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KR20060014900A - Intermediation Method of Transmission of Beacons - Google Patents

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KR20060014900A
KR20060014900A KR1020040063632A KR20040063632A KR20060014900A KR 20060014900 A KR20060014900 A KR 20060014900A KR 1020040063632 A KR1020040063632 A KR 1020040063632A KR 20040063632 A KR20040063632 A KR 20040063632A KR 20060014900 A KR20060014900 A KR 20060014900A
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South Korea
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transmission
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arbitration
channel
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송문규
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학교법인 원광학원
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Abstract

본 발명은 비콘들의 전송간 중재 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 전송간 비콘들이 충돌했을 때 모든 비콘이 공평하게 전송 기회를 얻고, 채널 이용율을 향상시킬 수 있는 비콘간의 전송을 중재하기 위한 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for inter-transmission arbitration of beacons, and more particularly, to a method for mediating transmission between beacons in which all beacons get a fair transmission opportunity and improve channel utilization when inter-transmission beacons collide. will be.

본 발명의 비콘들의 전송간 중재 방법은 비콘의 우선순위 비트를 우성 또는 열성 비트 레벨로 설정하고, 채널 레벨을 감지하는 단계; 상기 채널 레벨에 의해 우성 비트 레벨의 SOF 비트를 전송하는 단계; 상기 채널 레벨을 감지하여 전송 레벨과 비교하는 단계; 다음번의 중재 비트를 전송하고 채널 레벨을 감지하는 단계; 상기 채널 레벨을 감지하여 상기 전송 레벨과 비교하는 단계; 상기 중재 비트의 전송 완료 여부를 파악하는 단계; 초음파 펄스 및 나머지 프레임을 전송하는 단계; 상기 전송이 완료된 비콘은 낮은 우선순위를 부여하는 단계; 및 모든 데이터 프레임의 전송 완료 여부를 파악하는 단계로 이루어짐 기술적 특징이 있다.The inter-transmission arbitration method of the beacons of the present invention comprises the steps of: setting the priority bit of the beacon to the dominant or recessive bit level, and detecting the channel level; Transmitting SOF bits of dominant bit level by the channel level; Detecting the channel level and comparing the channel level with a transmission level; Transmitting a next arbitration bit and detecting a channel level; Detecting the channel level and comparing the channel level with the transmission level; Determining whether transmission of the arbitration bit is completed; Transmitting an ultrasonic pulse and the remaining frame; Assigning a low priority to the beacon after the transmission is completed; And determining whether transmission of all data frames has been completed.

따라서, 본 발명의 비콘들의 전송간 중재 방법은 비콘들의 전송간에 발생할 수 있는 충돌을 분해하여 모든 비콘들에게 공평한 전송 기회를 보장함으로써, 비콘의 전송 실패를 피하고 채널 이용율을 향상시켜 측위 시스템의 위치 갱신율 또는 정보 갱신율을 높일 수 있는 장점이 있고, 전송에 성공한 비콘은 낮은 우선순위를 부여하고 중재 과정에서 전송을 포기한 비콘은 높은 우선순위를 부여함으로써 모든 비콘들에게 공평한 전송 기회를 보장하는 효과가 있다.Accordingly, the inter-transmission arbitration method of the beacons of the present invention resolves collisions that may occur between transmissions of beacons, thereby guaranteeing a fair transmission opportunity for all beacons, thereby avoiding transmission failures of beacons and improving channel utilization to update position of the positioning system It has the advantage of increasing the rate or information update rate, and beacons that transmit successfully give low priority, and beacons that give up transmission during the arbitration process give high priority, thus ensuring equal transmission opportunities for all beacons. have.

비콘, 충돌, 전송, 중재, 우선순위Beacon, Collision, Send, Mediation, Priority

Description

비콘들의 전송간 중재 방법{Method for arbitrating transmissions between beacon} Method for arbitrating transmissions between beacon}             

도 1은 본 발명에 따른 RF 신호의 데이터 프레임을 나타내는 블럭도이다.1 is a block diagram illustrating a data frame of an RF signal according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 비콘들의 전송간 중재 방법을 나타내는 순서도이다.2 is a flowchart illustrating a method for arbitration between transmissions of beacons according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>    <Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100. SOF 필드 110. 중재부     100. SOF Field 110. Arbitration Department

120. 메시지부 130. EOF 필드     120. Message section 130. EOF field

140. IFS 필드 150. 우선순위 비트     140. IFS Field 150. Priority Bits

160. ID 필드     160. ID field

본 발명은 비콘들의 전송간 중재 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 전송간 비콘들이 충돌했을 때 모든 비콘이 공평하게 전송 기회를 얻고, 채널 이용율을 향상시킬 수 있는 비콘간의 전송을 중재하기 위한 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for inter-transmission arbitration of beacons, and more particularly, to a method for mediating transmission between beacons in which all beacons get a fair transmission opportunity and improve channel utilization when inter-transmission beacons collide. will be.

