Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

KR101468274B1 - 애드 혹 네트워크에서 시간 정보 동기화 방법 및 시스템 - Google Patents

애드 혹 네트워크에서 시간 정보 동기화 방법 및 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101468274B1
KR101468274B1 KR1020120122579A KR20120122579A KR101468274B1 KR 101468274 B1 KR101468274 B1 KR 101468274B1 KR 1020120122579 A KR1020120122579 A KR 1020120122579A KR 20120122579 A KR20120122579 A KR 20120122579A KR 101468274 B1 KR101468274 B1 KR 101468274B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
node
time information
self
beacon period
average value
Prior art date
Application number
KR1020120122579A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140056792A (ko
Inventor
이정륜
조용수
신윤재
김운하
Original Assignee
중앙대학교 산학협력단
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 중앙대학교 산학협력단 filed Critical 중앙대학교 산학협력단
Priority to KR1020120122579A priority Critical patent/KR101468274B1/ko
Priority to PCT/KR2013/004732 priority patent/WO2014069737A1/ko
Publication of KR20140056792A publication Critical patent/KR20140056792A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101468274B1 publication Critical patent/KR101468274B1/ko
Priority to US14/701,258 priority patent/US9635631B2/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00—Synchronisation arrangements
    • H04W56/001—Synchronization between nodes
    • H04W56/002—Mutual synchronization
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00—Synchronisation arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/204—Multiple access
    • H04B7/212—Time-division multiple access [TDMA]
    • H04B7/2125—Synchronisation
    • H04B7/2126—Synchronisation using a reference station
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/24—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts
    • H04B7/26—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile
    • H04B7/2662—Arrangements for Wireless System Synchronisation
    • H04B7/2671—Arrangements for Wireless Time-Division Multiple Access [TDMA] System Synchronisation
    • H04B7/2678—Time synchronisation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00—Synchronisation arrangements
    • H04W56/001—Synchronization between nodes
    • H04W56/0015—Synchronization between nodes one node acting as a reference for the others
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00—Synchronisation arrangements
    • H04W56/0055—Synchronisation arrangements determining timing error of reception due to propagation delay
    • H04W56/0065—Synchronisation arrangements determining timing error of reception due to propagation delay using measurement of signal travel time
    • H04W56/007—Open loop measurement
    • H04W56/0075—Open loop measurement based on arrival time vs. expected arrival time
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 애드 혹 네트워크에서 시간 정보 동기화 방법 및 시스템를 개시한다. 본 발명에 따르면, 애드 혹 네트워크에 포함된 복수의 노드가 시간을 동기화하는 방법으로서, n번째 비컨 주기에서 제1 노드가 초기 시간을 제1 자기 보정값을 이용하여 보정한 시간 정보를 송신하는 단계-상기 제1 자기 보정값은 n-1번째 비컨 주기에서의 자기 보정값 및 국부 평균값 중 하나임-; 및 n번째 비컨 주기에서 상기 제1 노드로부터 시간 정보를 수신한 제2 노드가 제2 자기 보정값과 및 국부 평균값을 계산하여 시간 정보를 보정하는 단계를 포함하되, 상기 제1 자기 보정값은 n-1번째 비컨 주기에서 계산된 자기 보정값 및 국부 평균값 중 하나이며, 상기 제2 노드의 국부 평균값은 상기 제2 노드의 하나 이상의 주변 노드의 시간 정보의 평균값인 애드 혹 네트워크에서의 시간 동기화 방법이 제공된다.

