KR20050102714A - Apparatus and method for transmitting the data by optimum path determination in the mobile ad-hoc network - Google Patents

Apparatus and method for transmitting the data by optimum path determination in the mobile ad-hoc network Download PDF

Info

Publication number
KR20050102714A
KR20050102714A KR1020040027492A KR20040027492A KR20050102714A KR 20050102714 A KR20050102714 A KR 20050102714A KR 1020040027492 A KR1020040027492 A KR 1020040027492A KR 20040027492 A KR20040027492 A KR 20040027492A KR 20050102714 A KR20050102714 A KR 20050102714A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
node
path
message
power
route
Prior art date
Application number
KR1020040027492A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR100576604B1 (en
Inventor
유상조
김경진
Original Assignee
인하대학교 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 인하대학교 산학협력단 filed Critical 인하대학교 산학협력단
Priority to KR1020040027492A priority Critical patent/KR100576604B1/en
Publication of KR20050102714A publication Critical patent/KR20050102714A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100576604B1 publication Critical patent/KR100576604B1/en

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04GSCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G17/00Connecting or other auxiliary members for forms, falsework structures, or shutterings
    • E04G17/06Tying means; Spacers ; Devices for extracting or inserting wall ties
    • E04G17/07Tying means, the tensional elements of which are fastened or tensioned by means of wedge-shaped members
    • E04G17/0707One-piece elements
    • E04G17/0714One-piece elements fully recoverable

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 고정 기반 망 없이 이동 노드들 끼리 통신을 할 수 있는 이동 에드 혹 네트워크에 관한 것으로, 소스 노드에서 목적지 노드로 데이터를 전송하기 위한 최적 경로 결정 방법에 있어서, 상기 데이터를 전송하기 위해 요구되는 필요 전력량을 산출하고, 상기 산출된 필요 전력량 정보를 포함한 경로 탐색 메시지를 상기 소스 노드의 주변 노드로 전송하는 과정과, 상기 경로 탐색 메시지를 수신한 주변 노드에서의 잔여 전력량이 상기 요구 전력량을 만족할 경우 다음 주변 노드로 상기 경로 탐색 메시지를 전송하는 과정과, 상기 경로 탐색 메시지가 목적지 노드까지 전송될 때, 상기 목적지 노드에서 경로 설정 응답 메시지를 생성하여 상기 경로 탐색 메시지가 전송된 경로의 역경로로 전송하는 과정과, 상기 역경로로 전송된 경로 설정 응답 메시지를 수신한 소스 노드에서 상기 경로 설정 응답 메시지를 참조하여 최적의 경로를 결정하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.The present invention relates to a mobile ed hoc network capable of communicating between mobile nodes without a fixed base network. The present invention relates to a method for determining an optimal path for transmitting data from a source node to a destination node. Calculating a required power amount, transmitting a path search message including the calculated power amount information to a neighbor node of the source node, and when the remaining power amount at the neighbor node receiving the path search message satisfies the required power amount Transmitting the route discovery message to a next neighbor node, and when the route discovery message is transmitted to a destination node, generates a route setup response message at the destination node and transmits the reverse route to the reverse route of the route to which the route discovery message is transmitted; And a routing response message transmitted through the reverse path. From the received source node characterized in that it comprises the step of determining an optimum route by referring to the routing response message.

Description

이동 에드 혹 네트워크에서 최적 경로 결정에 의한 효율적 데이터 전송 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING THE DATA BY OPTIMUM PATH DETERMINATION IN THE MOBILE AD-HOC NETWORK}Efficient Data Transmission Apparatus and Method by Optimal Path Determination in Mobile Ed-Hok Networks {APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING THE DATA BY OPTIMUM PATH DETERMINATION IN THE MOBILE AD-HOC NETWORK}

본 발명은 고정 기반 망 없이 이동 노드들 끼리 통신을 할 수 있는 이동 에드 혹 네트워크에서의 데이터 전송 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 이동 에드 혹 네트워크에서 발생 할 수 있는 이동 노드들의 전력 부족과 통신 노드의 이동성으로 인한 경로 단절에 효과적으로 대응하여 신뢰성 있는 통신을 하기 위한 이동 에드 혹 네트워크에서의 데이터 전송 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a data transmission method in a mobile ed hoc network capable of communicating between mobile nodes without a fixed base network. More particularly, the present invention relates to a power shortage and a communication node of mobile nodes that may occur in a mobile ed hoc network. The present invention relates to an apparatus and a method for transmitting data in a mobile ad hoc network for effective communication in response to a path disconnection due to mobility.

일반적으로 이동 에드 혹 네트워크(Mobile Ad-hoc Networks)란 기존의 무선 통신과는 달리 기지국이나 무선 접속점 없이 이동 통신 단말(Mobile Node) 상호간에 통신이 가능한 기술로, 기반 통신망을 구축할 수 없는 전쟁터나 재난 현장에서 주로 쓰였다. 이러한 휴대성과 이종의 단말기들끼리도 통신이 가능하다는 장점 때문에 현재는 민간용으로 사용 영역이 확대되고 있는 기술이다.In general, mobile ad hoc networks are technologies that allow communication between mobile nodes without a base station or a wireless access point, unlike conventional wireless communication. It was mainly used at disaster sites. Because of the portability and communication between heterogeneous terminals, it is a technology that is being expanded to use for civilian use.

상술한 이동 에드 혹 네트워크에서의 통신 방법으로는 크게 프로-엑티브(Pro-active 또는 Table-driven) 방식과 리-엑티브(Re-active 또는 On-demand) 방식이 있다. 상기 프로-엑티브 방식은 통신을 시작하기 전에 미리 경로를 구성하고, 이동 노드들의 연결 상태를 수시로 확인하는 방법으로 DSDV(Destination Sequence Distance Vector) 방식과 WRP(Wireless Routing Protocol) 방식 등이 있다.The communication methods in the above-described mobile ed-hoc network are classified into a pro-active (pro-active or table-driven) method and a re-active (re-active or on-demand) method. The pro-active method is a method of configuring a path in advance before starting communication and checking the connection state of mobile nodes from time to time, such as a DSDV (Destination Sequence Distance Vector) method and a Wireless Routing Protocol (WRP) method.

상기 DSDV는 대표적인 프로-엑티브 방식의 프로토콜로서, 벨만-포드(Bellman-ford) 라우팅 알고리즘을 바탕으로 네트워크의 모든 노드들은 항상 라우팅 테이블에 목적지 노드에 대한 정보를 유지하고, 순서 번호를 사용하여 라우팅 루프를 피할 수 있게 개선한 프로토콜이다. 또한, 상기 프로-엑티브 방식은 미리 경로를 구성하는 점에 있어서 신속한 통신의 개시와 경로의 관리면 에서는 효과적으로 대응하는 장점이 있지만 수시로 이동 노드를 끼리 정보를 교환해야 하기 때문에 제어 메시지가 많고, 이로 인한 소비전력도 높다.The DSDV is a representative pro-active protocol. Based on the Bellman-ford routing algorithm, all nodes in the network always maintain information about the destination node in the routing table, and use sequence numbers to route routing. This is an improved protocol to avoid the problem. In addition, although the pro-active method has an advantage of effectively coping in terms of initiating a fast communication and managing a path in terms of configuring a path in advance, there are many control messages because information must be exchanged between mobile nodes from time to time. Power consumption is also high.

한편, 상기 리-엑티브 방식은 출발 노드(Source Node)에서 보낼 데이터가 있을 때 경로를 구성하는 방식으로 DSR(Dynamic Source Routing Protocol) 방식과 AODV(Ad-hoc On-demand Distance Vector) 방식 등이 있다. 상기 DSR 방식에 의한 경로 탐색은 시작 노드가 어떤 목적지 노드로 경로를 탐색하고자 할 때 RREQ(Route Request) 패킷을 전체 네트워크로 전달한다. 상기 RREQ 패킷이 목적지에 도달하면 목적지 노드는 출발 노드에게 응답 메시지로서 RREP(Route Reply) 메시지를 보낸다.On the other hand, the re-active scheme includes a dynamic source routing protocol (DSR) scheme and an ad-hoc on-demand distance vector (AODV) scheme to configure a path when there is data to be sent from a source node. . The route search using the DSR method transmits a Route Request (RREQ) packet to the entire network when the start node wants to search the route to a certain destination node. When the RREQ packet reaches the destination, the destination node sends a Route Reply (RREP) message to the departure node as a response message.

또한, 상기 AODV 방식은 DSR의 경로 탐색알고리즘과 DSDV의 순서 번호 알고리즘을 더해서 라우팅 루프를 피할 수 있게 하고 라우팅 테이블의 관리를 통해 더욱 효과적으로 경로를 관리할 수 있도록 한 프로토콜이다.In addition, the AODV method is a protocol that enables routing path avoidance by adding the path search algorithm of the DSR and the sequence number algorithm of the DSDV, and more effectively manages the path through the management of the routing table.

상술한 리-엑티브(즉, On-demand) 방식은 프로-엑티브 방식에 비해 필요시에만 경로를 구성하므로 제어 메시지 감소와 이로 인한 소비 전력의 감소가 있지만 경로 탐색의 신속성과 경로 관리에 대해서는 취약한 점이 있다. 하지만 동적인 네트워크 변화에 대응이 가능하고, 대역폭을 효과적으로 사용할 수 있어 상기 프로-엑티브 방식에 비해 꾸준히 연구되고 있다.Compared to the pro-active method, the above-described re-active (ie, on-demand) method configures a path only when necessary, thereby reducing control messages and thus reducing power consumption. have. However, it is possible to cope with dynamic network changes and to effectively use bandwidth, and thus it is being steadily researched compared to the pro-active method.

한편, 이동 에드 혹 네트워크에서는 노드의 수명을 오랫동안 유지하고, 전력 효율을 향상시키기 위한 프로토콜이 요구된다. 기존의 제안된 프로토콜들에서는 주로 최단 홉 관점의 최적 경로 설정, 각 노드의 전력의 합이 제일 큰 경로를 선택하는 기법 등이 주로 고려되었다. 하지만 이들은 전력 효율 관점에서 경로를 정하지 않기 때문에 예측 할 수 없는 경로 단절이 생길 수 있다. 또한, 이동 에드 혹 네트워크에서는 각 이동 노드가 자신을 중계 노드로 사용하기 때문에 전력 부족 현상이 생기고, 네트워크가 동적이기 때문에 예고 없는 이동성이 발생한다. 이를 효과적으로 대응하지 않으면 이동 노드가 동작을 멈 출 수도 있고 결국에는 네트워크가 분할될 수 있는 현상이 발생한다.On the other hand, in a mobile ad hoc network, a protocol for maintaining a node's lifespan and improving power efficiency is required. In the proposed protocols, the most important considerations are the optimal path setting in terms of the shortest hop and the method of selecting the path with the largest sum of power of each node. However, they do not route in terms of power efficiency, which can lead to unpredictable path breaks. In addition, in the mobile ED hoc network, each mobile node uses itself as a relay node, and thus a power shortage occurs, and because the network is dynamic, unexpected mobility occurs. If this is not effectively dealt with, the mobile node may stop working and eventually the network may split.