유비쿼터스 환경에서 현재 위치한 물리적 환경의 성질과 조건에 따라서 사용자 장치의 동작과 사용자 인터페이스가 적응적으로 변하는 상황인식(Context- Aware) 응용 서비스가 널리 전개될 것이다. 상황인식을 위해서 사용자의 위치정보는 매우 중요하고, 필수적인 요소가 된다.In the ubiquitous environment, context-aware application services will be widely deployed in which the behavior of the user device and the user interface are adaptively changed according to the properties and conditions of the physical environment presently located. The user's location information is very important and essential for situational awareness.

실외에서는 GPS(Global Positioning System)를 통해 사용자의 위치 정보를 얻을 수 있으나, 컴퓨팅 자원들이 밀집한 실내의 유비쿼터스 환경을 위해서도 적절한 측위 기술이 필요하다. 또한 실외에서도 GPS를 대치할 수 있도록 RFID(Radio Frequency Identification) 등을 이용한 측위 기술에 대한 연구도 함께 진행되고 있다.In the outdoor, user's location information can be obtained through GPS (Global Positioning System), but proper positioning technology is needed for indoor ubiquitous environment where computing resources are concentrated. In addition, research is being conducted on positioning technology using RFID (Radio Frequency Identification) to replace GPS outdoors.

종래의 실내 측위 기술로는 Microsoft 연구소의 RADAR(1999년)와 Easy Living(2001년) 시스템, AT&T 연구소의 Active BAT 시스템(1999년), 조지아 공대의 Smart Floor(2000년) 및 워싱턴 대학의 SpotON(2000년) 등이 있다. 그러나 상기 기술은 위치인식이 아닌 위치추적 시스템으로서 사용자 위치에 대한 프라이버시 보호에 문제점을 갖는다.Conventional indoor positioning technologies include the RADAR (1999) and Easy Living (2001) systems at Microsoft Labs, the Active BAT system at AT & T Labs (1999), the Smart Floor (2000) at Georgia Institute of Technology, and SpotON (University of Washington). 2000). However, this technique has a problem in protecting privacy for a user's location as a location tracking system rather than location recognition.

유비쿼터스 컴퓨팅을 위한 측위 시스템은 프라이버시 보호형 구조를 갖기 위해 측위를 위한 비콘이 전송을 하고 사용자 장치가 이를 수신하여 위치를 인식하는 구조를 가져야 한다. 또한 측위 시스템의 확장 전개를 용이하게 하기 위해서 비콘들 간에는 어떠한 종류의 중앙집중형 제어가 없는 분산형 구조여야 한다. 따라서 각각의 비콘들은 비동기적이고 불규칙적으로 전송을 시도하고, 분산형 경쟁기반의 전송을 취해야 한다.In order to have a privacy-protected structure, the positioning system for ubiquitous computing should have a structure in which a beacon for positioning transmits and a user device receives the position recognition. It should also be a distributed structure without any kind of centralized control between the beacons to facilitate extended deployment of the positioning system. Therefore, each beacon should try to transmit asynchronously and irregularly, and take distributed contention based transmission.

유비쿼터스 컴퓨팅을 위한 실내 측위 시스템은 미국 MIT 대학에서 개발한 크리켓 시스템(2000년), 영국 Bristol 대학의 ISP 시스템(2002년) 및 Cambridge 대학의 DOLPHIN 시스템(2003년) 등이 있는데, 현재 크리켓 시스템이 유비쿼터스 환경에 적용하기에 가장 적합한 기술과 구조를 가지고 있다.Indoor positioning systems for ubiquitous computing include cricket systems (2000) developed by MIT University in the United States, ISP systems (2002) at Bristol University in the UK, and DOLPHIN systems (2003) at Cambridge University. It has the best technology and structure to apply to the environment.

상기 크리켓 시스템은 천장에 설치된 다수의 비콘과 이동 컴퓨팅 장치에 부착된 리스너(Listener)로 구성된다. 한개의 리스너의 위치를 계산하기 위해서 최소한 4개의 비콘으로부터의 거리가 필요하다. 리스너에서 비콘까지의 거리를 측정할 수 있도록 각각의 비콘은 전파속도가 서로 다른 초음파 펄스(음속)와 RF 반송파(광속)를 동시에 전송한다. 상기 리스너는 수신한 RF 반송파와 초음파 펄스의 도달 시간 차이를 측정함으로써 비콘까지의 거리를 계산한다. 이때 비콘으로부터 리스너까지의 거리가 멀수록 두 신호의 도달 시간 차이가 커지는 사실을 이용한다.The cricket system consists of a plurality of beacons mounted on the ceiling and a listener attached to a mobile computing device. At least four distances from the beacon are needed to calculate the position of one listener. In order to measure the distance from the listener to the beacon, each beacon simultaneously transmits ultrasonic pulses (sound speed) and RF carriers (light beam) with different propagation speeds. The listener calculates the distance to the beacon by measuring the difference in arrival time between the received RF carrier and the ultrasonic pulse. In this case, the distance between the beacons and the listeners is increased so that the time difference between the two signals increases.

