KR20100004971A - Method for routing a path setting in a wireless sensor network and apparatus for performing the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for setting a routing path in a wireless sensor network and an apparatus for performing the same are provided to search a node close to a destination to which a packet is transmitted to transmit a packet, thereby reducing a hop count number according to packet transmission. CONSTITUTION: A logic processor(100) comprises a sensor device and a memory. A hardware processor comprises an adjacent node information management module. The adjacent node information management module uses an adjacent table saved in the memory to manage adjacent node information. An antenna(300) wirelessly connects an external node with the hardware processor.

Description

무선 센서 네트워크에서의 라우팅 경로 설정 방법 및 이를 수행하기 위한 장치{METHOD FOR ROUTING A PATH SETTING IN A WIRELESS SENSOR NETWORK AND APPARATUS FOR PERFORMING THE SAME}METHOD FOR ROUTING A PATH SETTING IN A WIRELESS SENSOR NETWORK AND APPARATUS FOR PERFORMING THE SAME}

본 발명은 라우팅 경로 설정 방법 및 이를 수행하기 위한 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 센서 네트워크에서의 라우팅 경로 설정 방법 및 이를 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a routing path establishment method and an apparatus for performing the same, and more particularly, to a routing path establishment method and apparatus for performing the same in a wireless sensor network.

일반적인 이동통신 시스템은 이동단말(mobile terminal)과 기지국(base station)간의 데이터를 송수신한다. 상기 이동단말과 기지국은 다른 이동단말/노드(node)들을 경유하지 않고 직접 데이터를 송수신한다. 하지만, 센서(sensor) 네트워크는 센서 노드의 데이터를 싱크 노드(sink node)로 전달하고자 할 경우 다른 센서 노드들을 이용한다.A general mobile communication system transmits and receives data between a mobile terminal and a base station. The mobile station and the base station directly transmit and receive data without passing through other mobile terminals / nodes. However, a sensor network uses other sensor nodes when it wants to transfer data of a sensor node to a sink node.

이하 도 1을 이용하여 상기 무선 센서 네트워크의 구조에 대해 알아본다. 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 무선 센서 네트워크는 싱크 노드와 복수의 센서 노드들로 구성된다. 상기 도 1은 하나의 싱크 노드만을 도시하고 있으나, 사용자의 설정에 따라 상기 무선 센서 네트워크는 적어도 2개의 싱크 노드들로 구성될 수 있다.Hereinafter, the structure of the wireless sensor network will be described with reference to FIG. 1. As shown in FIG. 1, the wireless sensor network consists of a sink node and a plurality of sensor nodes. Although FIG. 1 illustrates only one sink node, the wireless sensor network may consist of at least two sink nodes according to a user's setting.

상기 센서 노드는 지정된 사용자가 설정한 타겟(target)에 관한 정보를 수집한다. 상기 센서 노드가 수집하는 타겟의 정보는 주위의 온도나 물체의 이동 등이 있다. 상기 센서 노드는 수집된 정보는 상기 싱크 노드로 전송한다.The sensor node collects information about a target set by a designated user. Target information collected by the sensor node may include ambient temperature or movement of an object. The sensor node transmits the collected information to the sink node.

상기 싱크 노드는 상기 무선 센서 네트워크를 구성하고 있는 센서 노드들이 전송한 데이터들을 전달받는다. 상기 싱크 노드로부터 일정 거리 이내에 위치하고 있는 센서 노드는 전송할 데이터를 직접 싱크 노드로 전달한다. 하지만 상기 일정 거리 이내에 위치하고 있지 않은 센서 노드는 상기 수집된 데이터를 싱크 노드로 직접 전달하는 대신 상기 싱크 노드에 인접한 센서 노드들로 전송한다.The sink node receives data transmitted by sensor nodes constituting the wireless sensor network. The sensor node located within a certain distance from the sink node directly transmits data to be transmitted to the sink node. However, a sensor node not located within the predetermined distance transmits the collected data to sensor nodes adjacent to the sink node instead of directly transmitting the collected data to the sink node.

상술한 바와 같이 일정 거리 이내에 위치하고 있지 않는 노드가 인접 노드들을 이용하여 데이터를 전송하는 이유는 데이터 전송에 따른 전력 소모를 최소화하기 위해서이다. 즉, 상기 싱크 노드와 센서 노드간의 거리와 상기 센서 노드가 싱크 노드로 데이터를 전송하는데 소모되는 전력은 일반적으로 상호 비례한다.As described above, the reason why a node that is not located within a certain distance transmits data by using adjacent nodes is to minimize power consumption due to data transmission. That is, the distance between the sink node and the sensor node and the power consumed by the sensor node to transmit data to the sink node are generally proportional to each other.

따라서, 상기 싱크 노드로부터 일정 거리 이내에 위치하고 있지 않은 센서 노드는 복수의 센서 노드들을 이용하여 상기 수집된 데이터를 전송함으로서 상기 데이터 전송에 따른 전력소모를 최소화할 수 있게 된다. 이하 다른 센서 노드의 데이터를 중계하는 역할을 수행하는 노드를 중계 노드(relay node)라 한다. 물론 상기 중계 노드 역시 자신이 수집한 데이터를 다른 중계 노드를 이용하여 또는 직접 상기 싱크 노드로 전송한다.Therefore, the sensor node that is not located within a certain distance from the sink node can minimize the power consumption due to the data transmission by transmitting the collected data using a plurality of sensor nodes. Hereinafter, a node that plays a role of relaying data of another sensor node is called a relay node. Of course, the relay node also transmits the data collected by the relay node to another sink node or directly.

상술한 바와 같이 센서 노드는 타겟의 정보를 수집하여 싱크 노드로 전달한다. 그러나, 일반적으로 상기 타겟과 싱크 노드는 고정되어 있는 것이 아니라 어느 정도 이동성이 보장된다.As described above, the sensor node collects information of the target and delivers the information to the sink node. In general, however, the target and sink nodes are not fixed but are somewhat mobile.

도 2는 고정된 타겟에 관한 정보를 이동성이 보장된 싱크 노드로 전달하는 과정을 도시하고 있다. 일 예로, 특정 지역에 관한 온도 정보를 이동중인 차량 등에 전달하는 경우에 이에 해당된다. 이와 같이 함으로서 상기 차량은 상기 특정 지역에 관한 온도 정보를 실시간으로 전달받게 된다. 한편, 도 3은 이동성이 보장된 타겟에 관한 정보를 고정되어 있는 싱크 노드로 전달하는 과정을 도시하고 있다. 일 예로, 이동성 중인 물체에 관한 정보를 고정되어 있는 싱크 노드로 전달하는 경우가 이에 해당된다.2 is a diagram illustrating a process of delivering information about a fixed target to a sink node with guaranteed mobility. For example, this is the case when the temperature information on a specific area is transmitted to a moving vehicle. In this way, the vehicle receives real-time temperature information about the specific area. Meanwhile, FIG. 3 illustrates a process of transmitting information about a target with guaranteed mobility to a fixed sink node. For example, this is the case where information about a moving object is transferred to a fixed sink node.

도 4는 일반적인 무선 센서 네트워크에서 센서 노드가 싱크 노드로 데이터를 전송하기 위한 라우팅 경로를 설정하는 과정을 나타내고 있다. 이하 상기 도 4를 이용하여 센서 노드1이 싱크 노드로 라우팅 경로를 설정하는 과정에 대해 알아본다.4 illustrates a process of setting a routing path for transmitting a data to a sink node by a sensor node in a general wireless sensor network. Hereinafter, a process in which the sensor node 1 establishes a routing path to the sink node will be described with reference to FIG. 4.

상기 센서 노드1은 자신의 주소(소스 어드레스: source address) 정보와 싱크 노드의 주소(목적지 어드레스: destination address) 정보를 포함한 라우팅 요청(routing request: RREQ) 메시지를 생성한다. 상기 센서 노드1은 생성한 라우팅 요청 메시지를 인접 센서 노드들로 브로드캐스팅한다.The sensor node 1 generates a routing request (RREQ) message including its address (source address) information and sink node address (destination address) information. The sensor node 1 broadcasts the generated routing request message to neighboring sensor nodes.

상기 도 4에 의하여 센서 노드2, 센서 노드4, 센서 노드5가 상기 RREQ 메시지를 수신한다. 상기 RREQ 메시지를 수신한 센서 노드들은 목적지 어드레스와 자신의 어드레스를 비교한다. 상기 목적지 어드레스와 자신의 어드레스가 동일하지 않을 경우 상기 센서 노드들은 수신한 RREQ 메시지를 갱신한 후 인접 노드들로 브로 드캐스팅한다. 상기 갱신되는 정보에는 홉 카운트 수가 포함된다.4, the sensor node 2, the sensor node 4, and the sensor node 5 receive the RREQ message. The sensor nodes receiving the RREQ message compare the destination address with their own address. If the destination address and its address are not the same, the sensor nodes update the received RREQ message and then broadcast it to neighbor nodes. The updated information includes the hop count number.

또한, 상기 RREQ 메시지를 수신한 센서 노드는 수신한 RREQ 메시지를 이용하여 라우팅 테이블을 생성한다. 상기 라우팅 테이블에는 소스 노드의 어드레스, 목적지 노드의 어드레스, 홉 카운트 수, 상기 RREQ 메시지를 브로드캐스팅한 센서 노드의 어드레스 등이 포함된다.In addition, the sensor node receiving the RREQ message generates a routing table using the received RREQ message. The routing table includes an address of a source node, an address of a destination node, a hop count number, and an address of a sensor node broadcasting the RREQ message.