Description

애드 혹 네트워크에서 시간 정보 동기화 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR SYNCHRONIZING TIME INFORMATION IN AD HOC NETWORK}
본 발명은 애드 혹 네트워크에서 시간 정보 동기화 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 멀티 홉 애드 혹 네트워크에서 분산 처리 방식으로 노드간 시간 정보를 동기화하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
애드 혹(Ad hoc) 네트워크는 고정된 기지국(Base Station, BS)이나 액세스 포인트(Access Point, AP)없이 통신이 가능한 노드들로 자율적으로 구성되는 네트워크이다. 이러한 애드 혹 네트워크는 대부분의 노드가 이동성을 지원하고 있어 지속적인 에너지 공급이 아니라 제한된 용량의 배터리를 에너지원으로 사용하는 것이 특징이다. 특히 노드가 에너지를 사용하는 여러 요인 중에 통신에 소모되는 에너지가 큰 비중을 차지하고 있다.
통신을 할 때 소모되는 에너지를 줄이기 위해 사용되는 대표적인 방법으로는 노드간 통신을 필요로 할 때에는 노드가 통신 가능한 상태로 깨어있고(wake up), 이와 반대로 노드가 통신이 불필요한 대기 상태에 있을 때에는 슬립(sleep) 상태로 들어가 에너지 소모를 줄이는 방법이 있다.
하지만 이러한 방법을 위해서는 네트워크에 존재하는 모든 노드들이 동일한 시간정보를 가지고 동시에 깨어나고 슬립 상태에 들어가는 것이 매우 중요하고, 노드간의 시간을 동기화시키는 기법이 필요하다.
기존에 제시된 시간 동기화 프로토콜의 대표적인 방법으로는 802.11 표준에 명시되어 있는 Time Synchronization Function(TSF)이 있다. TSF 알고리즘은 노드 간 비컨 신호를 송수신함으로써 서로의 시간 정보를 교환하는데 있어, 수신한 비컨 신호의 시간 정보가 자신이 가진 시간 정보보다 빠른 시간 정보를 가지면 자신의 시간 정보를 빠른 시간 정보에 맞춰 보정을 하면서 동기화를 진행하고, 자신의 시간 정보보다 느린 시간 정보를 가지면 동기화를 진행하지 않는다.
그러나 이러한 종래기술의 경우 절차가 간단하여 네트워크에 존재하는 노드의 수가 적은 경우에 시간 동기화가 잘 이루어지는 장점을 지니지만, 노드의 수가 많은 네트워크에서는 비컨 컨텐션 윈도우(beacon contention window)에서 경쟁하는 노드의 수가 많아지기 때문에 빠른 시간 정보를 가진 노드가 자신의 비컨 신호를 송신할 수 있는 기회가 줄어들게 되므로 네트워크 전체 시간 동기화를 진행하는데 문제가 발생한다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 노드의 수가 많은 네트워크에서도 시간 동기화를 효과적으로 수행할 수 있는 애드 혹 네트워크에서 시간 정보 동기화 방법 및 시스템을 제안하고자 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 애드 혹 네트워크에 포함된 복수의 노드가 시간을 동기화하는 방법으로서, n번째 비컨 주기에서 제1 노드가 초기 시간과 제1 자기 보정값을 이용하여 보정한 시간 정보를 송신하는 단계-상기 제1 자기 보정값은 이전 비컨 주기에서의 국부 평균값임-; 및 n번째 비컨 주기에서 상기 제1 노드로부터 시간 정보를 수신한 제2 노드가 제2 자기 보정값과 및 국부 평균값을 계산하여 시간 정보를 보정하는 단계를 포함하되, 상기 제2 노드의 국부 평균값은 상기 제2 노드의 하나 이상의 주변 노드의 시간 정보의 평균값인 애드 혹 네트워크에서의 시간 동기화 방법이 제공된다.
n+1번째 비컨 주기에서 상기 제1 노드는 하나 이상의 주변 노드로부터 시간 정보를 수신하는 경우, 상기 제1 자기 보정값을 n+1번째 비컨 주기에서의 자기 보정값으로 결정하고, 하나 이상의 주변 노드로부터 수신된 시간 정보의 평균값을 이용하여 계산된 국부 평균값과 상기 n+1번째 비컨 주기에서의 자기 보정값을 이용하여 시간 정보를 보정할 수 있다.
n+1번째 비컨 주기에서 상기 제2 노드는 상기 하나 이상의 주변 노드로 시간 정보를 송신하는 경우, 상기 n번째 비컨 주기에서의 국부 평균값을 n+1번째 비컨 주기에서의 자기 보정값으로 하여 시간 정보를 보정할 수 있다.
상기 제2 노드의 초기 시간이 상기 하나 이상의 주변 노드의 시간보다 빠른 경우, 상기 제2 노드는 상기 n번째 비컨 주기에서의 초기 시간에서 상기 제2 자기 보정값과 및 상기 n번째 비컨 주기에서의 국부 평균값을 차감하여 시간 정보를 보정할 수 있다.
상기 제2 노드의 초기 시간이 상기 하나 이상의 주변 노드의 시간보다 느린 경우, 상기 제2 노드는 상기 n번째 비컨 주기에서의 초기 시간에서 상기 제2 자기 보정값과 및 상기 n번째 비컨 주기에서의 국부 평균값을 합산하여 시간 정보를 보정할 수 있다.
상기 제2 노드의 국부 평균값은 아래의 수학식에 따라 계산되는 애드 혹 네트워크에서의 시간 동기화 방법.
[수학식]
Figure 112012089493730-pat00001
여기서, N는 주변 노드의 수, i는 제2 노드의 식별자, j는 주변 노드의 식별자,
Figure 112012089493730-pat00002
는 보정된 시간임