다수의 비콘들이 상기 초음파 펄스와 RF 반송파를 전송함으로 서로 다른 비콘에서 전송한 초음파가 혼재할 수 있는 상황에서 각 비콘의 RF 반송파와 초음파 펄스 쌍을 구분할 수 있도록 하기 위해, 먼저 각 비콘은 방사된 초음파 펄스가 리스너에 도달할 때까지 RF 반송파를 계속 전송함으로써 리스너는 항상 RF 반송파를 수신하고 있는 중에 초음파 펄스를 수신하도록 한다. 또한 비콘들은 무작위적인 시간 간격으로 신호 전송을 시도하며, 자신의 신호를 전송하기 전에 RF 반송파를 감지하여 다른 비콘들의 잠재적인 전송과 충돌을 피하는 방식을 취한다. In order to distinguish between the RF carrier and the ultrasonic pulse pair of each beacon in a situation in which a plurality of beacons transmit the ultrasonic pulse and the RF carrier so that ultrasonic waves transmitted from different beacons may be mixed, first, each beacon is radiated ultrasonic waves. By continuing to transmit the RF carrier until the pulse reaches the listener, the listener always receives the ultrasonic pulse while receiving the RF carrier. Beacons also attempt to transmit signals at random time intervals and detect RF carriers before transmitting their signals to avoid collisions with potential transmissions of other beacons.

비콘에서 RF 반송파의 전송을 위해서 여러가지 전송 방법을 사용할 수 있으 나, 비콘에서 전송할 데이터량이 많지 않고 넓은 지역에 설치시 가격이 가장 큰 문제점이 되므로, 비콘에서 실제 RF 반송파의 전송은 간단한 OOK(On-Off Keying) 방식을 사용한다. 그러나 상기 OOK 전송 방식을 사용할 경우 반송파 감지 방식으로 비콘간의 충돌을 완전히 피할 수 없어 리스너의 위치 갱신율이 저하되는 문제점이 있었다.Various transmission methods can be used for the transmission of the RF carrier in the beacon, but since there is not much data to transmit in the beacon and the price is the biggest problem when installed in a large area, the actual RF carrier transmission in the beacon is simple OOK (On- Off Keying) method. However, when the OOK transmission method is used, the collision detection between the beacons cannot be completely avoided by the carrier detection method, thereby reducing the location update rate of the listener.

종래기술인 대한민국 특허 제10-263791호의 우선순위 조정에 의한 버스 중재 방법은 고정된 우선순위 방식에 의해 지연되는 낮은 우선순위 요구기의 작업을 보다 공평한 규칙에 의해 중재하는 것이다. 그러나 상기 종래기술은 우선순위를 갖는 레벨이 전송을 완료한 후에 낮은 우선순위를 부여하는 것이 아닌점에 문제점이 있다.The prior art bus arbitration method of Korean Patent No. 10-263791 is to arbitrate the work of a low priority requester delayed by a fixed priority method by a fairer rule. However, the prior art has a problem that a level having a priority does not give a low priority after completing a transmission.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 비콘들의 전송간에 충돌이 발생할 경우 그 충돌을 분해하여 2개 이상의 비콘이 동시에 전송하여도 자체적으로 전송의 우선순위가 결정되도록 하여, 동시에 전송을 시도한 비콘 중 하나만이 전송을 계속하도록 하고, 한 번 전송에 성공한 비콘은 낮은 우선순위를 부여하며, 중재 과정에서 전송을 포기한 비콘은 높은 우선순위를 부여함으로써 모든 비콘들에게 공평한 전송 기회를 보장하는 비콘들의 전송간 중재 방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.
Accordingly, the present invention is to solve the above-mentioned disadvantages and problems of the prior art, when a collision occurs between the transmission of beacons, even if two or more beacons transmit at the same time by decomposing the collision itself is the priority of transmission To ensure that only one of the beacons that attempted transmission at the same time continues to transmit, beacons that have successfully transmitted once have a lower priority, and beacons that give up transmissions in the arbitration process have higher priority to all beacons. It is an object of the present invention to provide a method for inter-transmission arbitration of beacons to ensure a fair transmission opportunity.

