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다중 홉 무선 통신 시스템의 하향 링크에서 신호 전송 방법(A method for signal transmission in the downlink of multi-hop wireless communication systems)

  • 기술번호 : KST2016005308
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 하나의 주 통신기기(coordinator)가 다수의 단말기기들과 하나 이상의 홉(hop)으로 연결되어 구성되는 무선 통신 시스템의 하향 링크(downlink)에서 데이터를 전송하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 먼저 주기적으로 전송되는 비컨 신호를 사용하여 시스템을 동기화 하며, 매 비컨 간격마다 관리 프레임(management frame)과 데이터 프레임(data frame)이 구성되는 동적 슈퍼프레임(dynamic super-frame) 구조를 사용하여 신호를 전송한다. 상기 관리 프레임에서는 시스템 관리에 필요한 제어 메시지(control message)를 송/수신하며, 상기 데이터 프레임에서는 데이터를 주고 받는 기기들 만이 데이터를 송/수신하고, 다른 기기들은 송수신 기능을 중지 하여 전력 소모를 최소화한다. 또한 본 발명은 데이터 프레임 사용의 양도/반환 과정을 통하여 다중 홉 하향 링크 데이터 전송을 용이하게 할 수 있다. 한편 본 발명은 관리 프레임에서 비컨 신호 및 데이터 요청 메시지 반복 전송을 통하여 제어 메시지 전송의 신뢰성을 높이고, 데이터 프레임에서 사용할 패킷 길이를 설정하고 채널을 센싱한 후 채널이 비어있을 경우에만 데이터 전송을 시작함으로써 간섭 환경에서 데이터 전송 성능을 향상시킬 수 있다.
Int. CL H04W 74/08 (2009.01) H04W 84/20 (2009.01) H04W 52/02 (2009.01) H04W 28/02 (2009.01)
CPC
출원번호/일자 1020140082597 (2014.07.02)
출원인 주식회사 하이비
등록번호/일자 10-1638425-0000 (2016.07.05)
공개번호/일자 10-2016-0004477 (2016.01.13) 문서열기
공고번호/일자 (20160713) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2014.07.02)
심사청구항수 9

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 주식회사 하이비 대한민국 경기도 성남시 분당구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 이용환 대한민국 서울특별시 서초구
2 방재석 대한민국 서울특별시 관악구
3 한진석 대한민국 경기도 군포시

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인충정 대한민국 서울특별시 강남구 역삼로***,*층(역삼동,성보역삼빌딩)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 주식회사 하이비 경기도 성남시 분당구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2014.07.02 수리 (Accepted) 1-1-2014-0625329-28
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2014.12.05 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2015.01.09 수리 (Accepted) 9-1-2015-0002670-81
4 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2015.03.17 수리 (Accepted) 4-1-2015-5033829-92
5 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2015.05.13 수리 (Accepted) 4-1-2015-5062924-01
6 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2015.05.26 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2015-0349986-89
7 [대리인선임]대리인(대표자)에 관한 신고서
[Appointment of Agent] Report on Agent (Representative)		 2015.06.17 수리 (Accepted) 1-1-2015-0583803-29
8 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2015.07.23 수리 (Accepted) 1-1-2015-0716394-22
9 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2015.08.24 수리 (Accepted) 1-1-2015-0816463-08
10 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2015.09.21 수리 (Accepted) 1-1-2015-0916707-66
