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KR20080050982A - Beacon Slot Reassignment Method for Beacon Scheduling - Google Patents

Beacon Slot Reassignment Method for Beacon Scheduling Download PDF

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Publication number
KR20080050982A
KR20080050982A KR1020070081763A KR20070081763A KR20080050982A KR 20080050982 A KR20080050982 A KR 20080050982A KR 1020070081763 A KR1020070081763 A KR 1020070081763A KR 20070081763 A KR20070081763 A KR 20070081763A KR 20080050982 A KR20080050982 A KR 20080050982A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
beacon
sensor node
sensor
nodes
node
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
KR1020070081763A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
신창섭
이인환
김봉수
표철식
Original Assignee
한국전자통신연구원
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.)
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Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Publication of KR20080050982A publication Critical patent/KR20080050982A/en
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00Local resource management
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    • H04W72/044Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
    • H04W72/0446Resources in time domain, e.g. slots or frames
    • HELECTRICITY
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Abstract

본 발명은 비컨 스케줄링을 위한 비컨 슬롯 재할당 방법에 관한 것으로, 대규모 센서 네트워크에서 타 센서 노드들에 이미 할당되어 사용되고 있는 비컨 슬롯 중에서 자신의 하위 노드와 충돌이 발생하지 않는 비컨 슬롯을 재사용함으로써, 비컨 슬롯 자원의 낭비를 줄이고 보다 효율적으로 비컨 슬롯을 사용하기 위한, 비컨 스케줄링을 위한 비컨 슬롯 재할당 방법을 제공하고자 한다.The present invention relates to a beacon slot reassignment method for beacon scheduling, by reusing a beacon slot that does not collide with its subordinate node among beacon slots that are already allocated to other sensor nodes in a large sensor network, A beacon slot reallocation method for beacon scheduling is provided to reduce waste of slot resources and to use beacon slots more efficiently.

이를 위하여, 본 발명은 비컨 스케줄링을 위한 비컨 슬롯 재할당 방법에 있어서, 센서 노드가 자신의 주변 노드들 및 상기 주변 노드들의 주변 노드들의 비컨 정보를 수신하는 비컨 정보 수신 단계; 상기 센서 노드가 상기 수신된 비컨 정보와 자신의 비컨 정보를 정렬하는 단계; 상기 센서 노드가 하위 노드로부터 네트워크 참여를 요청받는 단계; 및 상기 센서 노드가 상기 정렬된 비컨 정보를 이용하여 타 센서 노드에 기 할당된 비컨 슬롯 중 상기 하위 노드와 충돌이 발생하지 않는 비컨 슬롯을 상기 하위 노드에 재할당하는 비컨 슬롯 재할당 단계를 포함한다.To this end, the present invention provides a beacon slot reassignment method for beacon scheduling, comprising: receiving a beacon information of a sensor node receiving beacon information of its neighbor nodes and neighbor nodes of the neighbor nodes; The sensor node aligning the received beacon information with its beacon information; Receiving, by the sensor node, network participation from a lower node; And reassigning a beacon slot in which the sensor node reassigns a beacon slot in which the collision does not occur with the lower node among the beacon slots previously allocated to the other sensor node using the sorted beacon information. .

Description

비컨 스케줄링을 위한 비컨 슬롯 재할당 방법{Beacon slot reallocation method for beacon scehduling}Beacon slot reallocation method for beacon scehduling}

본 발명은 비컨 스케줄링을 위한 비컨 슬롯 재할당 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대규모 센서 네트워크에서 타 센서 노드들에 이미 할당되어 사용되고 있는 비컨 슬롯 중에서 자신의 하위 노드와 충돌이 발생하지 않는 비컨 슬롯을 재사용함으로써, 비컨 슬롯 자원의 낭비를 줄이고 보다 효율적으로 비컨 슬롯을 사용하기 위한, 비컨 스케줄링을 위한 비컨 슬롯 재할당 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a beacon slot reassignment method for beacon scheduling. More particularly, the present invention relates to a beacon slot that does not collide with a subordinate node among beacon slots that are already allocated to other sensor nodes in a large sensor network. By reusing, the present invention relates to a method for reassigning beacon slots for beacon scheduling to reduce waste of beacon slot resources and more efficiently use beacon slots.