본 발명의 다른 측면에 따르면, 애드 혹 네트워크에 포함된 복수의 노드가 시간을 동기화하는 방법으로서, n번째 비컨 주기에서 하나 이상의 주변 노드로부터 시간 정보를 포함하는 비컨 신호를 수신하는 단계; 이전 비컨 주기에서의 국부 보정값을 상기 n번째 비컨 주기에서의 자기 보정값으로 결정하는 단계; 상기 하나 이상의 주변 노드의 시간 정보의 평균값을 이용하여 국부 평균값을 계산하는 단계; 및 상기 자기 보정값 및 국부 평균값과 상기 초기 시간을 이용하여 시간 정보를 보정하는 단계를 포함하는 애드 혹 네트워크에서의 시간 동기화 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 애드 혹 네트워크에 포함된 복수의 노드가 시간을 동기화하는 방법으로서, n번째 비컨 주기에서 하나 이상의 주변 노드로부터 시간 정보를 포함하는 비컨 신호를 수신하는 단계; 이전 비컨 주기에서의 초기 시간과 보정된 시간과의 차이를 이용하여 자기 보정값을 계산하는 단계; 상기 하나 이상의 주변 노드의 시간 정보의 평균값을 이용하여 국부 평균값을 계산하는 단계; 및 상기 자기 보정값 및 국부 평균값과 상기 초기 시간을 이용하여 시간 정보를 보정하는 단계를 포함하는 애드 혹 네트워크에서의 시간 동기화 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기한 방법을 수행하는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 애드 혹 네트워크 시스템으로서, n번째 비컨 주기에서 초기 시간과 제1 자기 보정값을 이용하여 보정한 시간 정보를 송신하는 제1 노드-상기 제1 자기 보정값은 이전 비컨 주기에서의 국부 평균값 중 하나임-; 및 n번째 비컨 주기에서 상기 제1 노드로부터 시간 정보를 수신하여 제2 자기 보정값과 및 국부 평균값을 계산하여 시간 정보를 보정하는 제2 노드를 포함하되, 상기 제1 자기 보정값은 n-1번째 비컨 주기에서 계산된 자기 보정값 및 국부 평균값 중 하나이며, 상기 제2 노드의 국부 평균값은 상기 제2 노드의 하나 이상의 주변 노드의 시간 정보의 평균값인 애드 혹 네트워크 시스템이 제공된다.
본 발명에 따르면, 분산처리를 통한 동기화 방법을 사용하기 때문에 비컨 컨텐션 윈도우에서 경쟁하지 않고 주변 노드의 시간 정보를 송수신하여 그 평균값과의 차이만큼 보정하는 방법을 이용하기 때문에 효율적으로 노드간의 시간 정보를 동기화 시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 애드 혹 네트워크 시스템을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 노드의 구성을 도시한 도면.
도 3은 n번째 비컨 주기에서 자기 보정값 계산 이후의 노드 i의 시간 정보와 국부 평균값 계산 이후의 노드 i의 시간 정보를 나타낸 도면.
도 4는 자신의 시간 정보를 포함하는 비컨 신호를 송신하는 노드에서의 시간 정보 보정 과정을 나타낸 도면.
도 5는 주변 노드의 시간 정보를 포함하는 비컨 신호를 수신하는 노드에서의 시간 정보 보정 과정을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 노드가 배치된 상태를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 비컨 주기마다 시간이 보정되는 상태를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 비컨 신호를 수신하는 노드에서의 시간 보정 과정을 도시한 순서도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면 번호에 상관없이 동일한 수단에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하기로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면 번호에 상관없이 동일한 수단에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 애드 혹 네트워크 시스템을 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 애드 혹 네트워크는 복수의 노드(100-n)를 포함될 수 있으며, 복수의 노드(100-n)는 슬립 상태에서 웨이크 업 상태로 변경되는 경우, 서로 간에 통신 링크를 설정하다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 노드(100)는 제어부(200) 및 통신부(202)를 포함할 수 있으며, 제어부(200)는 통신부(202)를 통해 시간 정보를 포함하는 비컨 신호가 송수신되는 경우, 시간 정보를 이용하여 자기 보정값(Self-Correcting: SC) 또는 국부 평균값(Local averaging)을 계산하여 시간 정보를 보정한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 비컨 신호를 수신하는 노드는 자기 보정값 계산과 동시에 국부 평균값 계산을 수행하며, 비컨 신호를 송신하는 노드는 자기 보정값이 반영된 시간 정보를 포함하는 비컨 신호를 송신한다.
본 발명에 따르면, 상기한 자기 보정값 계산 또는 국부 평균값 계산이 비컨 주기(beacon interval)마다 수행되며, 각 노드는 이전 비컨 주기에서 계산된 국부 평균값을 현재 시점에서의 자기 보정값으로 반영하여 시간 정보를 보정한다.
바람직하게, 국부 평균값의 계산은 해당 노드가 비컨 신호를 수신하는 주기마다 수행될 수 있다.