11 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2015.10.23 수리 (Accepted) 1-1-2015-1032764-92
12 지정기간연장 관련 안내서
Notification for Extension of Designated Period		 2015.11.02 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2015-0167409-90
13 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2015.11.09 수리 (Accepted) 1-1-2015-1086021-97
14 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2015.11.09 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2015-1086026-14
15 [출원인변경]권리관계변경신고서
[Change of Applicant] Report on Change of Proprietary Status		 2016.02.23 수리 (Accepted) 1-1-2016-0177583-46
16 등록결정서
Decision to grant		 2016.04.13 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2016-0267721-31
17 [출원인변경]권리관계변경신고서
[Change of Applicant] Report on Change of Proprietary Status		 2016.06.17 수리 (Accepted) 1-1-2016-0584331-94
18 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2016.06.24 수리 (Accepted) 1-1-2016-0613446-16
19 보정요구서
Request for Amendment		 2016.06.24 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2016-0096593-63
20 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2016.07.12 수리 (Accepted) 4-1-2016-5095606-94
21 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.10.08 수리 (Accepted) 4-1-2020-5224409-16
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
네트워크 운영을 제어하는 기기인 하나의 주 통신기기(coordinator), 자녀를 수용할 수 있는 기기인 라우터(router)들과 자녀를 수용할 수 없는 기기인 종단 기기(end device)들로 구성되고, 상기 주 통신기기 및 다수의 상기 라우터들과 상기 종단 기기들이 다중 홉(multiple hop)을 사용하여 클러스터 트리(cluster-tree)구조의 네트워크를 형성하고, 상기 주 통신기기와 상기 라우터들이 비컨(beacon) 신호를 주기적으로 전송하여 네트워크를 동기화하는 무선 통신 시스템에서 상기 주 통신기기가 자신에 속한 기기들에게 데이터를 전송하는, 무선 통신 시스템에서의 데이터 전송 방법에 있어서,(A) 각 비컨 신호 주기마다 네트워크 최대 깊이와 같은 수의 네트워크 관리를 위한 관리 프레임과 데이터 전송을 위한 데이터 프레임이 시간적으로 중복되지 않도록 나뉘어 반복적으로 구성되는 전송 프레임을 상기 주 통신 기기가 자신에 속한 상기 네트워크 내 기기들에게 사용하도록 하는 과정과,(B) 상기 관리 프레임의 구간에서 상기 네트워크 내 기기들이 네트워크 관리와 데이터 전송에 필요한 제어 메시지들을 송/수신 하는 과정과, (C) 상기 제어 메시지를 통해 결정된 데이터 송/수신 기기들 만이 상기 데이터 프레임 구간에서 데이터를 송/수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 무선 통신 시스템에서의 데이터 전송 방법
2 2
제 1항에 있어서,상기 (A) 과정은,를 네트워크의 최대 깊이라 할 때, (, )번째 관리 프레임에서 네트워크 깊이가 인 주 통신기기 또는 라우터가 부모로 동작하도록 하며 상기 관리 프레임에서 네트워크 깊이가 인 기기가 자녀로 동작하도록 하고,번째 데이터 프레임에서 네트워크 깊이가 인 주 통신기기 또는 라우터가 부모로 동작하도록 하며 상기 관리 프레임에서 네트워크 깊이가 인 기기가 자녀로 동작하도록 하고,번째 관리 프레임이 번째 데이터 프레임보다 시간 적으로 선행하도록 하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 무선 통신 시스템에서의 데이터 전송 방법
3 3
제 1항 내지 제 2항 중 어느 한 항에 있어서,상기 관리 프레임은 부모로 동작하는 기기(즉, 상기 주 통신기기와 상기 라우터)가 비컨 신호를 전송하는 비컨 구간, 상기 부모로 동작하는 기기가 자녀로 동작하는 기기에 하향 링크 제어 메시지를 전송하는 데 쓰이는 스케쥴링 구간, 상기 자녀로 동작하는 기기가 상기 부모로 동작하는 기기에 상향 링크 제어 메시지를 전송하는 데 쓰이는 경쟁 접속 구간으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 무선 통신 시스템에서의 데이터 전송 방법
