KR100458207B1 - Ａｄ―ｈｏｃ 네트워크의 요구기반 경로 탐색 방법 - Google Patents

Ａｄ―ｈｏｃ 네트워크의 요구기반 경로 탐색 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 Ad-hoc 네트워크의 요구기반 경로 탐색 방법은, 다수의 무선통신 노드로 구성된 Ad-hoc 네트워크의 노드간에 데이터 송신을 위한 경로 탐색 방법에 있어서, (a) 임의의 노드에서 데이터 전송을 위한 목적지 노드까지의 라우팅 정보 획득을 위해 경로 발견 메시지에 자신의 주소정보를 추가하여 작성하고, 이웃노드로 브로드캐스트 전송하는 단계; (b) 상기 브로드캐스트된 경로 발견 메시지를 수신한 이웃노드에서 해당 경로 발견 메시지에 의한 자신의 라우팅 테이블의 변경여부 및 상기 경로 발견 메시지가 자신이 보낸 경로 발견 메시지인지 여부를 판단하는 단계; (c) 상기 판단결과, 해당 경로 발견 메시지에 의한 자신의 라우팅 테이블 변경이 발생하고, 해당 경로 발견 메시지가 자신이 보낸 경로 발견 메시지가 아닌 경우, 해당 경로 발견 메시지를 변경하여 이웃노드로 브로드캐스트 전송하는 단계; 및 (d) 상기 (b)단계 및 (c)단계를 되풀이하여, 네트워크의 모든 노드에서 각각의 노드에 대한 라우팅 정보를 포함하는 라우팅 테이블을 구성하는 단계를 포함한다.
이 같은 본 발명에 의하면, Ad-hoc 네트워크에서 어느 한 노드의 요구에 의한 한 번의 경로 탐색절차가 있게 되면 네트워크에 참여하는 모든 노드들이 항상 최신의 경로정보를 유지하기 때문에 불필요한 경로 탐색 요구를 줄이는 효과가 기대된다.

Description

Ａｄ―ｈｏｃ 네트워크의 요구기반 경로 탐색 방법{Method of route discovery based on-demand in ad-hoc network}
본 발명은 이동 Ad-hoc 네트워크에서의 요구기반 경로 발견 방법으로, 특히 Ad-hoc노드의 이동 또는 전원의 제약에 따라 수시로 변화하는 데이터 전송경로를 탐색하는 Ad-hoc 네트워크의 요구기반 경로 탐색 방법에 관한 것이다.
이동 Ad-hoc 네트워크는 고정된 기반 망의 도움 없이 무선 인터페이스를 통해 네트워크 노드들간에 자율적으로 구성하는 망으로써, 네트워크의 자율성과 융통성을 부여한 네트워크이다.
Ad-hoc 노드들은 무선 인터페이스를 사용하여 서로 통신하기 때문에 전송거리 상의 제약이 발생하며, 이로 인하여 원거리 Ad-hoc 노드간의 통신을 위해서는 중간에 위치한 노드들을 경유하는 멀티-홉 통신방식을 사용한다. 따라서, Ad-hoc 노드들은 기본적인 호스트 기능 외에 라우팅 기능을 함께 포함하며 이동노드로 불려진다.
또한, 상기 이동노드는 전파 도달 거리의 제한으로 중간 노드로서 데이터 전달 기능을 가지며, 배터리를 사용함으로 에너지의 공급이 일정치 않은 특성이 있다.
따라서, 이동 노드의 이동 패턴과 트래픽, 링크 품질 또는 전력 여유 등에 따라 위상이 수시로 변하는 특징을 가지므로 이를 위한 경로 관리가 상당히 어렵고 이는 라우팅 프로토콜에 직접적인 영향을 준다.
특히 기존의 네트워크에서 사용되는 RIP(Routing Information Protocol) 또는 OSPF(Open Shortest Pat First)와 같은 기존의 인터넷 라우팅 프로토콜들이 유동성이 적은 안정된 네트워크 환경에서 주기적인 라우팅 테이블 관리로 동작하므로, 주기적인 메시지의 교환이 요구되어 대역폭의 낭비가 심하고, 망의 동적인 변화에 빠르게 대응하지 못하므로 이를 그대로 이동 Ad-hoc 네트워크에 적용할 수 없다.
따라서 기본의 라우팅 프로토콜의 변형 또는 새로운 요구기반(On-demand) 방식의 라우팅 프로토콜이 요구된다.
이동 Ad-hoc 네트워크의 각 이동 노드는 제한된 무선 전송거리를 가지기 때문에 목적지에 대한 정보가 이웃 노드 또는 데이터 전달 경로 상에 있는 중간 노드에 의해 결정된다.