하기에서는 본 발명에 따른 시간 정보 동기화 과정을 수식을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명에 따르면 각 노드의 시간 모델은 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112012089493730-pat00003
여기서,
Figure 112012089493730-pat00004
는 시간의 어긋난 정도를 나타내는 스큐 타임(skew time)이고, t는 현재 시간,
Figure 112012089493730-pat00005
는 시간에 따른 노이즈,
Figure 112012089493730-pat00006
는 initial draft time(클럭의 초기 시간)을 의미한다.
수학식 1에 비컨 주기를 도입하여 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112012089493730-pat00007
여기서, n은 비컨 주기 순서,
Figure 112012089493730-pat00008
는 비컨 송신 주기(0.1s)이다.
수학식 3에 나타난 바와 같이,
Figure 112012089493730-pat00009
은 현재 시점(n+1 번째 비컨 주기)에서의 시간 정보를 보정하기 위해 자신의 이전 비컨 주기(n번째 비컨 주기)에서의 시간 정보를 이용한 자기 보정값(self-correcting)과 주변 노드의 평균 시간 정보값을 이용한 국부 평균값(local-averaging)을 합산한 값이다.
Figure 112012089493730-pat00010
이하에서, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 각 노드의 시간 정보를 동기화하는 과정을 상세하게 설명한다.
도 3은 n번째 비컨 주기에서 자기 보정값 계산 이후의 노드 i의 시간 정보와 국부 평균값 계산 이후의 노드 i의 시간 정보를 나타낸 도면이고, 도 4는 자신의 시간 정보를 포함하는 비컨 신호를 송신하는 노드에서의 시간 정보 보정 과정을 나타낸 도면이며, 도 5는 주변 노드의 시간 정보를 포함하는 비컨 신호를 수신하는 노드에서의 시간 정보 보정 과정을 나타낸 도면이다.
도 3에서,
Figure 112012089493730-pat00011
은 소정 노드(i)의 n번째 비컨 주기에서의 초기 시간이다. 노드는 자신의 이전 비컨 주기(n-1번째 비컨 주기)에서의 시간 정보를 이용하여 자기 보정값
Figure 112012089493730-pat00012
을 계산하고, 수학식 4와 같이 초기 시간 정보에 합산한다.
Figure 112012089493730-pat00013
n번째 비컨 간격에서 자기 보정값
Figure 112012089493730-pat00014
을 구하기 위해 n번째 비컨 간격에서 시간 정보를 포함하는 비컨 신호를 송신한 노드들은 수학식 5와 같이 이전 비컨 주기에서의 자기 보정값에 의해 보정된 시간과 초기 시간과의 차이를 사용하고, 비컨 신호를 수신한 노드들은 수학식 6과 같이 이전 비컨 주기에서의 국부 평균값 및 자기 보정값이 모두 반영된 시간과 자기 보정값만이 반영된 시간과의 차이를 사용한다. 수학식 6은 이전 비컨 주기에서의 국부 평균값과 동일한 값이 된다.
Figure 112012089493730-pat00015
Figure 112012089493730-pat00016
본 발명에서, 비컨 신호를 송신하는 노드의 자기 보정값은 이전 비컨 주기에서 계산된 국부 평균값일 수 있다(도 7 참조).
이후에 모든 노드는 자신과 다른 노드의 시간 정보를 송수신한다. 신호를 수신한 노드들의 경우, 다음의 수학식 8과 같이 주변 노드들과의 평균값을 이용하여 시간 평균값(time-averaging)
Figure 112012089493730-pat00017
을 구하고, 이 값을 수학식 7과 같이 합산하여 시간 정보를 보정한다.
Figure 112012089493730-pat00018
Figure 112012089493730-pat00019
여기서, N는 주변 노드의 수, i는 제2 노드의 식별자, j는 주변 노드의 식별자,
Figure 112012089493730-pat00020
는 보정된 시간이다.
이와 같은 과정을 반복 수행하여 도 7과 같이 노드들 간의 시간 정보의 차이를 줄인다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 노드가 배치된 상태를 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 비컨 주기마다 시간이 보정되는 상태를 도시한 도면이다.
도 6 내지 도 7을 참조하면, 첫 번째 비컨 주기에서 노드 A와 노드 C는 주변에 연결된 노드 B에게 자신의 시간 정보를 포함하는 비컨 신호를 송신한다.
이를 이용하여 노드 B는 수학식 8과 같이 자신의 주변에 위치한 노드의 시간 평균을 이용한 국부 평균값을 계산하고, 계산된 국부 평균값을 이용하여 자신의 시간 정보를 보정한다.
두 번째 비컨 주기에서는 노드 B는 비컨 신호를 송신하기 때문에 이전 비컨 주기에서의 자기 보정값을 자신의 시간 정보(두 번째 비컨 주기에서의 초기 시간)에 합산한 후 주변에 연결된 노드 A와 노드 C에 시간 정보를 송신한다. 노드 A와 노드 C는 마찬가지로 이전 비컨 주기에서의 자기 보정값과 자신과 주변에 연결된 노드의 평균을 이용한 국부 평균값을 이용하여 시간 정보를 보정한다.