본 발명은 정보통신부의 IT신성장동력핵심기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호 : 2005-S-038-02, 과제명 : UHF RF-ID 및 Ubiquitous 네트워킹 기술 개발].The present invention is derived from the research conducted as part of the IT new growth engine core technology development project of the Ministry of Information and Communication [Task management number: 2005-S-038-02, Task name: UHF RF-ID and Ubiquitous networking technology development].

센서 네트워크에서 다수의 노드들이 통신을 하기 위해서는 비컨을 전송하여야 한다.In a sensor network, multiple nodes must transmit beacons in order to communicate.

이때, 센서 네트워크의 각 노드들이 비컨 전송 시점을 무작위적으로 선택한 다면 여러 라우터가 존재하는 네트워크에서는 비컨들 간의 충돌이 발생하여 노드 간의 통신이 불가능해질 수 있다. 따라서 상기와 같은 상황을 방지하기 위해 센서 네트워크에서는 비컨 스케줄링을 이용한다.In this case, if each node of the sensor network randomly selects a beacon transmission time, a collision between beacons may occur in a network in which several routers exist and communication between nodes may be impossible. Therefore, beacon scheduling is used in the sensor network to prevent the above situation.

IEEE 802.15.4 MAC 국제 표준 규격에 정의되어 있는 비컨 스케줄링 방법은 센서 네트워크의 각 노드들이 주변 노드들의 비컨 정보를 수신하여 주변 노드들과의 비컨 충돌을 방지(예방)할 수 있도록 한다.The beacon scheduling method defined in the IEEE 802.15.4 MAC international standard allows each node of the sensor network to receive beacon information of neighbor nodes to prevent (prevent) beacon collision with neighbor nodes.

하지만, 상기와 같은 비컨 스케줄링 방법은 각 노드들이 주변 노드들의 비컨 정보만 알 수 있기 때문에, 상기 주변 노드들의 주변 노드들의 비컨 프레임과 충돌이 빈번히 발생할 수 있다는 문제점이 있다.However, the beacon scheduling method as described above has a problem that collisions can occur frequently with beacon frames of neighboring nodes of the neighboring nodes because each node can only know beacon information of neighboring nodes.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 센서 노드들이 자신의 주변 노드들로부터 주변 노드들 자신 및 상기 주변 노드의 주변 노드들이 사용하는 비컨 슬롯 정보를 수신하여 이를 기반으로 주변 노드들 및 상기 주변 노드들의 주변 노드들이 사용하지 않는 비컨 슬롯을 자신 또는 자신의 하위 노드의 비컨 슬롯으로 할당하는 방법이 제안되었다.In order to solve this problem, the sensor nodes receive beacon slot information used by the neighbor nodes themselves and the neighbor nodes of the neighbor nodes from their neighbor nodes, and based on this, the neighbor nodes and the neighbor nodes of the neighbor nodes A method of allocating unused beacon slots to beacon slots of one's own node or one's own node has been proposed.

하지만, 상기와 같은 종래 기술은 통신하고자 하는 새로운 센서 노드들이 증가함에 따라 해당 센서 노드들에게 현재 사용되지 않는 비컨 슬롯을 할당하는데 한계가 있고, 현재 사용되지 않은 비컨 슬롯만을 통신하고자 하는 새로운 센서 노드들의 비컨 슬롯으로 할당하기 때문에 비컨 슬롯의 자원이 낭비되는 문제점이 있으며, 이러한 문제점을 해결하고자 하는 것이 본 발명의 과제이다.However, the prior art as described above has a limitation in allocating unused beacon slots to the corresponding sensor nodes as the number of new sensor nodes to be communicated increases. There is a problem in that the resources of the beacon slot is wasted because it is allocated to the beacon slot, it is a problem of the present invention to solve this problem.