본 발명의 상기 목적은 비콘의 우선순위 비트를 우성 또는 열성 비트 레벨로 설정하고, 채널 레벨을 감지하는 단계; 상기 채널 레벨에 의해 우성 비트 레벨의 SOF 비트를 전송하는 단계; 상기 채널 레벨을 감지하여 전송 레벨과 비교하는 단계; 다음번의 중재 비트를 전송하고 채널 레벨을 감지하는 단계; 상기 채널 레벨을 감지하여 상기 전송 레벨과 비교하는 단계; 상기 중재 비트의 전송 완료 여부를 파악하는 단계; 초음파 펄스 및 나머지 프레임을 전송하는 단계; 상기 전송이 완료된 비콘은 낮은 우선순위를 부여하는 단계; 및 모든 데이터 프레임의 전송 완료 여부를 파악하는 단계를 포함하여 이루어진 비콘들의 전송간 중재 방법에 의해 달성된다.The object of the present invention is to set a priority bit of a beacon to a dominant or recessive bit level and to sense a channel level; Transmitting SOF bits of dominant bit level by the channel level; Detecting the channel level and comparing the channel level with a transmission level; Transmitting a next arbitration bit and detecting a channel level; Detecting the channel level and comparing the channel level with the transmission level; Determining whether transmission of the arbitration bit is completed; Transmitting an ultrasonic pulse and the remaining frame; Assigning a low priority to the beacon after the transmission is completed; And determining whether transmission of all data frames is completed.

본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.Details of the above object and technical configuration of the present invention and the effects thereof according to the present invention will be more clearly understood by the following detailed description with reference to the drawings showing preferred embodiments of the present invention.

비콘에서 전송하는 RF 반송파는 OOK 전송 방식을 사용하는 것이 충분하다. 상기 OOK 전송 방식은 반송파를 전송 또는 차단하여 논리-1과 논리-0 값을 전송하는 것이다. 여기서는 논리-1 비트를 전송할 때 반송파를 전송하고, 논리-0 비트를 전송할 때 반송파를 차단한다. 물론 반대의 경우에도 큰 변화가 없다. 만일 하나의 비콘이라도 논리-1 비트를 전송하면, 채널은 논리-1의 비트 레벨(반송파 전송)로 감지될 것이고, 비콘들이 모두 논리-0 비트를 전송하거나 모두 전송을 하지 않을 경우에만 채널이 논리-0의 비트 레벨(반송파 차단) 상태에 있게 된다. 따라서 논리-1 비트 레벨을 우성 비트 레벨, 논리-0의 비트 레벨을 열성 비트 레벨이라 한다. 또한, 모든 비콘이 전송하고 있지 않은 유휴(Idle) 상태의 채널은 열성 비트 레벨 상태에 있게 된다.The RF carrier transmitted by the beacon is sufficient to use the OOK transmission method. The OOK transmission method transmits a logic-1 and a logic-0 value by transmitting or blocking a carrier. In this case, the carrier is transmitted when the logic-1 bit is transmitted and the carrier is blocked when the logic-0 bit is transmitted. Of course, the opposite does not change much. If any beacon transmits a logic-1 bit, the channel will be sensed at a bit level of logic-1 (carrier transmission), and the channel will be logical only if the beacons are all transmitting logic-0 bits or not all. The bit level is -0 (carrier blocking). Therefore, the logic-1 bit level is called the dominant bit level, and the logic-0 bit level is called the recessive bit level. In addition, an idle channel that is not transmitting all beacons is in a recessive bit level state.

도 1은 본 발명에 따른 RF 신호의 데이터 프레임을 나타내는 블럭도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 프레임의 구조는 SOF(Start-of-Frame) 필드(100), 중재부(110), 메시지부(120), EOF(End-of-Frame) 필드(130) 및 IFS(Interframe space) 필드(140) 등으로 구성된다.1 is a block diagram illustrating a data frame of an RF signal according to the present invention. As shown in FIG. 1, the structure of a frame includes a start-of-frame (SOF) field 100, an arbitration unit 110, a message unit 120, an end-of-frame (EOF) field 130, and IFS (Interframe space) field 140, and the like.

SOF 필드(100)는 데이터 프레임 전송의 시작을 나타내며, 하나의 논리 즉, 1 비트이다. 비콘은 버스가 유휴 상태일 때에만 전송을 위한 중재를 시도한다. 현재 프레임 전송의 종료는 EOF(130)에 의해 지시된다.The SOF field 100 indicates the start of data frame transmission and is one logic, that is, one bit. Beacons attempt arbitration for transmission only when the bus is idle. The end of the current frame transmission is indicated by the EOF 130.

중재부(110)는 2개 이상의 비콘이 동시에 전송을 시도할 때 우선순위가 높은 비콘만이 전송할 수 있도록 중재하기 위해 전송하는 부분으로, 우선순위 비트(150)와 ID 필드(160)로 구성된다. 상기 ID 필드(160)는 비콘마다 할당된 고유 ID로서 비콘의 (x, y, z) 좌표값 등으로 표현할 수 있다. 각각의 좌표값은 n 비트로 구성되며, 특히 z 좌표는 모든 비콘들이 동일한 높이에 설치될 경우 생략할 수 있다.The arbitration unit 110 is a part transmitted to arbitrate only beacons having a higher priority when two or more beacons attempt to transmit simultaneously. The arbitration unit 110 includes a priority bit 150 and an ID field 160. . The ID field 160 is a unique ID assigned to each beacon and may be expressed as a (x, y, z) coordinate value of the beacon. Each coordinate value consists of n bits, and especially the z coordinate can be omitted if all beacons are installed at the same height.

