit increments the ESM retry counter (ERC) by one. If ERC is greater than meshMAXNumESMRetries, the mesh layer sends MESH_DATA.confirm with CHANNEL_ACCESS_FAILURE status. After receiving the data frame or when no data frame is received, the source node transmitter retries the ESM broadcasting. If the ERC is less than meshMAXNumESMRetries, the mesh layer retries ESM broadcasting.

MAC 레이어가 SUCCESS를 확인하고 브로드캐스트 전송인 경우, 메쉬 레이어는 SUCCESS의 MESH_DATA.confirm을 상위 레이어에 전송한다. 신뢰성있는 브로드캐스트 또는 멀티캐스트 전송의 경우, 메쉬 레이어는 대응 전송 방법에 의한 결정을 따른다.If the MAC layer confirms SUCCESS and it is a broadcast transmission, the mesh layer sends the MESH_DATA.confirm of SUCCESS to the upper layer. For reliable broadcast or multicast transmission, the mesh layer follows the decision by the corresponding transmission method.

도 6은 상기 일 실시예에 따른 ESM 브로드캐스트에서 노드에 의해 사용되는 메시지 흐름을 도시한다. FIG. 6 illustrates a message flow used by a node in an ESM broadcast according to this embodiment.

도 6을 참조하면, 전송할 데이터가 있는 노드 B의 송신부의 상위 레이어에서 메쉬 레이어로 MESH_DATA.request가 전송되면 메쉬 서브레이어는 수신부를 on시킨다. 노드 B는 노드 A를 포함하여 이웃 노드들에 활성화 기간의 연장을 요청(Extension Request)한다. 노드 A는 노드 B로 웨이크업 상태를 통지(Wakeup Notification)하고, 연장 요청을 마친 노드 B는 노드 A로 데이터 프레임을 전송한다. Referring to FIG. 6, when the MESH_DATA.request is transmitted from the upper layer of the transmitting unit of the node B having the data to be transmitted to the mesh layer, the mesh sublayer turns on the receiving unit. The node B requests extension of the activation period to the neighbor nodes including the node A (Extension Request). The node A notifies the node B of the wakeup state (Wakeup Notification), and the node B which has made the extension request transmits the data frame to the node A.

노드 A 및 노드 B에서는, 웨이크업 통지, 연장 요청 등의 명령 프레임 및 데이터 프레임 전송 전 메쉬 레이어에서 메쉬 서브레이어(MCPS)로 MCPS_DATA.request가 전송되고, 프레임 전송 후 메쉬 서브레이어(MCPS)에서 메쉬 레이어로 MCPS_DATA.confirm이 전송된다. 또한 노드 A 및 노드 B에서는, 명령 프레임 수신 후 메쉬 서브레이어(MCPS)에서 메쉬 레이어로 MCPS_DATA.indication이 전송된다. In the node A and the node B, MCPS_DATA.request is transmitted to the mesh sublayer (MCPS) in the command frame such as a wake-up notification, an extension request, and the mesh layer before transmission of the data frame, MCPS_DATA.confirm is sent to the layer. In node A and node B, MCPS_DATA.indication is transmitted to the mesh layer in the mesh sublayer (MCPS) after receiving the command frame.

데이터 프레임 전송 완료 후 노드 B에서는 메쉬 서브레이어(MCPS)에서 메쉬 레이어로 MCPS_DATA.confirm이 전송되고, 메쉬 레이어에서 메쉬 상위레이어로 MESH_DATA.confirm이 전송된다.After the data frame transmission is completed, MCPS_DATA.confirm is transmitted from the mesh sublayer (MCPS) to the mesh layer, and MESH_DATA.confirm is transmitted from the mesh layer to the mesh upper layer.

한편, 본 발명의 ESM은 두 가지 방법으로 시작될 수 있다. On the other hand, the ESM of the present invention can be started in two ways.