따라서 본 발명은 대규모 센서 네트워크에서 타 센서 노드들에 이미 할당되어 사용되고 있는 비컨 슬롯 중에서 자신의 하위 노드와 충돌이 발생하지 않는 비컨 슬롯을 재사용함으로써, 비컨 슬롯 자원의 낭비를 줄이고 보다 효율적으로 비컨 슬롯을 사용하기 위한, 비컨 스케줄링을 위한 비컨 슬롯 재할당 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention reuses beacon slots that do not collide with their subordinate nodes among beacon slots that are already allocated and used by other sensor nodes in a large sensor network, thereby reducing beacon slot resource waste and efficiently It is an object of the present invention to provide a beacon slot reallocation method for beacon scheduling for use.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 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.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention which are not mentioned above can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. Also, it will be readily appreciated that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 비컨 스케줄링을 위한 비컨 슬롯 재할당 방법에 있어서, 센서 노드가 자신의 주변 노드들 및 상기 주변 노드들의 주변 노드들의 비컨 정보를 수신하는 비컨 정보 수신 단계; 상기 센서 노드가 상기 수신된 비컨 정보와 자신의 비컨 정보를 정렬하는 단계; 상기 센서 노드가 하위 노드로부터 네트워크 참여를 요청받는 단계; 및 상기 센서 노드가 상기 정렬된 비컨 정보를 이용하여 타 센서 노드에 기 할당된 비컨 슬롯 중 상기 하위 노드와 충돌이 발생하지 않는 비컨 슬롯을 상기 하위 노드에 재할당하는 비컨 슬롯 재할당 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a beacon slot reassignment method for beacon scheduling, comprising: receiving beacon information of a sensor node receiving beacon information of its neighbor nodes and neighbor nodes of the neighbor nodes; The sensor node aligning the received beacon information with its beacon information; Receiving, by the sensor node, network participation from a lower node; And reassigning a beacon slot in which the sensor node reassigns a beacon slot in which the collision does not occur with the lower node among the beacon slots previously allocated to the other sensor node using the sorted beacon information. .

상기와 같은 본 발명은, 기존에 할당된 비컨 슬롯 중 중복되지 않는 비컨 슬롯을 새로운 센서 노드의 비컨 슬롯으로 할당함으로써, 비컨 충돌을 방지하여 데이터 전송 시간을 줄일 수 있는 효과가 있다.The present invention as described above, by allocating non-overlapping beacon slots among the beacon slots previously allocated to the beacon slot of the new sensor node, it is possible to prevent the beacon collision to reduce the data transmission time.

또한, 본 발명은, 대규모 센서 네트워크에서 타 센서 노드들에 이미 할당되어 사용되고 있는 비컨 슬롯 중 자신과 충돌이 발생하지 않는 비컨 슬롯을 재사용함으로써, 비컨 슬롯 자원의 낭비를 줄이고 보다 효율적으로 비컨 슬롯의 자원을 사용할 수 있으며, 대규모 네트워크를 수용할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention, by reusing beacon slots that do not collide with itself among the beacon slots that are already allocated to other sensor nodes in a large sensor network, by reducing the waste of beacon slot resources and more efficiently resources of beacon slots Can be used, and the effect is that it can accommodate large networks.

또한, 본 발명은, 비컨 충돌을 방지하여 데이터 전송 시간을 줄임으로써, 네트워크의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of improving the performance of the network by reducing the data transmission time by preventing beacon collision.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.The above objects, features, and advantages will become more apparent from the detailed description given hereinafter with reference to the accompanying drawings, and accordingly, those skilled in the art to which the present invention pertains may share the technical idea of the present invention. It will be easy to implement. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 은 본 발명이 적용되는 센서 네트워크의 일실시예 구조도로서, 비컨 스케줄링 할당을 위한 토폴로지 구조를 나타낸다.1 is a structural diagram of an embodiment of a sensor network to which the present invention is applied and shows a topology structure for beacon scheduling allocation.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 센서 네트워크는 코디네이터(0) 및 다수의 센서 노드들(센서노드 1 내지 센서노드 15)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the sensor network to which the present invention is applied includes a coordinator 0 and a plurality of sensor nodes (sensor nodes 1 to 15).

여기서, 센서 네트워크 내에서 비컨 충돌이 발생하지 않도록 하기 위해서는 동일한 통신 영역(즉, 센서 노드가 데이터를 송신할 수 있는 범위) 내에 위치하고 있는 센서 노드들이 각각 서로 다른 비컨 슬롯을 사용하여야 한다.In order to prevent a beacon collision in the sensor network, sensor nodes located in the same communication area (that is, a range in which the sensor node can transmit data) should use different beacon slots.