상기 센서 노드1이 브로드캐스팅한 RREQ 메시지가 여러 경로를 거쳐 상기 싱크 노드로 전달된다. 상기 싱크 노드는 전달된 RREQ 메시지에 포함되어 있는 홉 카운트 수를 이용하여 라우팅 경로 설정한다. 즉, 홉 카운트 수가 가장 작은 경로를 라우팅 경로로 설정한다. 따라서, 상기 싱크 노드는 센서 노드4로 라우팅 응답(routing reply: RREP)을 메시지를 전송한다. 상기 센서 노드4는 저장되어 있는 라우팅 테이블을 이용하여 상기 RREP 메시지를 센서 노드1로 전달한다. 상술한 바와 같은 과정들을 수행함으로서 상기 센서 노드1과 싱크 노드간 라우팅 경로가 설정된다. 상기 설정된 라우팅 경로를 이용하여 상기 센서 노드1은 싱크 노드로 수집된 정보를 전달한다.The RREQ message broadcast by the sensor node 1 is delivered to the sink node through various paths. The sink node establishes a routing path using the hop count number included in the delivered RREQ message. That is, the path with the smallest hop count is set as the routing path. Accordingly, the sink node sends a message to the sensor node 4 with a routing reply (RREP). The sensor node 4 transmits the RREP message to the sensor node 1 using the stored routing table. By performing the above-described processes, a routing path between the sensor node 1 and the sink node is established. The sensor node 1 transfers the collected information to the sink node by using the set routing path.

기술적 과제Technical challenge

이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에 착안한 것으로, 본 발명의 목적은 이웃 노드 정보를 이용하여 짧은 경로를 갖고서 패킷을 전송하기 위한 무선 센서 네트워크에서의 라우팅 경로 설정 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, the technical problem of the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a routing path setting method in a wireless sensor network for transmitting a packet with a short path using neighboring node information.

본 발명의 다른 목적은 상기한 무선 센서 네트워크에서의 라우팅 경로 설정 방법을 수행하기 위한 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an apparatus for performing the routing path establishment method in the wireless sensor network.

기술적 해결방법Technical solution

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여 일실시예에 따른 무선 센서 네트워크에서의 라우팅 경로 설정 방법은, 출발지 노드와 목적지 노드간의 패킷을 전송하는 무선 센서 네트워크상에서의 라우팅 경로 설정 방법에서, (a) 상기 라우팅이 시작됨에 따라, 상기 출발지 노드는 자신의 이웃 노드들을 검색하는 단계; (b) 상기 이웃 노드들에 상기 목적지 노드가 포함되는 경우, 상기 목적지 노드에 패킷을 전송하고, 상기 라우팅을 종료하는 단계; (c) 상기 이웃 노드들에 상기 목적지 노드가 포함되지 경우, 상기 이웃 노드들중 상기 목적지 노드에 가장 가까운 노드를 검색하여 상기 가장 가까운 노드에 패킷을 전송하는 단계; 및 (d) 상기 가장 가까운 노드는 자신의 이웃 노드들을 검색하고, 상기 단계(b)로 피드백하는 단계를 포함한다.In order to realize the above object of the present invention, a routing path setting method in a wireless sensor network according to an embodiment of the present invention is a routing path setting method in a wireless sensor network transmitting a packet between a source node and a destination node, (a) As the routing begins, the source node searches for its neighbor nodes; (b) if the destination node includes the destination node, sending a packet to the destination node and ending the routing; (c) if the destination node is not included in the neighbor nodes, searching for a node closest to the destination node among the neighbor nodes and transmitting a packet to the nearest node; And (d) the nearest node searches for its neighbor nodes and feeds back to step (b).

본 실시예에서, 상기 패킷이 전송되는 홉 카운트 수는 상기 출발지 노드와 상기 목적지 노드를 계층적으로 연결하는 홉 카운트 수보다 작다.In this embodiment, the hop count number at which the packet is transmitted is smaller than the hop count number hierarchically connecting the source node and the destination node.

본 실시예에서, 상기 이웃 노드들은 상기 출발지 노드가 가지는 이웃 테이블로부터 획득된다.In this embodiment, the neighbor nodes are obtained from the neighbor table of the source node.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여 다른 실시예에 따른 무선 센서 네트워크에서의 라우팅 경로 설정 방법은, (a) 현재 노드, 목적지 노드 및 상기 현재 노도와 목적지 노드간의 최근접하는 다음 홉 노드를 설정하는 단계; (b) 상기 현재 노드부터 상기 목적지 노드까지 계층적 라우팅 경로상의 제1 홉거리와, 상기 최근접하는 다음 홉 노드부터 상기 목적지 노드까지의 계층적 라우팅 경로상의 제2 홉거리를 산출하는 단계; (c) 계층적 라우팅 경로상의 다음 홉 노드를 설정하는 단계; (d) 이웃 테이블을 조회하여 상기 이웃 테이블로부터 조회된 이웃 노드 정보를 추출하는 단계; (e) 상기 이웃 노드로부터 상기 목적지 노드까지의 계층적 라우팅 경로상의 제3 홉거리를 산출하는 단계; (f) 상기 제1 홉거리와 상기 제3 홉거리를 비교하는 단계; (g) 상기 제1 홉거리가 상기 제3 홉거리보다 작거나 같은 경우, 상기 이웃 테이블 전체 검색이 완료되었는지의 여부를 체크하는 단계; (h) 상기 이웃 테이블 전체 검색이 미완료된 것으로 체크되는 경우, 상기 이웃 테이블을 조회하는 단계(d)로 피드백하고, 상기 이웃 테이블 전체 검색이 완료된 것으로 체크되는 경우, 패킷을 상기 다음 홉 노드에 전송하는 단계; (i) 상기 제1 홉거리가 상기 제3 홉거리보다 큰 경우, 상기 제2 홉거리와 상기 제3 홉거리를 비교하는 단계; 및 (j) 상기 제2 홉거리가 상기 제3 홉거리보다 큰 경우, 상기 조회된 이웃 노드를 상기 다음 홉 노드로 설정한 후, 상기 단계(g)로 피드백하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object of the present invention, a routing path setting method in a wireless sensor network according to another embodiment includes: (a) configuring a current node, a destination node, and a next hop node closest to the current severity and the destination node; step; (b) calculating a first hop distance on a hierarchical routing path from the current node to the destination node and a second hop distance on a hierarchical routing path from the nearest next hop node to the destination node; (c) establishing a next hop node on the hierarchical routing path; (d) querying the neighbor table to extract the neighbor node information queried from the neighbor table; (e) calculating a third hop distance on a hierarchical routing path from the neighbor node to the destination node; (f) comparing the first hop distance with the third hop distance; (g) if the first hop distance is less than or equal to the third hop distance, checking whether the full search of the neighbor table is completed; (h) if it is checked that the search for the neighbor table is incomplete, returning to step (d) of querying the neighbor table; and if the search for the neighbor table is completed, the packet is sent to the next hop node. Doing; (i) comparing the second hop distance with the third hop distance if the first hop distance is greater than the third hop distance; And (j) if the second hop distance is greater than the third hop distance, setting the inquired neighbor node as the next hop node, and then feeding back to the step (g).

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여 일실시예에 따른 무선 센서 네트워크에서의 라우팅 경로 설정 장치는, 목적지 노드, 출발지 노드 및 다음 홉 노드를 포함한다. 상기 목적지 노드는 패킷을 최종적으로 수신한다. 상기 출발지 노드는 패킷을 전송하는 라우팅이 시작됨에 따라, 제1 이웃 노드들을 검색하고, 상기 제1 이웃 노드들에 목적지 노드가 포함되지 않는 경우, 상기 제1 이웃 노드들중 상기 목적지 노드에 가장 가까운 노드에 패킷을 전송한다. 상기 다음 홉 노드는 상기 출발지 노드로부터 패킷이 수신됨에 따라, 제2 이웃 노드들을 검색하고, 상기 제2 이웃 노드들중 상기 목적지 노드 또는 상기 목적지 노드에 가장 가까운 노드에 패킷을 전송한다.In order to achieve the above object of the present invention, an apparatus for setting a routing path in a wireless sensor network according to an embodiment includes a destination node, a source node, and a next hop node. The destination node finally receives the packet. The source node searches for the first neighboring nodes as the routing for transmitting the packet starts, and if the destination node is not included in the first neighboring nodes, the source node is closest to the destination node among the first neighboring nodes. Send a packet to the node. The next hop node retrieves second neighboring nodes as the packet is received from the source node, and transmits the packet to the destination node or the closest node to the destination node.

본 실시예에서, 상기 출발지 노드는 검색된 이웃 노드들에 목적지 노드가 포함되는 경우, 상기 목적지 노드에 패킷을 전송한다.In the present embodiment, when the source node includes the destination node in the searched neighbor nodes, the source node transmits a packet to the destination node.

본 실시예에서, 상기 목적지 노드 및 출발지 노드는 각각 하나이다.In this embodiment, there is one destination node and one source node.

본 실시예에서, 상기 다음 홉 노드는 하나 이상이다.In this embodiment, the next hop node is one or more.

본 실시예에서, 상기 패킷이 전송되는 홉 카운트 수는 상기 출발지 노드와 상기 목적지 노드를 계층적으로 연결하는 홉 카운트 수보다 작다.In this embodiment, the hop count number at which the packet is transmitted is smaller than the hop count number hierarchically connecting the source node and the destination node.

본 실시예에서, 상기 이웃 노드들은 상기 출발지 노드가 가지는 이웃 테이블로부터 획득된다.In this embodiment, the neighbor nodes are obtained from the neighbor table of the source node.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여 일실시예에 따른 무선 센서 네트워크에서의 라우팅 경로 설정 장치는 논리 처리부, 하드웨어 처리부 및 안테나를 포함한다. 상기 논리 처리부는 센서 디바이스와 메모리를 포함한다. 상기 하드웨어 처리부는 상기 메모리에 저장된 이웃 테이블을 이용하여 이웃 노드 정보를 관리하는 이웃 노드 정보 관리 모듈을 포함한다. 상기 안테나는 외부의 노드와 상기 하드웨어 처리부를 무선 연결한다. 상기 논리 처리부 및 하드웨어 처리부는 목적지 노드 동작시, 상기 외부의 노드로부터 패킷을 최종적으로 수신한다. 상기 논리 처리부 및 하드웨어 처리부는 출발지 노드 동작시, 제1 이웃 노드들을 검색하고, 상기 제1 이웃 노드들에 목적지 노드가 포함되지 않는 경우, 상기 제1 이웃 노드들 중 상기 목적지 노드에 가장 가까운 노드에 패킷을 전송한다.In order to realize the above object of the present invention, a routing path setting apparatus in a wireless sensor network according to an embodiment includes a logic processor, a hardware processor, and an antenna. The logic processor includes a sensor device and a memory. The hardware processor includes a neighbor node information management module managing neighbor node information by using a neighbor table stored in the memory. The antenna wirelessly connects an external node with the hardware processor. The logic processing unit and the hardware processing unit finally receive a packet from the external node during operation of the destination node. The logic processing unit and the hardware processing unit search for the first neighboring nodes during operation of a source node, and if the destination node is not included in the first neighboring nodes, the logic processing unit and the hardware processing unit are located at a node closest to the destination node among the first neighboring nodes. Send the packet.

