KR100628639B1

KR100628639B1 - 애드혹 네트워크망의 경로복구방법 및 이를 위한 애드혹 네트워크 노드

Info

Publication number: KR100628639B1
Application number: KR1020050017879A
Authority: KR
Inventors: 김민수
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2005-03-03
Filing date: 2005-03-03
Publication date: 2006-09-26
Also published as: KR20060098652A

Abstract

본 발명은 애드혹 네트워크망의 경로복구방법 및 이를 위한 애드혹 네트워크 노드에 관한 것이다.

이를 위하여 본 발명은 임의의 단절된 경로의 단절상위노드에서 확장 링 검색 알고리즘에 의해 플루딩된 임의의 패킷을 이웃노드로부터 수신하는 제1 단계; 상기 수신된 패킷에 포함된 경로복구식별자에 의하여 해당 패킷이 상기 단절된 경로의 경로복구를 위한 것인지 여부를 판단하는 제2 단계; 상기 판단결과 경로복구를 위한 것인 경우, 상기 경로상의 노드들에 관한 정보를 가지고 있는 라우팅테이블에 상기 패킷의 소스(source)노드에 대한 정보 및 목적지노드에 대한 유효한 정보가 있는지 여부를 판단하는 제3 단계; 상기 판단결과, 라우팅테이블에 상기 패킷의 소스(source)노드에 대한 정보 및 목적지노드에 대한 유효한 정보가 있는 경우, 상기 유효한 정보에 의하여 상기 목적지노드로의 홉수가 상기 소스노드로의 홉수보다 큰지를 판단하는 제4 단계; 상기 판단결과 상기 목적지노드로의 홉수가 상기 소스노드로의 홉수보다 큰 경우, 상기 패킷을 폐기하는 제5 단계;를 포함한다.

애드혹,AODV, 다중전송속도, 확장 링 검색

Description

애드혹 네트워크망의 경로복구방법 및 이를 위한 애드혹 네트워크 노드 {method for route repair in ad-hoc network and ad-hoc network node thereof}

도 1은 경로단절이 발생한 애드혹 네트워크를 나타낸 개략도이다.

도 2는 종래의 지역경로복구과정 순서도이다.

도 3a 및 도 3b는 종래의 확장 링 검색에 의한 지역경로복구 흐름도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 ERREQ 패킷의 형식을 나타낸 블록도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 임의의 단절상위노드에서 수행하는 ERREQ 패킷에 의한 지역경로복구 순서도이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 임의의 수신노드에서 수행하는 ERREQ 패킷의 처리순서도이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 확장 링 검색에 의한 지역경로복구 예제도이다.

도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 확장 링 검색에 의한 지역경로복구 흐름도이다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 애드혹 네트워크망에서 데이터전송효율을 높이는 경로복구을 위한 이동통신단말기이다.

<도면 주요 부분에 대한 설명>

100: 이동통신단말기 102: 무선통신부

104: 저장부 106: 표시부

108: 입력부 110: 제어부

본 발명은 애드혹 네트워크망의 경로복구방법 및 이를 위한 애드혹 네트워크 노드에 관한 것으로서, 특히 경로설정패킷을 수신한 노드는 경로복구용 경로설정요구 패킷인지를 식별한 후 경로복구용 패킷인 경우 라우팅 테이블에 의거하여 상기 패킷을 폐기할 것인지 이웃노드로 브로드캐스트(broadcast)할 것인지를 결정하는 애드혹 네트워크망의 경로복구방법 및 이를 위한 애드혹 네트워크 노드에 관한 것이다.

지난 수년 동안 통신과 네트워크 분야에 엄청난 발전이 있었으며 무선환경에서의 이동통신사용자들 간의 통신서비스는 점점 인기를 얻고 있다. 또한 노트북(notebook) 컴퓨터 및 무선 모뎀이나 무선 랜 장치의 발달에 힘입어 무선데이터통신시장은 앞으로도 계속해서 발전할 것으로 예상되고 있다. 이러한 무선 데이터 통신의 발전은 새로운 분야의 발전가능성을 제시하고 있으며 그 중 대표적으로 주목 받고 있는 분야가 이동 애드혹 네트워크(MANET: Mobile Ad-hoc Network)이다.

애드혹 네트워크에서의 라우팅(routing) 경로설정 프로토콜은 크게 세가지로 분류될 수 있다. 첫 번째는 프로액티브(proactive) 또는 테이블 기반(table-driven) 라우팅 프로토콜로서 DSDV(destination sequenced distance vector), OLSR(optimized link state routing), TBRPF(topology broadcast based on reverse-path forwarding) 등이 있다. 두 번째는 리엑티브(reactive) 또는 요구 기반(on-demand) 라우팅 프로토콜로서 DSR(dynamic source routing), AODV(ad-hoc on-demand distance vector routing), TORA(temporally ordered routing algorithm)등이 있다. 마지막 세 번째는 혼합형(hybrid) 프로토콜로서 ZRP(zone routing protocol)이 그 대표적인 예이다.