즉, 코디네이터(0)의 통신 영역 내(101)에 위치하고 있는 센서 노드들(센서노드 1 내지 센서노드 5)은 서로 다른 비컨 슬롯을 사용하여야 하고, 센서 노드 1의 통신 영역 내(102)에 위치하고 있는 센서 노드들(센서노드 1, 센서노드 2, 센서노드 5, 센서노드 6, 센서노드 7)도 서로 다른 비컨 슬롯을 사용하여야 한다.That is, the sensor nodes (sensor nodes 1 to 5) located in the communication area 101 of the coordinator 0 should use different beacon slots, and are located in the communication area 102 of the sensor node 1. Sensor nodes (Sensor Node 1, Sensor Node 2, Sensor Node 5, Sensor Node 6, and Sensor Node 7) must also use different beacon slots.

또한, 센서 노드 2의 통신 영역(103) 내에 위치하고 있는 센서 노드들(센서 노드 1, 센서노드 2, 센서노드 3, 센서노드 8, 센서노드 9)은 서로 다른 비컨 슬롯을 사용하여야 하고, 센서 노드 3의 통신 영역 내(104)에 위치하고 있는 센서 노드들(센서노드 2, 센서노드 3, 센서노드 4, 센서노드 10, 센서노드 11)도 서로 다른 비컨 슬롯을 사용하여야 한다.In addition, sensor nodes (sensor node 1, sensor node 2, sensor node 3, sensor node 8, sensor node 9) located in the communication area 103 of the sensor node 2 should use different beacon slots, and the sensor node The sensor nodes (Sensor Node 2, Sensor Node 3, Sensor Node 4, Sensor Node 10, Sensor Node 11) located in the communication region 104 of 3 must also use different beacon slots.

또한, 센서 노드 4의 통신 영역 내(105)에 위치하고 있는 센서 노드들(센서노드 3, 센서노드 4, 센서노드 5, 센서노드 12, 센서노드 13)은 서로 다른 비컨 슬롯을 사용하여야 하고, 센서 노드 5 의 통신 영역 내(106)에 위치하고 있는 센서 노드들(센서노드 1, 센서노드 4, 센서노드 5, 센서노드 14, 센서노드 15)도 서로 다른 비컨 슬롯을 사용하여야 한다.In addition, sensor nodes (Sensor Node 3, Sensor Node 4, Sensor Node 5, Sensor Node 12, Sensor Node 13) located in the communication region 105 of the Sensor Node 4 should use different beacon slots, and Sensor nodes (Sensor Node 1, Sensor Node 4, Sensor Node 5, Sensor Node 14, Sensor Node 15) located in the communication area of Node 5 106 must also use different beacon slots.

그러나 상기와 같이 동일한 통신 영역 내에 위치하고 있는 센서 노드들이 서로 다른 비컨 슬롯을 각각 사용하더라도, 이웃 영역 내에 위치하고 있는 센서 노드들(2 홉 이웃 노드들)과 비컨 충돌이 일어날 수 있다.However, even if the sensor nodes located in the same communication area use different beacon slots, the beacon collision may occur with the sensor nodes (two hop neighboring nodes) located in the neighboring area.

일예로, 102 영역 내에 위치하고 있는 센서 노드 6과 103 영역 내에 위치하고 있는 센서 노드 8이 동일한 비컨 슬롯을 사용한다면, 102 영역 및 103 영역 모두에 위치하고 있는 센서 노드 1은 센서 노드 6과 센서 노드 8로부터 동시에 비컨 신호를 수신하게 되어 비컨 충돌이 발생하게 된다.For example, if sensor node 6 located in the 102 area and sensor node 8 located in the 103 area use the same beacon slot, sensor node 1 located in both the 102 area and the 103 area is simultaneously from the sensor node 6 and the sensor node 8. The beacon signal is received and a beacon collision occurs.