따라서, 본 발명의 목적은 이동 에드 혹 네트워크에서 이동 노드들의 전력 부족 및 이동성으로 인한 경로의 단절을 줄이기 위한 경로 탐색 기술과 네트워크의 상태를 최적으로 활용하는 비용 계산 방법을 통해 최적의 통신 경로를 구성하는 이동 에드 혹 네트워크에서의 데이터 전송 장치 및 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to configure an optimal communication path through a path search technique for reducing path disconnection due to power shortage and mobility of mobile nodes in a mobile ed hoc network, and a cost calculation method that optimally uses the state of the network. An apparatus and method for transmitting data in a mobile ed hoc network are provided.

또한, 본 발명의 목적은 이동 에드 혹 네트워크에서 데이터 전송 중에도 네트워크의 상태를 감지하는 경로의 관리와 예고 없는 경로의 단절 현상이 발생해도 효과적으로 대비하여서, 동적인 이동 에드 혹 네트워크의 데이터 전송에 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이동 에드 혹 네트워크에서 데이터 전송 장치 및 방법을 제공하는데 있다. In addition, an object of the present invention is to provide reliable management of data transmission of a dynamic mobile ad hoc network, in order to effectively manage a path for detecting a network state and a disconnection of an unexpected path even during data transmission in a mobile ad hoc network. It is an object of the present invention to provide a data transmission apparatus and method in a mobile ad hoc network.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은; 고정 기반 망 없이 이동 노드들 끼리 통신을 할 수 있는 이동 에드 혹 네트워크에서, 소스 노드에서 목적지 노드로 데이터를 전송하기 위한 최적 경로 결정 방법에 있어서, 상기 데이터를 전송하기 위해 요구되는 필요 전력량을 산출하고, 상기 산출된 필요 전력량 정보를 포함한 경로 탐색 메시지를 상기 소스 노드의 주변 노드로 전송하는 과정과, 상기 경로 탐색 메시지를 수신한 주변 노드에서의 잔여 전력량이 상기 요구 전력량을 만족할 경우 다음 주변 노드로 상기 경로 탐색 메시지를 전송하는 과정과, 상기 경로 탐색 메시지가 목적지 노드까지 전송될 때, 상기 목적지 노드에서 경로 설정 응답 메시지를 생성하여 상기 경로 탐색 메시지가 전송된 경로의 역경로로 전송하는 과정과, 상기 역경로로 전송된 경로 설정 응답 메시지를 수신한 소스 노드에서 상기 경로 설정 응답 메시지를 참조하여 최적의 경로를 결정하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.The method of the present invention for achieving the above object; In a mobile ad hoc network capable of communicating between mobile nodes without a fixed base network, an optimal path determining method for transmitting data from a source node to a destination node, the method comprising: calculating an amount of power required to transmit the data; Transmitting a path search message including the calculated required power amount information to a neighbor node of the source node; and if the remaining power amount in the neighbor node receiving the path search message satisfies the required power amount, the next neighbor node; Transmitting a route discovery message, generating a route setup response message at the destination node when the route discovery message is transmitted to the destination node, and transmitting the route discovery message to the reverse path of the route where the route discovery message is transmitted; Source node receiving routing response message sent in reverse path The method may include determining an optimal path with reference to the path setting response message.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는; 고정 기반 망 없이 이동 노드들 끼리 통신을 할 수 있는 이동 에드 혹 네트워크에서, 소스 노드에서 목적지 노드로 데이터를 전송하기 위한 최적 경로 결정 장치에 있어서, 상기 데이터를 전송하기 위해 요구되는 필요 전력량을 산출하는 요구 전력 계산기와, 상기 산출된 필요 전력량 정보를 포함한 경로 탐색 메시지에 대한 응답으로 상기 목적지 노드로부터 경로 설정 응답 메시지를 수신하고, 상기 수신된 경로 설정 응답 메시지를 참조하여 최적의 경로를 결정하는 최적 경로 선택기를 포함함을 특징으로 한다.The apparatus of the present invention for achieving the above object; In a mobile ad hoc network capable of communicating between mobile nodes without a fixed base network, an optimal path determining apparatus for transmitting data from a source node to a destination node, the apparatus for calculating an amount of power required to transmit the data An optimum path for receiving a path setting response message from the destination node in response to a required power calculator and a path search message including the calculated required power amount information, and determining an optimal path with reference to the received path setting response message; And a selector.

이하 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. 하기에는 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, a detailed description of a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본 발명은 통신이 시작될 때 경로를 구성하는 상술한 리-엑티브(Re-active 또는 On-demand) 방식을 기반으로 하며, 후술하는 본 발명에 따른 에드 혹 네트워크에서의 데이터 전송을 효율적이고 신뢰성 있게 구현하기 위하여 구체적으로 하기 방법들을 제안한다.The present invention is based on the above-described Re-active (On-demand) scheme of configuring a path when communication is started, and implements data transmission in the ed hoc network according to the present invention described below efficiently and reliably. Specifically, the following methods are proposed.

1. 각 이동 노드의 잔여 전력(Residual Power)을 고려한 경로의 탐색 방법.1. A method of searching for a path in consideration of residual power of each mobile node.

2. 잔여 전력이 충분한 노드들로 구성된 경로를 통한 패킷의 전달로 경로의 생존성 증대.2. Increased path survivability by forwarding packets through a path made up of nodes with sufficient residual power.

3. 효율적인 경로 계산 비용 관계식을 이용하여 전력 및 이동 노드의 이동성을 고려한 최적 경로의 선택 방법.3. Efficient Path Computation A method of selecting optimal paths considering power and mobility of mobile nodes using cost relations.

4. 데이터 전송 중 발생할 수 있는 에러에 효과적으로 대응할 수 있는 경로의 관리 방법.4. A method of managing paths that can effectively cope with errors that may occur during data transmission.

5. 링크 단절(Link-break)에 대비한 다중 경로의 확보 방법.5. How to secure multiple paths in case of link break.

6. GPS를 이용한 자신의 위치 확인과, 이동성 예측으로 네트워크에 신뢰성 제공 방법.6. How to provide reliability to the network through GPS positioning and mobility prediction.

본 발명을 설명하기에 앞서 먼저 설명에 사용되는 주요 용어와 그 의미를 정의하면 다음과 같다.Before describing the present invention, the main terms used in the description and their meanings are defined as follows.

- 이동 에드 혹 네트워크(Mobile Ad-hoc Networks) : 고정된 기반망(Base Station) 없이 이동 노드들끼리 상호 협동적으로 통신을 할 수 있는 네트워크.Mobile Ad-hoc Networks: A network that allows mobile nodes to communicate cooperatively with each other without a fixed base station.

- 이동 노드(Mobile Node), 통신 노드(Node) : 이동성이 용이하고, 라우팅 기능이 포함 된 통신기기이며, 에드 혹 네트워크에서 통신 기능을 수행하는 장치.-Mobile Node, Communication Node: A device that is mobile and includes a routing function, and performs a communication function in an ed hoc network.

- 순서 번호(Sequence Number) : 각 이동 노드에서 일정 시간 간격으로 만들어 내는 번호로서, 이를 이용하여 새로운 정보를 구별하고, 전달된 메시지의 중복, 라우팅 루프를 피할 수 있다.Sequence Number: A number generated by each mobile node at regular time intervals. The sequence number can be used to distinguish new information and to avoid duplicate message routing and routing loops.

- 시작 노드(Source Node) : 데이터를 전송 하려는 주체 노드이며 출발점이 된다.-Source Node: It is the subject node to transmit data and becomes the starting point.

- 목적지 노드(Destination Node) : 데이터를 받은 노드이며 목적지가 된다.-Destination Node: The node that received the data and becomes the destination.

- 링크 단절(Link-break) : 각 노드에서 자신의 주변 노드와 통신을 하기 위한 경로 연결이 끊어진 경우.Link-break: When each node loses its path connection to communicate with its neighbors.

- RREQ(Route Request) 메시지: AODV, DSR 프로토콜에서 경로를 탐색하기 위한 정보를 포함한 메시지.-Route Request (RREQ) message: A message containing information for searching a route in AODV and DSR protocols.

- RREP(Route Reply) 메시지 : 소스 노드의 RREQ를 받은 목적지 노드가 응답 시 사용하는 메시지.-RREP (Route Reply) message: A message used by the destination node in response to the RREQ of the source node.

- 라우팅 테이블(Routing-Table), 노드 정보 테이블 : 각 노드에서 유지하는 네트워크에 대한 정보를 담은 테이블.Routing-Table, Node Information Table: A table containing information about the networks maintained by each node.

또한, 본 발명의 구현을 위하여 새로 정의되어야 할 3가지 제어 메시지들은 다음과 같다.In addition, three control messages to be newly defined for the implementation of the present invention are as follows.

- 경로 탐색 메시지(PCRRQ(Power Constraint Route Requet) 메시지) : 본 발명에서 경로를 탐색하기 위한 정보를 담은 제어 메시지.Route search message (PCRRQ (Power Constraint Route Requet) message): Control message containing information for searching the route in the present invention.

- 경로 설정 응답 메시지(PCREP(Power Constraint Route Reply) 메시지) : 경로를 탐색하기 위해 소스 노드에서 전송한 상기 PCRRQ 메시지에 대한 목적지 노드의 응답 메시지.Routing reply message (PCREP (Power Constraint Route Reply message)): a response message of a destination node to the PCRRQ message sent from a source node to search for a route.

- 에러 발생 메시지(RERR(Route Error) 메시지) : 데이터 전송 중 발생할 수 있는 에러 상황에 대한 경고 및 보고 메시지.-Error occurrence message (RERR (Route Error message)): Warning and report message about error situation that may occur during data transmission.