첫번째, meshESMExpected가 FALSE로 설정되면, 노드는 ESM 모드를 고려하지 않고 네트워크를 시작하거나 네트워크에 결합한다. 메쉬 레이어 주소를 구축한 후, 노드는 meshESMOn을 TRUE로 설정하여 ESM을 시작할 수 있다. 모든 접속 절차는 ESM 시작 전에 수행되므로, 비콘 요청, 접속 요청, 데이터 요청 프레임은 ESM 모드를 고려하지 않고 전송될 수 있다. 비콘 프레임과 접속 응답 프레임 또한 동일한 방법으로 수신될 수 있다.First, if meshESMExpected is set to FALSE, the node starts the network or binds it to the network without considering the ESM mode. After building the mesh layer address, the node can start the ESM by setting meshESMOn to TRUE. Since all connection procedures are performed before the ESM starts, beacon requests, connection requests, and data request frames can be transmitted without considering the ESM mode. The beacon frame and the connection response frame may also be received in the same manner.

두번째, meshESMExpected가 TRUE로 설정되면, 노드는 다른 노드들이 ESM 모드로 동작하는 것으로 가정한다. 노드는 MHSME_DISCOVER_MESH.request, MHSME_START_MESH_NETWORK.request, 또는 MHSME_START_MESH_DEVICE.request에 의해 MLME_SCAN.request를 발생시키기 전에 하나의 채널을 선택한다. 다음으로 노드는 전술된 ESM 브로드캐스트 전송 방법을 시작한다. 메쉬 레이어는 1 웨이크업 구간보다 긴 시간 동안 다수의 EREQ를 전송하고 하나의 채널만을 위한 MLME_SCAN,request를 발생시킨다. 노드는 메쉬 주소를 아직 구비하고 있지 않기 때문에, EREQ의 소스 주소는, 예를 들어, 0xffff로 설정된다. ScanDuration은 EREQ 전송 시간으로 MAC 레이어 타이머를 위해 정의되며, 그 값은 meshTimeUnit으로 대략적인 값으로 해석되어야 한다. 메쉬 레이어 프리미티브가 하나 이상의 채널을 요구하는 경우, 스캔 할 채널을 위해 임시 리스트를 만들 수 있다. 다음으로 동일한 방법으로 리스트 내 각 채널을 스캔한다. 스캔 절차 후, 노드는 사용할 하나의 채널을 선택한다. 이러한 동작은 메쉬 레이어 결정에 의해 수행되거나 MHSME_START_MESH_DEVICE.request의 파라미터에 의해 결정될 수 있다. 노드는 새로운 메쉬를 시작하거나 전술된 ESM 유니캐스트 전송 방법에 의해 접속 요청 프레임을 전송한다. 노드는 WN을 기다린 후 WN을 수신하면 요청 프레임을 전송한다. 노드가 성공적으로 접속 응답을 수신하면, 노드는 meshESMOn을 TRUE로 설정한다. 노드는 WN 전송을 시작하고 활성화 기간 및 비활성화 기간을 스케쥴링한다. ScanDuration은 WN을 위한 타이머를 설정하기 위해 사용될 수 있다. Second, if meshESMExpected is set to TRUE, the node assumes that the other nodes are operating in ESM mode. A node chooses one channel before generating MLME_SCAN.request by MHSME_DISCOVER_MESH.request, MHSME_START_MESH_NETWORK.request, or MHSME_START_MESH_DEVICE.request. The node then initiates the ESM broadcast transmission method described above. The mesh layer transmits multiple EREQs for longer than one wakeup interval and generates MLME_SCAN requests for only one channel. Since the node does not yet have a mesh address, the source address of the EREQ is set to, for example, 0xffff. ScanDuration is defined as the EREQ transmission time for the MAC layer timer, and its value should be interpreted as meshTimeUnit. If the mesh layer primitive requires more than one channel, you can create a temporary list for the channels to be scanned. Next, scan each channel in the list in the same way. After the scan procedure, the node selects one channel to use. This operation may be performed by a mesh layer determination or by a parameter of MHSME_START_MESH_DEVICE.request. The node transmits a connection request frame by starting a new mesh or by the above-described ESM unicast transmission method. After receiving the WN after waiting for the WN, the node transmits the request frame. If the node successfully receives a connection response, the node sets meshESMOn to TRUE. The node initiates the WN transmission and schedules the activation and deactivation periods. ScanDuration can be used to set the timer for the WN.