따라서 상기와 같은 비컨 충돌을 방지하기 위해서는 센서 노드 1의 주변 노드들 즉, 센서 노드 6과 센서 노드 8이 서로 다른 비컨 슬롯을 사용하여야 한다.Therefore, in order to prevent the beacon collision as described above, peripheral nodes of the sensor node 1, that is, the sensor node 6 and the sensor node 8, must use different beacon slots.

이에 대해서는 도 4를 참조하여 보다 상세하게 살펴보기로 한다.This will be described in more detail with reference to FIG. 4.

도 2 는 본 발명에 따른 코디네이터의 슈퍼프레임을 나타내는 일실시예 구조도로서, 초기 네트워크 설정 시의 코디네이터(0)의 슈퍼프레임의 구조를 나타낸다.FIG. 2 is a structural diagram illustrating a superframe of a coordinator according to the present invention, and shows a superframe structure of the coordinator 0 at the time of initial network setup.

코디네이터(0)는 센서 네트워크 내의 센서 노드들(센서노드 1 내지 센서노드 15)에게 자신의 비컨 시점마다 비컨 프레임을 브로드캐스팅(Broadcasting)한다. 이때, 코디네이터(0)는 연속된 두 개의 비컨 프레임 사이의 시간을 액티브 구간(Active Period)과 인액티브 구간(Inactive Period)으로 분할하여 사용할 수 있는데, 이와 같이 분할된 구조를 슈퍼프레임 구조라고 한다.The coordinator 0 broadcasts a beacon frame to sensor nodes in the sensor network (sensor node 1 to sensor node 15) at every beacon time point. In this case, the coordinator 0 may divide the time between two consecutive beacon frames into an active period and an inactive period. The divided structure is called a superframe structure.

한편, 센서 노드들(센서노드 1 내지 센서노드 15)은 상기 코디네이터(0)의 비컨 프레임(201)을 수신하게 되면 코디네이터(0)의 슈퍼프레임이 시작되었다는 것을 인지한다.Meanwhile, the sensor nodes (sensor nodes 1 to 15) recognize that the superframe of the coordinator 0 is started when the beacon frame 201 of the coordinator 0 is received.

여기서, 상기 슈퍼프레임의 액티브 구간(Active Period)에서만 채널에의 접근이 허용되므로, 센서 노드들(센서노드 1 내지 센서노드 15)은 슈퍼프레임의 액티브 구간에서만 데이터를 송수신하고, 인액티브 구간(Inactive Period)에서는 슬립 모드로 전환하여 데이터를 송수신하지 않는다.In this case, since the access to the channel is allowed only in the active period of the superframe, the sensor nodes (sensor nodes 1 to 15) transmit and receive data only in the active period of the superframe, and the inactive period (Inactive) Period) does not transmit or receive data by entering the sleep mode.

도 3 은 본 발명에 따른 센서 네트워크에서의 비컨 슬롯 할당 과정을 나타내는 일실시예 설명도이다.3 is a diagram illustrating an exemplary beacon slot allocation process in a sensor network according to the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 코디네이터(0)는 자신의 통신 영역 내(101)에 위치하고 있는 센서 노드들(센서노드 1 내지 센서노드 5)의 비컨 충돌을 방지하기 위해 각 센서 노드들(센서노드 1 내지 센서노드 5)에게 서로 중복되지 않는 비컨 슬 롯을 할당한다.As shown in FIG. 3, the coordinator 0 may use the sensor nodes (sensor nodes) to prevent beacon collision of sensor nodes (sensor nodes 1 to 5) located in the communication area 101 thereof. Assign beacon slots that do not overlap each other to 1 to sensor node 5).

즉, 센서 노드 1에게는 비컨 슬롯 301을 할당하고, 센서 노드 2에게는 비컨 슬롯 302를 할당하며, 센서 노드 3에게는 비컨 슬롯 303을 할당한다. 또한, 센서 노드 4에게는 비컨 슬롯 304를 할당하고, 센서 노드 5에게는 비컨 슬롯 305를 할당한다.That is, beacon slot 301 is assigned to sensor node 1, beacon slot 302 is assigned to sensor node 2, and beacon slot 303 is assigned to sensor node 3. In addition, beacon slot 304 is allocated to sensor node 4 and beacon slot 305 is allocated to sensor node 5.