AODV는 대표적인 요구기반 라우팅 프로토콜로서, 소스노드(source node)가 데이터 전송이 필요한 경우에만 목적지노드(destination node)까지의 라우팅 경로를 찾게 되는데 이 과정을 경로탐색(route discovery)이라고 한다. 또한 일단 경로를 찾은 뒤에는 데이터 전송이 일어나게 되는데, 노드의 빈번한 이동으로 인하여 경로가 중간에 자주 끊기게 된다. 이때에는 경로단절을 발견한, 경로 상의 중간노드가 목적지노드까지의 경로탐색을하고 단절된 경로를 복구하게 되는데, 이를 지역경로복구(local route repair)라고 부른다.

도 1은 경로단절이 발생한 애드혹 네트워크를 나타낸 개략도이고 도 2는 종래의 지역경로복구과정 순서도이다.

도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 소스노드와 목적지노드의 경로상에 위치한 중간노드 간에 경로단절이 발견된 경우(S100), 단절이 발생한 두 개의 중간노드 중 상기 경로 상에서 소스노드에 더 가까운 중간노드, 즉 단절상위노드는 자신의 라우팅 테이블을 검색하여 목적지노드로의 홉수(hop number)가 소스노드로의 홉수보다 작은지 여부를 판단한다(S102). 여기서 상기 단절상위노드에서 목적지노드 까지의 홉수를 d라고 한다면, d는 항상 경로복구를 위한 최대 TTL(time to live)인 MAX_REPAIR_TTL 보다 작아야 한다.

상기 S102 판단결과 목적지노드로의 홉수가 소스노드로의 홉수보다 작은 경우, 경로설정 또는 경로복구를 위한 RREQ(route request) 패킷을 후술되는 확장 링 검색(exapanding ring search) 알고리즘에 의해 이웃노드로 플루딩(flooding)하여 단절상위노드(upstream node)에서 목적지노드로의 경로를 복구한다(S104).

한편, 상기 S102 판단결과 목적지노드로의 홉수가 소스노드로의 홉수보다 작지 않은 경우, 상기 단절상위노드는 소스노드로 경로단절이 발생했음을 알리는 RERR(route error) 패킷을 전송하고 절차를 종료한다(S103). 상기 RERR 패킷을 수신한 소스노드는 이웃노드로 RREQ 패킷을 플루딩하여 소스노드에서 목적지노드로의 경로를 다시 설정한다.

도 1에서 보듯이, 소스노드인 노드 S와 목적지노드인 노드 D의 경로상에 위치한 중간노드인 노드 I와 노드 U간에 경로단절이 발생하였다. 노드 I에서 노드 S로의 홉수는 5이고 노드 U에서 노드 S로의 홉수는 6이다. 노드 I의 홉수가 더 작으므로 도 1의 네트워크에서는 노드 I가 단절상위노드가 된다.

노드 I는 자신의 라우팅 테이블에서 노드 S와 노드 D에 대한 유효한 정보를 검색한다. 노드 I에서 노드 S로의 홉수는 5이고 노드 I에서 노드 D로의 홉수는 3이다. 목적지노드로의 홉수가 더 작으므로 노드 I는 후술되는 확장 링 검색 (expanding ring search) 알고리즘에 의해 노드 I에서 노드 D로의 경로를 복구한다.

도 3a 및 도 3b를 참조하여 설명하면, 확장 링 검색 방법은 불필요한 RREQ 패킷의 전송을 제한하는데 있다. 단순히 RREQ 패킷을 전송한다면 무조건 네트워크 전 지역으로 RREQ를 방송형태로 전송하여 불필요한 라우팅제어패킷 트래픽으로 인한 네트워크 성능 저하가 발생한다. 이를 방지하기 위해 RREQ 패킷 앞에 첨부되는 IP 헤더의 TTL(time to live)을 이용하여 해당 노드로부터 점차로 넓은 지역으로 확대해 가면서 RREQ를 전송한다.

자세히 설명하면, 소스노드는 RREQ 패킷의 IP 헤더에 TTL을 미리 설정된 초기 TTL로 설정하여 상기 RREQ 패킷을 이웃노드로 플루딩한다. 도 3a에 나와 있는 것과 같이, 초기 TTL이 1인 경우 이웃노드로 플루딩된 RREQ 패킷은 해당 노드로부터 1 홉 이내의, 즉 바로 인접한 노드들 까지만 펴져나간다.