ESM 모드로 동작하는 노드는 접속 요청 프레임을 수신하면, 소정 시간, 예를 들어, 2*macResponseWaitTime 동안 수신부 회로를 on시킨다. 이 시간 동안, 노드는 WN을 전송한다. 모든 데이터 전송은 전술된 ESM 전송 방법과 동일하다.Upon receiving the connection request frame, the node operating in the ESM mode turns on the receiver circuit for a predetermined time, for example, 2 * macResponseWaitTime. During this time, the node sends the WN. All data transmission is the same as the ESM transmission method described above.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 ESM 데이터 전송 방법을 설명하는 흐름도이다. 각 단계에서 전술된 내용과 중복되는 내용의 상세한 설명은 생략하겠다.7 is a flowchart illustrating an ESM data transmission method according to an embodiment of the present invention. At each step, detailed description of the contents overlapping with the above-mentioned contents will be omitted.

도 7을 참조하면, 데이터를 전송하고자 하는 ESM 모드의 소스 노드는 ESM 유니캐스트 전송인지 ESM 브로드캐스트 전송인지를 판단한다(S701). Referring to FIG. 7, it is determined whether the source node of the ESM mode to which data is to be transmitted is an ESM unicast transmission or an ESM broadcast transmission (S701).

ESM 유니캐스트 전송인 경우, 소스 노드는 데이터 전송을 위해 목적 노드로부터의 WN을 기다린 후 수신한다(S702). 비활성 기간 내의 소스 노드는 전송할 데이터가 있으면 활성화되어 목적 노드로부터 웨이크업 통지(WN)를 기다린다. 네트워크 내 노드들은 동일한 간격으로 웨이크업을 통지하고, 웨이크업 통지 간격이 활성 화 기간과 비활성화 기간으로 구성된 웨이크업 구간과 동일하다. 웨이크업 통지는 활성화 기간의 시작에서 이루어지고, 각 노드들 간에 웨이크업 구간 시작시간은 서로 동기화되지 않는다. In case of ESM unicast transmission, the source node waits for the WN from the destination node for data transmission and receives it (S702). The source node in the inactivity period is activated if there is data to be transmitted and waits for a wake-up notification (WN) from the destination node. The nodes in the network notify wakeup at the same interval, and the wake-up notification interval is the same as the wake-up interval composed of the active period and the inactivation period. The wake-up notification is made at the start of the activation period, and the wake-up interval start times between the nodes are not synchronized with each other.

WN 수신 후 목적 노드의 활성화 기간이 데이터 전송에 충분한지 여부를 판단한다(S703).After receiving the WN, it is determined whether the activation period of the destination node is sufficient for data transmission (S703).

활성화 기간이 데이터 전송에 충분하면 활성화 기간 내에 데이터 프레임을 전송한다(S704). WN을 기초로 추정된 활성화 기간이 데이터 크기(데이터 양) 이상이면 데이터 전송에 충분한 것으로 판단할 수 있다. If the activation period is sufficient for data transmission, the data frame is transmitted within the activation period (S704). If the activation period estimated based on WN is equal to or greater than the data size (data amount), it can be determined that data transmission is sufficient.

활성화 기간이 충분하지 않으면 활성화 기간 연장을 요청하기 위해 EREQ를 전송한다(S705). N을 기초로 추정된 활성화 기간이 데이터 크기(데이터 양)보다 작으면 데이터 전송에 불충분한 것으로 판단할 수 있다. If the activation period is not sufficient, the EREQ is transmitted to request the activation period extension (S705). If the activation period estimated based on N is smaller than the data size (data amount), it can be determined that data transmission is insufficient.

목적 노드로부터 활성화 기간 연장에 대한 EREP 수신 여부를 판단한다(S706).It is determined whether the EREP is received from the destination node for the extension of the activation period (S706).