4 4
제 1항에 있어서,상기 (B) 과정은,부모로 동작하는 기기가 상기 데이터 프레임에서 데이터를 전송할 수 있는 권한을 가지고 있고 자신의 자녀로 동작하는 기기에게 전송할 데이터가 존재하는 경우(즉, 최종 목적지가 상기 자녀로 동작하는 기기이거나 최종 목적지로 데이터를 전달하기 위해서 상기 자녀로 동작하는 기기에 전송해야 할 데이터가 존재하는 경우) 상기 자녀로 동작하는 기기에게 전송할 데이터의 최종 목적지 주소를 포함한 데이터 프레임 청취 메시지를 전송하는 과정과,상기 데이터 프레임 청취 메시지를 수신한 상기 자녀로 동작하는 기기가 자신의 상기 부모로 동작하는 기기로부터 상기 데이터 프레임의 구간에서 데이터를 받을 수 있도록 자신의 송수신기를 동작 하는 과정과,상기 데이터 프레임 청취 메시지를 수신한 상기 자녀로 동작하는 기기가 상기 데이터 프레임 청취 메시지에 기록된 데이터의 최종 목적지가 자신이 아닐 경우 자신의 상기 자녀로 동작하는 기기에 상기 데이터를 전달할 수 있도록 다음 관리 프레임 구간부터 데이터 프레임을 사용할 수 있는 권한을 가지는 부모로 동작하는 기기로 동작하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 무선 통신 시스템에서의 데이터 전송 방법
5 5
제 1항에 있어서,상기 (B) 과정은,자녀로 동작하는 기기가 하향 링크 데이터 전송을 완료하였거나 자신의 자녀로 동작하는 기기로부터 하향 링크 데이터 전송 완료 알림 메시지를 수신한 경우 자신의 부모로 동작하는 기기에게 하향 링크 데이터 전송 완료 알림 메시지를 전송하는 과정과,상기 하향 링크 데이터 전송 완료 알림 메시지를 수신한 상기 부모로 동작하는 기기가 주 통신기기가 아닐 경우 하향 데이터 링크 전송 완료를 주 통신기기에 알리기 위하여 하향 링크 데이터 전송 완료 알림 메시지를 자신의 상기 부모로 동작하는 기기에 전송하기로 결정하고 데이터 프레임 사용 권한을 포기하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 무선 통신 시스템에서의 데이터 전송 방법
6 6
제 4항에 있어서,상기 데이터 프레임 청취 메시지를 전송하는 과정은,상기 부모로 동작하는 기기가 특정 자녀로 동작하는 기기에게 보낼 메시지가 있는 경우 상기 관리 프레임 비컨 신호에 상기 자녀로 동작하는 기기의 주소를 추가하여 상기 자녀로 동작하는 기기에 전송할 제어 메시지가 있음을 알리는 과정과,상기 특정 자녀로 동작하는 기기가 상기 관리 프레임 비컨 신호를 성공적으로 수신한 경우 상기 부모로 동작하는 기기에 데이터 요청 메시지를 전송하는 과정과,상기 부모로 동작하는 기기가 상기 데이터 요청 메시지를 수신하면 상기 데이터 프레임 청취 메시지를 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 무선 통신 시스템에서의 데이터 전송 방법
7 7
제 1항에 있어서,상기 (C) 과정은,상기 데이터 프레임의 구간에서 데이터를 송신하려는 기기가 데이터 패킷의 크기를 결정하는 과정과,상기 데이터 프레임의 구간에서 데이터를 송신하려는 기기가 채널 환경이 양호하다고 판단될 때에만 상기 결정된 패킷의 크기로 데이터를 전송하는 과정과,상기 데이터 프레임의 구간에서 데이터를 수신하려는 기기가 데이터를 수신하고 자신의 수신 데이터 버퍼가 가득 찼을 경우 응답(acknowledgement) 메시지를 이용하여 이를 알리는 과정과,상기 데이터 프레임 구간에서 데이터 프레임 시간이 끝나거나, 데이터 송신이 완료되거나, 상기 데이터를 수신하려는 기기의 버퍼가 가득 찼음을 인지할 경우 데이터 프레임 구간 동작을 종료하는 과정과,상기 데이터 프레임 구간에서 데이터를 송신하려는 기기가 데이터 프레임 구간 동작을 종료한 후에 하향 링크 데이터 전송 완료를 주 통신기기에 알리는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 무선 통신 시스템에서의 데이터 전송 방법
8 8
제 7항에 있어서,상기 데이터 프레임 구간에서 데이터를 송신하려는 기기가 데이터 패킷의 크기를 결정하는 과정은,데이터 패킷 길이에 따른 패킷 전송 실패율을 추정하는 과정과,상기 추정된 패킷 전송 실패율과 데이터 패킷의 헤더(header) 길이를 고려하여 전송량을 최대화하도록 패킷 길이를 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 무선 통신 시스템에서의 데이터 전송 방법
9 9
제 7항에 있어서,상기 하향링크 데이터 전송 완료를 주 통신기기에 알리는 과정은,상기 데이터 프레임 구간에서 데이터를 수신한 기기가 하향 링크 데이터의 최종 목적지이고, 상기 하향 링크 데이터를 구성하는 모든 패킷을 상기 데이터를 수신한 기기에 전송한 경우 하향 링크 데이터 전송 완료를 주 통신기기에 알리는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 무선 통신 시스템에서의 데이터 전송 방법
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 미래창조과학부 서울대학교 산학협력단 기초연구사업-중견연구자지원사업(핵심) 스마트 센서 네트워크 환경에 최적인 지능형 송수신기 개발