본 발명은 소스 노드에서 목적지 노드까지 생성할 수 있는 모든 노드들 중에서 가장 전력 효율이 좋은 경로를 선택하기 위하여 각 이동 노드들의 잔여 전력량을 고려하여 경로를 설정한다. 따라서, 상기 소스 노드는 목적지 노드로 상기에서 정의한 PCRRQ 메시지를 전송하는 과정에서 경유하는 모든 이동 노드들에 대해 잔여 전력량을 비교한다.The present invention sets the path in consideration of the remaining power amount of each mobile node in order to select the most power efficient path among all nodes that can be generated from the source node to the destination node. Accordingly, the source node compares the amount of remaining power for all mobile nodes passing through the PCRRQ message defined above to the destination node.

또한, 목적지 노드로부터 소스 노드로 상기 PCRRQ 메시지에 대한 응답 메시지인 PCREP 메시지를 전송할 때, 경유하는 각 이동 노드들에 대해 잔여 전력에 관한 정보 및 이동 예측 시간에 대한 정보를 파악하여, 각 경로별 최소 잔여 전력 정보 및 최소 이동 예측 시간 정보를 업데이트 한다.In addition, when transmitting a PCREP message, which is a response message to the PCRRQ message from the destination node to the source node, the information on the remaining power and the information on the estimated movement time for each mobile node to pass through to determine the minimum for each path The remaining power information and the minimum movement prediction time information are updated.

상기 소스 노드는 각 경로별로 수신된 복수의 PCREP 메시지들로부터 후술하는 계산식을 이용하여 경로 비용을 산출하고, 상기 산출된 경로 비용에 따라 최적의 경로를 선택하게 된다.The source node calculates a path cost from a plurality of PCREP messages received for each path by using a calculation formula described below, and selects an optimal path according to the calculated path cost.

한편, 상기 최적의 경로가 설정된 이후에라도, 상술한 바와 같이 각 이동 노드의 잔여 전력 부족 및 노드의 이동으로 인해 경로의 상황이 좋지 않을 경우 상기 RERR 메시지를 통해 최적의 경로를 재설정 하도록 구현한다.On the other hand, even after the optimal path is established, as described above, if the situation of the path is not good due to the lack of remaining power of each mobile node and the movement of the node, the optimal path may be reset through the RERR message.

이하, 상술한 본 발명에 따른 방법들을 각 항목별로 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the above-described methods according to the present invention will be described in detail for each item.

<이동 노드의 요구사항 및 에너지 모델><Requirements and Energy Models for Mobile Nodes>

본 발명에 따른 전력 효율과 전송 신뢰성을 향상시키기 위한 기술을 구현하기 위하여 데이터 전송을 하는 각 이동 노드들은 자신의 잔여 전력에 대한 정보를 알 수 있고, 자신의 물리적인 위치 정보를 알 수 있는 GPS(Global Positioning System)를 가지고 있어야 한다.In order to implement a technology for improving power efficiency and transmission reliability according to the present invention, each mobile node that transmits data can know information about its remaining power and can know its physical location information. Have a Global Positioning System.

도 1은 본 발명에 따른 이동 에드 혹 네트워크에서 경로 탐색 메시지를 목적지 노드로 전달하는 과정을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동 에드 혹 네트워크에서의 무선 통신 단말 장치의 구성을 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating a process of delivering a route discovery message to a destination node in a mobile ed hoc network according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a wireless communication terminal device in a mobile ed hoc network according to an embodiment of the present invention. The figure shown.

상기 도 1 및 도 2를 참조하면, 먼저, 통신을 시작하고자 하는 소스 노드(100)는 우선 자신의 목적지별 경로 정보 데이터베이스(220)에 데이터를 보낼 목적지에 대한 경로 정보가 있는지 검색한다. 검색 후 유효한 정보가 없으면 처리해야 할 데이터의 크기에 따른 필요 에너지를 소스 노드(100)내의 요구 전력 계산기(240)를 통해 하기 <수학식 1>과 같은 방법으로 계산한다.1 and 2, first, a source node 100 that wants to start a communication first searches for route information on a destination to which data is to be sent to its destination-specific route information database 220. If there is no valid information after the search, the required energy according to the size of the data to be processed is calculated through the required power calculator 240 in the source node 100 as shown in Equation 1 below.

여기서 는 처리해야 할 패킷의 크기이고, 는 무선 랜 카드에서 소모하는 전력이며, BW는 대역 폭(Bandwidth)다. 소스 노드(100)는 상기 <수학식 1>을 이용해서 각 이동 노드에서 필요한 에너지를 정한다.here Is the size of the packet to be processed, Is the power consumed by the WLAN card, and BW is the bandwidth. The source node 100 determines the energy required at each mobile node using Equation 1 above.

그런 다음, 본 발명에서는 데이터 패킷의 송신 시 거리에 따른 전력 제어를 수행하기 위해 하기 <수학식 2>를 사용한다.Then, in the present invention, Equation 2 is used to perform power control according to the distance at the time of transmission of the data packet.

상기 <수학식 2>에서 k는 통신 환경에 따른 감쇄율, d는 노드간 거리를 나타내며, ??는 환경에 따른 인자로서 2∼4의 값을 가진다. 상기 <수학식 1>과 <수학식 2>를 사용해서 k를 구한 후 거리에 따른 전력 제어를 수행한다. 한편, 데이터를 수신 및 처리 할 경우는 송신 에너지 비해 소모 에너지가 작게 필요하므로 약 1/50 의 수준의 에너지를 데이터 수신 및 처리에너지 로 한다.In Equation 2, k represents attenuation rate according to a communication environment, d represents a distance between nodes, and ?? has a value of 2 to 4 as a factor according to the environment. After k is calculated using Equations 1 and 2, power control according to distance is performed. On the other hand, when receiving and processing data, energy consumption is required to be about 1/50, because energy consumption is smaller than transmission energy. Shall be.

따라서, n개의 패킷을 전송하는 데 각 노드당 필요한 에너지는 하기 <수학식 3>과 같이 된다.Therefore, the energy required for each node to transmit n packets is expressed by Equation 3 below.

데이터를 전송하고자 하는 소스 노드(100)는 상기 <수학식 3>에 의해 값을 정한 후 소스 노드로부터 전송되는 경로 탐색 메시지(즉, PCRRQ 메시지)에 상기 값을 기록하게 된다.The source node 100 to which data is to be transmitted is represented by Equation 3 above. After determining the value, the value is recorded in the path discovery message (ie, PCRRQ message) transmitted from the source node.

<데이터 전송 경로의 탐색 과정><Exploring Process of Data Transfer Path>

본 발명은 이동 노드의 에너지를 효율적으로 사용하기 위해 후술하는 기능을 수행한다.The present invention performs the function described below in order to use the energy of the mobile node efficiently.

통신 경로를 탐색하고자 하는 소스 노드는 요구 전력량(REQp)을 상기 <수학식 1>을 통해 계산한 후 경로를 탐색하기 위해 생성시키는 PCRRQ(Power Constraint Route Request) 메시지의 필드(110)에 기록한다.The source node that wants to search the communication path calculates the required power quantity (REQ p ) through Equation 1 and then generates a power constraint route request (PCRRQ) message to generate the path. Write to field 110.

한편, 본 발명에 따른 상기 PCRRQ 메시지는 하기 <표 1>과 같은 형태로 구성할 수 있다.On the other hand, the PCRRQ message according to the present invention can be configured in the form as shown in Table 1 below.

패킷 필드Packet field 설명Explanation TypeType Packet Type 1 : PCRRQPacket Type 1: PCRRQ REQp REQ p 각노드에서 전체 데이터 처리를 위해 필요한 전력양 요구값The amount of power required for the entire data processing on each node Hop CountHop count 출발지 노드와 목적지 노드간의 홉 수Number of hops between source and destination nodes PCRRQ IDPCRRQ ID PCRRQ를 발생시킨 일련번호(중복 수신 확인)Serial number that generated the PCRRQ (duplicate acknowledgment) Destination IP AddressDestination IP Address PCRRQ가 도달해야 할 목적지 노드의 주소Address of the destination node that the PCRRQ should reach Destination Sequence NumberDestination Sequence Number 목적지 노드에서 PCREP를 발생시킨 일련번호Serial number that issued PCREP at the destination node Source IP AddressSource IP Address PCRRQ를 생성시킨 노드의 주소Address of the node that generated the PCRRQ Source Sequence NumberSource Sequence Number 출발지 노드에서 PCRRQ를 발생시킨 일련번호Serial number that generated the PCRRQ at the source node

상기 <표 1>과 같이 생성된 PCRRQ 메시지에서 PCRRQ ID는 최근에 사용된 값에 1을 증가한 값을 사용한다. 그리고, 소스 노드(100)는 자신의 주변 이동 노드들에게 상기 PCRRQ 메시지를 전송(120)하게 된다. 상기 PCRRQ 메시지의 헤더에 덧붙여져서 해당 메시지의 수명을 나타내는 TTL(Time To Live) 값은 네트워크의 크기에 따라 달라지는데, 본 발명에서는 경로 발견 절차 시 각 노드의 전력지원 여부를 검색해야하고, 이동 노드 수와 거리에 따른 다중 홉 전송의 효과를 얻기 위해 기존의 on-demand 방식에 비해 TTL 값을 크게 하는 것이 바람직하다.In the PCRRQ message generated as shown in Table 1, the PCRRQ ID uses a value increased by 1 from a recently used value. In addition, the source node 100 transmits the PCRRQ message to its neighboring mobile nodes (120). In addition to the header of the PCRRQ message, the TTL (Time To Live) value indicating the lifetime of the message varies depending on the size of the network. In the present invention, the node must search for power support of each node in the path discovery procedure, and the number of mobile nodes. In order to obtain the effect of multi-hop transmission according to the distance and distance, it is desirable to increase the TTL value compared to the conventional on-demand method.

상기 PCRRQ 메시지를 수신한 이웃 노드들은 상기 PCRRQ ID 와 소스 노드의 주소를 비교해서 중복으로 수신된 메시지인지 여부를 결정한다. 만약 중복된 메시지라면 폐기시킨다. 한편, 수신된 상기 PCRRQ 메시지가 새로운 정보이면 PCRRQ의 요구 전력량과 자신의 잔여 전력량을 비교해 본다. 만약, 자신의 잔여 전력량이 요구 전력 보다 크면(130) 자신을 지원 가능한 노드로 정하고 상기 PCRRQ 메시지를 자신의 이웃 노드로 계속하여 재 전송한다. 만약 자신의 잔여 전력량이 요구 전력량을 만족하지 못하면(140) 상기 PCRRQ 메시지는 폐기시킨다.The neighbor nodes receiving the PCRRQ message compare the PCRRQ ID with the address of the source node to determine whether the message is a duplicate message. If the message is a duplicate, discard it. On the other hand, if the received PCRRQ message is new information, it compares the required power amount of the PCRRQ and its own remaining power amount. If the remaining amount of power is greater than the required power (130), it determines itself as a supportable node and continues to retransmit the PCRRQ message to its neighbor node. If the remaining power amount does not satisfy the required power amount (140), the PCRRQ message is discarded.