EREP를 수신하였으면 목적 노드의 연장된 활성화 기간 내에 데이터 프레임을 전송하고(S704), EREP를 수신하지 못하였으면 다시 WN 수신을 기다린다(S702). 데이터 전송이 완료되면 목적 노드는 ACK를 전송하고, 연장된 활성화 기간은 초기의 활성화 기간으로 복귀한다. 데이터 전송이 완료되면 소스 노드는 비활성화 기간으로 복귀한다. If the EREP is received, the data frame is transmitted within the extended activation period of the destination node (S704). If the EREP is not received, the WN is again received (S702). When the data transmission is completed, the destination node transmits an ACK, and the extended activation period returns to the initial activation period. When the data transfer is completed, the source node returns to the inactivation period.

한편 ESM 브로드캐스트 전송인 경우, 소스 노드는 EREQ를 이웃 노드들로 브로드캐스팅(S707)한 후, 요청 완료 후 데이터 프레임을 브로드캐스팅한다(S708). 소스 노드는 이웃 노드에 웨이크업 구간보다 긴 활성화 기간 연장을 요청한다. On the other hand, in case of ESM broadcast transmission, the source node broadcasts the EREQ to the neighbor nodes (S707), and broadcasts the data frame after completing the request (S708). The source node requests the neighbor node to extend the activation period longer than the wakeup period.

도 8은 본 발명이 일 실시예에 따른 네트워크 내에서 ESM 모드로 동작하는 노드들 간의 메시지 흐름을 간략하게 도시한 도면이다. 전술된 내용과 중복되는 내용의 상세한 설명은 생략하겠다.8 is a simplified diagram illustrating message flow between nodes operating in ESM mode within a network according to an embodiment of the present invention. A detailed description of the contents overlapping with those described above will be omitted.

도 8을 참조하면, 각 노드(i, j)는 수신부(10, 50) 및 송신부(30, 80)를 구비한다. 본 실시예에서는 노드 i는 데이터 송신 노드이고 노드 j는 데이터 수신 노드로 가정하고 설명하겠으며, 그 반대의 경우인 노드 i가 데이터 수신 노드이고 노드 j가 데이터 송신 노드인 경우에도 동일하게 적용됨은 물론이다. Referring to FIG. 8, each node (i, j) includes a receiving unit 10, 50 and a transmitting unit 30, 80. In the present embodiment, it is assumed that the node i is a data transmission node and the node j is a data reception node. In the opposite case, the same applies to the case where the node i is the data receiving node and the node j is the data transmitting node .

송신 노드 i에서, 노드 i의 수신부(10)는 노드 j의 송신부(80)로부터 WN과 EREQ에 대한 응답으로 EREP를 수신한다. 송신부(30)는 노드 j의 수신부(50)로 WN을 기초로 추정된 활성화 기간 내에 데이터를 전송하고, 필요한 경우 EREQ를 전송한다. 송신부(30)는 추정된 활성화 기간이 데이터 크기 (또는 데이터 양에 대응하는 기간) 이상이면 활성화 기간 내에 데이터를 전송하고, 활성화 기간이 데이터 크기보다 작으면 EREQ를 전송하고, EREP 수신 후 연장된 활성화 기간 내에 데이터를 전송한다. 브로드캐스트 전송인 경우, 송신부(30)는 다수의 이웃 노드들로 EREQ를 전송하고, 전송이 완료되면 데이터를 브로드캐스팅한다. 이 경우 EREQ는 웨이크업 구간보다 긴 활성화 기간 연장을 요청하는 메시지이다. In the transmitting node i, the receiving unit 10 of the node i receives the EREP in response to the WN and the EREQ from the transmitting unit 80 of the node j. The transmitting unit 30 transmits data to the receiving unit 50 of the node j within the estimated active period based on the WN, and transmits the EREQ if necessary. If the estimated activation period is equal to or greater than the data size (or the period corresponding to the amount of data), the transmitter 30 transmits the data within the activation period. If the activation period is smaller than the data size, the transmitter 30 transmits the EREQ. Data is transmitted within the period. In the case of broadcast transmission, the transmitter 30 transmits the EREQ to a plurality of neighbor nodes, and broadcasts the data when the transmission is completed. In this case, the EREQ is a message requesting a longer activation period than the wakeup period.