특히 노드들의 이동 패턴에 따라 직접적인 통신이 가능한 이웃 노드들의 집합 또는 그룹이 함께 변하므로 각 노드는 주기적으로 자신의 존재를 방송하여 직접적인 통신이 가능한 이웃 노드 또는 그룹의 정보를 항상 유지해야 한다.
라우팅 프로토콜은 1997년 7월 결성된 IETF(Internet Engineering Task Force) MANET(Mobile Ad hoc Network)워킹 그룹의 주도로 표준화 작업이 진행중이며, AODV(Ad-hoc On-demand Distance Vector), DSR(Dynamic Source Routing), ZRP(Zone Routing Protocol) 그리고 TORA(Temporally-Ordered Routing Algorithm) 등이 인터넷 드래프트로서 제안되었다.
라우팅 프로토콜은 테이블(Table-driven 또는 Proactive) 관리방식과 요구 기반(On-demand 또는 Reactive) 방식으로 크게 나눌 수 있다.
테이블 관리방식은 주기적으로 또는 네트워크 위상이 변화할 때 경로 정보를 브로드캐스팅함으로써 모든 노드가 경로 정보를 항상 최신 유지하는 방식이다.
상기한 테이블 관리방식을 사용한 라우팅 프로토콜로는 DSDV(Destination Sequenced Distance Vector), WRP(Wireless Routing Protocol) 그리고 CGSR(Clusterhead Gateway Switching Routing)등의 라우팅 프로토콜이 있다.
이들 프로토콜은 항상 최신의 경로 정보를 유지하고 있기 때문에 트래픽 발생 시 경로 탐색의 지연 없이 통신이 가능한 반면에 경로 정보 관리를 위한 제어 메시지의 브로드캐스팅 오버헤드가 너무 크다는 문제가 있다.
반면에, 요구기반 방식은 트래픽이 발생하는 시점에서 경로를 탐색하는 방식으로 테이블 관리방식이 가지는 주기적인 경로 정보의 브로드캐스팅이 필요치 않으며 빈번한 노드의 이동에 신속한 대처가 가능한 장점을 가진다.
이러한 요구기반 방식을 사용하는 라우팅 프로토콜로는 AODV(Ad-hoc On-demand Distance Vector) 또는 DSR(Dynamic Source Routing) 등의 프로토콜이 있다.
그러나, 이들 프로토콜들은 최소의 경로 정보만을 유지하므로 경로 획득을 위한 빈번한 경로 탐색 요구에 대한 문제가 제기되고 있다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 테이블 관리방식과 요구기반 방식의 라우팅 프로토콜의 혼합형태로써 테이블 관리방식의 모든 노드가 최신의 경로유지가 가능한 장점과, 요구기반 방식의 주기적인 경로 관리가 필요 없는 장점을 결합하여 Ad-hoc 네트워크에서 모든 노드가 네트워크 전체의 경로를 빠른 시간에 최적화하여 탐색할 수 있도록 하는 Ad-hoc 네트워크의 요구기반 경로 탐색 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 Ad-hoc 네트워크의 요구기반 경로 탐색 방법의 경로 발견 메시지 포맷을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 Ad-hoc 네트워크의 요구기반 경로 탐색 방법의 경로 발견 메시지 송신 절차를 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 Ad-hoc 네트워크의 요구기반 경로 탐색방법의 경로 발견 메시지 수신 절차를 나타낸 순서도이다.
도 4 는 본 발명의 실시 예에 따른 최초 경로 발견 메시지의 전송시 라우팅 테이블 변화과정을 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 도 4의 수행 후, 노드 C와, 노드 D에서 이웃노드로 경로 발견 메시지를 전송할 때의 라우팅 테이블 변화를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 도 5의 수행 후, 노드 B와, 노드 C와, 노드 D와, 노드 E에서 이웃노드로 경로 발견 메시지를 전송할 때의 라우팅 테이블 변화를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 도 6의 수행 후, 노드 A와, 노드 B와, 노드 C에서 이웃노드로 경로 발견 메시지를 전송할 때의 라우팅 테이블 변화를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 도 7의 수행 후, 노드 A와, 노드 B와, 노드 D에서 이웃노드로 경로 발견 메시지를 전송할 때의 라우팅 테이블 변화를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 도 8의 수행 후, 노드 C에서 이웃노드로 경로 발견 메시지를 전송할 때의 라우팅 테이블 변화를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 도 9의 수행 후, 노드 D에서 이웃노드로 경로 발견 메시지를 전송할 때의 라우팅 테이블 변화를 나타낸다.