종래의 경로 탐색 과정은 전체 이동 노드들의 전력을 고려하지 않고, 모든 노드들을 통해 목적지 노드(160)까지 경로 탐색 메시지를 보내는 경우가 많았다. 그러나, 상술한 바와 같이 본 발명에서 제안하는 경로 탐색 과정은 안정적인 전력량 지원이 가능한 노드만 계속 메시지를 보내므로 사용 전력과 불필요한 제어 패킷의 흐름을 줄일 수 있다.In the conventional path search process, the path search message is sent to the destination node 160 through all nodes without considering the power of all mobile nodes. However, as described above, in the path discovery process proposed by the present invention, only nodes capable of supporting stable amount of power continue to send a message, thereby reducing power consumption and unnecessary control packet flow.

<최적 경로 설정 응답 과정>Optimal routing response process

상술한 방법에 의해 상기 PCRRQ 메시지가 소스 노드(100)에서 출발하여 원하는 목적지 노드(160)에 도착하면 해당 목적지 노드(160)는 소스 노드(100)로 경로 설정 응답 메시지(즉, PCREP 메시지)를 보내야 한다. 따라서, 상기 PCRRQ 메시지를 받은 목적지 노드(160)는 소스 노드(100) 쪽에서 원하는 노드와 일치하는지 목적지 주소(160)를 비교하고, 만약 자신이 소스 노드(100)에서 원하는 목적지 노드(160)라면 PCREP(PCRRQ Route Reply) 메시지를 하기 <표 2>와 같이 생성시킨다.When the PCRRQ message arrives from the source node 100 and reaches the desired destination node 160 by the above-described method, the corresponding destination node 160 sends a routing response message (ie, a PCREP message) to the source node 100. Should send. Accordingly, the destination node 160 having received the PCRRQ message compares the destination address 160 with the desired node on the source node 100 side, and if it is the desired destination node 160 at the source node 100, PCREP A PCRRQ Route Reply message is generated as shown in Table 2 below.

패킷 필드Packet field 설명Explanation TypeType Packet Type 2 : PCREPPacket Type 2: PCREP Hop CountHop count 홉 수를 저장하는 공간(역 경로로 전달시 1씩 감소)Space to store hop count (decremented by 1 when forwarding to reverse path) Destination IP AddressDestination IP Address PCREP를 생성한 노드의 주소Address of node that created PCREP Destination Sequence NumberDestination Sequence Number 목적지 노드에서 PCREP를 발생시킨 일련번호Serial number that issued PCREP at the destination node Source IP AddressSource IP Address PCREP를 수신해야 할 소스 노드의 주소Address of the source node to receive PCREP Min (RESp)Min (RESp) PCREP가 전달되면서 얻어진 잔여 전력에 관한 정보(Minimum Residual Power)Information on residual power obtained as PCREP is delivered Min (PLT)Min (PLT) PCREP가 전달되면서 얻어지는 이동 예측 시간 정보(Minimum Position Life Time)Minimal Position Life Time Obtained by PCREP Delivery Position(x,y)Position (x, y) 이동 노드의 물리적인 위치(매번 바뀜)Physical location of the mobile node (changes each time) Path RecordPath record 역 경로를 통해 얻어진 경유 노드들의 정보(각 노드에서 추가)Information of the passthru nodes obtained through the reverse route (added at each node) DistanceDistance PCREP가 오면서 얻는 각 노드들 간의 거리(각 노드에서 추가)The distance between each node that PCREP gets (added by each node)

이때, 목적지 일련번호(Destination Sequence Number)는 현재 자신의 값에 1을 증가시킨 후 다시 역 경로를 통해 소스 노드 쪽으로 전달한다. 상기 PCREP 메시지는 역 경로를 통해 전달되면서 최적 경로를 선택하는 관계식에 필요한 자료를 모으는 역할을 수행한다.At this time, the destination sequence number is increased by 1 to its current value and then transferred back to the source node through the reverse path. The PCREP message plays a role of collecting data necessary for a relation that selects an optimal path while passing through a reverse path.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 PCREP 메시지가 역 경로를 통해 최적 경로설정을 위한 정보를 모으는 과정을 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating a process in which a PCREP message collects information for optimal path setting through a reverse path according to an embodiment of the present invention.

상기 도 4를 참조하면, 상기 목적지 노드(160)로부터 PCREP 메시지가 소스 노드(100)로 전송될 때, 경유하는 각 이동 노드들(410, 420, 430 및 440)에서는 상기 최적 경로를 선택하는 관계식에 필요한 자료를 수집 및 업데이트하게 된다.Referring to FIG. 4, when the PCREP message is transmitted from the destination node 160 to the source node 100, each mobile node 410, 420, 430, and 440 passing through selects the optimal path. Collect and update materials needed for.

이때, 상기 PCREP 메시지가 전송되면서 수집하는 자료는 하기와 같다.At this time, the data collected while the PCREP message is transmitted is as follows.

(1) PCREP 메시지가 역 경로로 전달되면서 각 노드는 자신이 가지고 있는 정보를 참조하여 수신된 PCREP 패킷의 잔여 전력 필드와 이동 예측 시간 필드의 값이 자신의 측정값보다 크면 자신의 값으로 갱신한다. 따라서 소스노드로 되돌아온 PCREP의 두 필드에는 경로상의 노드들 중 가장 작은 잔여전력 및 이동 예측 시간(PLT)을 가지는 노드의 값이 기록된다. 상기와 같이 가장 작은 값을 기록하는 이유는 구성된 경로의 수명은 해당 값이 제일 작은 노드가 결정적인 영향을 주기 때문이다. (1) As the PCREP message is transmitted in the reverse path, each node updates its own value if the values of the remaining power field and the estimated movement time field of the received PCREP packet are larger than their own measurements, referring to the information they have. . Therefore, in the two fields of the PCREP returned to the source node, the value of the node having the smallest remaining power and the movement prediction time PLT among the nodes on the path is recorded. The reason why the smallest value is recorded as described above is because the lifetime of the configured path has a decisive influence on the node having the smallest value.

(2) 각 노드의 이동 예측 시간(PLT)값은 GPS 정보와 하기 <수학식 4>로 구할 수 있다.(2) The movement prediction time (PLT) value of each node may be obtained by using GPS information and Equation 4 below.

상기 <수학식 4>에서 V는 이동 노드의 이동 속도로서, 과거의 이동성 경향으로 얻을 수 있다. S 값은 현재 라우팅 테이블 경로를 구성하는 노드들 중 자신의 무선 랜 전파 도달 거리와 주변 노드와의 거리의 차를 이용하여 도 2의 이동 예측 시간 측정기(234)에서 하기 <수학식 5>를 이용하여 산출한다.In Equation 4, V is a moving speed of the mobile node, and can be obtained as a past mobility tendency. The S value is represented by Equation 5 in the movement prediction time meter 234 of FIG. 2 by using a difference between a WLAN propagation reach distance and a neighboring node among nodes constituting the current routing table path. To calculate.

상기 <수학식 5>에서 는 무선 랜 전파도달 거리이고, 는 두 노드간의 거리이다. 한편, 상기 두 노드간의 거리 는 하기 <수학식 6>에 의해 산출된다.In Equation 5 above Is a WiFi radio range, Is the distance between two nodes. Meanwhile, the distance between the two nodes Is calculated by Equation 6 below.

상기 <수학식 6>은 두 이동 노드 의 거리를 구하는 식이다. 상기 거리 측정은 제어부(230)의 노드간 거리 측정기(233)를 이용해서 구한다. 본 발명에서는 이와 같이 정보를 획득하는 과정을 통해 최적의 경로를 선택하는데 필요한 정보를 얻어내는 과정을 수행하게 된다.Equation 6 represents two mobile nodes Wow Find the distance of. The distance measurement is obtained using the inter-node distance measurer 233 of the controller 230. In the present invention, a process of acquiring information necessary for selecting an optimal path through the process of acquiring information is performed.

상기 도 4에서는 이동 노드 E(440)에서 RESP가 40이고, PCREP 메시지에 포함된 Min(RESP)가 50 이므로, 상기 Min(RESP)가 40으로 수정된다. 동일한 방법에 의해 상기 PCREP 메시지가 이동 노드 D(430), 이동 노드 C(420), 이동 노드 B(410)를 거쳐 소스 노드로 전송되면, 상기 PCREQ 메시지에 포함된 Min(RESP) 및 Min(PLT) 값은 각각 40 및 30으로 결정된다. 또한, 상기 각 이동 노드들을 경유할 때마다 각 이동 노드들 간의 거리 정보가 추가된다.In FIG. 4, since RES P is 40 at the mobile node E 440 and Min (RES P ) included in the PCREP message is 50, the Min (RES P ) is modified to 40. In the same manner, when the PCREP message is transmitted to the source node via the mobile node D 430, the mobile node C 420, and the mobile node B 410, Min (RES P ) and Min (included in the PCREQ message are transmitted. PLT) values are determined to be 40 and 30, respectively. In addition, distance information between each mobile node is added whenever passing through the mobile nodes.

<최적 경로 설정을 위한 비용 계산 방법><Method of Calculating Cost for Optimal Path Setting>

본 발명에서는 최적의 경로를 설정하기 위한 후술하는 비용 계산 관계식을 사용한다. 기존의 On-demand 방식의 프로토콜에 의한 최적 경로 선택 방법은 최단 홉 또는 최단 거리 및 응답시간을 주로 고려해서 결정했다. 하지만 이와 같은 방법은 이동 노드의 전력 수명과 이동성에 대한 고려사항이 작아 데이터 전송 중 에러의 발생가능성이 높다. 따라서, 본 발명에서는 하기 <수학식 7>에 따라 경로 비용을 산출함으로서 최적 경로를 선택하게 된다.In the present invention, a cost calculation relation described below for setting an optimal path is used. The optimal path selection method based on the existing on-demand protocol was decided mainly considering the shortest hop or shortest distance and response time. However, such a method has a high possibility of generating an error during data transmission because of low consideration of power life and mobility of the mobile node. Therefore, in the present invention, the optimal route is selected by calculating the route cost according to Equation 7 below.