수신 노드 j에서, 노드 j의 송신부(80)는 타 노드와 동일한 간격으로 WN을 주기적으로 노드 i의 수신부(10)로 통지하고, 수신부(50)는 활성화 기간 내에 데이터를 수신하고, EREQ를 수신한 경우 연장된 활성화 기간 내에 데이터를 수신한다. 송신부(80)는 EREP를 전송하고, 데이터 수신이 완료되면 ACK를 전송한다. 데이터 수신이 완료되면 노드 j의 연장된 활성화 기간은 원래의 최소 활성화 기간으로 복귀한다. In the receiving node j, the transmitting unit 80 of the node j periodically notifies the receiving unit 10 of the node i of the WN at the same intervals as the other nodes, the receiving unit 50 receives the data in the active period, In one case, the data is received within the extended activation period. The transmitter 80 transmits the EREP and transmits an ACK when the data reception is completed. When the data reception is completed, the extended activation period of node j returns to the original minimum activation period.

도 9a 및 도 9b는 LPE(Long Preamble Emulation), LPEA(Long Preamble Emulation with Acknowledgement), 및 본 발명의 ESM 모드에서 데이터 송수신의 시뮬레이션 및 실험을 통한 활성화율을 비교 도시한 그래프이다.FIGS. 9A and 9B are graphs showing comparison of activation rates through simulations and experiments of data transmission and reception in LPE (Long Preamble Emulation), LPEA (Long Preamble Emulation with Acknowledgment), and ESM mode of the present invention.

시뮬레이션 및 실험에서 이용된 데이터프레임은 50byte, WN은 28byte, EREQ/EREP는 27byte로 하고, 도착율(arrival rate)은 0.01-0.00125fr/s, 실험시간은 600-800s로 설정하였다. 활성화율(active ratio)은 온 시간(turn on time)/소요 시간(time spent)으로 계산되었다.The data frame used in the simulation and experiment was set to 50 bytes, the WN to 28 bytes, the EREQ / EREP to 27 bytes, the arrival rate to 0.01-0.00125fr / s and the experiment time to 600-800s. The active ratio was calculated as turn on time / time spent.

시뮬레이션 결과(Anal)는 점선으로 표시하고, 실험 결과(Exp)는 실선으로 표시하였다. 도 9a는 rb=0인 경우이고, 도 9b는 rb가 0.00125인 경우이다. 여기서, rb는 브로드캐스팅 프레임을 수신할 수 있는 확률을 나타낸다.The simulation result (Anal) is indicated by a dotted line and the experimental result (Exp) is indicated by a solid line. FIG. 9A shows a case where r b = 0, and FIG. 9B shows a case where r b is 0.00125. Here, r b represents the probability of receiving a broadcasting frame.

도 9a 및 도 9b를 참조하면, LPE 및 LPEA와 비교하여 본 발명의 ESM 모드에 의한 데이터 송수신의 경우 노드의 활성화율이 더 낮음을 알 수 있다. 따라서 활성화 기간을 유동적으로 가변하는 본 발명에 의해 활성화 기간을 단축시킴으로써 에너지 절감이 가능해 진다.Referring to FIGS. 9A and 9B, in the case of data transmission / reception by the ESM mode of the present invention, the activation rate of the node is lower than that of LPE and LPEA. Therefore, energy savings can be achieved by shortening the activation period by the present invention in which the activation period is varied flexibly.