이와 마찬가지로 세 번째 주기 이후부터는 시간 정보를 송신하는 노드는 이번 비컨 주기에서의 국부 평균값을 자기 보정값으로 하여 현재 비컨 주기에서의 초기 시간에 합산한 뒤 주변에 연결된 노드들에게 시간 정보를 송신한다. 수신하는 노드는 마찬가지로 자기 보정값을 더한 다음 자신과 주변에 연결된 노드의 평균을 이용한 국부 평균값을 계산하여 그 양만큼을 자신의 시간 정보에 더한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 비컨 신호를 송수신하는 노드 중 빠른 시간을 갖는 노드의 시간 정보는 감소하는 쪽으로 보정되고, 늦은 시간을 갖는 노드는 시간 정보는 증가하는 쪽으로 보정되어 비컨 간격이 증가할수록 복수의 노드의 시간이 수렴하는 것을 확인할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 비컨 신호를 수신하는 노드에서의 시간 보정 과정을 도시한 순서도이다.
도 8을 참조하면, 주변 노드로부터 비컨 신호를 수신하는 경우(단계 800), 해당 노드는 이전 비컨 주기에서의 국부 평균값이 존재하는지 판단한다(단계 802).
만일 이전 비컨 주기에서 국부 평균값이 존재하지 않은 경우, 노드는 이전 비컨 주기에서의 자기 보정값을 현재 비컨 주기에서의 자기 보정값으로 결정한다(단계 804).
예를 들어, 현재 비컨 주기가 n번째 비컨 주기인 경우, 단계 804에서 이전 비컨 주기에서의 자기 보정값은 n-1번째 비컨 주기에서의 자기 보정값일 수 있고, 이는 n-1번째 이전 비컨 주기에서 계산된 국부 평균값일 수 있다.
한편, 단계 802에서 이전 비컨 주기에서 국부 평균값이 존재하는 것으로 판단되는 경우, 노드는 국부 평균값을 현재 비컨 주기에서의 자기 보정값으로 결정한다(단계 806).
본 발명에 따르면, 현재 비컨 주기에서의 자기 보정값을 가장 최근에 계산된 국부 평균값으로 결정한다.
상기한 과정으로 자기 보정값을 결정하는 것과 동시에 노드는 현재 비컨 주기에서의 주변 노드의 시간 평균을 이용하여 국부 평균값을 계산한다(단계 808).
상기한 과정을 통해 결정된 국부 평균값 및 자기 보정값과 현재 비컨 주기에서의 초기 시간을 이용하여 시간 정보를 보정한다(단계 810).
상기한 바와 같이, 애드 혹 네트워크에서 빠른 시간을 갖는 노드의 경우, 현재 비컨 주기에서의 초기 시간에서 국부 평균값 및 자기 보정값이 차감될 수 있으며, 느린 시간을 갖는 노드의 경우에는 초기 시간에서 국부 평균값 및 자기 보정값이 합산될 수 있다.
본 발명에 따르면, 비컨 신호를 송신하는 노드는 이전의 비컨 주기에서의 시간 정보를 이용하여 계산된 자기 보정값 또는 이전 비컨 주기에서의국부 평균값을 자기 보정값으로 하여, 이를 초기 시간에 반영하여 주변 노드로 송신하며, 주변 노드는 도 8과 같은 과정을 통해 시간 정보를 보정한다.
본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 일실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 애드 혹 네트워크에 포함된 복수의 노드가 시간을 동기화하는 방법으로서,
    n번째 비컨 주기에서 제1 노드가 초기 시간과 제1 자기 보정값을 이용하여 보정한 시간 정보를 송신하는 단계-상기 제1 자기 보정값은 이전 비컨 주기에서의 국부 평균값임-; 및
    n번째 비컨 주기에서 상기 제1 노드로부터 시간 정보를 수신한 제2 노드가 제2 자기 보정값과 및 국부 평균값을 계산하여 시간 정보를 보정하는 단계를 포함하되,
    상기 제2 노드의 국부 평균값은 상기 제2 노드의 하나 이상의 주변 노드의 시간 정보의 평균값인 애드 혹 네트워크에서의 시간 동기화 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    n+1번째 비컨 주기에서 상기 제1 노드는 하나 이상의 주변 노드로부터 시간 정보를 수신하는 경우, 상기 제1 자기 보정값을 n+1번째 비컨 주기에서의 자기 보정값으로 결정하고, 하나 이상의 주변 노드로부터 수신된 시간 정보의 평균값을 이용하여 계산된 국부 평균값과 상기 n+1번째 비컨 주기에서의 자기 보정값을 이용하여 시간 정보를 보정하는 애드 혹 네트워크에서의 시간 동기화 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    n+1번째 비컨 주기에서 상기 제2 노드는 상기 하나 이상의 주변 노드로 시간 정보를 송신하는 경우, 상기 n번째 비컨 주기에서의 국부 평균값을 n+1번째 비컨 주기에서의 자기 보정값으로 하여 시간 정보를 보정하는 애드 혹 네트워크에서의 시간 동기화 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 노드의 초기 시간이 상기 하나 이상의 주변 노드의 시간보다 빠른 경우, 상기 제2 노드는 상기 n번째 비컨 주기에서의 초기 시간에서 상기 제2 자기 보정값과 및 상기 n번째 비컨 주기에서의 국부 평균값을 차감하여 시간 정보를 보정하는 애드 혹 네트워크에서의 시간 동기화 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 노드의 초기 시간이 상기 하나 이상의 주변 노드의 시간보다 느린 경우, 상기 제2 노드는 상기 n번째 비컨 주기에서의 초기 시간에서 상기 제2 자기 보정값과 및 상기 n번째 비컨 주기에서의 국부 평균값을 합산하여 시간 정보를 보정하는 애드 혹 네트워크에서의 시간 동기화 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 노드의 국부 평균값은 아래의 수학식에 따라 계산되는 애드 혹 네트워크에서의 시간 동기화 방법.
    [수학식]
    Figure 112012089493730-pat00021

