JP3896125B2 - Method for performing packet flooding in a wireless ad hoc network - Google Patents
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Description
本発明は無線アドホックネットワーク(Wire1ess Ad hoc net work)で出発地ノードからブロードキャストされたパケットを目的地ノードに伝達するためのパケットフラッディングの遂行方法に関し、特に無線アドホックネットワークで出発地ノードからのパケットを出発地から所定の距離にあるノードが優先的にフラッディングするようにして、ネットワーク資源を節約し、円滑な通信を可能とするパケットフラッディングの遂行方法に関する。 The present invention relates to a method for performing packet flooding for transmitting a packet broadcast from a departure node to a destination node in a wireless ad hoc network, and more particularly, to a packet from a departure node in a wireless ad hoc network. The present invention relates to a method for performing packet flooding that allows a node at a predetermined distance from a departure place to preferentially flood to save network resources and enable smooth communication.
移動通信機器や通信技術が発達するにつれ、従来のインフラ構造のネットワーク以外にも小規模の無線通信ネットワークヘの必要性が求められている。特に、建物内や山岳地帯といった、有線設備の設置が困難な環境下で小規模の無線ネットワークの必要性が高まっている。その例として、無線アドホックネットワークが挙げられる。 As mobile communication devices and communication technologies develop, there is a need for small-scale wireless communication networks in addition to conventional infrastructure networks. In particular, there is a growing need for a small-scale wireless network in an environment where it is difficult to install wired equipment such as in buildings or mountainous areas. An example is a wireless ad hoc network.
インフラ構造のネットワークとは違って、無線アドホックネットワークにはパケットの送受信を中継するルータが別途に存在せず、各移動ノードがホストとルータの機能を同時に行う。また、無線アドホックネットワーク上のノードは無線通信装置を備えているため、ノードの移動が可能で、したがって無線アドホックネットワークの位相は固定されていない。 Unlike an infrastructure network, a wireless ad hoc network does not have a separate router that relays packet transmission and reception, and each mobile node performs the functions of a host and a router simultaneously. Further, since the node on the wireless ad hoc network includes the wireless communication device, the node can be moved, and thus the phase of the wireless ad hoc network is not fixed.
無線アドホックネットワーク上では各ノードの無線電波の伝送範囲が限られているため、パケットがその出発地ノードから目的地ノードまで直接伝送できないことも生じる。この場合、パケットはルータの役割をする複数のノードを経由して伝達される。このような方式をマルチホップ(mu1tihop)とし、無線アドホックネットワークではマルチホップ方式を実現するためのルーチングプロトコルが必要となる。 On the wireless ad hoc network, since the transmission range of the radio wave of each node is limited, the packet may not be directly transmitted from the departure node to the destination node. In this case, the packet is transmitted via a plurality of nodes acting as routers. Such a method is called multi-hop (mu1tihop), and a routing protocol for realizing the multi-hop method is required in the wireless ad hoc network.
また、無線アドホックネットワークではすべてのノードが1つのデータチャネルを共有しているため、チャネルの衝突を避けるための様々な方法が示されている。搬送波検知多重アクセス／衝突回避（Carrier Sense Mu1tip1e Access／Co11ision Avoidance；以下、「CSMA／CA」と称す）方式はMAC（Media Access Contro1）階層プロトコルの1つとして現在広く用いられており、無線1AN標準であるIEEE802．11はCSMA／CA方式を採用している。 In addition, since all nodes share one data channel in a wireless ad hoc network, various methods for avoiding channel collision are shown. Carrier sense multiple access / collision avoidance (Carrier Sense Mu1tip1e Access / Co11ision Avoidance; hereinafter referred to as “CSMA / CA”) is widely used as one of the MAC (Media Access Contro1) layer protocols and is a wireless 1AN standard. IEEE802.11 adopts the CSMA / CA system.
CSMA／CAは無線上の搬送波を検知して衝突を防止する方式であって、各ノードは確認信号を予め伝送して衝突がないことを確認してからパケットを伝送する。そのため、ネットワーク上で複数のノードがパケットを伝送する場合、複数のノードから複数の確認信号が伝送されて衝突が発生したか否かを確認しなければならない。その結果、伝送速度が遅くなり、パケットの伝送も遅延される。 CSMA / CA is a method for preventing collision by detecting a carrier wave on the radio, and each node transmits a packet after confirming that there is no collision by transmitting a confirmation signal in advance. Therefore, when a plurality of nodes transmit packets on the network, it is necessary to confirm whether or not a collision has occurred by transmitting a plurality of confirmation signals from the plurality of nodes. As a result, the transmission rate is reduced and the transmission of packets is also delayed.
CSMA／CA方式によれば、ネットワーク上で衝突が発生すれば、すなわち1つ以上のノードが同時にデータチャネルを使用してパケットを伝送する場合、これを検知したノードはランダムな時間だけパケットの伝送を遅延してから再伝送を行う。その後、ノードが再び衝突を検知すれば、今度は以前の伝送遅延時間の倍の時間だけパケット伝送を遅延してから再伝送を行う。 According to the CSMA / CA method, when a collision occurs on the network, that is, when one or more nodes transmit a packet using the data channel at the same time, the node that detects this transmits the packet for a random time. Retransmit after delaying. After that, if the node detects the collision again, this time, the packet transmission is delayed by a time twice as long as the previous transmission delay time, and then the retransmission is performed.
前記したように、ネットワークが複雑になればなるほど衝突の発生頻度が高くなり、衝突が発生すれば、ノードは所定の時間だけパケットの伝送を遅延するため、これにより伝送遅延時間が長くなり、ネットワーク全体のパワー消費が増加する。また、MAC階層における衝突は、例えば上位階層のルーチングプロトコルで最適なルートを検索できないという問題も発生し得る。 As described above, the more complicated the network, the higher the frequency of collisions. When a collision occurs, the node delays the transmission of the packet by a predetermined time, which increases the transmission delay time. Increases overall power consumption. In addition, a collision in the MAC layer may cause a problem that an optimum route cannot be searched by a routing protocol in an upper layer, for example.
主に、ポイントツーポイント(Point To Point)方式の通信を行う従来の有線ネットワークとは異なり、無線アドホックネットワークではブロードキャスティング／フラッディング(broadcasting／f1ooding)方式で通信を行う。無線ノードの大半は周辺の一定の無線ノードに方向を特定せずにパケットを伝送し、パケットを受信した周辺の無線ノードがいずれもパケットを再びフラッディングする。以下、このようなフラッディング方式を従来のフラッディング方式という。 Unlike conventional wired networks that perform point-to-point (Point To Point) communication, wireless ad-hoc networks perform communication using a broadcasting / f1ooding method. Most of the wireless nodes transmit a packet to a certain peripheral wireless node without specifying a direction, and any peripheral wireless node that receives the packet floods the packet again. Hereinafter, such a flooding method is referred to as a conventional flooding method.
図1は従来技術に係るアドホックネットワークにおける衝突の発生と重複フラッディングの問題を説明するための図である。図1は無線アドホックネットワークの単純な例であって、複数のノード100、110、120、130から構成されたネットワークを示しており、ノード100は出発地ノードに該当し、ノード110、120、130はその周辺ノードに該当する。
FIG. 1 is a diagram for explaining the problem of collision and overlap flooding in an ad hoc network according to the prior art. FIG. 1 is a simple example of a wireless ad hoc network, and shows a network composed of a plurality of
従来のフラッディング方式によれば、パケットの受信範囲を最大化するために、受信されたパケットが最初に受信されたパケットである場合は、すべてのノードが受信されたパケットを再びフラッディングする。そのため、パケットをブロードキャスティングした出発地ノードの周辺にあるノードは、フラッディングするために同時にチャネルを使用するようになり、複数の衝突が発生する。 According to the conventional flooding scheme, in order to maximize the reception range of a packet, if the received packet is the first received packet, all nodes re-flood the received packet. Therefore, nodes around the departure node that broadcast the packet use the channel at the same time for flooding, and multiple collisions occur.