미리 설정된 타임아웃(time out) 시간 내에 상기 RREQ 패킷에 대한 RREP 패킷을 수신하지 못하면 초기 TTL에 미리 설정된 TTL 증가값만큼을 더한 값을 TTL로 설정하여 RREQ 패킷을 다시 이웃노드로 전송한 후 타임아웃 시간만큼 상기 RREQ 패킷에 대한 응답패킷인 RREP(route reply) 패킷을 기다린다. 도 3b에 나와 있는 것과 같이, 초기 TTL인 1에 2를 더한 값인 3을 TTL로 설정한 RREQ 패킷을 플루딩하는 경우, 상기 RREQ 패킷은 해당 노드로 부터 3 홉 이내의 노드들까지 펴져나간다. 도 3a와 도 3b를 비교하면, 상기 RREQ 패킷의 TTL이 증가할때마다 RREQ 패킷이 펴져나 가는 범위가 급격하게 증가는 것을 볼 수 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 AODV 라우팅 프로토콜의 확장 링 검색에 의한 지역경로복구방법은 경로가 단절되지 않은 부분으로까지 데이터 패킷보다 우선순위가 높은 불필요한 RREQ 패킷이 전송되어 전체 네트워크의 패킷처리율을 감소시키고, 전송지연시간을 증가시키며, 파워의 낭비를 유발하는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은, 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, AODV 라우팅 프로토콜의 확장 링 검색에 의한 지역경로복구시 경로가 단절된 부분으로만 RREQ 패킷을 전송하여 소스노드에서 전송하는 패킷의 수를 감소시키도록 함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, AODV 라우팅 프로토콜의 확장 링 검색에 의한 지역경로복구시 경로가 단절된 부분으로만 RREQ 패킷을 전송하여 전체 네트워크의 패킷처리율을 증가시키고, 전송지연시간을 감소시키며, 파워를 절약 할 수 있도록 함에도 있다.

본 발명의 일측면에 의하면 임의의 단절된 경로의 단절상위노드에서 확장 링 알고리즘에 의해 플루딩된 임의의 패킷을 이웃노드로부터 수신하는 제1 단계; 상기 수신된 패킷에 포함된 경로복구식별자에 의거하여 해당 패킷이 상기 단절된 경로의 경로복구를 위한 것인지 여부를 판단하는 제2 단계; 상기 판단결과 경로복구를 위한 것인 경우, 상기 경로상의 노드들에 관한 정보를 가지고 있는 라우팅테이블에 상기 패킷의 소스(source)노드에 대한 정보 및 목적지노드에 대한 유효한 정보가 있는지 여부를 판단하는 제3 단계; 상기 판단결과, 라우팅테이블에 상기 패킷의 소스(source)노드에 대한 정보 및 목적지노드에 대한 유효한 정보가 있는 경우, 상기 유효한 정보에 의하여 상기 목적지노드로의 홉수가 상기 소스노드로의 홉수보다 큰지를 판단하는 제4 단계; 상기 판단결과 상기 목적지노드로의 홉수가 상기 소스노드로의 홉수보다 큰 경우, 상기 패킷을 폐기하는 제5 단계; 를 포함하는 AODV 라우팅 프로토콜을 사용하는 애드혹 네트워크망의 경로복구방법인 것을 특징으로 한다

본 발명의 다른 측면에 의하면 임의의 단절된 경로의 단절상위노드에서 확장 링 알고리즘에 의해 플루딩된 임의의 패킷을 이웃노드로부터 수신하고 임의의 패킷을 송신하는 통신부; 상기 수신된 패킷에 포함된 경로복구식별자에 의하여 해당 패킷이 상기 단절된 경로의 경로복구를 위한 것인지 여부를 판단하여 상기 판단결과 경로복구를 위한 것인 경우, 상기 경로상의 노드들에 관한 정보를 가지고 있는 라우팅테이블에 상기 패킷의 소스(source)노드에 대한 정보 및 목적지노드에 대한 유효한 정보가 있는지 여부를 판단하고, 상기 판단결과, 라우팅테이블에 상기 패킷의 소스(source)노드에 대한 정보 및 목적지노드에 대한 유효한 정보가 있는 경우, 상기 유효한 정보에 의하여 상기 목적지노드로의 홉수가 상기 소스노드로의 홉수보다 큰지를 판단하고, 상기 판단결과 상기 목적지노드로의 홉수가 상기 소스노드로의 홉수보다 큰 경우, 상기 패킷을 폐기하도록 제어하는 제어부;를 포함하는 애드혹 네트워크망의 경로복구방법을 위한 애드혹 네트워크 노드인 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한 다.