도 4 는 본 발명에 따른 센서 네트워크에서의 비컨 스케줄링을 위한 비컨 슬롯 재할당 방법을 나타내는 일실시예 설명도이다.4 is a diagram illustrating an exemplary beacon slot reassignment method for beacon scheduling in a sensor network according to the present invention.

여기서, 센서 노드 3의 통신 영역 내(104)에 위치하고 있는 센서 노드들(센서 노드 10 및 센서 노드 11)을 예로 들어 살펴보기로 한다.Here, the sensor nodes (sensor node 10 and sensor node 11) located in the communication region 104 of the sensor node 3 will be described as an example.

이때, 센서 노드 3은 센서 노드 10과 센서 노드 11의 상위 노드로서, 주변 노드들(1 홉 이웃 노드들) 및 주변 노드들의 주변 노드들(2 홉 이웃 노드들)의 비컨 정보를 주기적으로 수신하고, 이를 기반으로 센서 노드 10과 센서 노드 11의 비컨 슬롯을 할당한다.At this time, the sensor node 3 is an upper node of the sensor node 10 and the sensor node 11, and periodically receives beacon information of the neighbor nodes (1 hop neighbor nodes) and the neighbor nodes (2 hop neighbor nodes) of the neighbor nodes. Based on this, beacon slots of the sensor node 10 and the sensor node 11 are allocated.

먼저, 센서 노드 3은 자신의 통신 영역 내(104)에서 비컨 슬롯의 충돌을 방지하기 위해 자신의 주변 노드들(센서 노드 2 및 센서 노드 4)의 비컨 정보에 기반하여 센서 노드 2, 센서 노드 4 및 자신(센서 노드 3)의 비컨 슬롯들(402, 403, 404)을 센서 노드 10 및 센서 노드 11에게 할당할 대상 비컨 슬롯에서 제외시킨다.First, sensor node 3 based on beacon information of its neighbor nodes (sensor node 2 and sensor node 4) to prevent collision of beacon slots in its communication area 104. And beacon slots 402, 403, 404 of itself (sensor node 3) are excluded from the target beacon slots to be assigned to sensor node 10 and sensor node 11.

그리고 센서 노드 3은 주변 노드들의 주변 노드들(2 홉 이웃 노드들)의 비컨 정보에 기반하여, 센서 노드 10 및 센서 노드 11과 충돌이 생기지 않는 센서 노드 1 및 센서 노드 5의 비컨 슬롯(401, 405)을 센서 노드 10 및 센서 노드 11의 비컨 슬롯으로 각각 할당한다.And the sensor node 3 is based on the beacon information of the neighboring nodes (two hop neighboring nodes) of the neighboring nodes, the beacon slots 401, of the sensor node 1 and sensor node 5 does not collide with the sensor node 10 and sensor node 11 405 is assigned to beacon slots of sensor node 10 and sensor node 11, respectively.

이때, 센서 노드 1 및 센서 노드 5와, 센서 노드 10 및 센서 노드 11은 공간적으로 떨어져 있기 때문에(즉, 3 홉 이상의 이웃 노드이기 때문에), 동일한 비컨 슬롯을 이용하더라도 충돌이 발생하지 않는다.At this time, since the sensor node 1 and the sensor node 5 and the sensor node 10 and the sensor node 11 are spaced apart (that is, three or more hop neighbors), collision does not occur even when using the same beacon slot.

도 5 는 본 발명에 따른 코디네이터의 네트워크 시작을 위한 비컨 슬롯 할당 과정에 대한 일실시예 흐름도로서, 초기 네트워크 설정 시에 코디네이터가 수행하는 동작을 나타낸다.FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation of allocating a beacon slot for starting a coordinator's network according to the present invention, and illustrates an operation performed by the coordinator during initial network setup.