상기 <수학식 7>은 본 발명에서 최적의 경로를 설정하기 위해 사용하는 식이다. 위 알고리즘은 도 2의 최적 경로 선택기(250)를 통해서 구해진다. h는 경로의 홉 수이고, 는 각 요소의 단위가 일치하지 않기 때문에 서로의 비중을 맞추기 위한 가중치 값이다. 상기 ??값은 사용자가 임으로 부여가 가능하다.Equation 7 is an equation used to set an optimal path in the present invention. The above algorithm is obtained through the optimal path selector 250 of FIG. h is the number of hops in the path, Is a weight value to match the weight of each other because the unit of each element does not match. The ?? value can be given by the user.

상기 <수학식 7>의 경로 비용 산출은 상기 도 2의 최적 경로 선택기(250)에서 산출되며, 각 항들의 계산은 도 3의 각 계산 모듈에서 수행된다.The path cost of Equation 7 is calculated by the optimal path selector 250 of FIG. 2, and the calculation of each term is performed by each calculation module of FIG. 3.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이동 에드 혹 네트워크에서 무선 통신 단말 장치의 최적 경로 선택기 구조를 나타낸 도면이다.FIG. 3 is a diagram illustrating an optimal path selector structure of a wireless communication terminal device in a mobile ed hoc network according to an embodiment of the present invention.

상기 <수학식 7>에서 첫번째 항인 분분은 전송 홉 수와 노드 간 거리에 따른 소모 에너지를 구하는 식이다. 상기 계산은 노드 소모 에너지 계산기(310)를 통해 구해진다. 상기 계산식은 거리에 따른 패킷 당 전송에너지와 각 노드에서 하나의 패킷을 받을 때 처리하는 에너지 계산 부분으로 이루어진다. 따라서, 상기 계산은 PCRRQ 메시지의 응답으로 온 PCREP 메시지의 각 노드간 거리 정보와 홉 수를 기준으로 판단한다. 한편, 상기 계산된 값은 작은 값을 가질수록 패킷 전송 시 소모 전력량이 작다. 본 발명에서 상기와 같은 방법으로 전송 전력을 정하는 것은 다중 홉 효과와 거리에 따른 전력제어의 효과를 얻기 위한 것이다.In Equation 7, the first term The minutes are obtained by calculating the energy consumption according to the number of transmission hops and the distance between nodes. The calculation is obtained through the node consumption energy calculator 310. The above formula consists of the transmission energy per packet according to the distance and the energy calculation part to process when receiving one packet at each node. Therefore, the calculation is determined based on the distance information and the number of hops between the nodes of the PCREP message in response to the PCRRQ message. Meanwhile, the smaller the calculated value is, the smaller the power consumption is during packet transmission. In the present invention, the transmission power is determined by the above-described method to obtain the effect of the multi-hop effect and the power control according to the distance.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 다중 홉 전송을 통한 전력 절감 효과를 나타낸 도면이다.5 is a view showing the power saving effect through multi-hop transmission according to an embodiment of the present invention.

상기 도 5를 참조하면 A 경로(510)를 통해서 패킷을 전송할 때 의 소비 전력을 상기 <수학식 1>을 통해 구하면 의 전력을 소비하고, B 경로(520)를 통해서 전송하면 의 전력을 소비한다. 따라서, 동등한 수준의 거리이지만 상당한 에너지 소모의 차이를 보인다. 물론 경로를 구성하는 노드수의 증가로 상기 값이 커지지만 전송 시 얻어지는 이득에 비하면 큰 영향을 줄만한 값은 아니다.Referring to FIG. 5, the power consumption when transmitting a packet through the A path 510 is obtained through Equation 1. Power consumption and transmit over the B path 520 Consumes power. Thus, there is an equivalent distance but a significant difference in energy consumption. Of course, the increase in the number of nodes constituting the path Although the value increases, it is not a value that has a big effect on the gain obtained during transmission.

한편, 상기 <수학식 7>의 두번째 항인 은 선택된 경로의 전력 수명을 판단하기 위한 요소이다. 상기 값은 전력 수명 예측 계산기(320)를 통해서 구해진다. 상기 결과 값은 클수록 해당경로 잔여 전력 측면에서 여유가 있음을 의미한다. 여기서 상기 는 과도한 잔여 전력 값을 가지는 노드를 배제하기 위한 제한 값(ratio)이다.Meanwhile, the second term of Equation 7 Is an element for determining the power life of the selected path. The value is obtained through the power life prediction calculator 320. The larger the result value, the more margin is there in terms of the remaining path power. Where above Is a limit to exclude nodes with excessive residual power values.

마지막으로 상기 <수학식 7>의 세 번째 항인 은 노드의 이동성을 예측하기 위한 부분이다. 이 값은 노드 이동성 예측 계산기(330)을 통해 구해진다. 이 기능의 사용 목적은 동적인 에드 혹 네트워크에서 노드의 이동성으로 인한 링크 단절과 이로 인해 발생하는 재 경로 설정횟수를 줄여 전력소비를 줄이고, 신뢰성 있는 전송을 하기 위한 것이다. 본 발명은 이 식을 이용해서 노드의 이동성으로 인한 링크의 단절을 최대한 줄일 수 있다. 한편, 상기 식의 는 다른 노드들에 비해 상대적으로 너무 큰 PLT값을 가지는 노드를 배제하기 위한 제한 값이다.Finally, the third term of Equation 7 Is the part for estimating the mobility of the node. This value is obtained through the node mobility prediction calculator 330. The purpose of this feature is to reduce power consumption and reduce transmissions by reducing the number of re-links caused by the mobility of nodes in a dynamic ed-hoc network, resulting in reliable transmission. By using this equation, the present invention can minimize the disconnection of the link due to the mobility of the node. On the other hand, of the above formula Is a limit value for excluding a node having a PLT value that is relatively too large compared to other nodes.

상술한 <수학식 7>을 이용해서 각 경로 별로 전체 합을 구하면 1개 이상의 경로들의 비용을 계산할 수 있다. 상기 산출된 결과 값은 작은 값을 가질수록 유리하다. 따라서, 소스 노드는 최적 경로 선정기(340)에서 계산된 비용 값들에 의해 선정하고, 가능한 경로들에 대해 최적 조건을 가지는 순서대로 정렬하여 목적지별 경로 정보 데이터베이스(220)에 기록하고 제일 먼저 선택된 경로를 통해 패킷을 목적지로 보낸다. 이와 같은 비용 계산을 통해 소스 노드는 안정적인 통신을 하기위한 1개 이상의 경로를 확보한다. 이 경로들은 링크 단절의 발생이나 예상 시 우회 경로로 사용하게 된다.Using Equation 7, the total sum for each path can be used to calculate the cost of one or more paths. The calculated result value is advantageous to have a small value. Therefore, the source node is selected by the cost values calculated by the optimal route selector 340, sorted in order of having the optimum conditions for the possible routes, and recorded in the route information database 220 for each destination, and the first selected route. Send the packet to the destination via. This cost calculation allows the source node to have one or more paths for stable communication. These paths are used as bypass paths when link breaks occur or are expected.

<경로 관리 절차><Path management procedure>

이동 에드 혹 네트워크는 주로 무선망에서 동적으로 네트워크가 구성되기 때문에 링크의 단절이 빈번하게 일어난다. 링크 단절의 발생 요인으로는 노드의 이동성, 잔여 전력부족으로 인한 데이터 전송 불가 등이 있다. 이로 인해 전송된 패킷의 손실과 재 경로 설정으로 인한 지연 시간이 발생하고 필요 없는 전력 소비가 발생한다. 본 발명에서는 에러 발생에 더욱 효과적으로 대처하기 위해 기존의 Re-active 방식의 경로 관리 메커니즘에 새로운 기능을 추가했고, 경로 탐색 시 얻어지는 우회 경로를 이용해서 전력 효율향상과 신뢰성 있는 전송을 제공한다.Mobile ED hoc networks often have a broken link because the network is dynamically configured in a wireless network. The causes of link disconnection include node mobility and inability to transmit data due to lack of residual power. This results in delays due to lost packets and rerouting and unnecessary power consumption. The present invention adds a new function to the existing Re-active path management mechanism to more effectively cope with the occurrence of errors, and provides power efficiency improvement and reliable transmission by using the bypass path obtained during path search.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 RERR 메시지와 이를 수신한 노드의 에러 복구 절차를 나타낸 도면이다.6 is a diagram illustrating an RERR message and an error recovery procedure of a node that receives the RERR message according to an embodiment of the present invention.

상기 도 6을 참조하면, 본 발명에서 수행하는 경로 관리는 데이터를 전송하면서 주기적으로 각 이동노드자신의 잔여 전력과 GPS 정보를 이용한 이동성을 예측하면서 링크 단절 예측에 대한 에러 메시지(RERR)을 발생 시키는 경우와 주기적으로 자신의 주변 노드와의 연결 상태를 확인하면서 예고 없이 발생한 링크 단절에 대한 RERR을 발생하는 경우의 두 가지 기술을 사용한다. 이 기능은 전송 에러 관리기(235)를 통해 구현된다.Referring to FIG. 6, the path management performed in the present invention generates an error message (RERR) for link disconnection prediction while periodically predicting mobility using the remaining power of each mobile node and GPS information while transmitting data. In this case, two techniques are used to check the connection status with its own peripheral nodes and to generate RERR for link disconnection. This function is implemented through the transmission error manager 235.

한편, 상기 RERR 메시지는 하기 <표 3>과 같이 구성할 수 있다.Meanwhile, the RERR message can be configured as shown in Table 3 below.

패킷 필드Packet field 설명Explanation TypeType Packet Type 3 : Route Error Report(RERR)Packet Type 3: Route Error Report (RERR) Error의 종류(2진 Flag)Type of Error (Binary Flag) 00:해당 Node Power 부족 예상01:이동성 때문에 경로의 Break가 예상10:예고 없는 경로단절(Link-Break)발생00: Expect lack of node power 01: Expected break of path due to mobility 10: Link-Break occurred without notice Destination CountDestination count 도달할 수 없는 노드의 수The number of unreachable nodes Out Node IP AddressOut Node IP Address 도달할 수 없는 노드의 주소Address of unreachable node Out Node Destination Sequence NumberOut Node Destination Sequence Number 도달할 수 없는 노드의 일련번호Serial number of unreachable node

첫째로 상기 RERR 메시지가 발생하는 상황은 현재 경로는 유지된 상태에서 발생하는 경우(620)이다. 이 경우는 에러의 발생이 일어나기 전에 미리 에러 메시지를 발생시켜 소스 노드에서 다음 패킷 전송 시 대체 경로를 사용하게 만드는 것이다. 이때, 에러는 2가지의 2진 Flag(즉, 00, 01)로 RERR 패킷에 표기한 후 소스 노드 쪽으로 보내지게 된다. 00 Flag는 해당 노드의 잔여 전력의 부족 예측이다. 본 발명에서는 이동 노드들이 자신의 잔여 전력을 예측할 수 있기 때문에 이 기능이 가능하다. 또한, 이동 에드 혹 망은 홉 대 홉으로 구성되었기 때문에, 여러 노드들이 자신을 중간 경유 노드로 사용할 수 있다.First, the situation where the RERR message occurs is a case where the current path is maintained (620). In this case, an error message is generated before the error occurs so that the source node uses an alternate path for the next packet transmission. At this time, an error is indicated in two RERR packets with two binary flags (ie, 00, 01) and sent to the source node. 00 Flag is a prediction of the lack of remaining power of the node. This function is possible in the present invention because the mobile nodes can predict their remaining power. In addition, since the mobile ed hoc network is composed of hop-to-hop, several nodes can use themselves as intermediate intermediary nodes.