본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스 템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다. The present invention can also be embodied as computer-readable codes on a computer-readable recording medium. A computer-readable recording medium includes all kinds of recording apparatuses in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of the computer-readable recording medium include a ROM, a RAM, a CD-ROM, a magnetic tape, a floppy disk, an optical data storage device, and the like, and may be implemented in the form of a carrier wave (for example, transmission via the Internet) . The computer-readable recording medium may also be distributed over a networked computer system so that computer readable code can be stored and executed in a distributed manner. In addition, functional programs, codes, and code segments for implementing the present invention can be easily inferred by programmers of the technical field to which the present invention belongs.

지금까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. The present invention has been described with reference to preferred embodiments. Although specific terms have been employed herein, they are used for purposes of illustration only and are not intended to limit the scope of the invention as defined in the claims or the claims.

그러므로 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be understood by those of ordinary skill in the art that the present invention may be embodied in various other forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. Accordingly, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시간 구조(Time structure)를 도시한 ㄷ도면이다.1 is a diagram showing a time structure according to an embodiment of the present invention.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 ESM 유니캐스트 데이터 전송 방법을 설명하는 도면이다. FIG. 2 and FIG. 3 illustrate a method of transmitting ESM unicast data according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 ESM 브로드캐스트 데이터 전송 방법을 설명하는 도면이다. 4 is a view for explaining a method of transmitting ESM broadcast data according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 ESM 유니캐스트에서 노드에 의해 사용되는 메시지 흐름을 도시한다. 5 illustrates a message flow used by a node in an ESM unicast in accordance with an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 ESM 브로드캐스트에서 노드에 의해 사용되는 메시지 흐름을 도시한다. 6 illustrates a message flow used by a node in an ESM broadcast in accordance with an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 ESM 데이터 전송 방법을 설명하는 흐름도이다. 7 is a flowchart illustrating an ESM data transmission method according to an embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명이 일 실시예에 따른 네트워크 내에서 ESM 모드로 동작하는 노드들 간의 메시지 흐름을 간략하게 도시한 도면이다. Figure 8 is a simplified diagram illustrating message flow between nodes operating in ESM mode within a network according to an embodiment of the present invention.

도 9a 및 도 9b는 종래의 LPE(Long Preamble Emulation), LPEA(Long Preamble Emulation with Acknowledgement), 및 본 발명의 ESM 모드에서 데이터 송수신의 시뮬레이션 및 실험을 통한 활성화율을 비교 도시한 그래프이다.FIGS. 9A and 9B are graphs showing comparison of activation rates through simulation and experiment of data transmission / reception in the conventional LPE (Long Preamble Emulation), LPEA (Long Preamble Emulation with Acknowledgment) and the ESM mode of the present invention.

Claims (12)

활성화 기간과 비활성화 기간으로 구성된 웨이크업구간을 가진 노드들로 구성된 무선 네트워크에서의 노드 에너지 절약 방법에 있어서,A node energy saving method in a wireless network composed of nodes having a wake up period composed of an activation period and a deactivation period, 제1 노드는 활성화 기간의 시작에서 웨이크업구간 및 활성화 기간을 포함하는 웨이크업 통지 명령을 전송하는 단계;The first node sending a wake-up notification command including a wake-up interval and an activation period at the start of the activation period; 상기 제1 노드는 제2 노드로부터 웨이크업 통지 명령을 수신하는 경우에 상기 제2 노드의 활성화 기간이 전송할 데이터 크기보다 작으면 활성화 기간의 연장 요청을 상기 제2 노드에게 전송하는 단계; 및When the first node receives the wake-up notification command from the second node, if the activation period of the second node is smaller than the size of the data to be transmitted, transmitting the extension request of the activation period to the second node; And 상기 제1 노드는 상기 제2 노드로부터 활성화 기간의 연장에 대한 응답을 수신하면, 상기 제2 노드의 연장된 활성화 기간 동안 데이터를 전송하는 단계;를 포함하고, When the first node receives a response to the extension of the activation period from the second node, transmitting data during the extended activation period of the second node, 상기 제1 노드와 상기 제2 노드의 웨이크업 구간의 시작 시간은 서로 다른 것을 특징으로 하는 노드 에너지 절약 방법.Wherein the start time of the first node and the start time of the wakeup interval of the second node are different from each other. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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