<도면의 주요부분의 간단한 설명>
10~50 : 이동 노드
본 발명에 따른 Ad-hoc 네트워크의 요구기반 경로 탐색 방법은,
다수의 무선통신 이동 노드로 구성된 Ad-hoc 네트워크의 노드간에 데이터 송신을 위한 경로 탐색 방법에 있어서, (a) 임의의 노드에서 데이터 전송을 위한 목적지 노드까지의 라우팅 정보 획득을 위해 경로 발견 메시지에 자신의 주소정보를 추가하여 작성하고, 이웃노드로 브로드캐스트 전송하는 단계; (b) 상기 브로드캐스트된 경로 발견 메시지를 수신한 이웃노드에서 해당 경로 발견 메시지에 의한 자신의 라우팅 테이블의 변경여부 및 상기 경로 발견 메시지가 자신이 보낸 경로 발견 메시지인지 여부를 판단하는 단계; (c) 상기 판단결과, 해당 경로 발견 메시지에 의한 자신의 라우팅 테이블 변경이 발생하고, 해당 경로 발견 메시지가 자신이 보낸 경로 발견 메시지가 아닌 경우, 해당 경로 발견 메시지를 변경하여 이웃노드로 브로드캐스트 전송하는 단계; 및 (d) 상기 (b)단계 및 (c)단계를 반복하여, 네트워크의 모든 노드에서 각각의 노드에 대한 라우팅 정보를 포함하는 라우팅 테이블을 구성하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 상기 경로 발견 메시지는, 해당 경로 발견 메시지가 전송되어진 노드의 개수정보를 나타내는 주소_길이 필드; 및 상기 주소_길이 필드의 값만큼의 개수로 구성되는 해당 경로 발견 메시지를 전송한 순서에 따른 각각의 노드의 주소정보를 포함하는 다수의 주소필드를 포함한다.
바람직하게, 상기 (b) 단계에서 각각의 노드가 수신한 경로 발견 메시지를 이용하여 자신의 라우팅 테이블을 변경하는 것은, i) 상기 경로 발견 메시지를 수신한 수신노드에서 해당 경로 발견 메시지의 주소_길이 값과 같은 순번에 위치한 노드를 이웃노드로 설정하고, 홉수를 1로 설정하여 상기 주소_길이 값이 '0'보다 큰지 확인하는 단계; ii) 상기 확인경과, 해당 주소_길이 값이 '0'보다 크면, 주소필드의 가장 마지막에 노드를 목적지 노드로 하여 자신의 노드와 같은지 판단하는 단계; iii) 상기 판단결과, 자신의 노드와 같지 않은 경우 라우팅 테이블에서 상기 설정한 목적지 노드, 이웃노드로 구성된 라우팅 정보가 있는지 판단하는 단계; iv)상기 판단결과, 자신의 라우팅 테이블에 동일한 라우팅 정보가 없으면 자신의 라우팅 테이블에 해당 라우팅 정보 및 홉수정보를 추가하는 단계; 및 v) 상기 i) 단계 내지 iv) 단계를 주소_길이값을 하나씩 감소시키고, 홉수를 증가시킨 후, 목적지 노드를 주소필드의 역방향으로 설정하여 되풀이하여 수행하고, 해당 경로 발견 메시지의 주소필드에서 수신노드 자신이 발견되면 라우팅 테이블 변경을 중지하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 상기 iii) 단계의 판단결과, 자신의 라우팅 테이블에 동일한 라우팅 정보가 있으면, 해당 라우팅 정보의 홉수와 현재 홉수를 비교하는 단계; 및 상기 비교결과, 현재 수신된 경로 발견 메시지의 홉수가 자신의 라우팅 테이블에 등록된 라우팅정보의 홉수보다 적으면, 해당 라우팅정보를 현재정보로 변경하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 비교결과, 현재 수신된 경로 발견 메시지의 홉수가 자신의 라우팅 테이블에 등록된 라우팅 정보의 홉수보다 같거나 크면, 라우팅 정보를 변경하지 않는 단계를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 (c) 단계에서, 상기 이동노드는 수신한 경로 발견 메시지를 이용한 자신의 라우팅 테이블이 변경되지 않았거나, 해당 경로 발견 메시지가 자신이 보낸 것인 경우, 더 이상 이웃노드로 경로 발견 메시지를 전송하지 않는 단계를 포함한다.
바람직하게, 상기 (c) 단계에서, 상기 (c) 단계에서 이웃노드로 경로 발견 메시지를 변경하는 것은, 수신한 경로 발견 메시지의 주소 필드에 자신의 주소를추가하는 단계; 및 해당 경로 발견 메시지의 주소_길이 필드의 값을 '1' 증가시켜 변경하는 단계를 포함한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 자세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 Ad-hoc 네트워크의 요구기반 경로 탐색 방법의 경로 발견 메시지 송신 절차를 나타낸 순서도이다.
도 1을 참조하면, Ad-hoc 네트워크의 이동 노드는 요구기반 라우팅 프로토콜 방식에 의하여 데이터 전송이 요구되면(S101), 이동 노드는 자신이 가지고 있는 라우팅 테이블에 목적지 노드의 주소가 있는지 여부를 판단한다(S102).