먼저, 코디네이터(0)는 주변 노드들(센서 노드 1 내지 센서 노드 5)의 비컨 정보와, 주변 노드들(센서 노드 1 내지 센서 노드 5)의 주변 노드들(센서 노드 6 내지 센서 노드 15)의 비컨 정보를 수신하여(501), 비어 있는 비컨 슬롯이 존재하는지를 확인한다(502).First, the coordinator (0) is the beacon information of the peripheral nodes (sensor nodes 1 to sensor node 5) and the peripheral nodes (sensor nodes 6 to sensor node 15) of the peripheral nodes (sensor nodes 1 to sensor node 5). Receiving beacon information (501), it is determined whether there is an empty beacon slot (502).

상기 확인 결과(502), 비어 있는 비컨 슬롯이 존재하지 않으면 코디네이터(0)는 "501" 과정으로 진행하여 비어 있는 비컨 슬롯이 존재할 때까지 주변 노드들의 비컨 정보 및 상기 주변 노드들의 주변 노드들의 비컨 정보를 수신한다.As a result of the check 502, if there is no empty beacon slot, the coordinator (0) proceeds to step "501" to beacon information of the neighboring nodes and beacon information of the neighboring nodes until the empty beacon slot is present. Receive

상기 확인 결과(502), 비어 있는 비컨 슬롯이 존재하면 코디네이터(0)는 해당 채널을 상기 도 2의 슈퍼프레임의 전체 구조에 반영한다. 즉, 비어 있는 비컨 슬롯을 코디네이터(0)의 비컨 슬롯으로 할당한다(503).As a result of the check 502, if there is an empty beacon slot, the coordinator (0) reflects the channel in the overall structure of the superframe of FIG. That is, an empty beacon slot is allocated to the beacon slot of the coordinator 0 (503).

도 6 은 본 발명에 따른 센서 네트워크에서의 비컨 슬롯 재할당 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating an embodiment of a beacon slot reassignment method in a sensor network according to the present invention.

먼저, 센서 네트워크에서 센서 노드는 주변 노드들(1 홉 이웃 노드들)의 비컨 정보와 상기 주변 노드들의 주변 노드들(2 홉 이웃 노드들)의 비컨 정보를 수신하여(601), 상기 수신된 비컨 정보와 자신의 비컨 정보를 비컨 정보 목록으로 작성한다(602).First, in the sensor network, the sensor node receives beacon information of neighbor nodes (1 hop neighbor nodes) and beacon information of neighbor nodes (2 hop neighbor nodes) of the neighbor nodes (601). The information and its own beacon information is created as a beacon information list (602).

이후, 센서 노드는 자신의 하위 노드가 네트워크에 참여를 희망하는지를 확인하여(603), 자신의 하위 노드가 네트워크에 참여를 희망하면 상기 "602" 과정에서 작성된 비컨 정보 목록을 기반으로, 타 센서 노드에 이미 할당된 비컨 슬롯 중에서 자신의 하위 노드와 충돌이 발생하지 않는 비컨 슬롯을 자신의 하위 노드의 비컨 슬롯으로 할당한다(603).Thereafter, the sensor node checks whether its subordinate node wants to join the network (603), and if its subnode desires to participate in the network, based on the beacon information list created in step 602, another sensor node A beacon slot which does not collide with its subordinate node among the beacon slots already allocated to is allocated to the beacon slot of its subordinate node (603).

이때, 상기 확인 결과(603), 자신의 하위 노드가 네트워크에 참여를 희망하지 않으면 "601" 과정으로 진행하여 해당 주변 노드들의 매 비컨 주기마다 주변 노드들(1 홉 이웃 노드들) 또는 상기 주변 노드들의 주변 노드들(2 홉 이웃 노드들)의 비컨 정보를 수신한다.At this time, if the subordinate node does not wish to participate in the network, as a result of the check 603, the process proceeds to step 601, whereby neighbor nodes (1 hop neighbor nodes) or the neighbor nodes are performed at every beacon period of the neighbor nodes. Receive beacon information of neighboring nodes (two hop neighboring nodes).

한편, 전술한 바와 같은 본 발명의 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성이 가능하다. 그리고 상기 프로그램을 구성하는 코드 및 코드 세그먼트는 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 또한, 상기 작성된 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(정보저장매체)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 판독되고 실행됨으로써 본 발명의 방법을 구현한다. 그리고 상기 기록매체는 컴퓨터가 판독할 수 있는 모든 형태의 기록매체를 포함한다.On the other hand, the method of the present invention as described above can be written in a computer program. And the code and code segments constituting the program can be easily inferred by a computer programmer in the art. In addition, the written program is stored in a computer-readable recording medium (information storage medium), and read and executed by a computer to implement the method of the present invention. The recording medium may include any type of computer readable recording medium.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the technical spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited by the drawings.