도 4를 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 ERREQ(extended route request) 패킷은 패킷의 종류를 나타내는 타입필드(ERREQ 패킷의 경우 1), 멀티캐스팅을 위한 join flag를 나타내는 J필드, 멀티캐스팅을 위한 repair flag를 나타내는 R필드, 0으로 전송하는 예비필드, ERREQ 패킷 전송시 얻어진 소스노드와 수신노드 간의 홉수를 저장하는 홉수필드, 소스노드의 ERREQ 패킷 생성시 브로드캐스트ID를 저장하는 브로드캐스트ID필드, ERREQ 패킷이 도달해야할 목적지노드의 IP 주소를 저장한 목적지IP주소필드, 목적지노드에서 RREP 패킷을 생성할때 부여한 일련번호로서 목적지노드로부터 출발지노드까지의 노드가 라우팅 테이블에 보유한 경로의 유효여부를 결정하는 목적지시퀀스번호(DSN, destination sequence number)필드, ERREQ 패킷을 생성한 노드의 IP주소를 저장한 소스IP주소필드, 출발지노드에서 RREP 패킷을 생성할때 부여한 일련번호로서 출발지노드로부터 도착지노드까지의 노드들이 라우팅 테이블에 보유한 경로의 유효여부를 결정하는 소스시퀀스번호(SSN, source sequence number)필드를 포함한다. 상기 필드들은 RFC(request for comment) 3561에 정의된 AODV 라우팅 프로토콜의 RREQ 패킷에 있는 필드들과 동일하다.

본 발명에 따라 ERREQ 패킷이 경로설정을 위한 것인지 아니면 지역경로복구를 위한 것인지를 구별하기 위해서 별도의 식별자역할을 하는 ERREQ필드의 추가가 필요하다. 이를 위해, RFC(request for comment) 3561에 정의된 RREQ 패킷에서 사용되지 않던 예비필드에 ERREQ 정보를 저장하는 필드를 추가한다.

도 5를 참조하여 설명하면, 소스노드와 목적지노드의 경로상에 위치한 중간노드 간에 경로단절이 발견된 경우(S200), 단절이 발생한 두 개의 중간노드 중 상기 경로 상에서 소스노드에 더 가까운 중간노드, 즉 단절상위노드는 자신의 라우팅 테이블을 검색하여 목적지노드로의 홉수가 소스노드로의 홉수보다 작은지 여부를 판단한다(S202). 여기서 상기 단절상위노드에서 목적지노드 까지의 홉수를 d라고 한다면, d는 항상 경로복구를 위한 최대 TTL인 MAX_REPAIR_TTL 보다 작아야 한다.

상기 S202 판단결과 목적지노드로의 홉수가 소스노드로의 홉수보다 작은 경우, 상기 단절상위노드는 ERREQ 패킷의 ERREQ타입필드의 플래그를 온(ON)으로 설정하고(S204) ERREQ 패킷의 목적지시퀀스번호를 자신의 라우팅 테이블에 있는 목적지노드의 시퀀스번호에 1을 더한 값으로 설정(S206)하여 ERREQ패킷을 생성한다.

그 후, 상기 경로설정 또는 경로복구를 위한 ERREQ(extended route request) 패킷을 확장 링 검색 알고리즘에 의해 이웃노드로 플루딩하여 단절상위노드에서 목적지노드로의 경로를 복구한다(S208).

한편, 상기 S202 판단결과 목적지노드로의 홉수가 소스노드로의 홉수보다 작지 않은 경우, 상기 단절상위노드는 소스노드로 RERR(route error) 패킷을 전송하고 절차를 종료한다(S203). 상기 RERR 패킷을 수신한 소스노드는 이웃노드로 ERREQ 패킷을 플루딩하여 소스노드에서 목적지노드로의 경로를 다시 설정한다.

도 6을 참조하여 설명하면, 이웃노드로부터 단절상위노드가 플루딩한 ERREQ 패킷을 수신한(S300) 수신노드는 자신의 라우팅 테이블에 상기 단절상위노드에 대한 유효한 경로정보가 있는지 여부를 판단한다(S302).

상기 S302 판단결과 수신노드의 라우팅 테이블에 상기 단절상위노드에 대한 유효한 경로정보가 있는 경우, 상기 ERREQ 패킷의 소스시퀀스번호(source sequence number, SSN)가 상기 라우팅 테이블의 소스노드에 대한 시퀀스번호(sequence number, SN)보다 큰지 여부를 판단한다(S304).

상기 S304 판단결과 상기 ERREQ 패킷의 소스시퀀스번호(source sequence number, SSN)가 상기 라우팅 테이블의 소스노드에 대한 시퀀스번호(sequence number, SN)보다 큰 경우, 상기 ERREQ 패킷에 포함된 단절상위노드에 관한 정보를 라우팅 테이블에 추가한 이후에 후술하는 S308 단계로 이동한다(S306).