그리고, 라우팅 테이블에 목적지 노드의 주소가 있어 데이터 전송이 가능하다고 판단되면, 목적지 주소로 데이터를 전송한다(S103).
그러나, 자신의 라우팅 테이블에 목적지 노드의 주소가 없어서, 데이터 전송이 불가능하다면, 데이터 전송을 요구하는 발신지 노드는 전송하고자 하는 데이터를 버퍼에 임시저장하고(S104), 경로 발견 메시지를 작성하여 모든 네트워크의 노드로 브로드캐스팅한다(S105).
이때 상기 경로 발견 메시지는 다음과 같이 구성된다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 Ad-hoc 네트워크의 요구기반 경로 탐색 방법의 경로 발견 메시지 포맷을 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 경로 발견 메시지의 포맷은 일반적인 IP헤더부분과, UDP 헤더와, 경로 발견 메시지 필드를 포함한다.
IP 헤더와, UDP헤더는 경로 발견 메시지가 UDP/IP 방식으로 브로드캐스팅되기 때문에 구성되는 형태이며, 경로 발견 메시지 필드에 '주소_길이' 필드, '주소(1), 주소(2), …, 주소(주소_길이)'필드를 포함한다.
상기 '주소_길이' 필드는 경로가 추가되는 노드의 개수를 나타내는 것으로, 각각이 노드의 주소가 주소(1)부터 주소(주소_길이)만큼의 개수로 추가되는 것이다.
상기와 같이 구성되는 경로 발견 메시지의 IP 헤더의 'TTL(Time to Live) = 1' 이고, 프로토콜 타입이 UDP 이며, 발신지 주소에 메시지를 전송하기 시작하는 이동노드의 주소가 기록된다.
그리고, 수신자 주소를 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 주소로 하여 전송되게 된다.
그리고 UDP 헤더의 발신지 포트 및 목적지 포트에 의하여 데이터 전송을 위한 목적지 노드에서 자신이 목적지 노드임을 구분할 수 있도록 한다.
도 2의 메시지 포맷을 참조하여 도 1의 단계 S205과정을 자세히 설명하면, 먼저 메시지를 전송하고자 하는 발신지 노드는 자신의 주소를 경로 발견 메시지필드의 주소(1)의 필드에 기록하고, '주소_길이' 필드를 '1'로 설정하여 경로 발견 메시지를 전송한다.
상기의 경로 발견 메시지를 수신하는 노드는 해당 경로 발견 메시지를 전송하는 이동 노드의 이웃한 노드로써, 각 노드는 수신된 메시지의 주소 필드에서 새로운 경로 정보가 발견되면, 해당 메시지의 주소 필드에 있는 노드 주소를 자신의 라우팅 테이블에 추가하고, 수신된 메시지의 송신자가 자신이 아니고 라우팅 테이블이 변경된 경우, 자신의 주소값을 주소필드에 추가한 후, '주소_길이' 필드값을 증가시켜 이웃노드로 다시 전송한다.
이와 같은 수신노드에서의 동작은 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 Ad-hoc 네트워크의 요구기반 경로 탐색방법의 경로 발견 메시지 수신 절차를 나타낸 순서도이다.
도 3을 참조하면, Ad-hoc 네트워크에서 이동 노드는 경로 발견 메시지를 수신하면(S301), 해당 경로 발견 메시지의 주소 필드의 역방향으로 마지막 노드를 경유하는 목적지 노드를 검사한다(S302, S303, S304).
좀더 자세히 설명하면, 먼저 수신된 경로 발견 메시지의 '주소_길이' 필드값을 'pos'라고 정의하고, 'next=주소(pos)'라 정의한다. 이때 'next=주소(pos)'는 주소 필드의 제일 마지막 노드인 이웃 노드의 주소를 'next'로 정의한다는 것을 의미한다.
그리고, '홉_카운트=1'로 정의하고 '전송 플래그=거짓'으로 정의한다(S302). 이때, '전송 플래그'는 라우팅 테이블에 변경사항이 있는지 여부를 판단하기 위하여 정의해서 이용한다.
상기와 같이 정의한 후, 상기 'pos' 값이 '0'보다 작은지를 판단하는데(S303), 이것은 '주소_길이' 필드값이 '0'보다 큰지를 판단하는 것이며, '주소_길이' 필드값이 '0'보다 크다는 것은 상기 경로 발견 메시지를 수신한 노드보다 적어도 하나 이상의 노드로부터 해당 경로 발견 메시지가 거쳤었다는 것을 의미한다.
즉, 해당 경로 발견 메시지에 대하여 자신이 전송한 메시지를 자신이 수신하지 않았는지 여부를 판단하는 것이다.