메시지부(120)는 RF 반송파를 통해 전달하고자 하는 데이터를 포함하는 부분으로 적절한 형식으로 정의하여 사용할 수 있다. 또한 특별히 전송할 데이터가 없을 경우 생략이 가능하다. 그러나 이후에 오는 연속적인 n 개의 논리-0 비트로 구성되는 EOF 필드(130)의 구분을 위해 최소 1 비트의 논리-0 비트로 구성한다.The message unit 120 is a part including data to be transmitted through an RF carrier and may be defined and used in an appropriate format. It can also be omitted if there is no data to transmit. However, in order to distinguish the EOF field 130 composed of consecutive n logical-0 bits, a logical 0 bit of at least 1 bit is configured.

EOF 필드(130)는 프레임의 끝을 알리기 위한 부분으로 연속적인 n 개의 논리-0 비트로 구성되고, 프레임과 프레임 사이에서 채널은 최소 1 비트 이상인 b 비트의 열성 비트 레벨의 IFS 필드(140)를 갖는다.The EOF field 130 is composed of consecutive n logical-0 bits as a part for indicating the end of a frame, and a channel between the frame and the frame has an IFS field 140 having a b bit recessive bit level of at least 1 bit. .

본 발명의 실시예에서 상기 IFS 필드(140)를 b 비트의 열성 비트열로 구성하면, 채널에서 EOF 필드(130)와 IFS 필드(140)의 연속적인 n+b 개의 열성 비트 레벨의 비트열이 채널에 존재한 이후 채널은 유휴 상태가 된다.In the embodiment of the present invention, when the IFS field 140 is configured with a b bit recessive bit string, a bit string of consecutive n + b recessive bit levels of the EOF field 130 and the IFS field 140 in the channel is generated. After being in the channel, the channel is idle.

도 2는 본 발명에 따른 비콘들의 전송간 중재 방법을 나타내는 순서도이다. 도 2를 참조하면, 비콘은 우선순위 비트를 논리-1 또는 논리-0 비트 레벨로 설정하고(S100), 데이터 프레임을 전송할 시점까지 대기한다(S110).2 is a flowchart illustrating a method for arbitration between transmissions of beacons according to the present invention. Referring to FIG. 2, the beacon sets a priority bit to a logic-1 or logic-0 bit level (S100), and waits until a time point to transmit a data frame (S110).

상기 비콘이 데이터 프레임을 전송하는 시점은 불규칙적인 시간 간격으로 인하여 정해질 수도 있고, 항상 전송하도록 설정할 수 있다. 모든 비콘이 항상 전송하도록 설정할 경우에, 상기 S110 단계는 생략할 수 있으며, 시스템 내의 모든 비콘을 항상 전송하도록 설정해도 본 발명에서는 모든 비콘이 공평한 전송 기회를 갖는다.The time point at which the beacon transmits a data frame may be determined due to an irregular time interval or may be set to always transmit. When all beacons are set to transmit at all times, the step S110 may be omitted, and even if set to transmit all beacons in the system at all times in the present invention, all beacons have a fair transmission opportunity.

상기 비콘이 전송할 시간이 되면, 채널 상태를 감지하여 최소 n+b 비트의 연속적인 열성 비트 레벨을 감지하고, 채널이 유휴 상태에 있을 때까지 대기한다(S120). 이전 데이터 프레임의 전송을 담당하던 비콘이 바로 다음 전송을 시도할 경우에는 본인이 EOF 필드를 전송하였으므로 b 비트의 연속적인 논리-0 비트열의 IFS 필드 이후에 바로 SOF를 전송하여 바로 중재 과정에 참여한다.When it is time for the beacon to transmit, it detects the channel state to detect the continuous recessed bit level of at least n + b bits, and waits until the channel is in the idle state (S120). If the beacon, which was in charge of the previous data frame, attempted the next transmission, I sent the EOF field, so the SOF is sent immediately after the IFS field of the continuous logical-0 bit sequence of b bits and immediately participates in the arbitration process. .