    여기서, N는 주변 노드의 수, i는 제2 노드의 식별자, j는 주변 노드의 식별자,
    Figure 112012089493730-pat00022
    는 보정된 시간임
  7. 애드 혹 네트워크에 포함된 복수의 노드가 시간을 동기화하는 방법으로서,
    n번째 비컨 주기에서 하나 이상의 주변 노드로부터 시간 정보를 포함하는 비컨 신호를 수신하는 단계;
    이전 비컨 주기에서의 국부 보정값을 상기 n번째 비컨 주기에서의 자기 보정값으로 결정하는 단계;
    상기 하나 이상의 주변 노드의 시간 정보의 평균값을 이용하여 국부 평균값을 계산하는 단계; 및
    상기 자기 보정값 및 국부 평균값과 상기 n번째 비컨 주기에서의 초기 시간을 이용하여 시간 정보를 보정하는 단계를 포함하는 애드 혹 네트워크에서의 시간 동기화 방법.
  8. 애드 혹 네트워크에 포함된 복수의 노드가 시간을 동기화하는 방법으로서,
    n번째 비컨 주기에서 하나 이상의 주변 노드로부터 시간 정보를 포함하는 비컨 신호를 수신하는 단계;
    이전 비컨 주기에서의 초기 시간과 보정된 시간과의 차이를 이용하여 자기 보정값을 계산하는 단계;
    상기 하나 이상의 주변 노드의 시간 정보의 평균값을 이용하여 국부 평균값을 계산하는 단계; 및
    상기 자기 보정값 및 국부 평균값과 상기 초기 시간을 이용하여 시간 정보를 보정하는 단계를 포함하는 애드 혹 네트워크에서의 시간 동기화 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
  10. 애드 혹 네트워크 시스템으로서,
    n번째 비컨 주기에서 초기 시간과 제1 자기 보정값을 이용하여 보정한 시간 정보를 송신하는 제1 노드-상기 제1 자기 보정값은 이전 비컨 주기에서의 국부 평균값 중 하나임-; 및
    n번째 비컨 주기에서 상기 제1 노드로부터 시간 정보를 수신하여 제2 자기 보정값과 및 국부 평균값을 계산하여 시간 정보를 보정하는 제2 노드를 포함하되,
    상기 제1 자기 보정값은 n-1번째 비컨 주기에서 계산된 자기 보정값 및 국부 평균값 중 하나이며,
    상기 제2 노드의 국부 평균값은 상기 제2 노드의 하나 이상의 주변 노드의 시간 정보의 평균값인 애드 혹 네트워크 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 노드는 n+1번째 비컨 주기에서 하나 이상의 주변 노드로부터 시간 정보를 수신하는 경우, 상기 제1 자기 보정값을 n+1번째 비컨 주기에서의 자기 보정값으로 결정하고, 하나 이상의 주변 노드로부터 수신된 시간 정보의 평균값을 이용하여 계산된 국부 평균값과 상기 n+1번째 비컨 주기에서의 자기 보정값을 이용하여 시간 정보를 보정하는 애드 혹 네트워크 시스템.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제2 노드는 n+1번째 비컨 주기에서 상기 하나 이상의 주변 노드로 시간 정보를 송신하는 경우, 상기 n번째 비컨 주기에서의 국부 평균값을 n+1번째 비컨 주기에서의 자기 보정값으로 하여 시간 정보를 보정하는 애드 혹 네트워크 시스템.