한편 상기 S304 판단결과 상기 ERREQ 패킷의 소스시퀀스번호가 상기 라우팅 테이블의 소스노드에 대한 시퀀스번호보다 크지 않은 경우, 상기 수신노드의 목적지노드가 상기 ERREQ의 목적지노드인가를 판단한다(S308).

상기 S308 판단결과 상기 수신노드의 목적지노드가 상기 ERREQ의 목적지노드인 경우, 상기 수신노드의 시퀀스번호를 상기 ERREQ 패킷의 목적지시퀀스번호로 갱신하고(S311) 상기 ERREQ 패킷에 대한 응답패킷인 ERREP(extended route reply) 패 킷을 생성하여 상기 단절상위노드로 전송한 후 절차를 종료한다(S312).

한편 상기 S308 판단결과 상기 수신노드의 목적지노드가 상기 ERREQ의 목적지노드인 경우, 상기 수신노드의 라우팅 테이블에 ERREQ 패킷의 소스노드 및 목적지노드에 대한 유효한 경로정보가 있는지 여부를 판단한다(S310). 상기 목적지노드에 관한 정보가 유효한지 여부는 상기 ERREQ 패킷의 목적지노드 시퀀스번호에서 1을 뺀 값이 상기 수신노드의 라우팅 테이블에 있는 목적지 노드의 시퀀스번호와 동일한지 여부에 의해 결정된다. 상기 두 값이 동일한 경우에 한해 상기 수신노드의 라우팅 테이블에 있는 목적지노드에 관한 정보가 유효하다.

상기 S310 판단결과 상기 수신노드의 라우팅 테이블에 ERREQ 패킷의 소스노드 및 목적지노드에 대한 유효한 경로정보가 있는 경우, 상기 경로정보에 의거하여 목적지노드로의 홉수가 소스노드로의 홉수보다 큰지 여부를 판단한다(S314).

상기 S314 판단결과 목적지노드로의 홉수가 소스노드로의 홉수보다 큰 경우, 상기 ERREQ 패킷을 폐기하고 절차를 종료한다(S316).

한편 상기 S314 판단결과 목적지노드로의 홉수가 소스노드로의 홉수보다 크지 않은 경우, 상기 ERREQ 패킷을 브로드캐스트, 즉 이웃노드로 플루딩한 후 절차를 종료한다(S315).

한편 상기 S310 판단결과 상기 수신노드의 라우팅 테이블에 ERREQ 패킷의 소스노드 및 목적지노드에 대한 유효한 경로정보가 없는 경우, 상술한 S315 단계로 이동한 후 절차를 종료한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 확장 링 검색에 의하 지역경로복구 예제 도이다.

도 7을 참조하여 설명하면, 단절상위노드인 노드 I는 소스노드인 노드 S와 목적지노드인 노드 D 간의 경로 중 노드 I와 노드 U 사이에 단절이 발생했음을 감지한다. 그 후, 노드 I는 자신의 라우팅 테이블 중 노드 D에 대한 시퀀스번호인 4에 1을 더한 값인 5가 목적지노드시퀀스번호로 설정되고 ERREQ필드에 경로복구용 패킷임을 표시한 ERREQ 패킷을 생성한다. 그 후, TTL을 미리 설정된 초기 TTL인 1로 설정한 IP헤더를 상기 ERREQ 패킷 앞에 덧붙여 이웃노드로 플루딩한다.

상기 RREQ 패킷을 수신한 중간노드인 노드 I는 상기 ERREQ 패킷의 ERREQ필드를 참조하여 경로복구용 ERREQ 패킷임을 인식한다. 그후 자신의 라우팅 테이블에 상기 ERREQ의 목적지노드에 관한 정보가 있고 상기 정보 중 시퀀스번호인 4에 1을 더한 값인 5가 상기 ERREQ 패킷의 시퀀스 번호인 5와 동일하므로 목적지노드에 대한 유효한 경로정보를 가지고 있는 것으로 판단한다. 상기 노드 I는 자신의 라우팅 테이블에 있는 노드 S로의 홉수인 3과 노드 D로의 홉수인 4를 비교하여 소스노드인 노드 S로의 홉수가 더 작으므로 상기 ERREQ 패킷을 폐기하고 자신의 이웃노드로 상기 ERREQ 패킷을 플루딩하지 않는다.

반면, 상기 RREQ 패킷을 수신한 중간노드인 노드 U 및 노드 K는 자신의 라우팅 테이블에 있는 노드 S로의 홉수와 노드 D로의 홉수를 비교하여 소스노드인 노드 S로의 홉수가 더 작으므로 상기 ERREQ 패킷을 이웃노드로 플루딩한다.