상기 단계 S303에서 'pos' 값이 '0'보다 작으면, '전송 플래그'가 '사실'로 되어 있는지를 판단하는데(S303), 만약 상기 단계 S302에서 바로 'pos'가 '0'보다 작은 값이 되어 상기 단계 S310으로 동작한다면, 당연히 '전송 플래그' 값은 '사실'이 아니므로 해당 경로 발견 메시지가 무효 처리되어 경로 발견 메시지를 수신하기 전의 대기상태로 돌아간다.
그리고, 'pos'가 '0'보다 작으면, 다음으로는 'dest = 주소(pos)'로 정의하고(S304), 'dest' 주소가 자신의 주소인가를 판단한다(S305).
상기의 과정을 거친 후, 라우팅 테이블에 동일한 경로에 대한 정보가 없거나 홉수가 작으면 라우팅 테이블을 변경한 후, 순서대로 다음 역방향 노드에 대한 검사를 한다(S306, S307, S308, S309).
좀더 자세하게, 상기 단계 S305의 판단결과, 'dest' 주소가 자신의 주소라면, '전송 플래그'가 '사실'인지 판단하는 단계 S310으로 동작하는데, 이때의 동작 역시 상기 단계 S302에서 다른 동작의 수행이 없이 단계 S303을 거쳐 단계 S304와 단계 S305를 수행하고 단계S310으로 동작하였다면 '전송 플래그'는 '사실'이 아니므로 무효 처리되어 대기상태로 돌아가게 된다.
그러나, 상기 단계 S305의 판단결과, 'dest'가 자신이 아니면, 이동노드는 자신의 라우팅 테이블에서 [dest, next]의 쌍이 일치되는 경로가 있는지를 판단하고, 있다면 일치하는 경로의 홉값과, 현재 카운트한 '홉_카운트' 값을비교한다(S307).
상기 비교결과, 라우팅 테이블의 홉값이 '홉_카운트' 값보다 크다면 라우팅 테이블에 [dest, next, 홉값]을 [dest, next, 홉_카운터]로 변경하고, '전송 플래그 = 사실'로 바꾸어 라우팅 테이블의 변경이 있었음을 나타낸다.
그리고, '홉 카운터'는 '1' 증가시키고, 'pos' 값은 '1' 감소시켜 상기 단계 S303의 단계를 되풀이하는 것이다.
그리고, 상기의 과정을 되풀이하던 중, 'dest'가 해당 경로 발견 메시지를 수신한 노드 자신이 되면(S305), '전송 플래그'를 확인하여 '사실'로 되어 있는지 판단하고(S310), 상기 판단결과 '전송 플래그'가 '사실'이면 메시지 발신지가 자신인가를 판단하고(S311), 자신이 메시지 발신지가 아니라면, 수신한 메시지의 주소 필드에 자신을 추가하고(S312), '주소_길이' 필드값을 '1' 증가시킨 후(S313), 변경된 경로 발견 메시지를 이웃노드로 전송하는 것이다(S314).
상기의 수신동작에 따른 라우팅 테이블의 변화과정을 좀더 자세한 실시 예를 들어 도 3의 동작순서에 따라 설명하면 다음과 같다.
도 4 는 본 발명의 실시 예에 따른 최초 경로 발견 메시지의 전송시 라우팅 테이블 변화과정을 나타낸 블록도이다.
도 4를 참조하면, 노드 A(10), 노드 B(20), 노드 C(30), 노드 D(40), 노드 E(50)로 간략히 도시되는 Ad-hoc 네트워크에서 본 발명의 방법을 이용해 라우팅 테이블을 추가하는 과정을 차례로 도시한 것이다.
이때, 본 발명의 실시 예에 따라 노드 E(50)가 원하는 목적지 노드를 찾기위해 최초로 경로 발견 메시지를 보낸다고 가정한다.
먼저 도 4를 참조하면, 노드 E(50)는 경로 발견 메시지를 전송하는데, 이때 'TTL = 1'이고, '주소_길이 = 1' 이며, 주소(1) 필드는 노드 E(50)의 주소가 등록된다.[주소_길이 = 1, 주소(1) = E]
그러면, 이웃한 노드 C(30) 와 노드 D(40)는 이 메시지를 수신하는데, 노드 C(30) 및 노드 D(40)는 해당 경로 발견 메시지에 따라 'pos = 1', 'next = 주소(1)', '홉_카운터=1', '전송 플래그=거짓'으로 설정하고(S302), 'pos'가 '0'보다 작은지를 판단한다(S303). 이때, 'next = 주소 (1) = E'가 된다.
상기에서 'pos=1'이므로 '0'보다 작지 않기 때문에 이번에는 'dest=주소(1)'로 하여 자신의 주소인지를 판단한다(S305).
그러나, '주소 (1)'은 노드 E(50)의 주소가 들어 있으므로, 노드 C(30) 및 노드 D(40)에서는 'dest'가 자신이 아님을 판단하고, 라우팅 테이블에 [dest(E), next(E), 홉수(1)]을 추가하고, '전송 플래그'를 '사실'로 설정한다(S308).
그리고, '홉_카운터'를 '1' 증가시키고, 'pos'는 '1' 감소시켜 단계 S303으로 되돌아가는데. 이때 'pos = 0' 이므로 '전송 플래그'가 사실인지 확인하는 단계 S310으로 이동하고, '전송 플래그'는 상기 동작에서 라우팅 테이블에 [dest, next, 홉수]를 추가한 후 '사실'로 설정하였기 때문에, 다음 단계인 메시지 송신자가 자신인지를 판단하는 단계 S312를 수행한다.
상기 단계 S312의 수행결과, 노드 C(30) 또는 노드 D(40)는 메시지 송신자가 아니므로(S311), '주소(2)'에 자신의 주소를 추가하고(S312), '주소_길이' 필드값을 '1' 증가시켜 '2'로 바꾼 후 이웃한 노드로 전송한다.
따라서, 도 4에서와 같이 노드 C(30)와 노드 D(40)의 라우팅 테이블에 [E, E,1] 값이 추가되어 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 도 4의 수행 후, 노드 C(30)와, 노드 D(40)에서 이웃노드로 경로 발견 메시지를 전송할 때의 라우팅 테이블 변화를 나타낸다.
도5를 참조하면, 노드 C(30)와 노드 D(40)는 각각 이웃한 노드로 경로 발견 메시지를 전송하는데, 노드 C(30)는 노드 B(20)와 노드 E(50)가 이웃 노드이며, 노드 D(40)는 노드 C(30)와, 노드 E(50)가 이웃노드가 된다.
먼저 노드 B(20)에서 수신한 경로 발견 메시지에 따른 라우팅 테이블 추가동작을 설명하면, 노드 B(20)가 노드 C(30)로부터 수신한 경로 발견 메시지는 '주소_길이' 필드값이 '2'로 되어 있고, '주소(1) = E'이며, '주소(2) = C'가 저장되어 있다.
따라서, 먼저 노드 B(20)는 'pos = 2', 'next = 주소(pos)= 주소(2) = C'로 설정하고, '홉_카운트 = 1', '전송 플래그 = 거짓'으로 설정한다.
그리고, 'pos'값이 '0'보다 작거나 같지 않으므로 'dest = 주소(pos) = C'로 설정하여 'dest'가 자신인가를 확인한다.
상기 확인결과, 노드 B(20)는 상기 설정한 'dest'가 아니므로, 라우팅 테이블에 [dest(C), next(C) 쌍이 있는지를 확인하는데, 현재 노드 B(20)는 라우팅 테이블에 아무런 값도 가지고 있지 않으므로, 라우팅 테이블에 [dest, next, 홉수 =C, C,1]의 정보를 기록한다.
그리고, '홉_카운터'를 '2'로 증가시키고 'pos = 1'로 감소시켜 다시 'pos'가 '0'보다 작거나 같은지를 확인하고, 'pos = 1'로 0보다 작거나 같지 않으므로 'dest = 주소(1) = E'로 하여 자신과 같은지 확인한다(S305).
상기 확인결과, 자신과 같지 않으므로, 노드 B(20)는 [dest(E), next(C), 홉수(2)]를 라우팅 테이블에 추가한다.
그리고, 다음 동작으로, 상기한 과정을 되풀이하면, 'pos = 0' 이 되므로, '전송 플래그'를 확인하고, 자신의 주소를 추가한 뒤 경로 발견 메시지를 이웃노드로 전송하는 과정을 수행한다.
이때, 이웃노드로 전송되는 경로 발견 메시지는 노드 A(10)와 노드 C(30)로 전송되며, '주소_길이' 필드값이 '3'이고, '주소(1) = E', '주소(2) = C', '주소 (3) = B' 의 정보를 포함한다.
상기와 같이, 노드 C(30)와, 노드 D(40)와, 노드 E(50)가 라우팅 테이블의 추가를 하면, 도 5와 같이 변경되는 것이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 도 5의 수행 후, 노드 B(20)와, 노드 C(30)와, 노드 D(40)와, 노드 E(50)에서 이웃노드로 경로 발견 메시지를 전송할 때의 라우팅 테이블 변화를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 노드 A(10)가 노드 B(20)부터 경로 발견 메시지를 수신 받아, 라우팅 테이블에 [B, B,1] 과 [C, B,2] 와, [E, B,3]을 추가하였다.