채널에서 EOF 필드와 IFS 필드를 포함한 최소 n+b 비트의 연속적인 논리-0 비트가 감지되면, 채널은 유휴 상태로 간주할 수 있다. 상기 유휴 상태는 전송 준 비가 완료된 임의의 비콘들이 전송할 수 있다. 채널이 유휴 상태임을 확인하고 전송을 개시하는 비콘은 먼저 우성 비트 레벨의 SOF 비트를 전송함으로써 데이터 프레임 전송의 시작을 알린다(S130). 따라서 이전 데이터 프레임의 전송으로 대기중이던 데이터 프레임은 IFS 필드의 다음 비트부터 전송을 개시한다.If a contiguous Logic-0 bit of at least n + b bits including an EOF field and an IFS field is detected on the channel, the channel can be considered idle. The idle state may transmit any beacons in which transmission preparation is completed. The beacon which confirms that the channel is in an idle state and initiates transmission informs the start of data frame transmission by first transmitting the SOF bit of the dominant bit level (S130). Therefore, the data frame waiting for the transmission of the previous data frame starts the transmission from the next bit of the IFS field.

이후 우선순위 비트와 ID 필드로 구성되는 중재부를 전송하는 동안에 중재 과정이 이루어진다. 상기 중재 과정 동안에 모든 전송 비콘들은 한 비트를 전송한 후 바로 채널의 상태를 감지하여 전송한 비트 레벨과 비교한다. 즉, 제일 먼저 우선순위 비트를 전송한 후 채널 레벨을 감지한다(S140).Thereafter, an arbitration process is performed while transmitting an arbitration unit consisting of a priority bit and an ID field. During the arbitration process, all transmission beacons detect a channel state immediately after transmitting one bit and compare it with the transmitted bit level. That is, the channel level is first detected after the priority bit is transmitted (S140).

우선순위 비트의 전송 레벨과 감지된 채널 레벨을 비교하여(S150), 상기 전송 레벨과 채널 레벨이 같으면, 다음번의 중재 비트를 전송한다(S160). The transmission level of the priority bits is compared with the sensed channel level (S150). If the transmission level and the channel level are the same, the next arbitration bit is transmitted (S160).

그러나, 전송 레벨과 채널 레벨이 다르면, 2 가지 경우가 발생하는데, 우성 비트 레벨을 전송한 경우에는 오류 상태가 되고(S200), 우성 비트 레벨을 전송하지 않은 경우에는 데이터 프레임을 수신한다(S190). 즉, 높은 우선순위를 나타내는 우성 비트 레벨을 전송하였으나(S180), 채널에서 열성 비트 레벨을 감지한 경우는 문제가 있기 때문에 오류 상태에 들어가며(S200), 낮은 우선순위를 나타내는 열성 비트 레벨을 전송하였으나(S180), 채널에서 우성 비트 레벨을 감지한 경우는 중재 과정에서 다른 비콘에 진 경우이기 때문에 전송을 포기하고 다른 비콘이 전송하는 데이터 프레임을 수신하는 모드로 들어간다(S190). 그리고 채널이 유용할 때까지 대기 후(S120) 재전송을 시도한다.However, when the transmission level and the channel level are different, two cases occur. When the dominant bit level is transmitted, an error state is generated (S200), and when the dominant bit level is not transmitted, a data frame is received (S190). . That is, although the dominant bit level indicating a high priority is transmitted (S180), when the recessive bit level is detected in the channel, an error state is entered (S200), but the recessive bit level indicating a low priority is transmitted. In operation S180, when the dominant bit level is sensed in the channel, because the case is lost to another beacon in the arbitration process, the transmission is abandoned and the device enters a mode for receiving a data frame transmitted by the other beacon (S190). And waits until the channel is available (S120) and attempts to retransmit.

전송 레벨과 채널 레벨이 같아 다음번의 중재 비트를 전송하고 채널 레벨을 감지하여(S160) 전송한 비트 레벨과 채널 레벨을 비교한다(S170). 상기 전송 레벨과 채널 레벨이 같으면, ID 필드의 전송을 마칠 때까지 중재 비트들을 전송한다(S230). The transmission level and the channel level are the same, and the next arbitration bit is transmitted, the channel level is sensed (S160), and the transmitted bit level and the channel level are compared (S170). If the transmission level and the channel level are the same, the arbitration bits are transmitted until the transmission of the ID field is completed (S230).

그러나, 전송 레벨과 채널 레벨이 다르면, 2 가지 경우가 발생한다. 첫번째, 높은 우선순위를 나타내는 우성 비트 레벨을 전송하였으나(S210), 채널에서 열성 비트 레벨을 감지한 경우는 문제가 있기 때문에 오류 상태에 들어가며(S200), 두번째, 낮은 우선순위를 나타내는 열성 비트 레벨을 전송하였으나(S210), 채널에서 우성 비트 레벨을 감지한 경우는 중재 과정에서 다른 비콘에 진 경우이기 때문에 전송을 포기하고 다음번의 중재 과정까지 대기한다.However, if the transmission level and the channel level are different, two cases occur. First, the dominant bit level indicating a high priority is transmitted (S210), but when the recessive bit level is detected in the channel, an error state is entered (S200). Second, the recessive bit level indicating a low priority is entered. Although the transmission (S210), if the dominant bit level is detected in the channel because it is lost to other beacons in the mediation process, the transmission is abandoned and waits for the next mediation process.