다만, 상기 ERREQ 패킷의 브로드캐스트 범위는 상기 ERREQ 패킷에 첨부된 IP헤더의 TTL에 의해 제한되므로 상기 노드 U 및 노드 K가 상기 ERREQ 패킷을 수신하 려면 노드 I에서 노드 U 및 노드 K로의 단절된 경로 외의 경로를 통한 홉수가 상기 ERREQ 패킷의 TTL보다 작거나 같아야 한다.

상기 ERREQ 패킷을 수신한 목적지노드인 D는 상기 ERREQ 패킷을 수신한 경로를 통해 상기 노드 I에게 상기 ERREQ 패킷에 대한 응답패킷인 ERREP 패킷을 전송하여 상기 노드 I와 상기 노드 D 간의 경로를 새로 설정하게 된다.

도 8a 및 도 8b를 참조하여 설명하면, 목적지노드보다 소스노드에 더 가까운 노드 H는 단절상위노드인 노드 I에서 생성하여 전송한 ERREQ 패킷을 폐기하여 자신의 이웃노드에게 플루딩하지 않는다. 상기 ERREQ 패킷을 폐기한 노드 I를 중심으로 는 더 이상 ERREQ 패킷이 브로드캐스트 되지 않기 때문에 트리형식으로 퍼지는 EEREQ 패킷의 불필요한 증가를 막을 수 있다. 도3a 및 도3b를 도8a 및 도8b와 비교하면 본 발명에 의한 지역경로복구방법이 TTL이 증가함에 따라 ERREQ 패킷이 전송되는 범위를 현저하게 줄임을 알 수 있다.

먼저, 애드혹 네트워크 노드는 이동통신단말기, 랩톱(laptop), 및 노트북(notebook) 등 유, 무선으로 애드혹 네트워크망의 통신단말로서 기능하는 모든 것을 포함한다.

도 9를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 이동통신단말기(100)는 무선통신 부(102), 저장부(104), 표시부(106), 입력부(108), 및 제어부(110)를 포함하여 구성된다.

무선통신부(102)는 제어부(110)의 제어를 받으며, 상대 통화자와의 전화통화를 위해 음성신호를 송, 수신하고, 임의의 단절된 경로의 단절상위노드에서 확장 링 알고리즘에 의해 플루딩된 임의의 패킷을 이웃노드로부터 수신하고 임의의 패킷을 송신하고 임의의 패킷을 이웃노드로 송신한다.

저장부(104)는 제어부(110)의 제어시에 필요한 동작프로그램, 시스템프로그램이 저장되며, 특히 상기 패킷의 제어를 위한 각종 디바이스 드라이버와 프로그램들이 저장된다.

표시부(106)는 액정표시장치(LCD) 등과 같은 표시장치로서, 제어부(110)의 제어를 받아 이동통신단말기(100)의 상태나 프로그램의 진행상항을 표시한다. 즉, 이동통신단말기(100)의 전반적인 상태 및 입력되는 사용자 정보 등을 표시한다.

입력부(108)는 다수의 숫자 키와 메뉴 키 및 각종 기능을 수행하기 위한 기능 키로 이루어지며, 사용자가 입력하는 키에 대응하는 키입력신호를 발생시켜 제어부(110)로 키 데이터를 출력한다.

제어부(110)는 이동통신단말기(100)의 전반적인 동작을 제어함과 동시에 상기 패킷에 포함된 경로복구식별자에 의거하여 상기 단절된 경로의 경로복구를 위한 패킷인지 여부를 판단하여 상기 판단결과 경로복구를 위한 패킷인 경우, 상기 경로상의 노드들에 관한 정보를 가지고 있는 라우팅테이블에 상기 패킷의 소스(source)노드에 대한 정보 및 상기 패킷의 목적지노드에 대한 유효한 정보가 있는지 여부를 판단한다. 여기서 상기 정보는 상기 패킷의 목적지시퀀스번호에서 1을 뺀 값이 상기 라우팅테이블의 목적지노드에 대한 시퀀스번호값과 동일하면 상기 라우팅테이블의 목적지노드에 관한 정보는 유효한 것으로 판단된다.

제어부(110)는 상기 판단결과, 라우팅테이블에 상기 패킷의 소스(source)노드에 대한 정보 및 상기 패킷의 목적지노드에 대한 유효한 정보가 있는 경우, 상기 유효한 정보에 의거하여 상기 목적지노드로의 홉수가 상기 소스노드로의 홉수보다 큰지를 판단하고, 상기 판단결과 상기 목적지노드로의 홉수가 상기 소스노드로의 홉수보다 큰 경우, 상기 패킷을 폐기하도록 제어한다.

한편, 상기 목적지노드로의 홉수가 상기 소스노드로의 홉수보다 크지 않은 경우, 상기 패킷을 이웃노드로 플루딩(flooding)하고, 상기 라우팅테이블에 상기 패킷의 소스(source)노드에 대한 정보 및 상기 패킷의 목적지노드에 대한 유효한 정보가 없는 경우, 상기 패킷을 이웃노드로 플루딩하도록 제어한다.