図1を参照すれば、周辺ノード110、120、130は出発地ノード100の電波到達範囲100´内に位置し、そのため、出発地ノード100がブロードキャスティングしたパケットを受信する。受信されたパケットが最初に受信されたパケットである場合、パケットを受信した周辺ノード110、120、130はいずれもほぼ同時にチャネルを使用し、受信されたパケットのフラッディングを行う。しかし、この場合、衝突が発生すれば、実際にはすべての周辺ノードはフラッディングを行うことができなくなる。
こうした問題は特にネットワークのノード密度が高いほど多く発生する。すなわち、出発地ノードの周辺にノードが多いほど、複数の衝突が発生するようになる。
Referring to FIG. 1, the
These problems occur more often as the node density of the network is higher. That is, the more nodes around the departure node, the more collisions occur.
また、各ノードからの電波到達範囲は、図1に示すように、互いにかなり重なっている。したがって、重複する電波到達範囲内では同じパケットが出発地ノード周辺のノードから不要に複数回重複してフラッディングされ、ネットワーク資源が浪費される。すなわち、周辺ノード110、120、130の電波到達範囲が重なる領域では周辺ノード110、120、130によりそれぞれ同じパケットが複数回伝送されて、不要なフラッディングが繰り返して行われ、結局全体ネットワーク資源が浪費される。
In addition, the radio wave arrival ranges from the respective nodes substantially overlap each other as shown in FIG. Therefore, in the overlapping radio wave reachable range, the same packet is unnecessarily duplicated and flooded multiple times from the nodes around the departure node, and network resources are wasted. In other words, in the area where the radio wave coverage of the
また、フラッディングを複数回行うことによって、複数の衝突が発生した時、各周辺ノードは所定のランダムな時間だけパケットの伝送を遅延して、その後に再伝送しなければならないので、結局パケットの伝送速度が遅くなり、各ノードのパワーが不要に多く消耗される等、ネットワーク全体のパワーが浪費される。 Also, by performing flooding multiple times, when multiple collisions occur, each peripheral node must delay the packet transmission by a predetermined random time and then retransmit the packet afterwards. The entire network power is wasted such that the speed is reduced and the power of each node is consumed unnecessarily much.
本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、無線アドホックネットワークで出発地ノードからのパケットを出発地から所定の距離にあるノードが優先的にフラッディングするようにして、ネットワーク資源を節約し、円滑な通信を可能とするパケットフラッディングの遂行方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and its purpose is to preferentially flood a packet from a departure node with a predetermined distance from the departure node in a wireless ad hoc network. Thus, an object of the present invention is to provide a packet flooding method that saves network resources and enables smooth communication.
上記目的を達成するために、本発明に係る無線アドホックネットワークにおけるパケットフラッディングの遂行方法は、出発地ノードからブロードキャストされるパケットを伝達するパケット伝達信号を受信する各ノードを、前記パケット伝達信号の受信パワーに応じて所定数のパワーレベルに分類するため、前記受信パワーが小さくなるにつれ前記パワーレベルが高くなるようにパワーレベルの分類基準を設定するステップと、前記出発地ノードを除外した前記各ノードで前記受信されたパケット伝達信号の受信パワーを測定するステップと、前記パワーレベルの分類基準に基づき、前記各ノードを、前記測定された受信パワーに応じて前記パワーレベルに分類するステップと、前記出発地ノードを除外した前記各ノードについて、分類された前記パワーレベルに応じてフラッディング前の待機時間を算出するステップと、前記待機時間が経過した後に受信されたパケットが最初に受信されたパケットである場合、前記受信されたパケットをフラッディングするステップと、を含み、前記パワーレベルの分類基準を設定するステップは、前記出発地ノードの送信パワー及び前記出発地ノードを除外した前記各ノードの受信可能な最小パワーを測定するステップと、前記出発地ノードの送信パワーの常用対数値と前記出発地ノードを除外した前記各ノードの受信可能な最小パワーの常用対数値との差値を算出するステップと、前記算出された差値を、前記パワーレベル数で割り算してパワーレベル基準幅を算出し、前記パワーレベルの分類基準を前記算出されたパワーレベル基準幅に応じて設定するステップとを含む。 In order to achieve the above object, a method for performing packet flooding in a wireless ad hoc network according to the present invention includes: each node that receives a packet transmission signal that transmits a packet broadcast from a departure node; In order to classify into a predetermined number of power levels according to power, a step of setting power level classification criteria so that the power level increases as the received power decreases, and each node excluding the departure node Measuring the received power of the received packet transmission signal at the step of classifying each of the nodes to the power level according to the measured received power based on the power level classification criteria; For each of the above nodes excluding the departure node, Calculating a waiting time before flooding according to the power level, and flooding the received packet if the packet received after the waiting time has elapsed is the first packet received. , only contains the step of setting a classification criterion of the power level comprises the steps of measuring the receivable minimum power of each node excluding the transmission power and the departure node of the departure point node, the departure point Calculating a difference value between a common logarithm value of the transmission power of the node and a common logarithm value of the minimum power that can be received by each node excluding the departure node, and the calculated difference value is calculated as the power level. The power level reference width is calculated by dividing by a number, and the power level classification reference is calculated as the power level classification reference. And a step of setting according to.
上記目的を達成するために、本発明に係る無線アドホックネットワークにおけるパケットフラッディングの遂行方法は、出発地ノードからブロードキャストされるパケットを伝達するパケット伝達信号を受信する各ノードを、前記パケット伝達信号の受信パワーに応じて所定数のパワーレベルに分類するため、前記受信パワーが小さくなるにつれ前記パワーレベルが高くなるようにパワーレベルの分類基準を設定するステップと、前記出発地ノードを除外した前記各ノードで前記受信されたパケット伝達信号の受信パワーを測定するステップと、前記パワーレベルの分類基準に基づき、前記各ノードを、前記測定された受信パワーに応じて前記パワーレベルに分類するステップと、前記出発地ノードを除外した前記各ノードについて、分類された前記パワーレベルに応じてフラッディング前の待機時間を算出するステップと、前記待機時間が経過した後に受信されたパケットが最初に受信されたパケットである場合、前記受信されたパケットをフラッディングするステップと、を含み、前記パワーレベルを分類するステップは、前記出発地ノードを除外した前記各ノードの受信可能な最小パワーを獲得するステップと、前記出発地ノードを除外した前記各ノードで獲得された前記受信パワーの常用対数値から前記獲得された受信可能な最小パワーの常用対数値を差し引き、前記パワーレベル数の対数値で割り算した値に基づき、前記設定されたパワーレベルの分類基準に応じて前記各ノードを前記パワーレベルに分類するステップとを含む。In order to achieve the above object, a method for performing packet flooding in a wireless ad hoc network according to the present invention includes: each node that receives a packet transmission signal that transmits a packet broadcast from a departure node; In order to classify into a predetermined number of power levels according to power, a step of setting power level classification criteria so that the power level increases as the received power decreases, and each node excluding the departure node Measuring the received power of the received packet transmission signal at the step of classifying each of the nodes to the power level according to the measured received power based on the power level classification criteria; For each of the above nodes excluding the departure node, Calculating a waiting time before flooding according to the power level, and flooding the received packet if the packet received after the waiting time has elapsed is the first packet received; And classifying the power level comprises: obtaining a minimum receivable power of each node excluding the departure node; and obtaining the power obtained at each node excluding the departure node. Subtract the common logarithm of the acquired minimum power from the common logarithm of received power and divide by the logarithm of the number of power levels, and according to the set power level classification criteria Classifying each node into said power level.
上記目的を達成するために、本発明に係る無線アドホックネットワークにおけるパケットフラッディングの遂行方法は、出発地ノードからブロードキャストされるパケットを伝達するパケット伝達信号を受信する各ノードを、前記パケット伝達信号の受信パワーに応じて所定数のパワーレベルに分類するため、前記受信パワーが小さくなるにつれ前記パワーレベルが高くなるようにパワーレベルの分類基準を設定するステップと、前記出発地ノードを除外した前記各ノードで前記受信されたパケット伝達信号の受信パワーを測定するステップと、前記パワーレベルの分類基準に基づき、前記各ノードを、前記測定された受信パワーに応じて前記パワーレベルに分類するステップと、前記出発地ノードを除外した前記各ノードについて、分類された前記パワーレベルに応じてフラッディング前の待機時間を算出するステップと、前記待機時間が経過した後に受信されたパケットが最初に受信されたパケットである場合、前記受信されたパケットをフラッディングするステップと、を含み、前記フラッディング前の待機時間を算出するステップは、前記出発地ノードを除外した前記各ノードで前記受信されたパケットの大きさ及び前記各ノードの最大伝送量を獲得するステップと、前記出発地ノードを除外した前記各ノードで前記獲得されたパケットの大きさを前記獲得された最大伝送量で割り算してパケット送信時間を算出するステップと、前記分類されたパワーレベルから「1」を差し引いた値に前記算出されたパケット送信時間及び「1」よりも大きい所定の数を掛けて前記フラッディング前の待機時間を算出するステップとを含む。In order to achieve the above object, a method for performing packet flooding in a wireless ad hoc network according to the present invention includes: each node that receives a packet transmission signal that transmits a packet broadcast from a departure node; In order to classify into a predetermined number of power levels according to power, a step of setting power level classification criteria so that the power level increases as the received power decreases, and each node excluding the departure node Measuring the received power of the received packet transmission signal at the step of classifying each of the nodes to the power level according to the measured received power based on the power level classification criteria; For each of the above nodes excluding the departure node, Calculating a waiting time before flooding according to the power level, and flooding the received packet if the packet received after the waiting time has elapsed is the first packet received; And calculating the waiting time before flooding, obtaining the size of the received packet and the maximum transmission amount of each node at each node excluding the departure node; and A step of calculating a packet transmission time by dividing a size of the acquired packet by the acquired maximum transmission amount at each node excluding a departure node, and “1” from the classified power level. The flooded value is calculated by multiplying the subtracted value by the calculated packet transmission time and a predetermined number larger than “1”. And calculating a waiting time before ing.
上記目的を達成するために、本発明に係る無線アドホックネットワークにおけるパケットフラッディングの遂行方法は、出発地ノードからブロードキャストされるパケットを伝達するパケット伝達信号を受信する各ノードを、前記パケット伝達信号の受信パワーに応じて所定数のパワーレベルに分類するため、前記受信パワーが小さくなるにつれ前記パワーレベルが高くなるようにパワーレベルの分類基準を設定するステップと、前記出発地ノードを除外した前記各ノードで前記受信されたパケット伝達信号の受信パワーを測定するステップと、前記パワーレベルの分類基準に基づき、前記各ノードを、前記測定された受信パワーに応じて前記パワーレベルに分類するステップと、前記出発地ノードを除外した前記各ノードについて、分類された前記パワーレベルに応じてフラッディング前の待機時間を算出するステップと、前記待機時間が経過した後に受信されたパケットが最初に受信されたパケットである場合、前記受信されたパケットをフラッディングするステップと、を含み、前記受信されたパケットをフラッディングするステップは、前記分類されたパワーレベルが最も高いノードを除外した前記各ノードでは、前記待機時間が経過した場合にも前記受信されたパケットをフラッディングしないことを含む。In order to achieve the above object, a method for performing packet flooding in a wireless ad hoc network according to the present invention includes: each node that receives a packet transmission signal that transmits a packet broadcast from a departure node; In order to classify into a predetermined number of power levels according to power, a step of setting power level classification criteria so that the power level increases as the received power decreases, and each node excluding the departure node Measuring the received power of the received packet transmission signal at the step of classifying each of the nodes to the power level according to the measured received power based on the power level classification criteria; For each of the above nodes excluding the departure node, Calculating a waiting time before flooding according to the power level, and flooding the received packet if the packet received after the waiting time has elapsed is the first packet received; The step of flooding the received packet does not flood the received packet even when the waiting time has elapsed in each of the nodes excluding the node with the highest classified power level Including that.
上記目的を達成するために、本発明に係る無線アドホックネットワークにおけるパケットフラッディングの遂行方法は、出発地ノードからブロードキャストされるパケットを伝達するパケット伝達信号を受信する各ノードを、前記パケット伝達信号の受信パワーに応じて所定数のパワーレベルに分類するため、前記受信パワーが小さくなるにつれ前記パワーレベルが高くなるようにパワーレベルの分類基準を設定するステップと、前記出発地ノードを除外した前記各ノードで前記受信されたパケット伝達信号の受信パワーを測定するステップと、前記パワーレベルの分類基準に基づき、前記各ノードを、前記測定された受信パワーに応じて前記パワーレベルに分類するステップと、前記出発地ノードを除外した前記各ノードについて、分類された前記パワーレベルに応じてフラッディング前の待機時間を算出するステップと、前記待機時間が経過した後に受信されたパケットが最初に受信されたパケットである場合、前記受信されたパケットをフラッディングするステップと、を含み、前記受信されたパケットをフラッディングするステップは、前記出発地ノードを除外した前記各ノードにおいて、前記受信パワーが所定の閾値以下であれば、前記受信されたパケットが最初に受信されたパケットではない場合にも前記受信されたパケットをフラッディングするステップとを含む。In order to achieve the above object, a method for performing packet flooding in a wireless ad hoc network according to the present invention includes: each node that receives a packet transmission signal that transmits a packet broadcast from a departure node; In order to classify into a predetermined number of power levels according to power, a step of setting power level classification criteria so that the power level increases as the received power decreases, and each node excluding the departure node Measuring the received power of the received packet transmission signal at the step of classifying each of the nodes to the power level according to the measured received power based on the power level classification criteria; For each of the above nodes excluding the departure node, Calculating a waiting time before flooding according to the power level, and flooding the received packet if the packet received after the waiting time has elapsed is the first packet received; The step of flooding the received packet includes that the received packet is first received if the received power is less than or equal to a predetermined threshold at each node excluding the departure node. Flooding the received packet even if it is not a packet.
上記目的を達成するために、本発明に係る無線アドホックネットワークにおけるパケットフラッディングの遂行方法は、出発地ノードからブロードキャストされるパケットを伝達するパケット伝達信号を受信する各ノードを、前記パケット伝達信号の受信パワーに応じて所定数のパワーレベルに分類するため、前記受信パワーが小さくなるにつれ前記パワーレベルが高くなるようにパワーレベルの分類基準を設定するステップと、前記出発地ノードを除外した前記各ノードで前記受信されたパケット伝達信号の受信パワーを測定するステップと、前記パワーレベルの分類基準に基づき、前記各ノードを、前記測定された受信パワーに応じて前記パワーレベルに分類するステップと、前記出発地ノードを除外した前記各ノードについて、分類された前記パワーレベルに応じてフラッディング前の待機時間を算出するステップと、前記待機時間が経過した後に受信されたパケットが最初に受信されたパケットである場合、前記受信されたパケットをフラッディングするステップと、を含み、前記受信されたパケットをフラッディングするステップは、前記出発地ノードを除外した前記各ノードのうちの少なくとも1つのノードがフラッディングしたパケットを受信したノードは、前記受信されたパケットを伝達する信号の受信パワーが所定の閾値以下であれば、前記受信されたパケットが最初に受信されたパケットではない場合にも前記受信されたパケットをフラッディングするステップとを含む。In order to achieve the above object, a method for performing packet flooding in a wireless ad hoc network according to the present invention includes: each node that receives a packet transmission signal that transmits a packet broadcast from a departure node; In order to classify into a predetermined number of power levels according to power, a step of setting power level classification criteria so that the power level increases as the received power decreases, and each node excluding the departure node Measuring the received power of the received packet transmission signal at the step of classifying each of the nodes to the power level according to the measured received power based on the power level classification criteria; For each of the above nodes excluding the departure node, Calculating a waiting time before flooding according to the power level, and flooding the received packet if the packet received after the waiting time has elapsed is the first packet received; And the step of flooding the received packet includes the node receiving the packet flooded by at least one of the nodes excluding the departure node, and transmitting the received packet. Flooding the received packet even if the received packet is not the first received packet if the received power of the signal is below a predetermined threshold.
上記目的を達成するために、本発明に係る無線アドホックネットワークにおけるパケットフラッディングの遂行方法は、出発地ノードからブロードキャストされるパケットを伝達するパケット伝達信号を受信する各ノードを、前記パケット伝達信号の受信パワーに応じて所定数のパワーレベルに分類するため、前記受信パワーが小さくなるにつれ前記パワーレベルが高くなるようにパワーレベルの分類基準を設定するステップと、前記出発地ノードを除外した前記各ノードで前記受信されたパケット伝達信号の受信パワーを測定するステップと、前記パワーレベルの分類基準に基づき、前記各ノードを、前記測定された受信パワーに応じて前記パワーレベルに分類するステップと、前記出発地ノードを除外した前記各ノードについて、分類された前記パワーレベルに応じてフラッディング前の待機時間を算出するステップと、前記待機時間が経過した後に受信されたパケットが最初に受信されたパケットである場合、前記受信されたパケットをフラッディングするステップと、を含み、前記出発地ノードを除外した前記各ノードのうちの2つ以上のノードがフラッディングしたパケットを受信したノードは、前記受信されたパケットが最初に受信されたパケットではない場合にも前記受信されたパケットをフラッディングするステップとを含む。In order to achieve the above object, a method for performing packet flooding in a wireless ad hoc network according to the present invention includes: each node that receives a packet transmission signal that transmits a packet broadcast from a departure node; In order to classify into a predetermined number of power levels according to power, a step of setting power level classification criteria so that the power level increases as the received power decreases, and each node excluding the departure node Measuring the received power of the received packet transmission signal at the step of classifying each of the nodes to the power level according to the measured received power based on the power level classification criteria; For each of the above nodes excluding the departure node, Calculating a waiting time before flooding according to the power level, and flooding the received packet if the packet received after the waiting time has elapsed is the first packet received; The node that received the flooded packet by two or more of each of the nodes excluding the departure node may receive the packet even if the received packet is not the first received packet. Flooding received packets.
本発明によれば、無線アドホックネットワークで出発地ノードからパケットを伝送した後、その周辺ノードのうちの一部のみが受信したパケットをフラッディングする。そのため、すべてのノードがフラッディングを行う従来の発明に比べて、衝突発生の可能性が著しく低くなり、結果的にネットワーク全体のパワー消費が低減される。 According to the present invention, after a packet is transmitted from a departure node in a wireless ad hoc network, the packet received by only a part of the peripheral nodes is flooded. Therefore, compared to the conventional invention in which all nodes perform flooding, the possibility of collision occurrence is significantly reduced, and as a result, the power consumption of the entire network is reduced.
また、受信されたパケットの受信パワーに応じて受信パワーを所定数にレベル化し、各レベルに応じてフラッディング前の待機時間を計算して出発地ノードから遠く離れたノードから優先的にフラッディングを行うため、衝突発生の可能性をより一層防止し、さらにパケットの送信速度を増加させ、ネットワーク資源が節約される。 Also, the received power is leveled to a predetermined number according to the received power of the received packet, the waiting time before flooding is calculated according to each level, and flooding is preferentially performed from a node far from the departure node. Therefore, the possibility of collision occurrence is further prevented, the packet transmission rate is further increased, and network resources are saved.
また、本発明はネットワークの変化に適応できる方法であるため、ネットワークの位相に対する情報が不要であるほか、周辺ノードと情報を交換するために周期的にフラッディングを行わなくて済む。 In addition, since the present invention is a method that can adapt to changes in the network, information on the phase of the network is unnecessary, and it is not necessary to perform flooding periodically in order to exchange information with neighboring nodes.
以下、添付する図面を参照して本発明を詳細に説明する。
図２は本発明に係るパケットフラッディングの遂行方法を説明するために、アドホックネットワークの一例を示す図である。図２には出発地ノード210を中心にその電波到達範囲に該当する半径Rである円200の内部にあるノード（白丸または黒丸で表示）が示されている。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an ad hoc network in order to explain a method for performing packet flooding according to the present invention. FIG. 2 shows a node (indicated by a white circle or a black circle) inside a
半径Rである円200内のすべてのノードが、受信されたパケットをフラッディングすれば、重複フラッディングと衝突による遅延などの問題点が生じる。従来技術によれば、受信したパケットが最初に受信されたパケットであれば、パケットをブロードキャスティングする出発地ノードのすべての周辺ノードがパケットフラッディングを行う。そのため、複数の周辺ノードの電波到達範囲が重なる領域では同じパケットが重複的に伝送される。また、その際に発生する衝突と、伝送遅延などによりネットワーク資源が浪費される。したがって、ネットワーク資源の浪費を防止するためには、可能な限り周辺ノードの電波到達範囲が空間的または時間的に重ならないようにする必要がある。
If all the nodes in the
したがって、本発明によれば、すべてのノードが同時に受信されたパケットのフラッディングを行う代わりに、円200内部の円周付近に位置するノード（黒丸で表示；以下、「エッジノード」と称す）が優先的にパケットフラッディングを行うようにする。前記したように、パケットフラッディングを行ったノードの電波到達範囲内に位置するノードの場合、すべてのノードがパケットフラッディングを行う必要はない。
Therefore, according to the present invention, instead of flooding packets received by all nodes at the same time, a node (indicated by a black circle; hereinafter referred to as an “edge node”) located near the circumference of the
図２において、円200の内部領域は出発地ノード210の電波到達範囲に含まれており、円200の外部領域はエッジノードの電波到達範囲に含まれる。円200の外部領域を円200の内部にある他のノードの電波到達範囲に含ませることもできるが、その場合であっても、エッジノードの電波到達範囲は一層広くなる。
In FIG. 2, the inner area of the
以下、円200内部の各ノードの中でエッジノードを決定する方法について説明する。
実際に、出発地ノードからの距離が離れるほど到達する信号のパワーは弱くなるため、エッジノードでの受信パワーは円200内部に位置するノードでの受信パワーよりも弱くなる。これは障害物がない環境下でさらに顕著になる。したがって、各ノードで受信される信号の受信パワーを測定することによって、エッジノードを決定できる。
また、受信されるパケットを伝達する信号（パケット伝達信号）の受信パワーを測定して、その測定値に応じて、出発地ノードがパケットをブロードキャスティングしてからパケットフラッディングを行う前までに各ノードが遅延すべき時間、すなわちパケットフラッディング前の待機時間(Back-off De1ay)を設定できる。
すなわち、受信パワーが高いほどパケットフラッディング前の待機時間を長く設定すれば、エッジノードは円200内部に位置するノードに比べて、短い待機時間の経過後に、受信されたパケットを先にフラッディングする。
Hereinafter, a method for determining an edge node among nodes in the
Actually, as the distance from the departure node increases, the power of the signal that arrives becomes weaker, so that the received power at the edge node becomes weaker than the received power at the node located inside the
In addition, the reception power of a signal (packet transmission signal) for transmitting a received packet is measured, and each node before the packet flooding is performed after the departure node broadcasts the packet according to the measured value. Can be set as a delay time, that is, a waiting time before packet flooding (Back-off De1ay).
That is, if the standby time before packet flooding is set longer as the received power is higher, the edge node floods the received packet first after a shorter standby time than the nodes located inside the
そのため、円200内部に位置するノードが同じパケットを2回またはそれ以上受信すれば、これ以上フラッディングを行わなくなる。すなわち、各ノードが出発地ノードから受信したパケットとあるエッジノードがフラッディングしたパケットを受信すれば、受信されたパケットは最初に受信されたパケットではないため、パケットフラッディングを行わない。したがって、エッジノードを除いては複数のノードがフラッディングを行わなくなり、衝突の発生が少なく、パワー消費が低減される。
Therefore, if a node located inside the
以下、各ノードで受信された信号の受信パワーを測定し、測定された受信パワーに応じてパワーレベルを分類してエッジノードを決定し、各ノードでのフラッディング前の待機時間を設定する方法について詳細に説明する。 Hereinafter, a method for measuring the reception power of a signal received at each node, classifying a power level according to the measured reception power, determining an edge node, and setting a waiting time before flooding at each node This will be described in detail.
パケットを受信すると、各ノードはパケットを伝達する信号（パケット伝達信号）の受信パワーを測定し、測定された受信パワーに応じて各ノードを複数のパワーレベル、例えば8ビットの256レベルに分ける。受信パワーに対する対数関数値を使い、受信パワーが低い場合に多くのビットを用いて換算することによって、高い受信パワーの信号と同様に、低い受信パワーの信号に対するパワーレベルの算出を正確に行うことができる。 When receiving a packet, each node measures the reception power of a signal (packet transmission signal) that transmits the packet, and divides each node into a plurality of power levels, for example, 256 levels of 8 bits, according to the measured reception power. By using a logarithmic function value for the received power and converting with a large number of bits when the received power is low, the power level for the low received power signal can be accurately calculated as well as a high received power signal. Can do.
出発地ノードから遠くなるほど受信パワーは小さくなる。しかし、受信パワーによるパワーレベルは出発地ノードから遠くなるほど大きくなるように設定できる。したがって、エッジノードは最も大きいパワーレベルを有するノードに決定することができる。前記の例ではエッジノードが1レベルに該当するノードに決定される。 As the distance from the departure node increases, the received power decreases. However, the power level based on the received power can be set to increase as the distance from the departure node increases. Therefore, the edge node can be determined as the node having the highest power level. In the above example, the edge node is determined as a node corresponding to one level.
ノードのパワーレベルが計算されると、ノードのフラッディング前の待機時間を計算する。待機時間はパワーレベルに所定の時間を掛けて計算できる。例えば、パワーレベルが256レベルのうち、10レベルに該当すれば、待機時間は「10*(5*10-5）＝5*10-4」に計算できる。ここで、所定の時間値である「5*10-5」は任意に設定できる。
前記の例によれば、パワーレベルが高いほど待機時間が短縮されることが分かる。したがって、信号の強度が低いエッジノードの待機時間が円200内部のノードよりも短く、エッジノードが先にフラッディングを行う。
When the power level of the node is calculated, the waiting time before flooding of the node is calculated. The waiting time can be calculated by multiplying the power level by a predetermined time. For example, if the power level corresponds to 10 out of 256 levels, the standby time can be calculated as “10 * (5 * 10 −5 ) = 5 * 10 −4 ”. Here, “5 * 10 −5 ” that is a predetermined time value can be arbitrarily set.
According to the above example, it can be seen that the higher the power level, the shorter the standby time. Therefore, the standby time of the edge node having a low signal strength is shorter than that of the node inside the
また、連続する２つのパワーレベルの間では、1つ上のパワーレベルを有するノードでパケットフラッディングが終了するまで、1つ下のパワーレベルを有するノードがパケットフラッディングを開始しないように、十分な待機時間を確保する設定を行う。
これは、高いパワーレベルのノードがパケットフラッディングを行う間に低いパワーレベルのノードがフラッディングを開始して、衝突が発生する可能性があるためである。そのために、フラッディング前の待機時間を算出する際にはパケットの大きさ及びノードの最大伝送量等を考慮しなければならない。
Also, between two consecutive power levels, there is sufficient waiting so that the node with the next lower power level does not start packet flooding until the node with the next higher power level finishes packet flooding. Set to secure time.
This is because a node with a low power level starts flooding while a node with a high power level performs packet flooding, and a collision may occur. Therefore, when calculating the waiting time before flooding, it is necessary to consider the size of the packet, the maximum transmission amount of the node, and the like.
本発明によれば、すべてのノードが受信されたパケットをフラッディングする従来の発明とは異なり、結果的に円200内部の複数のノードがフラッディングを行わないので、円200外部にあるノードのパケット受信を保障するには、前記した方法に対するオプションとして全体フラッディングによる電波到達範囲を可能な限り最大に拡張する次の３つの方法のうちのいずれかを行うことができる。
According to the present invention, unlike the conventional invention in which all nodes flood a received packet, as a result, a plurality of nodes inside the
第一に、受信パワーが所定の閾値以下であるノードもパケットフラッディングを行うように設定する方法である。これによれば、エッジノードのみならず、円200内部のノードの中でもノミケットフラッディングを行うノードがあり得る。
したがって、全体フラッディングによる電波到達範囲をさらに拡張することができる。
First, there is a method in which a node whose reception power is equal to or less than a predetermined threshold is set to perform packet flooding. According to this, not only an edge node but also a node that performs nomike flooding among nodes inside the
Therefore, it is possible to further expand the radio wave reachable range due to the overall flooding.
第二に、周辺ノードによりフラッディングされて受信されたパケットを伝達する信号の受信パワーが弱い場合、パケットを受信したノードもパケットフラッディングを行う方法である。フラッディングによる信号の受信パワーが弱くなると、フラッディングを行ったノードとパケットを受信したノードとの距離が遠くなることが分かる。したがって、フラッディングされたパケットを受信したノードもパケットフラッディングを行うことによって、全体フラッディングによる電波到達範囲を拡張することができる。 Second, when the reception power of a signal that transmits a packet received after being flooded by a peripheral node is weak, the node that received the packet also performs packet flooding. It can be seen that when the reception power of the signal due to flooding is weakened, the distance between the node that performed the flooding and the node that received the packet becomes longer. Therefore, the node that has received the flooded packet can also perform packet flooding to extend the radio wave reach by the overall flooding.
最後に、フラッディング前の待機時間の終了前にノードが、2以上のフラッディングされた信号を受信した場合、信号を受信したノードは出発地ノードから受信された信号の受信パワーが大きい場合でもパケットフラッディングを行う方法がある。図３はこの方法により、全体フラッディングによる電波到達範囲を拡張する方法の一例を説明するための図である。 Finally, if a node receives more than one flooded signal before the end of the waiting time before flooding, the node that received the signal will flood the packet even if the received power of the signal received from the departure node is high There is a way to do. FIG. 3 is a diagram for explaining an example of a method for extending the radio wave reachable range by the overall flooding by this method.
２つ以上のフラッディングされた信号が受信されると、受信された各信号は同じ方向のノードから送信された信号ではないことが分かる。また、本発明によってエッジノードがフラッディングを行うと、その周辺のノードのフラッディングは抑えられるため、受信された信号をフラッディングしたノードは受信ノードから他の方向にかなり離れていることが分かる。したがって、この方法により、受信ノードがフラッディングを再度行うと、その周辺に全体フラッディングによる電波到達範囲を拡張することができる。 When two or more flooded signals are received, it can be seen that each received signal is not a signal transmitted from a node in the same direction. In addition, when the edge node performs flooding according to the present invention, flooding of surrounding nodes is suppressed, so that it can be seen that the node that floods the received signal is considerably away from the receiving node in the other direction. Therefore, according to this method, when the receiving node performs flooding again, the radio wave reachable range by the entire flooding can be extended around the receiving node.
図３を参照すれば、ノード360は出発地ノード300から近くにあるため、受信パワーが大きい。しかし、２つのエッジノード310、330からフラッディングされた信号を受信するので、ノード360はパケットフラッディングを行うようになる。図を参照すれば、実際にノード360は２つのノード310、330からいずれも遠く離れており、ノード360のパケットフラッディングを行うことによって、全体フラッディングによる電波到達範囲がその周辺にあるノード340、350に広がることが分かる。
Referring to FIG. 3, the
図４Ａは本発明に係る無線アドホックネットワークにおけるパケットフラッディングの遂行方法を示すフローチャートである。
図を参照すれば、受信パワーが小さくなればパワーレベルが高くなる方式でパワーレベルの分類基準を設定する(S400)。パワーレベルの分類基準は出発地ノードから受信された信号の受信パワーに応じて各ノードを該当するパワーレベルに分類するために、複数のレベルに設定される。パワーレベルの数は、例えば64レベルに予め設定することができる。
FIG. 4A is a flowchart illustrating a method for performing packet flooding in a wireless ad hoc network according to the present invention.
Referring to the figure, the power level classification standard is set in such a manner that the power level increases as the received power decreases (S400). The power level classification criteria are set to a plurality of levels in order to classify each node into a corresponding power level according to the received power of the signal received from the departure node. The number of power levels can be preset, for example, to 64 levels.
図４Ｂはパワーレベルを分類するステップをより詳細に示すフローチャートである。パワーレベルを分類するためには、まず各ノードは出発地ノードの送信パワーTxPowerと自己が受信可能な最小パワーMinPowerを獲得する(S400−10)。無線ノードの送信パワーと受信ノードの受信可能な最小パワーは獲得可能な情報である。送信パワーTxPowerと受信可能な最小パワーMinPowerに常用対数関数を使って、「1ogTxPower」値と「1ogMinPower」値を求め(S400−20)、その差値「1ogTxPower−1ogMinPower＝1ogMaxMinDistance」を求める(S400−30)。 FIG. 4B is a flowchart showing in more detail the steps of classifying power levels. In order to classify the power level, each node first obtains the transmission power TxPower of the departure node and the minimum power MinPower that it can receive (S400-10). The transmission power of the wireless node and the minimum receivable power of the reception node are obtainable information. Using a common logarithmic function for the transmit power TxPower and the minimum receivable power MinPower, calculate the "1ogTxPower" value and the "1ogMinPower" value (S400-20), and calculate the difference value "1ogTxPower-1ogMinPower = 1ogMaxMinDistance" (S400- 30).
次いで、前記差値1ogMaxMinDistanceをパワーレベルの数Number・f1eve1で割り算して、1つのレベルのパワーレベル基準幅、すなわちレベル間の差1eve1Distanceに対する常用対数関数値1og1eve1Distanceを計算する(S400−40)。パワーレベルの数は前記例で64である。 Next, the difference value 1ogMaxMinDistance is divided by the number of power levels Number · f1eve1 to calculate a power level reference width of one level, that is, a common logarithmic function value 1og1eve1Distance for the difference 1eve1Distance between levels (S400-40). The number of power levels is 64 in the above example.
これを数式で表すと、次のようになる。
受信パワーのパワーレベルは、送信パワーTxPowerを最初に算出された1つのレベルのパワーレベル基準幅の常用対数値1og1evelDistanceだけの間隔をおいて、1レベルから受信パワーレベル数だけのレベルまで分類されることができる。 The power level of the received power is classified from one level to the level corresponding to the number of received power levels with an interval of the common logarithm value 1og1evelDistance of the power level reference width of one level first calculated for the transmit power TxPower. be able to.
例えば、パワーレベルの数が「64」で、送信パワーの常用対数値1ogRxPowerが「7．1」であり、計算された1つのパワーレベル基準幅の常用対数値1og1eve1Distanceが「0．1」である場合、受信パワーの64レベルは「7．0」から「7．1」の間で、63レベルは「6．9」から「7．0」の間であり、最後に1レベルは「0．7」から「0．8」の間である。 For example, the number of power levels is “64”, the common logarithm value of transmission power 1ogRxPower is “7.1”, and the common logarithm value 1og1eve1Distance of one power level reference width calculated is “0.1”. In this case, 64 levels of received power are between “7.0” and “7.1”, 63 levels are between “6.9” and “7.0”, and finally one level is “0. It is between “7” and “0.8”.
パワーレベルの分類基準が設定された後は、各ノードでの受信パワーRxPowerを獲得する(S410)。受信パワーRxPowerは受信されたパケットを伝達する信号の受信パワーであって、各ノードが移動する度に変化することができる値である。 After the power level classification criteria are set, the reception power RxPower at each node is acquired (S410). The received power RxPower is a received power of a signal that transmits a received packet, and is a value that can change each time each node moves.
次いで、獲得された受信パワーRxPowerに応じてノードのパワーレベルを分類する(S420)。そのために、ノードの受信可能な最小パワーMinPowerを獲得し、受信パワーRxPowerに常用対数関数を使った値1ogRxPowerから獲得された受信可能な最小パワーの常用対数値1ogMinPowerを差し引いた後、これをパワーレベル数の常用対数値で割り算した値RtCa1を求める。 Next, the power level of the node is classified according to the acquired reception power RxPower (S420). To do so, obtain the minimum power MinPower that can be received by the node, subtract the common logarithm value 1ogMinPower of the minimum receivable value obtained from the value 1ogRxPower using the common logarithm function for the received power RxPower, and then subtract this from the power level Find the value RtCa1 divided by the common logarithm of the number.
これを数式で表すと、次のようになる。
前記で設定されたパワーレベルの分類基準に基づき、受信パワーに応じてノードのパワーレベルを分類すると、パワーレベルの分類基準による各レベルのうち、計算された値RtCa1の属するレベルがノードのパワーレベルPowerLevelである。前記例で、計算値RtCa1が「1．23」であれば、この値は「1．2」と「1．3」の間にあるため、パワーレベルPowerLevelは6レベルに該当する。 When the power level of the node is classified according to the received power based on the power level classification criteria set above, among the levels based on the power level classification criteria, the level to which the calculated value RtCa1 belongs is the node power level. PowerLevel. In the above example, if the calculated value RtCa1 is “1.23”, this value is between “1.2” and “1.3”, so the power level PowerLevel corresponds to 6 levels.
次いで、各ノードでフラッディング前の待機時間Back-off De1ayを算出する(S430)。
図４Ｃはフラッディング前の待機時間を算出するステップをより詳細に示すフローチャートである。ここで、フラッディング前の待機時間を算出する方法は一例に過ぎず、受信パワーの大きいノードにおけるフラッディング前の待機時間が、受信パワーの小さいエッジノードよりも長くなるように設定できれば良い。従って、様々な計算方法を用いることができる。
Next, the standby time Back-off De1ay before flooding is calculated at each node (S430).
FIG. 4C is a flowchart showing in more detail the steps of calculating the waiting time before flooding. Here, the method of calculating the standby time before flooding is merely an example, and it is sufficient that the standby time before flooding at a node with high reception power can be set to be longer than that of an edge node with low reception power. Therefore, various calculation methods can be used.
まず、受信されたパケットのヘッダからパケットの大きさPkSizeを獲得する(S430−10)。次いで、パケット送信時間PkTxTimeを計算する(S430−20)。パケット送信時間PkTxTimeはパケットの大きさPkSizeをノードの最大伝送量LinkCapacityで割り算した値で算出することができる。 First, the packet size PkSize is acquired from the header of the received packet (S430-10). Next, the packet transmission time PkTxTime is calculated (S430-20). The packet transmission time PkTxTime can be calculated by a value obtained by dividing the packet size PkSize by the maximum transmission amount LinkCapacity of the node.
次に、パワーレベルPowerLevelから「1」を差し引いた値に、パケット送信時間PkTxTimeを掛け、それに所定の数αをさらに掛けてパケットフラッディング前の待機時間BackoffDe1ayを算出する(S430−30)。所定の数αは、レベルの高いノードのパケット送信時間に間隔をもたせ、レベルの低いノードの待機時間が終了する前にレベルの高いノードによるパケットフラッディングの遂行を完了させる目的で加えられる数字であり、「1」より大きい任意の数を選択できる。 Next, the value obtained by subtracting “1” from the power level PowerLevel is multiplied by the packet transmission time PkTxTime, and further multiplied by a predetermined number α to calculate the waiting time BackoffDe1ay before packet flooding (S430-30). The predetermined number α is a number that is added for the purpose of completing the packet flooding by the high-level node before the low-level node wait time ends by setting an interval in the packet transmission time of the high-level node. , Any number greater than “1” can be selected.
各ノードは算出されたフラッディング前の待機時間BackoffDe1ayが終了する前に、出発地ノードを除外した他のノードからフラッディングされたパケットを受信しなければ、待機時間の終了後に原則的にパケットをフラッディングする(S440)。また、パケットをフラッディングするステップは前記した全体フラッディングによる電波到達範囲を最大限に拡張するための３つの方法のうちのいずれかを付随的に使用することができる。 If each node does not receive a flooded packet from another node excluding the departure node before the calculated waiting time BackoffDe1ay before flooding, it basically floods the packet after the waiting time ends. (S440). In addition, the step of flooding the packet can use any one of the three methods for maximizing the radio wave reach by the overall flooding.
尚、本発明は、本実施の形態に限られるものではない。本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。 The present invention is not limited to the present embodiment. Various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
ネットワーク資源を節約し、円滑な通信を行うために無線アドホックネットワークでのパケットフラッディングの遂行方法で適用できる。 In order to save network resources and perform smooth communication, it can be applied in a method of performing packet flooding in a wireless ad hoc network.
100 出発地ノード
110、120、130 周辺ノード
100´、110´、120´、130´ 各ノードの電波到達範囲
200 電波到達範囲
210 出発地ノード
300、310、320、330、340、350、360 ノード
100 Origin node
110, 120, 130 peripheral nodes
100´, 110´, 120´, 130´ Radio wave reach of each node
200 coverage
210 Origin node
300, 310, 320, 330, 340, 350, 360 nodes
Claims (7)
前記出発地ノードを除外した前記各ノードで前記受信されたパケット伝達信号の受信パワーを測定するステップと、
前記パワーレベルの分類基準に基づき、前記各ノードを、前記測定された受信パワーに応じて前記パワーレベルに分類するステップと、
前記出発地ノードを除外した前記各ノードについて、分類された前記パワーレベルに応じてフラッディング前の待機時間を算出するステップと、
前記待機時間が経過した後に受信されたパケットが最初に受信されたパケットである場合、前記受信されたパケットをフラッディングするステップと、を含み、
前記パワーレベルの分類基準を設定するステップは、
前記出発地ノードの送信パワー及び前記出発地ノードを除外した前記各ノードの受信可能な最小パワーを測定するステップと、
前記出発地ノードの送信パワーの常用対数値と前記出発地ノードを除外した前記各ノードの受信可能な最小パワーの常用対数値との差値を算出するステップと、
前記算出された差値を、前記パワーレベル数で割り算してパワーレベル基準幅を算出し、前記パワーレベルの分類基準を前記算出されたパワーレベル基準幅に応じて設定するステップと、を含むことを特徴とする無線アドホックネットワークにおけるパケットフラッディングの遂行方法。 Since each node that receives a packet transmission signal that transmits a packet broadcast from a departure node is classified into a predetermined number of power levels according to the reception power of the packet transmission signal, the power decreases as the reception power decreases. Setting power level classification criteria to increase the level,
Measuring the received power of the received packet transfer signal at each node excluding the departure node;
Classifying each of the nodes into the power level according to the measured received power based on the power level classification criteria;
For each node excluding the departure node, calculating a waiting time before flooding according to the classified power level;
When packets received after the waiting time has elapsed is first received packet, it viewed including the steps of: flooding the received packet,
The step of setting the power level classification criteria includes:
Measuring the transmission power of the departure node and the minimum receivable power of each node excluding the departure node;
Calculating a difference value between the common logarithm of the transmission power of the departure node and the common logarithm of the minimum power that can be received by each of the nodes excluding the departure node;
Dividing the calculated difference value by the number of power levels to calculate a power level reference width, and setting a classification reference for the power level according to the calculated power level reference width. A method for performing packet flooding in a wireless ad hoc network.
前記出発地ノードを除外した前記各ノードで前記受信されたパケット伝達信号の受信パワーを測定するステップと、Measuring the received power of the received packet transfer signal at each node excluding the departure node;
前記パワーレベルの分類基準に基づき、前記各ノードを、前記測定された受信パワーに応じて前記パワーレベルに分類するステップと、Classifying each of the nodes into the power level according to the measured received power based on the power level classification criteria;
前記出発地ノードを除外した前記各ノードについて、分類された前記パワーレベルに応じてフラッディング前の待機時間を算出するステップと、For each node excluding the departure node, calculating a waiting time before flooding according to the classified power level;
前記待機時間が経過した後に受信されたパケットが最初に受信されたパケットである場合、前記受信されたパケットをフラッディングするステップと、を含み、Flooding the received packet if the packet received after the waiting time has elapsed is the first packet received;
前記パワーレベルに分類するステップは、The step of classifying into the power levels comprises:
前記出発地ノードを除外した前記各ノードの受信可能な最小パワーを獲得するステップと、Obtaining a minimum receivable power of each of the nodes excluding the departure node;
前記出発地ノードを除外した前記各ノードで獲得された前記受信パワーの常用対数値から前記獲得された受信可能な最小パワーの常用対数値を差し引き、前記パワーレベル数の対数値で割り算した値に基づき、前記設定されたパワーレベルの分類基準に応じて前記各ノードを前記パワーレベルに分類するステップとを、含むことを特徴とする無線アドホックネットワークにおけるパケットフラッディングの遂行方法。The value obtained by subtracting the common logarithm of the acquired minimum power from the common logarithm of the received power obtained at each node excluding the departure node and dividing by the logarithm of the number of power levels. And a step of classifying each of the nodes into the power level according to the set power level classification criterion, according to claim 1, wherein the packet flooding is performed in a wireless ad hoc network.
前記出発地ノードを除外した前記各ノードで前記受信されたパケット伝達信号の受信パワーを測定するステップと、Measuring the received power of the received packet transfer signal at each node excluding the departure node;
前記パワーレベルの分類基準に基づき、前記各ノードを、前記測定された受信パワーに応じて前記パワーレベルに分類するステップと、Classifying each of the nodes into the power level according to the measured received power based on the power level classification criteria;
前記出発地ノードを除外した前記各ノードについて、分類された前記パワーレベルに応じてフラッディング前の待機時間を算出するステップと、For each node excluding the departure node, calculating a waiting time before flooding according to the classified power level;
前記待機時間が経過した後に受信されたパケットが最初に受信されたパケットである場合、前記受信されたパケットをフラッディングするステップと、を含み、Flooding the received packet if the packet received after the waiting time has elapsed is the first packet received;
前記フラッディング前の待機時間を算出するステップは、The step of calculating a waiting time before the flooding includes:
前記出発地ノードを除外した前記各ノードで前記受信されたパケットの大きさ及び前記各ノードの最大伝送量を獲得するステップと、Obtaining the size of the received packet at each node excluding the departure node and the maximum transmission amount of each node;
前記出発地ノードを除外した前記各ノードで前記獲得されたパケットの大きさを前記獲得された最大伝送量で割り算してパケット送信時間を算出するステップと、Dividing a size of the acquired packet at each node excluding the departure node by the acquired maximum transmission amount to calculate a packet transmission time;
前記分類されたパワーレベルから「1」を差し引いた値に前記算出されたパケット送信時間及び「1」よりも大きい所定の数を掛けて前記フラッディング前の待機時間を算出するステップと、を含むことを特徴とする無線アドホックネットワークにおけるパケットフラッディングの遂行方法。Multiplying the value obtained by subtracting “1” from the classified power level by the calculated packet transmission time and a predetermined number larger than “1” to calculate a waiting time before the flooding. A method for performing packet flooding in a wireless ad hoc network.
前記出発地ノードを除外した前記各ノードで前記受信されたパケット伝達信号の受信パワーを測定するステップと、Measuring the received power of the received packet transfer signal at each node excluding the departure node;
前記パワーレベルの分類基準に基づき、前記各ノードを、前記測定された受信パワーに応じて前記パワーレベルに分類するステップと、Classifying each of the nodes into the power level according to the measured received power based on the power level classification criteria;
前記出発地ノードを除外した前記各ノードについて、分類された前記パワーレベルに応じてフラッディング前の待機時間を算出するステップと、For each node excluding the departure node, calculating a waiting time before flooding according to the classified power level;
前記待機時間が経過した後に受信されたパケットが最初に受信されたパケットである場合、前記受信されたパケットをフラッディングするステップと、を含み、Flooding the received packet if the packet received after the waiting time has elapsed is the first packet received;
前記受信されたパケットをフラッディングするステップは、Flooding the received packet comprises:
前記分類されたパワーレベルが最も高いノードを除外した前記各ノードでは、前記待機時間が経過した場合にも前記受信されたパケットをフラッディングしないことを特徴とする無線アドホックネットワークにおけるパケットフラッディングの遂行方法。A method for performing packet flooding in a wireless ad hoc network, wherein each node excluding the node with the highest classified power level does not flood the received packet even when the waiting time has elapsed.
前記出発地ノードを除外した前記各ノードで前記受信されたパケット伝達信号の受信パワーを測定するステップと、Measuring the received power of the received packet transfer signal at each node excluding the departure node;
前記パワーレベルの分類基準に基づき、前記各ノードを、前記測定された受信パワーに応じて前記パワーレベルに分類するステップと、Classifying each of the nodes into the power level according to the measured received power based on the power level classification criteria;
前記出発地ノードを除外した前記各ノードについて、分類された前記パワーレベルに応じてフラッディング前の待機時間を算出するステップと、For each node excluding the departure node, calculating a waiting time before flooding according to the classified power level;
前記待機時間が経過した後に受信されたパケットが最初に受信されたパケットである場合、前記受信されたパケットをフラッディングするステップと、を含み、Flooding the received packet if the packet received after the waiting time has elapsed is the first packet received;
前記受信されたパケットをフラッディングするステップは、Flooding the received packet comprises:
前記出発地ノードを除外した前記各ノードにおいて、前記受信パワーが所定の閾値以下であれば、前記受信されたパケットが最初に受信されたパケットではない場合にも前記受信されたパケットをフラッディングするステップと、を含むことを特徴とする無線アドホックネットワークにおけるパケットフラッディングの遂行方法。In each node excluding the departure node, if the received power is equal to or less than a predetermined threshold, flooding the received packet even if the received packet is not the first received packet And a method for performing packet flooding in a wireless ad hoc network.
前記出発地ノードを除外した前記各ノードで前記受信されたパケット伝達信号の受信パワーを測定するステップと、Measuring the received power of the received packet transfer signal at each node excluding the departure node;
前記パワーレベルの分類基準に基づき、前記各ノードを、前記測定された受信パワーに応じて前記パワーレベルに分類するステップと、Classifying each of the nodes into the power level according to the measured received power based on the power level classification criteria;
前記出発地ノードを除外した前記各ノードについて、分類された前記パワーレベルに応じてフラッディング前の待機時間を算出するステップと、For each node excluding the departure node, calculating a waiting time before flooding according to the classified power level;
前記待機時間が経過した後に受信されたパケットが最初に受信されたパケットである場合、前記受信されたパケットをフラッディングするステップと、を含み、Flooding the received packet if the packet received after the waiting time has elapsed is the first packet received;
前記受信されたパケットをフラッディングするステップは、Flooding the received packet comprises:
前記出発地ノードを除外した前記各ノードのうちの少なくとも1つのノードがフラッディングしたパケットを受信したノードは、前記受信されたパケットを伝達する信号の受信パワーが所定の閾値以下であれば、前記受信されたパケットが最初に受信されたパケットではない場合にも前記受信されたパケットをフラッディングするステップと、を含むことを特徴とする無線アドホックネットワークにおけるパケットフラッディングの遂行方法。A node that receives a packet that has been flooded by at least one of the nodes excluding the departure node is configured to receive the packet if the reception power of a signal that transmits the received packet is equal to or less than a predetermined threshold. Flooding the received packet even if the received packet is not the first received packet, a method of performing packet flooding in a wireless ad hoc network.
前記出発地ノードを除外した前記各ノードで前記受信されたパケット伝達信号の受信パワーを測定するステップと、Measuring the received power of the received packet transfer signal at each node excluding the departure node;
前記パワーレベルの分類基準に基づき、前記各ノードを、前記測定された受信パワーに応じて前記パワーレベルに分類するステップと、Classifying each of the nodes into the power level according to the measured received power based on the power level classification criteria;
前記出発地ノードを除外した前記各ノードについて、分類された前記パワーレベルに応じてフラッディング前の待機時間を算出するステップと、For each node excluding the departure node, calculating a waiting time before flooding according to the classified power level;
前記待機時間が経過した後に受信されたパケットが最初に受信されたパケットである場合、前記受信されたパケットをフラッディングするステップと、を含み、Flooding the received packet if the packet received after the waiting time has elapsed is the first packet received;
前記出発地ノードを除外した前記各ノードのうちの2つ以上のノードがフラッディングしたパケットを受信したノードは、前記受信されたパケットが最初に受信されたパケットではない場合にも前記受信されたパケットをフラッディングするステップとを、含むことを特徴とする無線アドホックネットワークにおけるパケットフラッディングの遂行方法。A node that receives a packet flooded by two or more of the nodes excluding the departure node may receive the received packet even if the received packet is not the first received packet. A method of performing packet flooding in a wireless ad hoc network.
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