이 경우 다음번의 중재 과정에서 높은 우선순위를 확보하도록 높은 우선순위를 설정한다(S220). 상기와 같이 하는 이유는 낮은 수준의 우선순위를 갖는 비콘이 중재 과정에서 전송권을 놓치게 되었을 때, 차후의 중재 과정에서도 역시 동일한 비콘과 충돌이 발생하면, 역시 중재에서 실패하게 될 것이다. In this case, a high priority is set to secure a high priority in the next arbitration process (S220). The reason for this is that when a low priority beacon loses its right to transmit in the arbitration process, it will also fail in arbitration if a collision with the same beacon occurs in the subsequent arbitration process.

따라서 일단 중재 과정에서 성공하면 낮은 우선순위를 갖도록 하고(S250), 실패한 경우에는 높은 우선순위를 가지도록 하여(S220), 공평한 전송 기회를 가질 수 있게 하는 것이다. 이후 다른 비콘이 전송하는 프레임을 수신하는 모드로 들어가서(S190), 채널의 유용할 때까지 대기 후(S120) 재전송을 시도한다.Therefore, once successful in the arbitration process, it has a low priority (S250), and if it fails, it has a high priority (S220), so that it has a fair transmission opportunity. After entering the mode to receive a frame transmitted by another beacon (S190), and waits until the channel is useful (S120) attempts to retransmit.

상기 S230 단계에서 중재 비트들의 전송 완료가 되지 않았을 경우에는 상기 S160 단계부터 다시 수행하고, 중재 비트들의 전송이 완료되었을 경우에는 초음파 펄스 등의 메시지부와 EOF 필드의 전송을 완료한다(S240).When the transmission of the arbitration bits is not completed in step S230, the process is performed again from step S160. When the transmission of the arbitration bits is completed, transmission of the message unit such as an ultrasonic pulse and the EOF field is completed (S240).

중재부의 전송이 완료된 시점에서 오직 하나의 비콘만이 초음파 펄스와 나머지 메시지의 전송 기회를 가진다. 전송이 성공적으로 완료된 경우에는 차기의 중재 과정에서 높은 우선순위를 갖는 다른 비콘들에게 전송 기회를 양보하기 위해 낮은 우선순위를 갖도록 설정하고(S250), 모든 데이터 프레임의 전송을 완료했는지 여부를 확인한다(S260).Only one beacon has a chance to transmit the ultrasonic pulse and the rest of the message at the completion of the arbitration. If the transmission is successfully completed, it is set to have a low priority in order to yield a transmission opportunity to other beacons having a high priority in the next arbitration process (S250), and confirms whether transmission of all data frames is completed. (S260).

모든 데이터 프레임의 전송을 완료하지 않은 경우에는 다음번의 데이터 프레임을 전송할 시점까지 대기(S110)하여 반복 작업을 하고, 모든 중재 비트의 전송을 완료한 경우에는 종료된다.If the transmission of all data frames is not completed, the operation is repeated until the next data frame is transmitted (S110), and if the transmission of all the arbitration bits is completed, the operation ends.

본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.Although the present invention has been shown and described with reference to the preferred embodiments as described above, it is not limited to the above embodiments and those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. Various changes and modifications will be possible.

따라서, 본 발명의 비콘들의 전송간 중재 방법은 비콘들의 전송간에 발생할 수 있는 충돌을 분해하여 모든 비콘들에게 공평한 전송 기회를 보장함으로써, 비콘의 전송 실패를 피하고 채널 이용율을 향상시켜 측위 시스템의 위치 갱신율 또는 정보 갱신율을 높일 수 있는 장점이 있고, 전송에 성공한 비콘은 낮은 우선순위를 부여하고 중재 과정에서 전송을 포기한 비콘은 높은 우선순위를 부여함으로써 모든 비콘들에게 공평한 전송 기회를 보장하는 효과가 있다.Accordingly, the inter-transmission arbitration method of the beacons of the present invention resolves collisions that may occur between transmissions of beacons, thereby guaranteeing a fair transmission opportunity for all beacons, thereby avoiding transmission failures of beacons and improving channel utilization to update position of the positioning system It has the advantage of increasing the rate or information update rate, and beacons that transmit successfully give low priority, and beacons that give up transmission during the arbitration process give high priority, thus ensuring equal transmission opportunities for all beacons. have.

Claims (11)

비콘들의 전송간 중재 방법에 있어서,In the inter-transmission arbitration method, (a) 비콘의 우선순위 비트를 우성 또는 열성 비트 레벨로 설정하고, 채널 레벨을 감지하는 단계;(a) setting the priority bit of the beacon to the dominant or recessive bit level and detecting the channel level; (b) 상기 채널 레벨에 의해 우성 비트 레벨의 SOF 비트를 전송하는 단계;(b) transmitting the SOF bits of the dominant bit level by the channel level; (c) 상기 채널 레벨을 감지하여 전송 레벨과 비교하는 단계;(c) detecting the channel level and comparing it with a transmission level; (d) 다음번의 중재 비트를 전송하고 채널 레벨을 감지하는 단계;(d) sending the next arbitration bit and sensing channel level; (e) 상기 채널 레벨을 감지하여 상기 전송 레벨과 비교하는 단계; 및(e) detecting the channel level and comparing it with the transmission level; And (f) 상기 중재 비트의 전송 완료 여부를 파악하는 단계(f) determining whether transmission of the arbitration bit is completed; 를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 비콘들의 전송간 중재 방법.Method for mediating transmission between beacons, characterized in that comprises a. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, (g) 초음파 펄스 및 나머지 프레임을 전송하는 단계; (g) transmitting ultrasonic pulses and the remaining frames; (h) 상기 전송이 완료된 비콘은 낮은 우선순위를 부여하는 단계; 및(h) giving the transmission beacons a low priority; And (i) 모든 데이터 프레임의 전송 완료 여부를 파악하는 단계(i) determining whether all data frames have been transmitted; 를 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 비콘들의 전송간 중재 방법.Method for mediating transmission between beacons, characterized in that further comprises. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (a) 단계는 데이터 프레임을 전송할 시점까지 대기하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비콘들의 전송간 중재 방법.The step (a) further comprises the step of waiting until the time to transmit the data frame inter-transmission arbitration method of the beacons. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (a) 단계는 채널 레벨을 감지하여 유휴 상태일 경우에 데이터 프레임의 전송을 시작하는 것을 특징으로 하는 비콘들의 전송간 중재 방법.The step (a) is to detect the channel level when the transmission mode of the beacons, characterized in that the transmission of the data frame in the idle state. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (c) 단계는 전송 레벨과 채널 레벨이 같을 때는 (d) 단계로 넘어가고, 전송 레벨과 채널 레벨이 다를 때 중에서 우성 비트 레벨을 전송할 경우에는 오류 상태가 되고, 우성 비트 레벨을 전송하지 않을 경우에는 데이터 프레임을 수신하는 것을 특징으로 하는 비콘들의 전송간 중재 방법.Step (c) goes to step (d) when the transmission level and the channel level are the same, and when the dominant bit level is transmitted among the transmission level and the channel level are different, an error state occurs and the dominant bit level is not transmitted. And in case of receiving a data frame. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 데이터 프레임을 수신한 후에는 채널이 유용할 때까지 대기하고 재전송을 시도하는 것을 특징으로 하는 비콘들의 전송간 중재 방법.And after receiving the data frame, wait until the channel is available and attempt to retransmit. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (e) 단계는 전송 레벨과 채널 레벨이 같을 때는 (f) 단계로 넘어가고, 전송 레벨과 채널 레벨이 다를 때 중에서 우성 비트 레벨을 전송한 경우에는 오류 상태가 되고, 우성 비트 레벨을 전송하지 않은 경우에는 다음번의 중재 과정에서 높은 우선순위가 설정되는 것을 특징으로 하는 비콘들의 전송간 중재 방법.Step (e) goes to step (f) when the transmission level and the channel level are the same, and when the dominant bit level is transmitted among the transmission level and the channel level are different, an error state occurs and the dominant bit level is not transmitted. If not, a high priority is set in the next arbitration process. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 높은 우선순위를 설정한 후에는 수신 모드를 통해 채널이 유용할 때까지 대기하고 재전송을 시도하는 것을 특징으로 하는 비콘들의 전송간 중재 방법.And after setting the high priority, waits until the channel is available through the receive mode and attempts to retransmit. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 (f) 단계는 중재 비트들의 전송이 완료되었을 경우에는 (g) 단계로 넘어가고, 중재 비트들의 전송 완료가 되지 않았을 경우에는 상기 (d) 단계부터 다시 수행하는 것을 특징으로 하는 비콘들의 전송간 중재 방법.Step (f) goes to step (g) if the transmission of the arbitration bits is completed, and if the transmission of the arbitration bits is not completed, the step (f) is performed again from step (d). Arbitration Method. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 (h) 단계는 전송을 포기한 비콘에게 높은 우선순위를 부여하는 것을 특징으로 하는 비콘들의 전송간 중재 방법.Step (h) is a method for arbitration between transmissions of beacons, characterized in that to give a high priority to the beacons for giving up transmission. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 (i) 단계는 전송을 완료한 경우에는 종료되고, 전송을 완료하지 않은 경우에는 데이터 프레임을 전송할 시점까지 대기하여 상기 (a) 내지 (i) 단계의 작업을 반복하는 것을 특징으로 하는 비콘들의 전송간 중재 방법.The step (i) is terminated when the transmission is completed, and if the transmission is not completed, waiting until the data frame transmission time to repeat the operations of (a) to (i) of the beacons Intertransmission Arbitration Method.
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