Energy-efficient Multi-hop Communitation Strategy in Bluetooth Low Energy

Bluetooth Low Energy에서의 전송 효율적 멀티 홉 전송 전략

One of the fundamental limits of Bluetooth Low Energy(BLE) is that the data transmission is available via singlehop connection. In this research, we suggested the stable multihop transmission method to overcome this limitation. In multihop connection situation, multiple singlehop connection should be made and disconnected dynamically. Therefore, we stored the data within the GATT layer and tried to send it dynamically. We divided whole process as 4 states, and let each nodes transfers around each states to make data connection safely. Also, we set the transfer policy between each states during the transmission to make a robust system. From the experiment in real-time environment, we proved that our method showed high rate of packet delivery in a multihop network, which consists of more than 3 nodes.

저전력 블루투스 통신의 가장 큰 한계점은 데이터 전송이 두 노드 사이의 싱글 홉 통신에서만 이루어질 수 있다는 것이다. 본 연구에서는 스타 토폴로지를 고려하여 설계된 블루투스 통신의 한계를 보완하기 위해, 안정적인 멀티홉 데이터 전송을 보장하는 방법을 제안하였다. 싱글 홉 형태의 통신이 연속적으로 맺고 끊어져야 하는 멀티홉 환경에서의 안정성을 보장하기 위해, 본 연구에서는 GATT 계층에 정보를 저장하고 이를 동적으로 전달하는 방식을 시도하였다. 여러 노드들에 대한 통신 안정성을 보장하기 위해 전체 과정을 4개의 State로 나누어 해당 과정에서 전송 프로세스의 주요과정을 수행할 수 있도록 하였다. 또한 각 State에 대한 체류 시간 및 이동 루틴을 설정하여 강건한 통신 체제를 설정하였고, 성능을 실제 실험을 통해 평가하였다. 실제 실험 환경을 통해 해당 방법이 3개 이상의 노드로 이루어진 네트워크에서 각각 높은 품질의 패킷 전송률을 보여주는 것을 확인하였다.