본 실시예에서, 상기 논리 처리부 및 하드웨어 처리부는 다음 홉 노드 동작시, 상기 출발지 노드로부터 패킷이 수신됨에 따라, 제2 이웃 노드들을 검색한다. 이어, 상기 제2 이웃 노드들중 상기 목적지 노드 또는 상기 목적지 노드에 가장 가까운 노드에 패킷을 전송한다.In the present embodiment, the logic processing unit and the hardware processing unit search for the second neighbor nodes as the packet is received from the source node during the next hop node operation. Subsequently, the packet is transmitted to the destination node or the node closest to the destination node among the second neighbor nodes.

유리한 효과Favorable effect

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 무선 센서 네트워크, 예를들어, 인터넷 프로토콜 버전6 기반의 저전력 무선 개인 영역 네트워크(6LoWPAN)상에서 동적 할당된 16비트 짧은 주소를 활용하여 계층적 라우팅을 수행할 수 있다. 특히, 무선 센서 네트워크 상에서 이웃 노드 정보를 이용하여 계층적으로 라우팅하고, 패킷이 전송되는 목적지에 가까운 노드를 검색하여 패킷을 전송하므로써, 패킷 전송에 따른 홉 카운트 수를 줄일 수 있다.As described above, according to the present invention, hierarchical routing may be performed by using a dynamically allocated 16-bit short address on a wireless sensor network, for example, a low-power wireless personal area network (6LoWPAN) based on Internet Protocol version 6. Can be. In particular, by using the neighbor node information on the wireless sensor network, routing hierarchically, searching for a node close to the destination where the packet is transmitted, and transmitting the packet, thereby reducing the number of hop counts due to packet transmission.

또한, 계층적 라우팅에 소요되는 홉 카운트 수를 줄이므로써, 패킷을 전송하는데 소요되는 라우팅 소요 시간을 줄일 수 있다.In addition, by reducing the number of hop counts required for hierarchical routing, routing time required for transmitting a packet can be reduced.

또한, 총 홉 카운트 수를 줄이므로써, 라우팅시 발생되는 트래픽을 줄일 수 고, 노드들의 소비전력을 줄일 수 있다.In addition, by reducing the total hop count, it is possible to reduce the traffic generated during routing and to reduce the power consumption of the nodes.

도 1은 무선 센서 네트워크의 구조를 설명하는 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating the structure of a wireless sensor network.

도 2는 무선 센서 네트워크에서 이동중인 타겟을 도시한 개념도이다.2 is a conceptual diagram illustrating a moving target in a wireless sensor network.

도 3은 무선 센서 네트워크에서 이동중인 싱크 노드를 도시한 개념도이다.3 is a conceptual diagram illustrating a sink node moving in a wireless sensor network.

도 4는 무선 센서 네트워크에서의 라우팅 경로를 설정하는 과정을 도시한 개 념도이다.4 is a conceptual diagram illustrating a process of setting a routing path in a wireless sensor network.

도 5는 본 발명이 적용되기에 적합한 무선 센서 네트워크 구성을 설명하는 개념도이다.5 is a conceptual diagram illustrating a configuration of a wireless sensor network suitable for applying the present invention.

도 6은 본 발명이 적용되기에 적합한 무선 센서 네트워크 프로토콜 스택의 예를 도시한다.6 shows an example of a wireless sensor network protocol stack suitable for application of the present invention.

도 7은 일반적인 IPv6의 헤더 포맷을 도시한 도면이다.7 is a diagram illustrating a header format of a general IPv6.

도 8은 도 6에 도시된 MAC/PHY 계층의 데이터 프레임 포맷의 예를 도시한다.FIG. 8 shows an example of a data frame format of the MAC / PHY layer shown in FIG. 6.

도 9는 본 발명에 따른 다중 홉 트리를 설명하는 개념도이다.9 is a conceptual diagram illustrating a multi-hop tree according to the present invention.

도 10은 본 발명에 따른 계층적 라우팅 경로 설정 방법을 수행하는 센서 노드를 설명하는 블럭도이다.10 is a block diagram illustrating a sensor node for performing a method for establishing a hierarchical routing path according to the present invention.

도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 주소 부여 방법을 설명하는 개념도이다.11 is a conceptual diagram illustrating an address assignment method according to a first embodiment of the present invention.

도 12는 도 11에 도시된 주소 부여 방법을 이용한 라우팅 경로 설정 방법을 설명하는 개념도이다.12 is a conceptual diagram illustrating a routing path setting method using the address assignment method shown in FIG. 11.

도 13 및 도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 라우팅 경로 설정 방법을 설명하는 개념도들이다.13 and 14 are conceptual diagrams illustrating a routing path establishment method according to a second embodiment of the present invention.

도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 계층적 라우팅 경로 설정 방법을 설명하는 흐름도이다.15 is a flowchart illustrating a hierarchical routing path setting method according to a second embodiment of the present invention.

발명의 실시를 위한 최선의 형태Best Mode for Carrying Out the Invention

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 다양한 관점들에 따른 무선 센서 네트워크에서의 라우팅 경로 설정 방법 및 장치의 다양한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시예들에 제한되는 것은 아니며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다.Hereinafter, various embodiments of a method and apparatus for setting a routing path in a wireless sensor network according to various aspects of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the present invention is limited to the following embodiments. The present invention may be embodied in various other forms without departing from the technical spirit of the present invention.

본 발명과 관련하여 사용되는 주요 용어를 정의하면, 다음과 같다.The main terms used in connection with the present invention are defined as follows.

- 현재 노드(Current Node)는 무선 센서 네트워크 상의 어떤 노드 즉, IEEE 802.15.4 장치가 IPv6 패킷을 받았을 때 그 노드를 의미한다.Current Node refers to a node on a wireless sensor network, that is, when an IEEE 802.15.4 device receives an IPv6 packet.

- 깊이(Depth)는 무선 센서 네트워크의 코디네이터(coordinator:10)로부터 해당 장치까지의 홉-거리를 의미한다. 예를들어, 코디네이터(10)의 깊이(depth)는 0이다.Depth means the hop-distance from the coordinator: 10 of the wireless sensor network to the device. For example, the depth of coordinator 10 is zero.

- 최대 자식수(Maximum Number of Children: MC)는 해당 장치(예를들어, 노드)가 최대로 가질 수 있는 자식의 수이다.Maximum Number of Children (MC) is the maximum number of children the device (eg node) can have.

- 이웃 테이블(Neighbor Table)은 개인동작영역(personal operating space: POS) 내의 이웃 장치들의 정보를 가지고 있는 테이블을 의미한다. 상기 이웃 테이블은 개인영역망아이디(Personal Area Network Id, PAN Id: 16 bits), 이웃의 짧은 주소(Neighbor.16 bit short address:16 bits), 이웃의 EIU 64주소(Neighbor.IEEE EUI 64 bit address:64 bits), 이웃 장치 타입(Neighbor.Device type:2 bits), 이웃 관계(Neighbor.Relationship: 2 bits), 이웃 깊이(Neighbor.Depth: 8 bits)와 같은 항목들을 포함한다. 상기 이웃 테이블에서, 이웃 장치 타입(Neighbor.Device type: 2 bits) 필드가 '00'이면 코디네이터(Coordinator), '01'이면 라우터 (Router), '10'이면 종단장치(End device)를 나타내고, '11'은 유보(Reserved)되어 있다. 상기 이웃 테이블에서, 이웃 관계(Neighbor.Relationship: 2 bits) 필드가 '00'이면 부모(Parent), '01'이면 자식(Child)을 나타내고, '10'과 '11'은 유보(Reserved)되어 있다.A neighbor table refers to a table that contains information of neighboring devices in a personal operating space (POS). The neighbor table includes a personal area network ID (PAN Id: 16 bits), a neighbor short address (Neighbor. 16 bit short address: 16 bits), a neighbor EIU 64 address (Neighbor.IEEE EUI 64 bit address). (64 bits), a neighbor device type (Neighbor. Device type: 2 bits), a neighbor relationship (Neighbor.Relationship: 2 bits), and a neighbor depth (Neighbor.Depth: 8 bits). In the neighbor table, if a Neighbor Device Type (2 bits) field is '00', it represents a coordinator, '01' represents a router, and '10' represents an end device. '11' is reserved. In the neighbor table, if a neighbor relationship (2 bits) field is '00', it represents a parent, and if it is '01', it represents a child, and '10' and '11' are reserved. have.

- 개인영역망아이디(PAN Id)는 관리를 위해 무선 센서 네트워크에 부여되는 무선 센서 네트워크 16비트 식별자를 의미한다. 여기서, 개인동작영역(Personal Operating Space: POS)은 IEEE 802.15.4 패킷의 무선 전송의 감지 범위 내 영역을 의미한다.-Personal Area Network ID (PAN Id) means a wireless sensor network 16-bit identifier assigned to the wireless sensor network for management. Here, a personal operating space (POS) means an area within a detection range of wireless transmission of an IEEE 802.15.4 packet.

- 부분기능 장치(Reduced Function Device: RFD)는 라우터의 기능을 가지지 않은 무선 센서 네트워크의 IEEE 802.15.4 장치로서, IPv6 패킷들을 다음 홉 장치에 전송할 수 없다. 즉, 부분기능 장치는 무선 센서 네트워크 상에서 종단장치(End device)밖에 될 수 없다.Reduced Function Device (RFD) is an IEEE 802.15.4 device in a wireless sensor network that does not have a router function and cannot transmit IPv6 packets to a next hop device. That is, the partial function device can only be an end device on the wireless sensor network.

- 라우터(Router)는 무선 센서 네트워크 상에서 패킷을 다음 홉 장치에 라우팅해줄 수 있는 FFD이고, 짧은 주소(Short Address)는 부모로부터 동적으로 장치에 할당된 16비트 주소이다.A router is an FFD that can route packets to a next hop device on a wireless sensor network, and a short address is a 16-bit address dynamically assigned to the device from its parent.