한편, 초기 경로 탐색 시 요구 전력에 만족해도, 다른 소스 노드가 자신을 중간 경유 노드로 사용한다면 잔여 전력이 부족해질 수 있다. 이 때에는 잔여 전력 부족이 예상되는 노드에서 RERR을 발생시켜서 자신의 소스 노드 방향의 상위 노드로 전달한다. 이를 받은 상위 노드는 소스 노드 쪽으로 계속 RERR 메시지를 보낸다.On the other hand, even when the required power is satisfied during the initial path search, remaining power may be insufficient if another source node uses itself as an intermediate pass node. At this time, RERR is generated at the node where the remaining power shortage is expected and transferred to the higher node toward its source node. The parent node receives this and continues to send RERR messages to the source node.

01 Flag는 해당 노드의 이동성으로 인해 곧 인접 노드와의 통신 전파 반경을 벗어나 링크가 단절될 것에 대한 경고이다. 이 값은 비용 계산식 계산 중 PLT 와 같은 개념이다.01 Flag is a warning that the link will be disconnected soon beyond the communication propagation radius with neighbor nodes due to the mobility of the node. This value is the same concept as PLT during cost calculation.

한편, 소스 노드는 PCREP를 통해 현재 사용 중인 경로의 최소 이동 예측 시간을 알고 있지만, 보고 되지 않은 노드 또는 초기에 보고 되었던 노드가 갑자기 전파 반경을 벗어나 링크 단절이 생길 수 있다. 단절이 예상되는 해당 노드는 RERR의 에러 flag를 01 로 기록하고 소스 노드 쪽으로 에러 메시지를 보낸다. 이를 통해서 갑작스런 링크 단절로 인한 패킷의 손실을 막을 수 있다.On the other hand, although the source node knows the minimum travel prediction time of the path currently being used through PCREP, a node that is not reported or an initially reported node may suddenly go out of the propagation radius and a link break may occur. The node that is supposed to be disconnected records an error flag of RERR as 01 and sends an error message to the source node. This prevents the loss of packets due to sudden link breaks.

최종적으로 에러 메시지를 받은 노드는 RERR 메시지를 받을 때 까지 이미 전달된 패킷은 목적지 노드까지 잘 전달되었을 것이라고 판단하고 별도의 에러 복구 절차는 하지 않고, 자신이 알고 있는 우회 경로로 전송을 한다. 이 전에 소스 노드는 주기적으로 자신이 가지고 있는 우회 경로가 유효한지 확인하는 간단한 절차를 수행해야 한다. 만약 우회 경로가 유효하지 않으면 재 경로 탐색을 수행한다.Finally, the node that received the error message determines that the already delivered packet has been delivered to the destination node until the RERR message is received, and does not perform an error recovery procedure. Prior to this, the source node must periodically perform a simple procedure to verify that its bypass path is valid. If the bypass path is not valid, re-search is performed.

두 번째 경우는 목적지 노드 방향 쪽으로 예상하지 못한 링크 단절이 생기는 경우(610)이다. 에러 감지는 각 노드가 자신의 하위 노드(목적지 노드 쪽)로 주기적인 확인메시지(beacon 시그널 사용가능)를 보냈을 때 회답 여부로 결정한다. 만약, 2회 이상 확인 메시지를 보내도 답이 오지 않으면 링크의 단절로 판단하고 RERR 메시지의 flag를 10으로 기록한 후 상 위 노드 쪽(소스 노드 방향)으로 RERR을 보낸다. 메시지를 받은 소스 노드는 송신 패킷의 오류복구 절차를 선택적으로 수행할 수 있으며, 확보한 우회 경로가 유효하면 우회 경로를 통한 새로운 전송을 한다.In the second case, an unexpected link break occurs toward the destination node (610). Error detection is determined by whether each node responds when it sends periodic confirmation messages (a beacon signal is available) to its subnodes (destination node side). If the answer is not answered even after sending the confirmation message more than two times, it is determined that the link is disconnected, the flag of the RERR message is recorded as 10, and the RERR is sent to the upper node (source node direction). The source node receiving the message can selectively perform the error recovery procedure of the transmission packet. If the obtained bypass path is valid, the source node performs a new transmission through the bypass path.

즉, 상기 도 6을 참조하면, 소스 노드(600)와 목적지 노드(601)간의 최적 경로가 경로 A(660)로 설정되었으나, 상기 경로 A(660)를 구성하는 중간 이동 노드들 중 하나의 노드에서 상술한 문제가 발생하여 630번 경로 또는 640번 경로에 신뢰도가 떨어지게 되므로 다음 최적 경로인 경로 B(670)를 최적 경로로 선택하여 전송한다.That is, referring to FIG. 6, although the optimal path between the source node 600 and the destination node 601 is set as the path A 660, one node of one of the intermediate mobile nodes constituting the path A 660. Since the above-described problem occurs and the reliability of the path 630 or the path 640 falls, the path B 670, which is the next optimal path, is selected and transmitted as the optimal path.

이하, 도 7 내지 도 10을 참조하여 본 발명에 따른 상술한 메시지 송수신 절차를 설명한다.Hereinafter, the above-described message transmission and reception procedure according to the present invention will be described with reference to FIGS. 7 to 10.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 최적 경로 설정을 통한 데이터 전송 절차를 나타낸 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a data transmission procedure through optimal path setting according to an embodiment of the present invention.

상기 도 7을 참조하면, 에드혹 네트워크를 통해 전송할 데이터가 발생(710)할 경우, 먼저 목적지 경로 정보가 있는지를 확인(720)한다.Referring to FIG. 7, when data to be transmitted through the ad hoc network is generated (710), first, whether there is destination route information is checked (720).

상기 확인 결과, 기 설정된 목적지 경로 정보가 있을 경우 상기 기 설정된 목적지 경로 정보에 따라 데이터를 전송(730)한다. 만약, 기 설정된 목적지 경로 정보가 없을 경우에는 상술한 본 발명에 따라 데이터 전송을 위한 최적의 목적지 경로 정보를 생성한다.As a result of the check, if there is preset destination route information, data is transmitted 730 according to the preset destination route information. If there is no preset destination route information, the optimal destination route information for data transmission is generated according to the present invention described above.

상기 최적의 목적지 경로 정보를 생성하기 위하여 소스 노드는 먼저 상술한 바와 같이 전송을 위한 필요 전력량을 계산(740)하게 된다. 상기 계산된 필요 전력량 정보를 포함하여 상기 <표 1>과 같은 경로 탐색 메시지를 생성(750)하고, 상기 생성된 경로 탐색 메시지를 주변 노드를 통해 목적지 노드로 전송(760)한다.In order to generate the optimal destination path information, the source node first calculates the required amount of power for transmission as described above (740). The path discovery message as shown in Table 1 is generated by including the calculated required amount of power information (750), and the generated path discovery message is transmitted to the destination node through the neighboring node (760).

상기 경로 탐색 메시지를 수신한 목적지 노드는 경로 설정 응답 메시지를 생성하여 상기 소스 노드로 전송한다. 상기 경로 설정 응답 메시지를 수신(770)한 상기 소스 노드는 상기 수신된 경로 설정 응답 메시지를 참조하여 최적 조건의 경로를 설정(780)하게 된다. 마지막으로 상기 소스 노드는 상기 설정된 최적 조건의 경로에 따라 데이터를 전송(790)하게 된다.The destination node receiving the route discovery message generates a route setup response message and transmits it to the source node. The source node receiving the path setting response message 770 sets the path of the optimal condition with reference to the received path setting response message (780). Finally, the source node transmits data 790 along the path of the set optimal condition.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 이동 노드에서 수신한 경로 탐색 메시지 처리 절차를 나타낸 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating a path discovery message processing procedure received by a mobile node according to an embodiment of the present invention.

상기 도 8을 참조하면, 상기 소스 노드 또는 주변 노드로부터 경로 탐색 메시지를 수신(810)한 각 노드들은 자신이 수신한 경로 탐색 메시지가 중복하여 수신한 메시지인지를 검사(820)한다. 만약, 상기 검사 결과 중복 메시지인 것으로 판단되었을 경우 상기 수신된 경로 탐색 메시지는 폐기(840)된다.Referring to FIG. 8, each node that receives the path discovery message from the source node or the neighbor node (810) checks whether the received path discovery message is a duplicate message. If it is determined that the message is a duplicate message, the received path discovery message is discarded (840).

반면 상기 검사 결과 상기 수신된 경로 탐색 메시지가 중복 메시지가 아닐 경우 자신의 잔여 전력량이 소스 노드가 요구하는 요구 전력량을 만족하는 지를 검사(830)한다. 상기 검사 결과 잔여 전력량이 요구 전력량을 만족시키지 못할 경우에는 해당 노드를 통한 데이터 전송이 효과적이지 못한 것이므로 상기 해당 경로 탐색 메시지를 폐기(840)하는 것이 바람직하다.On the contrary, if the received path discovery message is not a duplicate message, it is checked whether the remaining power amount satisfies the required power amount required by the source node (830). If the remaining power does not satisfy the required power as a result of the inspection, it is preferable to discard the corresponding path discovery message because the data transmission through the corresponding node is not effective.

만약, 상기 검사 결과 잔여 전력량이 요구 전력량을 만족시킬 경우에는 상기 수신된 경로 탐색 메시지를 다음 노드로 전송(850)하게 된다.If the remaining power amount satisfies the required power amount, the received path discovery message is transmitted to the next node (850).

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 이동 노드에서 경로 설정 응답 메시지 전송 절차를 나타낸 흐름도이다.9 is a flowchart illustrating a procedure for transmitting a route establishment response message in a mobile node according to an embodiment of the present invention.