마찬가지로, 노드 B(20)와 노드 C(30)와, 노드 D(40)의 라우팅 테이블도 추가되었다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 도 6의 수행 후, 노드 A(10)와, 노드 B(20)와, 노드 C(30)에서 이웃노드로 경로 발견 메시지를 전송할 때의 라우팅 테이블 변화를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 노드 A(10)와 노드 B(20)와 노드 C(30)로부터 경로 발견 메시지를 전송 받은 노드 A(10)와, 노드 B(20)와, 노드 D(20)와, 노드 E(50)에 라우팅 테이블이 추가되었다.
이때 상기 노드 C(30)의 경우는 경로 발견 메시지를 수신하였음에도 라우팅 테이블에 추가사항이 없는데 이것은 다음과 같이 설명될 수 있다.
상기 노드 C(30)는 노드 B(20)로부터 경로 발견 메시지를 수신하는데 노드 B(20)에서 노드 C(30)로 전송하는 경로 발견 메시지는 '주소_길이' 필드값은 '4'의 값을 가지고, '주소(1) = E', '주소(2) = D', '주소 (3) = C', 주소 (4) = B'의 값을 가진다.
노드 C(30)는 우선 'pos = 4', 'next = 주소(4) = B', '홉_카운터 = 1', '전송플래그 = 실패'로 설정한 후, 'pos'는 '0'보다 크므로, 'dest = 주소(4) = B'로 하여 자신과 비교한다.
그리고, 'dest'가 자신이 아니므로, [dest, next]쌍이 라우팅 테이블에 있는가를 판단하는데, 도 7에 도시된바와 같이 이미 [B, B]쌍이 있으므로 이번에는 홉수를 비교한다.
홉수를 비교하면 현재 '홉_카운터'는 '1'을 가지고, 라우팅 테이블의 [B, B]쌍의 홉수는 '1'이므로 서로 같게 된다. 따라서 라우팅 테이블의 추가가 없고, '전송플래그'도 그대로 '실패'상태이다.
그리고 '홉_카운터'를 '1' 증가시켜 '2'로 하고 'pos'를 '1'감소시켜 '3'으로 한다. 그러면 'pos'는 '0'보다 크고, 'dest=주소(3) = C'가 된다.
이때 자신과 동일한 노드 C(30)가 나왔으므로 라우팅 테이블에 추가하는 동작을 멈추게 된다. 따라서 노드 C(30)는 추가되는 라우팅 정보가 없는 것이다.
그리고, 노드 C(30)는 라우팅 테이블의 변경이 없었기 때문에, 이웃노드로 더 이상 경로 발견 메시지를 전송하지 않는다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 도 7의 수행 후, 노드 A(10)와, 노드 B(20)와, 노드 D(40)에서 이웃노드로 경로 발견 메시지를 전송할 때의 라우팅 테이블 변화를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 경로 발견 메시지에 의하여 노드 C(30)와 노드 E(50)의 라우팅 테이블이 변경되었다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 도 8의 수행 후, 노드 C(30)에서 이웃노드로 경로 발견 메시지를 전송할 때의 라우팅 테이블 변화를 나타낸다.
도 9를 참조하면, 노드 C(30)가 전송하는 경로 발견 메시지에 의하여 노드 E(50)와, 노드 D(40)의 라우팅 테이블에 라우팅 정보가 추가되었다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 도 9의 수행 후, 노드 D(40)에서 이웃노드로 경로 발견 메시지를 전송할 때의 라우팅 테이블 변화를 나타낸다.
도 10을 참조하면, 노드 D(40)의 경로 발견 메시지에 의해서 노드 E(50)의라우팅 테이블에 라우팅 정보가 추가되었다.
상기와 같이, 처음 노드 E(50)에서 경로 발견 메시지를 전송한 후에는 모든 노드에서 경로 발견 메시지를 수신하고, 라우팅 테이블에 라우팅 정보를 추가한 후, 자신의 정보를 추가하여 경로 발견 메시지를 이웃노드로 브로드캐스팅하는 과정을 되풀이함으로써 라우팅 테이블에 라우팅 정보가 추가된다.
또한, 이동 노드에서 수신한 경로 발견 메시지를 이웃 노드로 전송하기 위해서는 라우팅 테이블의 변경이 있고, 수신한 경로 발견 메시지가 자신이 보냈던 메시지가 아닌 조건을 만족해야 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 Ad-hoc 네트워크의 요구기반 경로 탐색 방법은 요구기반의 이벤트가 발생하여 한 번의 경로 탐색절차가 있게 되면 네트워크에 참여하는 모든 노드들이 테이블 방식의 최신이 경로정보를 가지고 경로 탐색을 할 수 있기 때문에 효율적인 경로탐색이 가능하게 하는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 다수의 무선통신 이동 노드로 구성된 Ad-hoc 네트워크의 노드간에 데이터 송신을 위한 경로 탐색 방법에 있어서,
    (a) 임의의 노드에서 데이터 전송을 위한 목적지 노드까지의 라우팅 정보 획득을 위해 경로 발견 메시지에 자신의 주소정보를 추가하여 작성하고, 이웃노드로 브로드캐스트 전송하는 단계;
    (b) 상기 브로드캐스트된 경로 발견 메시지를 수신한 이웃노드에서 해당 경로 발견 메시지에 의한 자신의 라우팅 테이블의 변경여부 및, 상기 경로 발견 메시지가 자신이 보낸 경로 발견 메시지인지 여부를 판단하는 단계;
    (c) 상기 판단결과, 해당 경로 발견 메시지에 의한 자신의 라우팅 테이블 변경이 발생하고, 해당 경로 발견 메시지가 자신이 보낸 경로 발견 메시지가 아닌 경우, 해당 경로 발견 메시지를 변경하여 이웃노드로 브로드캐스트 전송하는 단계; 및
    (d) 상기 (b)단계 및 (c)단계를 반복하여, 네트워크의 모든 노드에서 각각의 노드에 대한 라우팅 정보를 포함하는 라우팅 테이블을 구성하는 단계
    를 포함하는 Ad-hoc 네트워크의 요구기반 경로 탐색 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 경로 발견 메시지는,
    해당 경로 발견 메시지가 전송되어진 노드의 개수정보를 나타내는 주소_길이 필드; 및
    상기 주소_길이 필드의 값만큼의 개수로 구성되는 해당 경로 발견 메시지를 전송한 순서에 따른 각각의 노드의 주소정보를 포함하는 다수의 주소필드
    를 포함하는 Ad-hoc 네트워크의 요구기반 경로 탐색 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서 각각의 노드가 수신한 경로 발견 메시지를 이용하여 자신의 라우팅 테이블을 변경하는 것은,
    i) 상기 경로 발견 메시지를 수신한 수신노드에서 해당 경로 발견 메시지의 주소_길이 값과 같은 순번에 위치한 노드를 이웃노드로 설정하고, 홉수를 1로 설정하여 상기 주소_길이 값이 '0'보다 큰지 확인하는 단계;
    ii) 상기 확인경과, 해당 주소_길이 값이 '0'보다 크면, 주소필드의 가장 마지막에 노드를 목적지 노드로 하여 자신의 노드와 같은지 판단하는 단계;
    iii) 상기 판단결과, 자신의 노드와 같지 않은 경우 라우팅 테이블에서 상기 설정한 목적지 노드, 이웃노드로 구성된 라우팅 정보가 있는지 판단하는 단계;
    iv) 상기 판단결과, 자신의 라우팅 테이블에 동일한 라우팅 정보가 없으면 자신의 라우팅 테이블에 해당 라우팅 정보 및 홉수정보를 추가하는 단계; 및
    v) 상기 i) 단계 내지 iv) 단계를 주소_길이값을 하나씩 감소시키고, 홉수를 증가시킨 후, 목적지 노드를 주소필드의 역방향으로 설정하여 되풀이하여 수행하고, 해당 경로 발견 메시지의 주소필드에서 수신노드 자신이 발견되면 라우팅 테이블 변경을 중지하는 단계
    를 포함하는 Ad-hoc 네트워크의 요구기반 경로 탐색 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 iii) 단계의 판단결과, 자신의 라우팅 테이블에 동일한 라우팅 정보가 있으면, 해당 라우팅 정보의 홉수와 현재 홉수를 비교하는 단계; 및
    상기 비교결과, 현재 수신된 경로 발견 메시지의 홉수가 자신의 라우팅 테이블에 등록된 라우팅정보의 홉수보다 적으면, 해당 라우팅정보를 현재정보로 변경하는 단계
    를 더 포함하는 Ad-hoc 네트워크의 요구기반 경로 탐색 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 비교결과, 현재 수신된 경로 발견 메시지의 홉수가 자신의 라우팅 테이블에 등록된 라우팅 정보의 홉수보다 같거나 크면, 라우팅 정보를 변경하지 않는 단계를 더 포함하는 Ad-hoc 네트워크의 요구기반 경로 탐색 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서, 상기 이동노드는 수신한 경로 발견 메시지를 이용한 자신의 라우팅 테이블이 변경되지 않았거나, 해당 경로 발견 메시지가 자신이 보낸것인 경우, 더 이상 이웃노드로 경로 발견 메시지를 전송하지 않는 단계를 포함하는 Ad-hoc 네트워크의 요구기반 경로 탐색 방법.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서 이웃노드로 경로 발견 메시지를 변경하는 것은,
    상기 수신한 경로 발견 메시지의 주소 필드에 자신의 주소를 추가하는 단계; 및
    해당 경로 발견 메시지의 주소_길이 필드의 값을 '1' 증가시켜 변경하는 단계를 포함하는 Ad-hoc 네트워크의 요구기반 경로 탐색 방법.
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