본 발명에 의한 일 실시예에 의한 알고리즘의 의사코드는 다음과 같다.

//EEREQ 패킷이라는 것을 확인

//Determine the TTL to be used this time.

rt->rt_req_last_ttl=max(rt_req_last_ttl, rt->rt_last_hop_count);

if (0==rt->rt_req_last_ttl){

//fist time query broadcast

ih->ttl_=TTL_START;

}else{

//Expanding ring search

if (rt->rt_req_last_ttl<TTL_THRESHOLD)

ih->ttl_=rt->rt_req_last_ttl+TTL_INCREMENT;

else{

if(rt->S_hop<D_hop)

discard(P)

//홉수를 비교한 후 폐기 여부 결정

//network-wide broadcast;

ih->ttl_=NETWORK_DIAMETER

rt->rt_req_cnt+=1;

}

동일한 네트워크 토폴로지(topology)에서 MAS(mobile ad-hoc system)와 본 발명에 의한 일 실시예에 의한 알고리즘 두가지를 각각 적용하여 미국 버클리 대학에서 개발한 네트워크 시뮬레이터-2(Network Simulator-2) 버전(version) NS-2.1b7a를 가지고 실험을 하였다. 본 실험은 RREQ 패킷 등 라우팅 제어 패킷의 발생 개수를 비교하고, 그에 따른 전송지연을 측정하고, 패킷 처리율의 증가 등을 비교하는 것을 목적으로 하였다. 환경변수로 전체노드에서 이동노드가 차지하는 비율을 달리하였다. 즉 이동노드의 비율을 각각 20%, 75%로 나누고, 각각 네트워크의 크기 에 따른 라우팅 제어 패킷의 수를 가지고 평가를 하였다. 시뮬레이션 결과 대규모 네트워크 일수록 기존의 방법과 라우팅 제어 패킷 수의 차가 커져 효과적임을 알 수 있었으며, 이는 본 발명의 일 실시예에 의한 방법으로 경로복구를 위한 라우팅 제어 패킷의 확산을 초기에 20% 이상 줄임으로서 발생한 결과라는 것을 알 수 있었다. 또한 종래의 방법과 비교하여 라우팅 제어 패킷 수의 증가에도 비교적 완만한 증가율을 보여 결국에는 패킷 전송 지연 시간의 최대 10% 감소와 더불어 패킷 효율 측면에서도 작게나마 증가를 보였다.

이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, AODV 라우팅 프로토콜의 확장 링 검색에 의한 지역경로복구시 경로가 단절된 부분으로만 RREQ 패킷을 전송하여 소스노드에서 전송하는 패킷의 수를 감소시키게 하는 효과가 있다.

또한 상기와 같은 본 발명에 따르면, AODV 라우팅 프로토콜의 확장 링 검색에 의한 지역경로복구시 경로가 단절된 부분으로만 RREQ 패킷을 전송하여 전체 네트워크의 패킷처리율을 증가시키고, 전송지연시간을 감소시키며, 파워를 절약 할 수 있도록하는 효과가 있다.

Claims

임의의 단절된 경로의 단절상위노드에서 확장 링 알고리즘에 의해 플루딩된 임의의 패킷을 이웃노드로부터 수신하는 제1 단계;

상기 수신된 패킷에 포함된 경로복구식별자에 의하여 해당 패킷이 상기 단절된 경로의 경로복구를 위한 것인지 여부를 판단하는 제2 단계;

상기 판단결과 경로복구를 위한 것인 경우, 상기 경로상의 노드들에 관한 정보를 가지고 있는 라우팅테이블에 상기 패킷의 소스(source)노드에 대한 정보 및 목적지노드에 대한 유효한 정보가 있는지 여부를 판단하는 제3 단계;

상기 판단결과, 라우팅테이블에 상기 패킷의 소스(source)노드에 대한 정보 및 목적지노드에 대한 유효한 정보가 있는 경우, 상기 유효한 정보에 의하여 상기 목적지노드로의 홉수가 상기 소스노드로의 홉수보다 큰지를 판단하는 제4 단계;

상기 판단결과 상기 목적지노드로의 홉수가 상기 소스노드로의 홉수보다 큰 경우, 상기 패킷을 폐기하는 제5 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 애드혹 네트워크망의 경로복구방법.
청구항 1에 있어서, 상기 목적지노드로의 홉수가 상기 소스노드로의 홉수보다 크지 않은 경우, 상기 패킷을 이웃노드로 플루딩(flooding)하는 것을 특징으로 하는 애드혹 네트워크망의 경로복구방법
청구항 1에 있어서, 상기 라우팅테이블에 상기 패킷의 소스(source)노드에 대한 정보 및 목적지노드에 대한 유효한 정보가 없는 경우, 상기 패킷을 이웃노드로 플루딩하는 것을 특징으로 하는 애드혹 네트워크망의 경로복구방법
청구항 1에 있어서, 상기 제4 단계는