본 발명은 센서 네트워크에서의 비컨 슬롯 재할당 등에 이용될 수 있다.The present invention can be used for beacon slot reallocation and the like in the sensor network.

도 1 은 본 발명이 적용되는 센서 네트워크의 일실시예 구조도,1 is a structural diagram of an embodiment of a sensor network to which the present invention is applied;

도 2 는 본 발명에 따른 코디네이터의 슈퍼프레임을 나타내는 일실시예 구조도,2 is a structural diagram showing an embodiment of a superframe of a coordinator according to the present invention;

도 3 은 본 발명에 따른 센서 네트워크에서의 비컨 슬롯 할당 과정을 나타내는 일실시예 설명도,3 is a diagram illustrating an exemplary beacon slot allocation process in a sensor network according to the present invention;

도 4 는 본 발명에 따른 센서 네트워크에서의 비컨 스케줄링을 위한 비컨 슬롯 재할당 방법을 나타내는 일실시예 설명도,4 is a diagram for explaining a beacon slot reassignment method for beacon scheduling in a sensor network according to the present invention;

도 5 는 본 발명에 따른 코디네이터의 네트워크 시작을 위한 비컨 슬롯 할당 과정에 대한 일실시예 흐름도,5 is a flowchart illustrating a beacon slot allocation process for network start of a coordinator according to the present invention;

도 6 은 본 발명에 따른 센서 네트워크에서의 비컨 슬롯 재할당 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating an embodiment of a beacon slot reassignment method in a sensor network according to the present invention.

Claims (3)

비컨 스케줄링을 위한 비컨 슬롯 재할당 방법에 있어서,In the beacon slot reallocation method for beacon scheduling, 센서 노드가 자신의 주변 노드들 및 상기 주변 노드들의 주변 노드들의 비컨 정보를 수신하는 비컨 정보 수신 단계;Beacon information receiving step of the sensor node receives the beacon information of its neighbor nodes and the neighbor nodes of the neighbor nodes; 상기 센서 노드가 상기 수신된 비컨 정보와 자신의 비컨 정보를 정렬하는 단계;The sensor node aligning the received beacon information with its beacon information; 상기 센서 노드가 하위 노드로부터 네트워크 참여를 요청받는 단계; 및Receiving, by the sensor node, network participation from a lower node; And 상기 센서 노드가 상기 정렬된 비컨 정보를 이용하여 타 센서 노드에 기 할당된 비컨 슬롯 중 상기 하위 노드와 충돌이 발생하지 않는 비컨 슬롯을 상기 하위 노드에 재할당하는 비컨 슬롯 재할당 단계A beacon slot reassignment step in which the sensor node reassigns a beacon slot that does not collide with the lower node among the beacon slots previously allocated to the other sensor node using the aligned beacon information. 를 포함하는 비컨 슬롯 재할당 방법.Beacon slot reallocation method comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 비컨 정보 수신 단계는,The beacon information receiving step, 1 홉 이웃 노드들 및 2 홉 이웃 노드들의 비컨 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 비컨 슬롯 재할당 방법.A beacon slot reassignment method comprising receiving beacon information of one hop neighbor nodes and two hop neighbor nodes. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 비컨 슬롯 재할당 단계는,The beacon slot reallocation step, 상기 정렬된 비컨 정보를 이용하여 3 홉 이상의 이웃 노드에 기 할당된 비컨 슬롯을 상기 하위 노드에 재할당하는 것을 특징으로 하는 비컨 슬롯 재할당 방법.And reassigning beacon slots pre-allocated to neighboring nodes of three or more hops to the lower node using the sorted beacon information.
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US11589960B2 (en) 2015-07-13 2023-02-28 Iucf-Hyu (Industry-University Cooperation Foundation Hanyang University) Customized alveolar bone tissue and method of forming the same

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