본 발명이 적용되기에 적합한 인터넷 프로토콜 버전 6 기반의 무선 센서 네트워크는 하기하는 도 5와 같다. 본 실시예에서, 상기 무선 센서 네트워크는 저전력 무선 개인 영역 네트워크(Low power Wireless Personal Area Networks; 이하, LoWPAN)이다.An internet protocol version 6 based wireless sensor network suitable for application of the present invention is as shown in FIG. 5. In this embodiment, the wireless sensor network is Low Power Wireless Personal Area Networks (LoWPAN).

도 5는 본 발명이 적용되기에 적합한 무선 센서 네트워크 구성을 설명하는 개념도이다. 도 6은 본 발명이 적용되기에 적합한 무선 센서 네트워크 프로토콜 스택의 예를 도시한다.5 is a conceptual diagram illustrating a configuration of a wireless sensor network suitable for applying the present invention. 6 shows an example of a wireless sensor network protocol stack suitable for application of the present invention.

도 5를 참조하면, 무선 센서 네트워크는 하나의 PAN 코디네이터(10)와, 다수의 라우터들(20a, 20b, 20c) 및 종단 장치들(30a, 30b, 30c, 30d, 30e)로 이루어진다.Referring to FIG. 5, the wireless sensor network consists of one PAN coordinator 10, a plurality of routers 20a, 20b, 20c and termination devices 30a, 30b, 30c, 30d, 30e.

IEEE 802.15.4 규격에 따르면, 무선 센서 네트워크의 장치들은 IEEE 802.15.4의 완전한 프로토콜 셋을 구현한 전기능장치(Full Function Device: 이하, FFD)와, 라우터 기능을 가지지 않은 부분기능장치(Reduced Function Device: 이하, RFD)로 구분된다. PAN 코디네이터(10)와 라우터들(20a, 20b, 20c)은 FFD 장치이고, 종단장치(30a, 30b, 30c, 30d, 30e)는 RFD 장치이다.According to the IEEE 802.15.4 specification, devices in a wireless sensor network are a full function device (FFD) that implements a complete protocol set of IEEE 802.15.4, and a reduced function that does not have a router function. Device: hereinafter referred to as RFD). The PAN coordinator 10 and the routers 20a, 20b, and 20c are FFD devices, and the terminators 30a, 30b, 30c, 30d, and 30e are RFD devices.

상기 FFD는 IEEE 802.15.4에서 지원하는 모든 네트워크 형태를 지원하며 FFD와 RFD사이에서 데이터를 주고받을 수 있고 PAN 코디네이터 역할을 수행할 수 있으며 IEEE 802.15.4에 기술된 모든 기능을 수행한다.The FFD supports all network types supported by IEEE 802.15.4, can exchange data between the FFD and RFD, can act as a PAN coordinator, and performs all the functions described in IEEE 802.15.4.

이에 비해, 상기 RFD는 좀더 작고 가벼운 장치에 적합하도록 디자인되었다. 이러한 장치는 단순기능과 간단한 동작으로 에너지 소비율을 최대한 낮추고, 사용 자원을 최소화하여 칩 구현 가격을 낮추므로 장치 가격을 낮추는 효과를 가진다.In comparison, the RFD is designed to be suitable for smaller and lighter devices. These devices have the effect of lowering the price of energy by reducing the energy consumption rate as much as possible with simple functions and simple operation, minimizing the use resources, and lowering the chip implementation price.

상기 RFD는 모든 네트워크형태에서 종단장치로만 활용할 수 있다. 이는 RFD가 라우팅 기능이 없어 피어-투-피어(Peer-to-Peer) 데이터를 전송할 수 없음을 의미하고, 더불어 PAN 코디네이터의 역할을 수행할 수 없음을 뜻한다.The RFD can be used only as an end device in all network types. This means that RFDs can't send peer-to-peer data because they don't have routing capabilities and can't act as PAN coordinators.

하나의 PAN 코디네이터에 다양한 기능을 갖춘 RFD와 FFD로 구성된 스타 (Star) 형태는 홈 네트워크, PC 주변장치, 장난감, 게임기, 건강보조기 등의 부족한 무선 인터페이스를 해결할 수 있다. 피어-투-피어(Peer-to-Peer) 통신은 네트워크 계층에서 제공하는 애드-훅(ad-hoc) 라우팅 기능을 활용할 수 있다. 이는 센서네트워크, 원격제어, 액추에이터(Actuator) 등에 다양하게 응용 가능하다.The star shape, which consists of RFD and FFD with various functions in one PAN coordinator, can solve the lack of wireless interface of home network, PC peripheral, toy, game console, health care device, etc. Peer-to-Peer communication may utilize ad-hoc routing capabilities provided by the network layer. This can be applied to a variety of sensor networks, remote controls, actuators, and the like.

IEEE 802.15.4 규격에 따른 무선 센서 네트워크의 장치들은 네트워크상에서 부모 장치와 자식 장치로 연결된다. 상기 자식 장치는 연관(Association)을 통해 부모 장치로부터 16비트의 짧은 주소를 동적으로 할당받는다.Devices of a wireless sensor network according to the IEEE 802.15.4 standard are connected to a parent device and a child device on the network. The child device is dynamically assigned a 16-bit short address from the parent device through association.

즉, IEEE 802.15.4 장치는 부모 장치라고도 불리는 이웃 장치(또는 라우터)와의 연관(association) 동작 중에 16비트의 짧은 주소를 동적으로 할당받을 수 있다. 상기 할당받은 짧은 주소만을 가지고 부모 또는 자식과 통신을 알 수 있다. 한편, 디어소시에이션(Disassociation)은 이웃 장치와의 존재하는 연관(association)을 제거하는 절차이다.That is, the IEEE 802.15.4 device may be dynamically allocated a short address of 16 bits during association with a neighbor device (or router), also called a parent device. Only the assigned short address can know communication with the parent or child. On the other hand, disassociation is a procedure for removing an existing association with a neighboring device.

PAN 코디네이터(Coordinator:10)는 무선 센서 네트워크의 가장 중요한 관리자가 되는 full-function device(FFD)로서, 비콘(beacon)의 전송을 통해 전체 무선 센서 네트워크의 동기를 초기화할 수 있다.The PAN coordinator (10) is a full-function device (FFD) that becomes the most important manager of the wireless sensor network. The PAN coordinator 10 may initiate synchronization of the entire wireless sensor network through the transmission of beacons.

상기 종단장치들(30a, 30b, 30c, 30d, 30e)는 라우터들(20a, 20b, 20c) 중 어느 하나에 연결되어 해당 라우터에 연결된 종단장치와 통신할 수 있다. 상기 라우터들(20a, 20b, 20c)은 종단장치들(30a, 30b, 30c, 30d, 30e)중 적어도 하나 이상 혹은 다른 라우터로부터 수신된 패킷을 본 발명에 따른 계층적 라우팅 경로 설정 방법에 따라 라우팅한다.The terminators 30a, 30b, 30c, 30d, and 30e may be connected to any one of the routers 20a, 20b, and 20c to communicate with the terminator connected to the router. The routers 20a, 20b, and 20c route packets received from at least one or more of the end devices 30a, 30b, 30c, 30d, and 30e or from another router according to the hierarchical routing path setting method according to the present invention. do.

도 6은 본 발명이 적용되기에 적합한 무선 센서 네트워크 프로토콜 스택의 예를 도시한다.6 shows an example of a wireless sensor network protocol stack suitable for application of the present invention.

도 6을 참조하면, 무선 센서 네트워크 프로토콜 스택에는 물리 계층(L1), 맥(MAC) 계층(L2), 적응 계층(Adaption layer; L3), IPv6 계층(L4)의 프로토콜이 탑재된다. 상기 IPv6(L4) 위에 TPC, UDP, ICMP가 있고, 그 위 응용 계층이 위치한다.Referring to FIG. 6, protocols of a physical layer (L1), a MAC (MAC) layer (L2), an adaptation layer (L3), and an IPv6 layer (L4) are mounted on the wireless sensor network protocol stack. TPC, UDP, and ICMP are located on the IPv6 (L4), and the application layer is located thereon.

상기 물리계층(L1)과 MAC 계층(L2)은 IEEE 802.15.4-2003 규격에 따르고, 상기 적응 계층(L3)은 IETF 인터넷 드래프트(montenegro-lowpan-ipv6-over-802.15.4)로 규격에 따르며, 상기 IPv6 계층(L4)은 RFC 2460 및 관련 규격에 따른다.The physical layer (L1) and MAC layer (L2) is in accordance with the IEEE 802.15.4-2003 standard, the adaptation layer (L3) is IETF Internet draft (montenegro-lowpan-ipv6-over-802.15.4) The IPv6 layer (L4) is in accordance with RFC 2460 and related standards.

본 발명에 적용되는 IPv6 헤더 포맷은 하기하는 도 7과 같다.An IPv6 header format applied to the present invention is shown in FIG. 7 below.

도 7은 본 발명에 적용되는 IPv6의 헤더 포맷을 도시한 도면이다. 도 8은 도 6에 도시된 MAC/PHY 계층의 데이터 프레임 포맷의 예를 도시한다.7 is a diagram illustrating a header format of IPv6 applied to the present invention. FIG. 8 shows an example of a data frame format of the MAC / PHY layer shown in FIG. 6.

도 7을 참조하면, IPv6 헤더 포맷은 10행 x 32비트= 40옥텟의 크기를 갖고 있고, 버젼, 우선순위, 흐름 레벨, 페이로드 길이, 다음 헤더, 홉 제한, 128비트의 소스 주소 및 128비트의 목적지 주소로 이루어진다.Referring to FIG. 7, the IPv6 header format has a size of 10 rows x 32 bits = 40 octets, version, priority, flow level, payload length, next header, hop limit, 128 bits of source address, and 128 bits. Consists of the destination address.

또한, IEEE 802.15.4-2003 규격에 따른 프레임은 코디네이터에서 비콘을 송신하기 위한 비콘 프레임과, 데이터를 전송하기 위한 데이터 프레임, 상기 데이터 프레임을 성공적으로 수신하면 이를 상대방에 알려주는 응답 프레임, MAC 커맨드 프레임으로 구분된다.In addition, the frame according to the IEEE 802.15.4-2003 standard is a beacon frame for transmitting beacons in the coordinator, a data frame for transmitting data, a response frame for notifying the other party when the data frame is successfully received, MAC command It is divided into frames.