상기 패킷의 목적지노드에 관한 정보를 상기 라우팅 테이블에서 보유하고 있는지 판단하는 단계;

상기 판단결과 상기 패킷의 목적지노드에 관한 정보를 상기 라우팅 테이블에서 보유하고 있는 경우, 상기 패킷의 목적지시퀀스번호에서 1을 뺀 값이 상기 라우팅테이블의 목적지노드에 대한 시퀀스번호값과 동일하면 상기 라우팅테이블의 목적지노드에 관한 정보는 유효한 것으로 판단하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 애드혹 네트워크망의 경로복구방법
청구항 1에 있어서, 상기 제2 단계 이후

상기 판단결과 경로복구를 위한 것인 경우, 상기 패킷의 목적지 노드가 자신인지 여부를 판단하는 단계;

상기 패킷의 목적지 노드가 자신인 경우, 해당 노드의 시퀀스번호를 상기 패킷의 목적지시퀀스번호로 갱신하고, 상기 패킷에 대한 응답패킷을 생성하여 상기 단절상위노드로 유니캐스트(unicast) 방식에 의해 전송하는 단계;

상기 패킷의 목적지 노드가 자신이 아닌 경우, 상기 제3 단계로 이동하는 단 계;

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 애드혹 네트워크망의 경로복구방법.
임의의 단절된 경로의 단절상위노드에서 확장 링 알고리즘에 의해 플루딩된 임의의 패킷을 이웃노드로부터 수신하고 임의의 패킷을 송신하는 통신부;

상기 수신된 패킷에 포함된 경로복구식별자에 의하여 해당 패킷이 상기 단절된 경로의 경로복구를 위한 것인지 여부를 판단하여 상기 판단결과 경로복구를 위한 것인 경우, 상기 경로상의 노드들에 관한 정보를 가지고 있는 라우팅테이블에 상기 패킷의 소스(source)노드에 대한 정보 및 목적지노드에 대한 유효한 정보가 있는지 여부를 판단하고, 상기 판단결과, 라우팅테이블에 상기 패킷의 소스(source)노드에 대한 정보 및 목적지노드에 대한 유효한 정보가 있는 경우, 상기 유효한 정보에 의하여 상기 목적지노드로의 홉수가 상기 소스노드로의 홉수보다 큰지를 판단하고, 상기 판단결과 상기 목적지노드로의 홉수가 상기 소스노드로의 홉수보다 큰 경우, 상기 패킷을 폐기하도록 제어하는 제어부;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 애드혹 네트워크망의 경로복구방법을 위한 애드혹 네트워크 노드.
청구항 6에 있어서, 상기 제어부는 상기 목적지노드로의 홉수가 상기 소스노드로의 홉수보다 크지 않은 경우, 상기 패킷을 이웃노드로 플루딩(flooding)하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 애드혹 네트워크망의 경로복구방법을 위한 애드혹 네 트워크 노드.
청구항 6에 있어서, 상기 제어부는

상기 라우팅테이블에 상기 패킷의 소스(source)노드에 대한 정보 및 목적지노드에 대한 유효한 정보가 없는 경우, 상기 패킷을 이웃노드로 플루딩하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 애드혹 네트워크망의 경로복구방법을 위한 애드혹 네트워크 노드.
청구항 6에 있어서, 상기 제어부는

상기 패킷의 목적지노드에 관한 정보를 상기 라우팅 테이블이 보유하고 있으면서 상기 패킷의 목적지시퀀스번호에서 1을 뺀 값이 상기 라우팅테이블의 목적지노드에 대한 시퀀스번호값과 동일한 경우 상기 라우팅테이블의 목적지노드에 관한 정보는 유효한 것으로 판단하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 애드혹 네트워크망의 경로복구방법을 위한 애드혹 네트워크 노드.
청구항 6에 있어서, 상기 제어부는

상기 라우팅 테이블이 상기 패킷의 소스노드에 대한 정보 및 목적지 노드에 대한 유효한 정보가 있는지 여부를 판단하기 전에, 상기 패킷의 목적지 노드가 자신인지 여부를 판단하여, 상기 패킷의 목적지 노드가 자신인 경우, 자신의 시퀀스번호를 상기 패킷의 목적지시퀀스번호로 갱신하고, 상기 패킷에 대한 응답패킷을 생성하여 상기 단절상위노드로 유니캐스트(unicast) 방식에 의해 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 애드혹 네트워크망의 방법을 위한 애드혹 네트워크 노드.