KR1020120122579A 2012-10-31 2012-10-31 애드 혹 네트워크에서 시간 정보 동기화 방법 및 시스템 KR101468274B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120122579A KR101468274B1 (ko) 2012-10-31 2012-10-31 애드 혹 네트워크에서 시간 정보 동기화 방법 및 시스템
PCT/KR2013/004732 WO2014069737A1 (ko) 2012-10-31 2013-05-30 애드 혹 네트워크에서 시간 정보 동기화 방법 및 시스템
US14/701,258 US9635631B2 (en) 2012-10-31 2015-06-29 Method and system for synchronizing time information in ad hoc network

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120122579A KR101468274B1 (ko) 2012-10-31 2012-10-31 애드 혹 네트워크에서 시간 정보 동기화 방법 및 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140056792A KR20140056792A (ko) 2014-05-12
KR101468274B1 true KR101468274B1 (ko) 2014-12-03

Family

ID=50627611

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120122579A KR101468274B1 (ko) 2012-10-31 2012-10-31 애드 혹 네트워크에서 시간 정보 동기화 방법 및 시스템

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9635631B2 (ko)
KR (1) KR101468274B1 (ko)
WO (1) WO2014069737A1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102210701B1 (ko) * 2014-08-29 2021-02-02 삼성전자주식회사 비콘 관리 방법, 단말, 서버 및 저장 매체
US9907042B2 (en) * 2015-06-15 2018-02-27 Intel IP Corporation Apparatus, system and method of determining a time synchronization function (TSF) based on fine time measurement (FTM) messages
KR101631800B1 (ko) * 2015-06-25 2016-06-17 인하대학교 산학협력단 Ｓａｎｅｔ을 위한 로버스트 기준 노드 선택 기반 다중 홉 클락 동기화 방법 및 장치
US11467624B2 (en) * 2020-04-17 2022-10-11 Building Robotics, Inc. Clock domain translation for non-synchronized sensors
KR102326764B1 (ko) * 2020-04-20 2021-11-15 충북대학교 산학협력단 무선 애드혹 네트워크에서 이웃 노드의 상태 정보를 이용하여 시간동기화 프로토콜의 이동성 및 보안성을 향상하는 방법
US12120651B2 (en) 2021-07-06 2024-10-15 Rockwell Collins, Inc. Infrastructureless 5G

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100038441A (ko) * 2007-07-09 2010-04-14 콸콤 인코포레이티드 피어-투-피어 통신 네트워크의 동기화
KR20100120247A (ko) * 2006-01-11 2010-11-12 퀄컴 인코포레이티드 무선 단말기의 비콘 신호의 이용을 포함하여 타이밍 및/또는 동기화에 관한 방법 및 장치
KR20110064298A (ko) * 2009-12-07 2011-06-15 경북대학교 산학협력단 센서 네트워크의 수명 연장을 위한 시각 동기화 방법