도 8을 참조하면, MAC/PHY 계층의 데이터 프레임은 물리계층의 패킷 포맷과 MAC계층의 패킷 포맷을 포함한다.Referring to FIG. 8, the data frame of the MAC / PHY layer includes a packet format of the physical layer and a packet format of the MAC layer.

상기 물리계층의 패킷 포맷은 프리앰블(Preamble Sequence)과 프레임 시작 식별자(Start of Frame Delimiter), 프레임길이(Frame Length) 및 MAC계층 데이터 유닛(MPDU)을 포함한다.The packet format of the physical layer includes a preamble sequence, a start of frame delimiter, a frame length, and a MAC layer data unit (MPDU).

상기 MAC 계층의 패킷 포맷은 프레임 제어(Frame Control), 시퀀스번호(Sequence Number), 어드레싱 필드(Addressing Field), 데이터 페이로드(Data Payload) 및 프레임 체크 시퀀스(FCS)를 포함한다.The packet format of the MAC layer includes a frame control, a sequence number, an addressing field, a data payload, and a frame check sequence (FCS).

본 발명이 적용되는 무선 센서 네트워크의 각 장치들은 하기하는 도 9에 도시된 바와 같이, 다중 홉을 갖는 트리의 노드로 표현될 수 있다.Each device of the wireless sensor network to which the present invention is applied may be represented as a node of a tree having multiple hops, as shown in FIG. 9 below.

도 9는 본 발명에 따른 다중 홉 트리를 설명하는 개념도이다. 설명의 편의를 위해 도 5에 도시된 무선 센서 네트워크의 구성과 동일하게 동일한 도면 부호를 부여한다.9 is a conceptual diagram illustrating a multi-hop tree according to the present invention. For convenience of description, the same reference numerals are given to the same configuration of the wireless sensor network shown in FIG. 5.

도 9를 참조하면, 트리 구조에서 루트(root)에 해당하는 노드A는 PAN 코디네이터이고 깊이는 '0'이다. 노드B와, 노드D, 노드F는 라우터이고, 노드C와, 노드E, 노드G, 노드H, 노드I는 종단 장치이다.Referring to FIG. 9, Node A corresponding to a root in the tree structure is a PAN coordinator and a depth is '0'. Node B, Node D, and Node F are routers, and Node C, Node E, Node G, Node H, and Node I are end devices.

상기 노드들은 각각 무선 통신기능을 가지고 있는 저전력을 사용하는 통신장치이다. 노드들은 각각 데이터를 발생시키는 소스 노드가 되거나 데이터를 목적지 노드 또는 중간에서 소스 노드와 목적지 노드의 데이터를 중계하는 중간 노드가 될 수가 있다. 또한, 각 노드들은 계층적(hierarchical) 구조로 다른 노드들과 연결될 수 있다.The nodes are low power communication devices each having a wireless communication function. The nodes may each be a source node that generates data or an intermediate node that relays data from a source node and a destination node to a destination node or intermediate data. In addition, each node may be connected to other nodes in a hierarchical structure.

도 10은 본 발명에 따른 계층적 라우팅 경로 설정 방법을 수행하는 센서 노 드를 설명하는 블록도이다.10 is a block diagram illustrating a sensor node for performing a hierarchical routing path setting method according to the present invention.

도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 계층적 라우팅 경로 설정 방법을 수행하는 센서 노드는 논리 처리부(100), 하드웨어 처리부(200) 및 안테나(300)를 포함한다.Referring to FIG. 10, the sensor node for performing the hierarchical routing path setting method according to the present invention includes a logic processor 100, a hardware processor 200, and an antenna 300.

상기 논리 처리부(100)는 어플리케이션 모듈(110), 센싱 프로세싱 모듈(120), IP 프로세싱 모듈(130), 적응 계층 패킷 프로세싱 모듈(140), 라우팅 프로세싱 모듈(150), 이웃 노드 정보 관리 모듈(160), MAC 계층 모듈(170)을 포함한다. 본 실시예에서, 상기 논리 처리부(100)는 논리적으로 분리되었을 뿐, 하드웨어적으로 분리된 것은 아니다.The logic processor 100 may include an application module 110, a sensing processing module 120, an IP processing module 130, an adaptive layer packet processing module 140, a routing processing module 150, and a neighbor node information management module 160. ), The MAC layer module 170. In this embodiment, the logic processing unit 100 is logically separated, but not hardware separated.

상기 하드웨어 처리부(200)는 환경의 관측을 행하는 센서 디바이스(210), 중앙처리유닛(CPU)(220), 메모리(230), 통신을 행하는 네트워크 디바이스(240), 데이터의 장기 기록을 행하는 플래시 메모리(250)를 포함한다.The hardware processing unit 200 includes a sensor device 210 for performing observation of an environment, a central processing unit (CPU) 220, a memory 230, a network device 240 for communicating, and a flash memory for performing long-term recording of data. 250.

통상적으로, 무선 센서 네트워크, 예를들어, 지그비(ZigBee) 네트워크에서는 각각 노드들이 네트워크를 관리하고 유지하기 위한 정보를 테이블 형태로 구비된다. 상기 테이블에 저장된 정보를 네트워크 정보 베이스(NWK IB; network information base)라 칭한다. 상기 네트워크 정보 베이스는 상기 메모리에 저장될 수 있다.Typically, in wireless sensor networks, eg, ZigBee networks, each node is provided in a table with information for managing and maintaining the network. The information stored in the table is called a network information base (NWK IB). The network information base may be stored in the memory.

상기 네트워크 정보 베이스는 최대 자식의 개수, 네트워크 트리의 최대 깊이, 자식으로 가질 수 있는 최대 지그비 라우터 개수, 브로드캐스트 전송과 관련된 정보, 이웃 노드의 정보를 가지고 있는 이웃 테이블, 경로 테이블 및 보안관련 정 보를 포함한다.The network information base stores the maximum number of children, the maximum depth of the network tree, the maximum number of ZigBee routers that can be a child, the information related to broadcast transmission, the neighbor table having the information of neighbor nodes, the route table, and the security related information. Include.

상기 이웃 테이블에는 PAN 식별자, 자신의 부모 또는 자식의 64비트 주소, 16비트 네트워크 주소, 장치의 형식, 자신과 이웃 노드의 관계(예를들어, 부모, 자식, 이웃) 등의 정보들이 저장된다.The neighbor table stores information such as a PAN identifier, a 64-bit address of its parent or child, a 16-bit network address, a device type, and a relationship between itself and a neighbor node (eg, parent, child, neighbor).

상기 이웃 테이블에는 이웃 노드의 수신기가 슈퍼프레임의 활동 기간 동안 상태, 모든 이웃의 64비트 주소, 비컨 명령어(오더), 네트워크에 참여시킬 수 있는 권한, 전송실패율, 잠재적 부모, 평균 링크 질 지시자(link quality indicator), 논리적 채널값, 비컨 프레임 도달시간 및 비컨전송시간 오프셋 등의 정보가 선택적으로 저장될 수 있다.The neighbor table includes the neighbor node's receiver during the superframe's activity period, 64-bit address of all neighbors, beacon instruction (order), authority to participate in the network, transmission failure rate, potential parent, average link quality indicator (link). information such as a quality indicator, a logical channel value, a beacon frame arrival time, and a beacon transmission time offset may be selectively stored.

상기 경로 테이블에는 멀티홉 네트워크에서 목적지까지 데이터를 전송하기 위해 경로를 탐색할 때 사용하는 정보가 저장된다.The route table stores information used when searching a route to transmit data from a multihop network to a destination.

상기 메모리(230)는 이웃 노드의 정보는 저장한다. 상기 이웃 노드 정보는 MAC 계층 모듈(170)을 경유하여 제공받을 수 있다. 상기 MAC 계층 모듈(170)의 서비스는 비코닝(beaconing)을 포함한다. 상기 이웃 노드 정보는 짧은 경로를 찾기 위해 라우팅 프로세싱 모듈 과정에서 사용된다.The memory 230 stores information of neighbor nodes. The neighbor node information may be provided via the MAC layer module 170. The service of the MAC layer module 170 includes beaconing. The neighbor node information is used in the routing processing module process to find a short path.

한편, 상기 센서 디바이스(210)는 온도 센서, 습도 센서, 조도 센서, 적외선 센서 등을 포함할 수 있다.Meanwhile, the sensor device 210 may include a temperature sensor, a humidity sensor, an illuminance sensor, an infrared sensor, or the like.

상기 네트워크 디바이스(240)는 특정한 식별자를 갖는 다른 노드와 쌍방향 통신을 행할 수 있다. 예를들어, 상기 네트워크 디바이스(240)에는 Blue Tooth, IEEE802.15.4, ZigBee 등이 실장될 수 있다.The network device 240 may be in bidirectional communication with another node having a particular identifier. For example, Blue Tooth, IEEE802.15.4, ZigBee, etc. may be mounted on the network device 240.

상기 네트워크 디바이스(240)에 도착된 패킷 정보는 상기 MAC 계층 모듈(170)을 거쳐 처리된 후, 상기 적응 계층 패킷 프로세싱 모듈(140)에 제공된다. 상기 적응 계층 패킷 프로세싱 모듈(140)은 패킷 프로세싱 과정을 수행한다. 상기 패킷 프로세싱 과정은 헤더 파싱, 패킷 단편화(분리/재조립), 헤더 압축 등을 포함한다.Packet information arriving at the network device 240 is processed via the MAC layer module 170 and then provided to the adaptation layer packet processing module 140. The adaptation layer packet processing module 140 performs a packet processing process. The packet processing process includes header parsing, packet fragmentation (separation / reassembly), header compression, and the like.

적응 계층 패킷 프로세싱에 의해 자신에게 도착한 패킷은 상기 IP 프로세싱 모듈(130)을 거쳐 상기 어플리케이션 모듈(110)에 전달된다. 상기 IP 프로세싱 모듈(130)은 라우팅되어야할 패킷이라면 라우팅 프로세스가 진행된다.Packets arriving at them by adaptive layer packet processing are delivered to the application module 110 via the IP processing module 130. The IP processing module 130 performs a routing process if the packet is to be routed.

상기 센서 노드는 패킷이 전송되는 출발지 노드로 동작될 수도 있고, 상기 패킷을 전달하는 다음 홉 노드(또는 중계 노드)로 동작될 수 있고, 상기 패킷을 전달받는 목적지 노드로 동작될 수도 있다.The sensor node may be operated as a source node to which a packet is transmitted, may be operated as a next hop node (or a relay node) to deliver the packet, or may be operated as a destination node to which the packet is delivered.

라우팅 동작시, 상기 출발지 노드와 목적지 노드는 각각 하나이고, 상기 다음 홉 노드는 하나 이상이다. 물론, 상기 출발지 노드와 목적지 노드가 최근접하게 배치되면, 상기 다음 홉 노드는 생략될 수 있다.In a routing operation, there is one source node and one destination node, and one or more next hop nodes. Of course, if the source node and the destination node are placed closest, the next hop node can be omitted.

상기 센서 노드가 출발지 노드인 경우, 패킷을 전송하는 라우팅이 시작됨에 따라, 제1 이웃 노드들을 검색한다. 상기한 검색 과정에서, 상기 제1 이웃 노드들에 목적지 노드가 포함되지 않는 경우, 상기 제1 이웃 노드들중 상기 목적지 노드에 가장 가까운 노드에 패킷을 전송한다. 여기서, 상기 센서 노드는 검색된 이웃 노드들에 목적지 노드가 포함되는 경우, 상기 목적지 노드에 패킷을 전송한다.When the sensor node is the source node, as the routing for transmitting the packet starts, the first neighbor nodes are searched for. In the above search, if the destination node is not included in the first neighbor nodes, the packet is transmitted to a node closest to the destination node among the first neighbor nodes. The sensor node transmits a packet to the destination node when the searched neighbor nodes include the destination node.

상기 센서 노드가 다음 홉 노드인 경우, 상기 출발지 노드로부터 패킷이 수 신됨에 따라, 제2 이웃 노드들을 검색하고, 상기 제2 이웃 노드들 중 상기 목적지 노드 또는 상기 목적지 노드에 가장 가까운 노드에 패킷을 전송한다.When the sensor node is a next hop node, as packets are received from the source node, the second neighbor nodes are searched for, and the packet is transmitted to the destination node or the node closest to the destination node among the second neighbor nodes. send.

따라서, 상기 패킷이 전송되는 홉 카운트 수는 상기 출발지 노드와 상기 목적지 노드를 계층적으로 연결하는 홉 카운트 수보다 작다.Accordingly, the hop count number at which the packet is transmitted is smaller than the hop count number hierarchically connecting the source node and the destination node.

도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 주소 부여 방법을 설명하는 개념도이다. 특히, MC=3 의 조건 하에서 주소가 부여되는 것이 설명된다.11 is a conceptual diagram illustrating an address assignment method according to a first embodiment of the present invention. In particular, it is described that an address is given under the condition of MC = 3.

도 11을 참조하면, 최상위에 노드1이 배치되고, 상기 노드1은 자식 노드로서, 노드2, 노드3 및 노드4와 연결된다. 따라서, 상기 노드2, 상기 노드3 및 상기 노드4는 부모 노드로서 노드1과 연결된다.Referring to FIG. 11, node 1 is disposed at a top level, and node 1 is connected to node 2, node 3, and node 4 as child nodes. Thus, the node 2, the node 3, and the node 4 are connected to node 1 as a parent node.

상기 자식 노드란, 계층적 구조에서, 어느 하나의 노드(임의의 노드)에 대하여 상기 노드의 바로 하위에 연결되는 노드를 의미한다. 한편, 부모 노드란 자식 노드에 대비되는 개념으로, 어느 하나의 노드에 대하여 상기 노드의 바로 상위에 연결되는 노드를 의미한다. 여기서, 연결은 물리적 연결 또는 유선상의 연결이 아닌 논리적 연결 또는 무선상의 연결을 의미한다.The child node refers to a node connected directly below the node with respect to any one node (arbitrary node) in a hierarchical structure. On the other hand, the parent node is a concept in contrast to the child node, and refers to a node that is directly connected to the top of the node for any one node. Here, the connection means a logical connection or a wireless connection, not a physical connection or a wired connection.

상기 노드2는 자식 노드로서, 노드5, 노드6 및 노드7과 연결되고, 상기 노드5는 자식 노드로서, 노드14, 노드15 및 노드16과 연결된다. 따라서, 노드5, 노드6 및 노드7은 부모 노드로서 노드2와 연결되고, 노드14, 노드15 및 노드16은 부모 노드로서 노드5와 연결된다.The node 2 is connected to nodes 5, 6 and 7 as child nodes, and the node 5 is connected to nodes 14, 15 and 16 as child nodes. Thus, nodes 5, 6 and 7 are connected to node 2 as parent nodes, and nodes 14, 15 and node 16 are connected to node 5 as parent nodes.

상기 노드6은 자식 노드로서, 노드17, 노드18 및 노드19와 연결된다. 따라서, 노드17, 노드18 및 노드19는 부모 노드로서 상기 노드6과 연결된다.Node 6 is a child node and is connected to node 17, node 18 and node 19. Thus, node 17, node 18 and node 19 are connected to node 6 as a parent node.

주소를 부여하게 될 노드는 자신의 자식 유무를 판별하여 자식이 없을 경우에는 하기하는 수학식 1에 따라 주소를 할당한다. 본 발명의 실시예에서 모든 노드는 자신의 깊이를 알고 있다고 가정한다.The node to which an address is to be assigned determines its own child and, if there is no child, allocates an address according to Equation 1 below. In the embodiment of the present invention, it is assumed that every node knows its depth.

수학식 1Equation 1

FC=MC*AP+1FC = MC * AP + 1

여기서, FC는 자식 노드의 주소이고, MC는 최대 자식의 수이며, AP는 부모 노드의 주소이다. 만일, 부모가 연결되기 전에 가지고 있던 자식이 없었다면, 새로운 자식은 첫 번째 자식이 되고, 상기 수학식 1에 의해 새로운 짧은 주소를 받게된다.Here, FC is the address of the child node, MC is the maximum number of children, AP is the address of the parent node. If there was no child before the parent was connected, the new child becomes the first child and receives a new short address by Equation 1 above.

만일, 새로운 자식이 부모의 첫 번째 자식이 아니라면, IEEE 802.15.4 장치는 부모의 존재하는 자식중 가장 큰 주소에 1을 더한 주소를 받게된다. 상기 할당을 위해 라우터는 반드시 자식과 부모의 주소 정보를 가진 이웃 테이블을 유지해야 한다.If the new child is not the first child of the parent, then the IEEE 802.15.4 device receives the address of the parent's existing child plus one. For this assignment the router must maintain a neighbor table with address information of the child and parent.

한편, 자식 노드가 있을 경우에는 자식 노드중 가장 큰 주소에 '1'을 더하여 주소를 할당하게 된다.On the other hand, if there are child nodes, the address is allocated by adding '1' to the largest address among the child nodes.

본 발명의 제1 실시예에 따른 라우팅 경로 설정 방법에서, 패킷의 라우팅을 위한 경로는 다음과 같이 계산된다.In the routing path setting method according to the first embodiment of the present invention, a path for routing a packet is calculated as follows.

현재 노드의 주소를 'C'로 정의하고, 현재 노드의 깊이를 'DC'로 정의하고, 목적지 노드의 주소를 'D'로 정의하고, 노드K의 깊이(depth) D에 위치한 선조 노드(Ancestor)의 주소를 'AA(D, K)'로 정의한다. 여기서, 현재 노드는 라우팅 과정에 서 패킷이 경유하고 있는 노드이다.An ancestor node defined as 'C', current node's depth as 'DC', destination node's address as 'D', and node K's depth D ) Is defined as 'AA (D, K)'. Here, the current node is a node that a packet passes through in the routing process.

현재 노드가 목적지 노드의 선조 집단에 속하면, 다음 홉 노드(또는 다음 전송 노드)의 주소는 'AA(DC+1, D)'이다. 한편, 현재 노드가 목적지 노드의 자손 집단에 속하면, 다음 홉 노드의 주소는 'AA(DC-1, C)'이다. 그 밖의 경우, 다음 홉 노드의 주소는 'AA(DC-1, C)'이다. 여기서, 선조 노드란 계층적 구조에서 어느 하나의 노드(임의의 노드)에 대하여 상기 노드의 상위에 연결되는 노드들을 의미하며 상술한 부모 노드를 포함한다. 한편, 자손 노드는 선조 노드에 대비되는 개념으로서, 계층적 구조에서 어느 하나의 노드(임의의 노드)에 대하여 상기 노드의 하위에 연결되는 노드들을 의미한다.If the current node belongs to the ancestor group of the destination node, the address of the next hop node (or next transmitting node) is 'AA (DC + 1, D)'. On the other hand, if the current node belongs to the descendant group of the destination node, the address of the next hop node is 'AA (DC-1, C)'. In other cases, the address of the next hop node is 'AA (DC-1, C)'. In this case, the ancestor node refers to nodes connected to an upper level of the node with respect to any one node (arbitrary node) in the hierarchical structure and includes the above-described parent node. On the other hand, the descendant node is a concept in contrast to the ancestor node, and refers to nodes connected to the lower part of the node for any one node (arbitrary node) in a hierarchical structure.

상술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 패킷 전송 방법의 일례를 하기하는 도 11을 참조하여 설명한다.An example of a packet transmission method according to the first embodiment of the present invention described above will be described with reference to FIG.

도 12는 도 11에 도시된 주소 부여 방법을 이용한 라우팅 경로 설정 방법을 설명하는 개념도이다. 특히, 출발지 노드가 노드14이고, 목적지 노드가 노드19인 경우, 라우팅 경로 설정 방법을 설명한다.12 is a conceptual diagram illustrating a routing path setting method using the address assignment method shown in FIG. 11. In particular, when the source node is node 14 and the destination node is node 19, a routing path establishment method will be described.

도 12를 참조하면, 노드14의 부모 노드는 노드5이다. 이때, 노드5는 현재 노드이다. 하지만, 현재 노드인 노드5는 목적 모드인 노드19의 선조 집단에 속하지 않고, 자손 집단에도 속하지 않는다. 따라서, 다음 홉 노드의 주소는 노드2의 부모 노드이다. 이때, 상기 노드2는 현재 노드이다.Referring to FIG. 12, the parent node of node 14 is node 5. FIG. At this time, node 5 is the current node. However, node 5, which is the current node, does not belong to the ancestor group of node 19 in the destination mode, nor to the descendant group. Thus, the address of the next hop node is the parent node of node2. At this time, the node 2 is the current node.

현재 노드인 노드2는 목적지 노드의 선조 집단에 속한다. 따라서, 다음 홉 노드의 주소 후보는 노드6 또는 노드7이다. 하지만, 노드7은 목적지 노드의 선조 집단에 속하지 않으므로 다음 홉 노드의 주소는 노드6이다. 이때 노드6은 현재 노드이다.Node 2, the current node, belongs to the ancestor group of the destination node. Thus, the address candidate of the next hop node is node 6 or node 7. However, since node 7 does not belong to the ancestor group of the destination node, the address of the next hop node is node 6. Node 6 is the current node.

현재 노드인 노드6은 목적지 노드의 선조 집단에 속한다. 따라서,다음 홉 노드의 주소 후보는 노드17, 노드18 및 노드19이다. 하지만, 상기한 주소 후보에 목적지 노드가 존재하므로 라우팅 과정이 종료된다. 이렇게 설정된 출발지 노드인 노드14와 목적지 노드인 노드19간에는 중계 노드로서 노드5, 노드2 및 노드6을 경유하여 패킷을 노드19에 전송한다.Node 6, the current node, belongs to the ancestor group of the destination node. Thus, the address candidates of the next hop node are node 17, node 18 and node 19. However, the routing process is terminated because the destination node exists in the address candidate. The packet is transmitted to node 19 via node 5, node 2, and node 6 as a relay node between node 14, which is the source node and node 19, which is thus configured.

상기한 본 발명의 제1 실시예에서, 전송하고자 하는 패킷은 출발지 노드로부터 목적지 노드까지의 경로상의 다음 홉 노드(부모 노드 또는 자식 노드)에게 전달된다. 매번 다음 홉 노드를 경유하여 패킷이 전달되므로 라우팅의 소요 시간이 길고, 트래픽이 많다.In the first embodiment of the present invention described above, the packet to be transmitted is delivered to the next hop node (parent node or child node) on the path from the source node to the destination node. Each time a packet is passed through the next hop node, routing takes a long time and a lot of traffic.

도 13 및 도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 라우팅 경로 설정 방법을 설명하는 개념도들이다. 설명의 편의를 위해 도 13 및 도 14에 도시된 다중 홉 트리의 토폴로지는 도 11에 도시된 다중 홉 트리의 토폴로지와 동일한 것으로 가정한다. 상기 라우팅 경로 설정 방법은 무선 센서 네트워크, 예를들어, 저전력 무선 개인 영역 네트워크(Low power Wireless Personal Area Networks; 이하, LoWPAN)에 적용될 수 있다.13 and 14 are conceptual diagrams illustrating a routing path establishment method according to a second embodiment of the present invention. For convenience of description, it is assumed that the topology of the multi-hop tree illustrated in FIGS. 13 and 14 is the same as that of the multi-hop tree illustrated in FIG. 11. The routing path setting method may be applied to a wireless sensor network, for example, low power wireless personal area networks (LoWPAN).

먼저, 도 13에 도시된 바와 같이, 출발지 노드인 노드14는 자신의 이웃 노드들중 목적지 노드인 노드19에 가장 가까운 노드를 검색한다. 본 실시예에서, 출발지 노드의 이웃 노드는 노드2, 노드5, 노드15 및 노드16이다. 상기한 노드2, 노드 5, 노드15 및 노드16 중에서 목적지 노드와의 홉 거리가 가까운 노드2가 다음 홉 노드로 선택된다.First, as shown in Fig. 13, node 14, which is the source node, searches for the node closest to node 19, which is the destination node, among its neighboring nodes. In this embodiment, the neighbor nodes of the source node are node 2, node 5, node 15 and node 16. Among the above-described nodes 2, 5, 15 and 16, node 2 having a close hop distance to the destination node is selected as the next hop node.

이어, 도 14에 도시된 바와 같이, 패킷이 도착한 2번 노드2는 자신의 이웃 노드들중 목적지 노드인 노드19에 가장 가까운 노드를 검색한다. 본 실시예에서, 노드2의 이웃 노드들은 노드1, 노드5, 노드6, 노드17, 노드18 및 노드19이다. 여기서, 목적지 노드인 노드19가 포함되므로 노드2는 도착된 패킷을 노드19에 전송한다.Subsequently, as shown in FIG. 14, node 2 at which the packet arrives searches for a node closest to node 19 which is a destination node among its neighbor nodes. In the present embodiment, the neighbor nodes of node 2 are node 1, node 5, node 6, node 17, node 18 and node 19. Here, node 2, which is a destination node, is included, so node 2 transmits the arrived packet to node 19.

결과적으로, 동일한 토폴로지상에서 제2 실시예에 따른 라우팅 경로 설정 방법은 제1 실시예에 따른 라우팅 경로 설정 방법에 비해 총 홉 거리가 총 4홉에서 2홉으로 줄어든 것을 확인할 수 있다.As a result, in the same topology, the routing path establishment method according to the second embodiment may confirm that the total hop distance is reduced from four hops to two hops, compared to the routing path establishment method according to the first embodiment.

도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 계층적 라우팅 경로 설정 방법을 설명하는 흐름도이다.15 is a flowchart illustrating a hierarchical routing path setting method according to a second embodiment of the present invention.

도 15를 참조하면, 계층적 라우팅 동작이 시작됨에 따라, 출발지 노드, 목적지 노드 및 상기 출발지 노드와 목적지 노드간의 최근접하는 다음 홉 노드를 설정한다(단계 S105).Referring to FIG. 15, as the hierarchical routing operation is started, a source node, a destination node, and a next next hop node between the source node and the destination node are set (step S105).

이어, 상기 출발지 노드부터 상기 목적지 노드까지 계층적 라우팅 경로상의 제1 홉 거리와, 상기 최근접하는 다음 홉 노드부터 상기 목적지 노드까지의 계층적 라우팅 경로상의 제2 홉 거리를 산출한다(단계 S110).Subsequently, a first hop distance on a hierarchical routing path from the source node to the destination node and a second hop distance on a hierarchical routing path from the nearest next hop node to the destination node are calculated (step S110).

이어, 계층적 라우팅 경로상의 다음 홉 노드를 설정한다(단계 S115).Next, a next hop node on the hierarchical routing path is set (step S115).

이어, 이웃 테이블을 조회하여(단계 S120) 상기 이웃 테이블로부터 조회된 이웃 노드 정보를 추출한다(단계 S125).Next, the neighbor table is queried (step S120), and the neighbor node information queried from the neighbor table is extracted (step S125).

이어, 상기 이웃 노드로부터 상기 목적지 노드까지의 계층적 라우팅 경로상의 제3 홉 거리를 산출한다(단계 S130).Subsequently, a third hop distance on the hierarchical routing path from the neighbor node to the destination node is calculated (step S130).

이어, 상기 제1 홉 거리와 상기 제3 홉 거리를 비교한다(단계 S135).Next, the first hop distance and the third hop distance are compared (step S135).

이어, 상기 제1 홉 거리가 상기 제3 홉 거리보다 작거나 같은 경우, 상기 이웃 테이블 전체 검색이 완료되었는지의 여부를 체크한다(단계 S140). 상기 이웃 테이블 전체 검색이 미완료된 것으로 체크되는 경우, 상기 이웃 테이블을 조회하는 단계 S120으로 피드백한다.Then, if the first hop distance is less than or equal to the third hop distance, it is checked whether the search of the entire neighbor table is completed (step S140). If it is checked that the search for the entire neighbor table is incomplete, the process returns to step S120 for querying the neighbor table.

상기 이웃 테이블 전체 검색이 완료된 것으로 체크되는 경우, 패킷을 상기 다음 홉 노드에 전송한 후(단계 S145), 계층적 라우팅 동작을 종료한다.When it is checked that the search for the entire neighbor table is completed, the packet is transmitted to the next hop node (step S145), and the hierarchical routing operation is terminated.

상기 단계 S135에서, 상기 제1 홉 거리가 상기 제3 홉 거리보다 큰 경우, 상기 제2 홉 거리와 상기 제3 홉 거리를 비교한다(단계 S150).In step S135, when the first hop distance is greater than the third hop distance, the second hop distance and the third hop distance are compared (step S150).

상기 제2 홉 거리가 상기 제3 홉 거리보다 큰 경우, 상기 조회된 이웃 노드를 상기 다음 홉 노드로 설정한 후(단계 S155), 상기 단계 S140으로 피드백한다.When the second hop distance is greater than the third hop distance, the inquiry neighbor node is set as the next hop node (step S155), and the feedback is returned to the step S140.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although described with reference to the preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art various modifications and variations of the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below You will understand that it can be changed.

무선 센서 네트워크, 예를들어, 인터넷 프로토콜 버전6 기반의 저전력 무선 개인 영역 네트워크(6LoWPAN)상에서 동적 할당된 16비트 짧은 주소를 활용하여 계층적 라우팅 동작을 수행한다. 특히, 무선 센서 네트워크 상에서 이웃 노드 정보를 이용하여 계층적으로 라우팅하고, 패킷이 전송되는 목적지 또는 상기 목적지에 가까운 노드를 검색하여 패킷을 전송하므로써, 패킷 전송에 따른 홉 카운트 수를 줄일 수 있다. 또한, 홉 카운트 수가 줄여드므로 라우팅 동작을 고속화할 수 있고, 노드들간에 발생되는 트래픽을 줄일 수 있다.A hierarchical routing operation is performed utilizing a dynamically allocated 16-bit short address on a wireless sensor network, for example, a low power wireless personal area network (6LoWPAN) based on Internet Protocol version 6. In particular, by routing the hierarchically using neighbor node information on the wireless sensor network, searching for a destination where a packet is transmitted or a node close to the destination and transmitting the packet, the number of hop counts due to packet transmission can be reduced. In addition, since the number of hop counts is reduced, routing operations can be speeded up, and traffic generated between nodes can be reduced.

Claims (12)

출발지 노드와 목적지 노드간의 패킷을 전송하는 무선 센서 네트워크상에서의 라우팅 경로 설정 방법에서,In a routing path setting method in a wireless sensor network transmitting a packet between a source node and a destination node, (a) 상기 라우팅이 시작됨에 따라, 상기 출발지 노드는 자신의 이웃 노드들을 검색하는 단계;(a) as the routing begins, the source node searches for its neighbor nodes; (b) 상기 이웃 노드들에 상기 목적지 노드가 포함되는 경우, 상기 목적지 노드에 패킷을 전송하고, 상기 라우팅을 종료하는 단계;(b) if the destination node includes the destination node, sending a packet to the destination node and ending the routing; (c) 상기 이웃 노드들에 상기 목적지 노드가 포함되지 경우, 상기 이웃 노드들중 상기 목적지 노드에 가장 가까운 노드를 검색하여 상기 가장 가까운 노드에 패킷을 전송하는 단계; 및(c) if the destination node is not included in the neighbor nodes, searching for a node closest to the destination node among the neighbor nodes and transmitting a packet to the nearest node; And (d) 상기 가장 가까운 노드는 자신의 이웃 노드들을 검색하고, 상기 단계(b)로 피드백하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크상에서의 라우팅 경로 설정 방법.and (d) the nearest node searching for its neighbor nodes and feeding back to step (b). 제1항에 있어서, 상기 패킷이 전송되는 홉 카운트 수는 상기 출발지 노드와 상기 목적지 노드를 계층적으로 연결하는 홉 카운트 수보다 작은 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크상에서의 라우팅 경로 설정 방법.The method of claim 1, wherein the number of hop counts over which the packet is transmitted is smaller than the number of hop counts hierarchically connecting the source node and the destination node. 제1항에 있어서, 상기 이웃 노드들은 상기 출발지 노드가 가지는 이웃 테이 블로부터 획득되는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크상에서의 라우팅 경로 설정 방법.The method of claim 1, wherein the neighboring nodes are obtained from neighboring tables of the source node. (a) 현재 노드, 목적지 노드 및 상기 현재 노도와 목적지 노드간의 최근접하는 다음 홉 노드를 설정하는 단계;(a) establishing a current node, a destination node and a nearest next hop node between the current urgency and the destination node; (b) 상기 현재 노드부터 상기 목적지 노드까지 계층적 라우팅 경로상의 제1 홉거리와, 상기 최근접하는 다음 홉 노드부터 상기 목적지 노드까지의 계층적 라우팅 경로상의 제2 홉거리를 산출하는 단계;(b) calculating a first hop distance on a hierarchical routing path from the current node to the destination node and a second hop distance on a hierarchical routing path from the nearest next hop node to the destination node; (c) 계층적 라우팅 경로상의 다음 홉 노드를 설정하는 단계;(c) establishing a next hop node on the hierarchical routing path; (d) 이웃 테이블을 조회하여 상기 이웃 테이블로부터 조회된 이웃 노드 정보를 추출하는 단계;(d) querying the neighbor table to extract the neighbor node information queried from the neighbor table; (e) 상기 이웃 노드로부터 상기 목적지 노드까지의 계층적 라우팅 경로상의 제3 홉거리를 산출하는 단계;(e) calculating a third hop distance on a hierarchical routing path from the neighbor node to the destination node; (f) 상기 제1 홉거리와 상기 제3 홉거리를 비교하는 단계;(f) comparing the first hop distance with the third hop distance; (g) 상기 제1 홉거리가 상기 제3 홉거리보다 작거나 같은 경우, 상기 이웃 테이블 전체 검색이 완료되었는지의 여부를 체크하는 단계;(g) if the first hop distance is less than or equal to the third hop distance, checking whether the full search of the neighbor table is completed; (h) 상기 이웃 테이블 전체 검색이 미완료된 것으로 체크되는 경우, 상기 이웃 테이블을 조회하는 단계(d)로 피드백하고, 상기 이웃 테이블 전체 검색이 완료된 것으로 체크되는 경우, 패킷을 상기 다음 홉 노드에 전송하는 단계;(h) if it is checked that the search for the neighbor table is incomplete, returning to step (d) of querying the neighbor table; and if the search for the neighbor table is completed, the packet is sent to the next hop node. Doing; (i) 상기 제1 홉거리가 상기 제3 홉거리보다 큰 경우, 상기 제2 홉거리와 상 기 제3 홉거리를 비교하는 단계; 및(i) comparing the second hop distance with the third hop distance when the first hop distance is greater than the third hop distance; And (j) 상기 제2 홉거리가 상기 제3 홉거리보다 큰 경우, 상기 조회된 이웃 노드를 상기 다음 홉 노드로 설정한 후, 상기 단계(g)로 피드백하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크상에서의 라우팅 경로 설정 방법.(j) if the second hop distance is larger than the third hop distance, setting the inquired neighbor node as the next hop node, and then feeding back to the step (g). How to set up routing paths on the sensor network. 패킷을 최종적으로 수신하는 목적지 노드;A destination node for finally receiving a packet; 패킷을 전송하는 라우팅이 시작됨에 따라, 제1 이웃 노드들을 검색하고, 상기 제1 이웃 노드들에 목적지 노드가 포함되지 않는 경우, 상기 제1 이웃 노드들중 상기 목적지 노드에 가장 가까운 노드에 패킷을 전송하는 출발지 노드; 및As routing for transmitting a packet is started, the first neighbor nodes are searched, and if the destination node is not included in the first neighbor nodes, the packet is transmitted to the node closest to the destination node among the first neighbor nodes. A source node for transmitting; And 상기 출발지 노드로부터 패킷이 수신됨에 따라, 제2 이웃 노드들을 검색하고, 상기 제2 이웃 노드들중 상기 목적지 노드 또는 상기 목적지 노드에 가장 가까운 노드에 패킷을 전송하는 다음 홉 노드를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크상에서 라우팅 경로 설정 방법을 수행하는 장치.And a next hop node that searches for second neighbor nodes as the packet is received from the source node, and transmits the packet to the destination node or the closest node to the destination node among the second neighbor nodes. A device for performing a routing path establishment method on a wireless sensor network. 제5항에 있어서, 상기 출발지 노드는,The method of claim 5, wherein the source node, 검색된 이웃 노드들에 목적지 노드가 포함되는 경우, 상기 목적지 노드에 패킷을 전송하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크상에서 라우팅 경로 설정 방법을 수행하는 장치.And transmitting a packet to the destination node when the found neighbor nodes include a destination node. 제5항에 있어서, 상기 목적지 노드 및 출발지 노드는 각각 하나인 것을 특징 으로 하는 무선 센서 네트워크상에서 라우팅 경로 설정 방법을 수행하는 장치.6. The apparatus of claim 5, wherein there is one destination node and one source node. 제5항에 있어서, 상기 다음 홉 노드는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크상에서 라우팅 경로 설정 방법을 수행하는 장치.6. The apparatus of claim 5, wherein the next hop node is one or more. 제5항에 있어서, 상기 패킷이 전송되는 홉 카운트 수는 상기 출발지 노드와 상기 목적지 노드를 계층적으로 연결하는 홉 카운트 수보다 작은 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크상에서 라우팅 경로 설정 방법을 수행하는 장치.6. The apparatus of claim 5, wherein the number of hop counts over which the packet is transmitted is smaller than the number of hop counts hierarchically connecting the source node and the destination node. 제5항에 있어서, 상기 이웃 노드들은 상기 출발지 노드가 가지는 이웃 테이블로부터 획득되는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크상에서 라우팅 경로 설정 방법을 수행하는 장치.6. The method of claim 5, wherein the neighboring nodes are obtained from a neighbor table of the source node. 출발지 노드와 목적지 노드간의 패킷을 전송하는 무선 센서 네트워크상에서의 라우팅 경로 설정 방법을 수행하는 장치에서,In an apparatus for performing a routing path setting method in a wireless sensor network for transmitting a packet between a source node and a destination node, 센서 디바이스와 메모리를 포함하는 논리 처리부;A logic processor including a sensor device and a memory; 상기 메모리에 저장된 이웃 테이블을 이용하여 이웃 노드 정보를 관리하는 이웃 노드 정보 관리 모듈을 포함하는 하드웨어 처리부; 및A hardware processor including a neighbor node information management module managing neighbor node information by using a neighbor table stored in the memory; And 외부의 노드와 상기 하드웨어 처리부를 무선 연결하는 안테나를 포함하고,An antenna for wirelessly connecting an external node with the hardware processor; 상기 논리 처리부 및 하드웨어 처리부는,The logic processing unit and hardware processing unit, 목적지 노드 동작시, 상기 외부의 노드로부터 패킷을 최종적으로 수신하고,In operation of the destination node, finally receiving a packet from the external node, 출발지 노드 동작시, 제1 이웃 노드들을 검색하고, 상기 제1 이웃 노드들에 목적지 노드가 포함되지 않는 경우, 상기 제1 이웃 노드들 중 상기 목적지 노드에 가장 가까운 노드에 패킷을 전송하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크상에서의 라우팅 경로 설정 방법을 수행하는 장치.In operation of a source node, when a first neighbor node is searched and a destination node is not included in the first neighbor nodes, a packet is transmitted to a node closest to the destination node among the first neighbor nodes. An apparatus for performing a routing path establishment method on a wireless sensor network. 제11항에 있어서, 상기 논리 처리부 및 하드웨어 처리부는,The method of claim 11, wherein the logic processing unit and hardware processing unit, 다음 홉 노드 동작시, 상기 출발지 노드로부터 패킷이 수신됨에 따라, 제2 이웃 노드들을 검색하고, 상기 제2 이웃 노드들중 상기 목적지 노드 또는 상기 목적지 노드에 가장 가까운 노드에 패킷을 전송하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크상에서의 라우팅 경로 설정 방법을 수행하는 장치.In a next hop node operation, when a packet is received from the source node, the second neighbor nodes are searched and the packet is transmitted to the destination node or the node closest to the destination node among the second neighbor nodes. An apparatus for performing a routing path establishment method on a wireless sensor network.
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