상기 도 9를 참조하면, 상기 도 7 및 도 8에서 상술한 방법에 의해 경로 탐색 메시지가 목적지까지 전송(910)되면, 목적지 노드에서는 상기 경로 탐색 메시지에 대한 응답으로 경로 설정 응답 메시지(PCREP)를 상기 <표 2>와 같은 형식으로 생성(920)한다. 그런 다음, 상기 생성된 경로 설정 응답 메시지는 상기 경로 탐색 메시지가 전송된 경로의 역 경로를 통해 각 이동 노드들을 거쳐 전송(930)된다.Referring to FIG. 9, when the route discovery message is transmitted to the destination (910) by the method described above with reference to FIGS. 7 and 8, the destination node sends a route establishment response message (PCREP) in response to the route discovery message. It generates in the form as shown in Table 2 (920). The generated route establishment response message is then transmitted 930 via each mobile node via the reverse route of the route through which the route discovery message was sent.

한편, 각 이동 노드에서는 상술한 RESp 값과 PLT 값을 비교하여 작은 값을 상기 경로 설정 응답 메시지에 기록(940)하게 된다. 또한, 상기 각 이동 노드에서는 상기 경로 설정 응답 메시지에 상기 각 이동 노드의 물리적인 거리 정보를 추가(950)하게 된다. 상기와 같이 처리한 각 이동 노드는 상기 경로 설정 메시지를 다음 이동 노드로 전송(960)하게 된다.Meanwhile, each mobile node compares the above-described RES p value and PLT value and records a small value in the routing response message (940). In addition, the mobile node adds the physical distance information of each mobile node to the routing response message (950). Each mobile node processed as described above transmits the routing message to the next mobile node (960).

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 경로 설정 응답 메시지에 의한 최적 경로 설정 절차를 나타낸 흐름도이다.10 is a flowchart illustrating an optimal path setting procedure by a path setting response message according to an embodiment of the present invention.

상기 도 10을 참조하면, 상기 도 9와 같이 전송된 경로 설정 메시지를 최종적으로 수신하게 되는 소스 노드는 최적 경로를 설정하기 위하여 각 노드별 노드 소모 에너지를 산출(1010)하게 된다. 그런 다음, 상기 소스 노드는 각 노드별 전력 수명 예측값을 산출(1020)하고, 각 노드별 노드 이동성 예측값(1030)을 산출하게 된다. 상기 산출된 값을 종합하여 상기 <수학식 7>에 의해 최종적으로 각 노드별 비용값을 산출(1040)하게 된다.Referring to FIG. 10, the source node that finally receives the path setting message transmitted as shown in FIG. 9 calculates 1010 node consumption energy of each node in order to set an optimal path. Then, the source node calculates 1020 a power life prediction value for each node, and calculates a node mobility prediction value 1030 for each node. The calculated value is finally calculated by using Equation 7 to calculate a cost value for each node (1040).

상기 소스 노드는 상기 각 노드별로 산출된 비용값을 토대로 최적의 경로를 선택(1050)하게 된다. 그런 다음, 상기 각 노드별로 최적값의 순서로 각 경로 정보를 목적지별 데이터베이스에 저장(1060)하게 된다.The source node selects 1050 an optimal path based on the cost value calculated for each node. Then, the path information is stored in the database for each destination in the order of the optimal value for each node (1060).

한편, 본 발명의 실시예에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허 청구의 범위뿐만 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.On the other hand, in the embodiment of the present invention has been described with respect to specific embodiments, various modifications are possible without departing from the scope of the invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the appended claims, but also by those equivalent to the claims.

본 발명은 데이터 전송경로의 탐색 시 처리할 데이터의 크기에 따른 요구전력량을 계산하여 해당 데이터를 처리할 정도의 잔여 전력량이 충분한 노드들로 경로를 구성하고, 조건에 맞지 않는 노드들은 배제시킴으로서 경로 탐색 시 소모되는 전력을 줄일 수 있다는 장점이 있다.The present invention calculates the required power amount according to the size of data to be processed when searching for a data transmission path and configures a path with nodes with sufficient power to process the corresponding data, and excludes nodes that do not meet the conditions. It has the advantage of reducing power consumption.

또한, 네트워크의 상태를 최적으로 이용하는 경로 비용계산 관계식을 이용하여, 무선 환경에서 큰 제약 사항인 배터리 전력을 효과적으로 사용하고, 동적인 에드 혹 네트워크에서 이동성을 고려한 최적경로를 선택할 수 있다는 장점이 있다. In addition, by using a path cost calculation equation that optimally uses the state of the network, it is possible to effectively use the battery power, which is a big limitation in the wireless environment, and to select an optimal path considering mobility in a dynamic ED hoc network.

또한, 데이터 전송 시 발생할 수 있는 노드의 이동성, 잔여 전력 부족에 효과적으로 대응할 수 있는 경로 관리와 에러메시지 발생 기술로 데이터 전송 중에 발생할 수 있는 링크 단절에도 효과적으로 대처해서 필요 없는 전력 소모를 줄이고, 사용자 에게 신뢰성 있는 전송을 할 수 있다는 장점이 있다.In addition, with path management and error message generation technology that can effectively cope with node mobility and remaining power shortage that can occur during data transmission, it can effectively cope with the link disconnection that can occur during data transmission, reducing unnecessary power consumption, and providing reliability to users. It has the advantage of being able to do that.

도 1은 본 발명에 따른 이동 에드 혹 네트워크에서 경로 탐색 메시지를 목적지 노드로 전달하는 과정을 나타낸 도면.1 is a diagram illustrating a process of delivering a route discovery message to a destination node in a mobile ed hoc network according to the present invention;

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동 에드 혹 네트워크에서의 무선 통신 단말 장치의 구성을 나타낸 도면.2 is a diagram illustrating a configuration of a wireless communication terminal device in a mobile ed hoc network according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이동 에드 혹 네트워크에서 무선 통신 단말 장치의 최적 경로 선택기 구조를 나타낸 도면.3 is a diagram illustrating an optimal path selector structure of a wireless communication terminal device in a mobile ed hoc network according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 PCREP 메시지가 역 경로를 통해 최적 경로설정을 위한 정보를 모으는 과정을 나타낸 도면.4 is a diagram illustrating a process in which a PCREP message collects information for optimal path setting through a reverse path according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 다중 홉 전송을 통한 전력 절감 효과를 나타낸 도면.5 is a view showing a power saving effect through multi-hop transmission according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 RERR 메시지와 이를 수신한 노드의 에러 복구 절차를 나타낸 도면.6 is a diagram illustrating an RERR message and an error recovery procedure of a node that receives the RERR message according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 최적 경로 설정을 통한 데이터 전송 절차를 나타낸 흐름도.7 is a flowchart illustrating a data transmission procedure through optimal path setting according to an embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 이동 노드에서 수신한 경로 탐색 메시지 처리 절차를 나타낸 흐름도.8 is a flowchart illustrating a path discovery message processing procedure received by a mobile node according to an embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 이동 노드에서 경로 설정 응답 메시지 전송 절차를 나타낸 흐름도.9 is a flowchart illustrating a procedure for transmitting a route response message in a mobile node according to an embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 경로 설정 응답 메시지에 의한 최적 경로 설정 절차를 나타낸 흐름도.10 is a flowchart illustrating an optimal path setting procedure by a path setting response message according to an embodiment of the present invention.

Claims (10)