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7359711B2 (en) * 2002-10-31 2008-04-15 Siemens Communications, Inc. Methods and apparatus for improving accuracy of radio timing measurements
US7388857B2 (en) * 2004-04-12 2008-06-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and system for synchronizing two end terminals using beacon synchronization with multiple channels in a wireless local area network
US7349362B2 (en) * 2005-06-29 2008-03-25 Meshnetworks, Inc. Method and system for implementing the time division multiple access method to AD-HOC multihopping wireless networks
US8780885B2 (en) * 2007-07-09 2014-07-15 Qualcomm Incorporated Synchronization of a peer-to-peer communication network
US8300615B2 (en) * 2008-04-04 2012-10-30 Powerwave Cognition, Inc. Synchronization of time in a mobile ad-hoc network
KR100999686B1 (ko) * 2008-04-25 2010-12-08 금오공과대학교 산학협력단 하이브리드 네트워크를 위한 실시간 동기화 방법
US20100014460A1 (en) * 2008-07-11 2010-01-21 Electronics And Telecommunications Research Institute Sensor network mac system for multihop communication
KR101342588B1 (ko) * 2008-07-11 2013-12-17 한국전자통신연구원 멀티홉 센서네트워크를 위한 시각 동기화 방법
US20130070751A1 (en) * 2011-09-20 2013-03-21 Peter Atwal Synchronization of time in a mobile ad-hoc network

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100120247A (ko) * 2006-01-11 2010-11-12 퀄컴 인코포레이티드 무선 단말기의 비콘 신호의 이용을 포함하여 타이밍 및/또는 동기화에 관한 방법 및 장치
KR20100038441A (ko) * 2007-07-09 2010-04-14 콸콤 인코포레이티드 피어-투-피어 통신 네트워크의 동기화
KR20110064298A (ko) * 2009-12-07 2011-06-15 경북대학교 산학협력단 센서 네트워크의 수명 연장을 위한 시각 동기화 방법

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014069737A1 (ko) 2014-05-08
US9635631B2 (en) 2017-04-25
KR20140056792A (ko) 2014-05-12
US20160007309A1 (en) 2016-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101468274B1 (ko) 애드 혹 네트워크에서 시간 정보 동기화 방법 및 시스템
EP3128783B1 (en) Wireless communication method
EP3024289A1 (en) Communication system, communication apparatus and communication method, and computer program
US10341973B2 (en) Determining reference frame information in a telecommunication network
US9509517B2 (en) Method for transmitting and receiving data
CN104488336A (zh) 在无线通信网络中使用的终端同步方法和装置
CN105281884B (zh) 一种无中心网络中的节点时间同步方法
US20190208502A1 (en) Station Relay Method, Apparatus, and System
AU2019295486B2 (en) Coordinating communications between nodes having asynchronous time slot schedules
CN102186229B (zh) 一种独立基本服务组ibss系统及其功率管理方法
Zhao et al. CoCo+: Exploiting correlated core for energy efficient dissemination in wireless sensor networks
US20160081047A1 (en) Synchronization method in distributed wireless communication system and terminal supporting the same
EP3319377A1 (en) Anchor master node management method and node
CN103763765B (zh) 一种无线传感器网络的自同步方法
CN105706505A (zh) 用于在空中同步接入点的全球时间基准的系统、装置和方法
US9538365B2 (en) Method for transmitting and receiving data
CN102740446A (zh) 一种tdd分布式网络中多点协作的空口同步方法
CN104823494A (zh) 用于优化对等网络中的同步消息传输间隔的系统和方法
CN102348276B (zh) 一种自组织网络中进行同步的方法和设备
JP6616205B2 (ja) 無線通信システム，無線通信システムの経路構築方法
Guntupalli et al. Cooperative or non-cooperative transmission in synchronous DC WSNs: A DTMC-based approach
EP3544341B1 (en) Cooperative node-based positioning metho and node to be positioned
KR101070407B1 (ko) 에너지 효율적인 동기 방식을 사용하는 무선 네트워크 시스템
Noh et al. Adaptive multi-hop timings synchronization for wireless sensor networks
JP6223665B2 (ja) 通信システム

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20121031

PA0201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20140210

Patent event code: PE09021S01D

PG1501 Laying open of application
E90F Notification of reason for final refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Final Notice of Reason for Refusal

Patent event date: 20140822

Patent event code: PE09021S02D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20141124

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20141126

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20141126

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171011

Year of fee payment: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20171011

Start annual number: 4

End annual number: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181122

Year of fee payment: 5

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20181122

Start annual number: 5

End annual number: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191001

Year of fee payment: 6

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20191001

Start annual number: 6

End annual number: 6

PC1903 Unpaid annual fee

Termination category: Default of registration fee

Termination date: 20210907