고정 기반 망 없이 이동 노드들 끼리 통신을 할 수 있는 이동 에드 혹 네트워크에서, 소스 노드에서 목적지 노드로 데이터를 전송하기 위한 최적 경로 결정 방법에 있어서,In a mobile ad hoc network capable of communicating between mobile nodes without a fixed base network, an optimal path determining method for transmitting data from a source node to a destination node, 상기 데이터를 전송하기 위해 요구되는 필요 전력량을 산출하고, 상기 산출된 필요 전력량 정보를 포함한 경로 탐색 메시지를 상기 소스 노드의 주변 노드로 전송하는 과정과, Calculating a required amount of power required to transmit the data, and transmitting a path discovery message including the calculated required amount of power information to a neighboring node of the source node; 상기 경로 탐색 메시지를 수신한 주변 노드에서의 잔여 전력량이 상기 요구 전력량을 만족할 경우 다음 주변 노드로 상기 경로 탐색 메시지를 전송하는 과정과,Transmitting the path discovery message to a next neighbor node when the amount of remaining power at the neighboring node receiving the path discovery message satisfies the required power amount; 상기 경로 탐색 메시지가 목적지 노드까지 전송될 때, 상기 목적지 노드에서 경로 설정 응답 메시지를 생성하여 상기 경로 탐색 메시지가 전송된 경로의 역경로로 전송하는 과정과,When the route discovery message is transmitted to a destination node, generating a route setup response message at the destination node and transmitting the reverse route to the reverse path of the route where the route discovery message is transmitted; 상기 역경로로 전송된 경로 설정 응답 메시지를 수신한 소스 노드에서 상기 경로 설정 응답 메시지를 참조하여 최적의 경로를 결정하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.And determining, by the source node receiving the path setting response message transmitted through the reverse path, an optimal path by referring to the path setting response message. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 경로 탐색 메시지를 수신한 주변 노드에서의 잔여 전력량이 상기 요구 전력량을 만족하지 못할 경우 상기 수신된 경로 탐색 메시지를 폐기함을 특징으로 하는 상기 방법.And discarding the received path discovery message when the remaining power amount in the neighboring node that receives the path discovery message does not satisfy the required power amount. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 경로 탐색 메시지를 수신한 주변 노드에서의 상기 수신된 경로 탐색 메시지가 중복 메시지인 것으로 판단될 경우, 상기 수신된 경로 탐색 메시지를 폐기함을 특징으로 하는 상기 방법.And if it is determined that the received route discovery message in the neighboring node that has received the route discovery message is a duplicate message, discarding the received route discovery message. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 데이터를 전송하기 위해 요구되는 필요 전력량은 하기 <수학식 8>과 같이 산출함을 특징으로 하는 상기 방법.The amount of power required to transmit the data is calculated as shown in Equation (8). 여기서 는 처리해야 할 패킷의 크기이고, 는 무선 랜 카드에서 소모하는 전력이며, BW는 대역 폭(Bandwidth)임.here Is the size of the packet to be processed, Is the power consumed by the WLAN card, and BW is the bandwidth. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 수신된 경로 설정 응답 메시지를 통해 최적의 경로를 결정하는 과정은,Determining the optimal path through the received path setting response message, 각 노드별로 전송 홉 수와 노드 간 거리에 따른 소모 에너지를 계산하는 과정과,Calculating the energy consumption according to the number of transmission hops and the distance between nodes for each node; 각 노드별로 선택된 경로의 전력 수명을 판단하는 과정과,Determining the power life of the selected path for each node; 각 노드별로 노드의 이동성에 대한 예측값을 산출하는 과정과,Calculating the predicted value of the mobility of each node for each node, 상기 산출된 값들을 통해 각 노드별 비용값을 산출하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.And calculating a cost value for each node based on the calculated values. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 최적의 경로는 상기 산출된 비용값이 가장 작은 노드로 결정함을 특징으로 하는 상기 방법.The optimal path is determined as the node having the smallest cost value. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 비용 값은 하기 <수학식 9>에 의해 산출됨을 특징으로 하는 상기 방법.The cost value is calculated by Equation 9 below. 여기서, h는 경로의 홉 수이고, 는 각 요소의 단위가 일치하지 않기 때문에 서로의 비중을 맞추기 위한 가중치 값이다. 상기 ??값은 사용자가 임으로 부여가 가능하다. 또한, 상기 는 과도한 잔여 전력 값을 가지는 노드를 배제하기 위한 제한 값(ratio)이며, 상기 는 다른 노드들에 비해 상대적으로 너무 큰 PLT값을 가지는 노드를 배제하기 위한 제한 값.Where h is the number of hops in the path, Is a weight value to match the weight of each other because the unit of each element does not match. The ?? value can be given by the user. Also, the Is a limit for excluding a node having an excessive residual power value, Is a limit value for excluding a node having a PLT value that is too large relative to other nodes. 고정 기반 망 없이 이동 노드들 끼리 통신을 할 수 있는 이동 에드 혹 네트워크에서, 소스 노드에서 목적지 노드로 데이터를 전송하기 위한 최적 경로 결정 장치에 있어서,In a mobile ad hoc network capable of communicating between mobile nodes without a fixed base network, an optimal path determining apparatus for transmitting data from a source node to a destination node, 상기 데이터를 전송하기 위해 요구되는 필요 전력량을 산출하는 요구 전력 계산기와,A power demand calculator for calculating an amount of power required to transmit the data; 상기 산출된 필요 전력량 정보를 포함한 경로 탐색 메시지에 대한 응답으로 상기 목적지 노드로부터 경로 설정 응답 메시지를 수신하고, 상기 수신된 경로 설정 응답 메시지를 참조하여 최적의 경로를 결정하는 최적 경로 선택기를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.And a path setting response message received from the destination node in response to the path search message including the calculated required power amount information and determining an optimal path with reference to the received path setting response message. Said device. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 장치는,The device, 상기 데이터가 전송되기 위한 목적지별 순방향 경로 정보를 저장하는 목적지별 정보 저장 데이터베이스를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.And a destination-specific information storage database storing destination-specific forward path information for transmitting the data. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 장치는,The device, 각 노드별로 전송 홉 수와 노드 간 거리에 따른 소모 에너지를 계산하는 노드 소모 에너지 계산기와,A node consumption energy calculator for calculating energy consumption according to the number of transmission hops and the distance between nodes for each node; 각 노드별로 선택된 경로의 전력 수명을 판단하는 전력 수명 예측 계산기와,A power life prediction calculator that determines the power life of the selected path for each node; 각 노드별로 노드의 이동성에 대한 예측값을 산출하는 노드 이동성 예측 계산기를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.And a node mobility prediction calculator for calculating a prediction value for the mobility of the node for each node.
KR1020040027492A 2004-04-21 2004-04-21 Apparatus and method for transmitting the data by optimum path determination in the mobile ad-hoc network KR100576604B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040027492A KR100576604B1 (en) 2004-04-21 2004-04-21 Apparatus and method for transmitting the data by optimum path determination in the mobile ad-hoc network

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040027492A KR100576604B1 (en) 2004-04-21 2004-04-21 Apparatus and method for transmitting the data by optimum path determination in the mobile ad-hoc network

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050102714A true KR20050102714A (en) 2005-10-27
KR100576604B1 KR100576604B1 (en) 2006-05-08

Family

ID=37280808

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040027492A KR100576604B1 (en) 2004-04-21 2004-04-21 Apparatus and method for transmitting the data by optimum path determination in the mobile ad-hoc network

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100576604B1 (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100690632B1 (en) * 2005-06-13 2007-03-09 엘지전자 주식회사 Channel decision method for mobile ad hoc network
KR100740986B1 (en) * 2006-08-08 2007-07-19 경북대학교 산학협력단 Fixed routing method based on wireless network and wireless control and monitoring system using the method
KR100777322B1 (en) * 2006-04-17 2007-11-20 인하대학교 산학협력단 Method for Effective Video Data Transmission using Cross-Layer Protocol in Wireless Ad hoc Networks
KR100805204B1 (en) * 2007-07-31 2008-02-21 (주)리눅스아이티 Network system
KR101035417B1 (en) * 2008-10-08 2011-05-20 연세대학교 산학협력단 Routing Method and Device Based on Reliable Link Zone in Ad-hoc Network
KR101065063B1 (en) * 2008-12-12 2011-09-19 한국전자통신연구원 Path setting apparatus and method based on attributes of an ad-hoc network
CN101217500B (en) * 2008-01-21 2012-02-01 重庆邮电大学 A wireless self-organizing multicast routing energy improvement method based on MAODV protocol
US8181044B2 (en) 2008-12-26 2012-05-15 Electronic And Telecommunications Research Institute Apparatus and method for determining operation mode of node in ad hoc network
KR101460946B1 (en) * 2014-06-02 2014-11-17 울산대학교 산학협력단 Network system and routing method thereof
CN115280737A (en) * 2020-03-20 2022-11-01 思科技术公司 Location-aware routing for east-west data traffic
CN116337089A (en) * 2023-05-31 2023-06-27 中国科学院空天信息创新研究院 Path planning method and device and mobile vegetation index measuring device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100912419B1 (en) 2007-06-25 2009-08-14 숭실대학교산학협력단 Handoff method and node device for hanoff in wireless network

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100605745B1 (en) * 2004-01-06 2006-07-31 삼성전자주식회사 Determination apparatus and method path for data transmission in mobile communication system which consist of nodes
KR20050092867A (en) * 2004-03-17 2005-09-23 주식회사 케이티 Power-aware route maintenance method for mobile ad hoc networks
KR20050090386A (en) * 2005-05-20 2005-09-13 인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션 Maximum lifetime routing in wireless ad-hoc networks

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100690632B1 (en) * 2005-06-13 2007-03-09 엘지전자 주식회사 Channel decision method for mobile ad hoc network
KR100777322B1 (en) * 2006-04-17 2007-11-20 인하대학교 산학협력단 Method for Effective Video Data Transmission using Cross-Layer Protocol in Wireless Ad hoc Networks
KR100740986B1 (en) * 2006-08-08 2007-07-19 경북대학교 산학협력단 Fixed routing method based on wireless network and wireless control and monitoring system using the method
KR100805204B1 (en) * 2007-07-31 2008-02-21 (주)리눅스아이티 Network system
CN101217500B (en) * 2008-01-21 2012-02-01 重庆邮电大学 A wireless self-organizing multicast routing energy improvement method based on MAODV protocol
KR101035417B1 (en) * 2008-10-08 2011-05-20 연세대학교 산학협력단 Routing Method and Device Based on Reliable Link Zone in Ad-hoc Network
KR101065063B1 (en) * 2008-12-12 2011-09-19 한국전자통신연구원 Path setting apparatus and method based on attributes of an ad-hoc network
US8181044B2 (en) 2008-12-26 2012-05-15 Electronic And Telecommunications Research Institute Apparatus and method for determining operation mode of node in ad hoc network
KR101460946B1 (en) * 2014-06-02 2014-11-17 울산대학교 산학협력단 Network system and routing method thereof
CN115280737A (en) * 2020-03-20 2022-11-01 思科技术公司 Location-aware routing for east-west data traffic
CN115280737B (en) * 2020-03-20 2024-03-15 思科技术公司 Location-aware routing for east-west data traffic
CN116337089A (en) * 2023-05-31 2023-06-27 中国科学院空天信息创新研究院 Path planning method and device and mobile vegetation index measuring device
CN116337089B (en) * 2023-05-31 2023-08-11 中国科学院空天信息创新研究院 Path planning method and device and mobile vegetation index measuring device

Also Published As

Publication number Publication date
KR100576604B1 (en) 2006-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100709964B1 (en) Routing method in wireless sense network
Mueller et al. Multipath routing in mobile ad hoc networks: Issues and challenges
JP4098772B2 (en) Admission control in mobile ad hoc networks
JP4025774B2 (en) Quality of service routing in mobile ad hoc networks
US9838943B2 (en) Method of routing for wireless ad hoc and sensor networks
US20090296704A1 (en) Method for multi-path source routing in sensor network
Fathima et al. Ant colony optimization based routing in wireless sensor networks
JP2005524363A (en) Channel assignment in mobile ad hoc networks
KR100576604B1 (en) Apparatus and method for transmitting the data by optimum path determination in the mobile ad-hoc network
KR20140047340A (en) Apparatus for management of topology in mobile ad-hoc network and method thereof
EffatParvar et al. Load balancing and route stability in mobile ad hoc networks base on AODV protocol
Cao et al. Adaptive multiple metrics routing protocols for heterogeneous multi-hop wireless networks
CN110831006B (en) Ad hoc network system and data transmission method thereof
Ramalakshmi et al. Weighted dominating set based routing for ad hoc communications in emergency and rescue scenarios
KR100685167B1 (en) Multiple path reactive routing in a mobile ad hoc network
Zhang et al. Adaptive energy-aware routing protocols for wireless ad hoc networks
Kunz Routing solutions for hierarchical MANETs
Rani et al. Energy and load aware multipath route selection for mobile ad hoc networks
Kumar et al. THR: a two-hop look ahead with packet buffering protocol for MANET
Gurung et al. A survey of multipath routing schemes of wireless mesh networks
Boukerche et al. A taxonomy of routing protocols for mobile ad hoc networks
Bhatt et al. Enhancing route maintenance in RS-AODV
Valmik A multicriteria aware optimal routing approach for enhancing quality of service in device to device communication/Valmik Tilwari
Cai Design and analysis of a connected dominating set algorithm for mobile ad hoc networks
Tilwari A Multicriteria Aware Optimal Routing Approach for Enhancing Quality of Service in Device to Device Communication

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121227

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131120

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee