KR100485774B1 - 블루투스 온-디맨드 라우팅 및 네트워크 형성방법 - Google Patents

블루투스 온-디맨드 라우팅 및 네트워크 형성방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100485774B1
KR100485774B1 KR10-2002-0034673A KR20020034673A KR100485774B1 KR 100485774 B1 KR100485774 B1 KR 100485774B1 KR 20020034673 A KR20020034673 A KR 20020034673A KR 100485774 B1 KR100485774 B1 KR 100485774B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
node
route
routing
bluetooth
source node
Prior art date
Application number
KR10-2002-0034673A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20030084539A (ko
Inventor
쩐빈
이명종
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to US10/409,164 priority Critical patent/US8351339B2/en
Priority to EP20030008012 priority patent/EP1357712A1/en
Priority to CNB031232477A priority patent/CN100428711C/zh
Priority to JP2003121433A priority patent/JP3840197B2/ja
Publication of KR20030084539A publication Critical patent/KR20030084539A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100485774B1 publication Critical patent/KR100485774B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/26—Route discovery packet
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/46—Cluster building
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/24—Connectivity information management, e.g. connectivity discovery or connectivity update
    • H04W40/28—Connectivity information management, e.g. connectivity discovery or connectivity update for reactive routing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
    • H04W48/08—Access restriction or access information delivery, e.g. discovery data delivery
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/10—Connection setup
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/04—Large scale networks; Deep hierarchical networks
    • H04W84/042—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems
    • H04W84/045—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems using private Base Stations, e.g. femto Base Stations, home Node B
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

블루투스 온-디맨드 라우팅 및 네트워크 형성방법이 개시된다. 발신지노드와 목적지 노드 및 서로 독립된 복수개의 노드를 구비한 블루투스 네트워크 시스템의 라우팅 및 네트워크 형성방법은 포워드 경로설정단계 및 백워드 경로설정단계를 포함한다. 포워드 경로설정단계에서 발신지 노드가 라우트 요청 메시지를 전송하여 발신지 노드와 목적지노드로의 다중 포워드 경로를 설정한다. 백워드 경로 설정단계에서 라우트 요청메시지를 수신한 목적지 노드는 다중 설정된 포워드 경로중 어느 하나를 따라서 발신지 노드로 라우트 응답메시지를 전송하여 백워드 경로를 설정한다. 설정된 백워드 경로를 통해 상기 발신지 노드와 목적지 노드 사이에 가장 적합한 경로인 라우트가 형성된다. 본 발명에 따른 블루투스 온-디맨드 라우팅 및 네트워크 형성방법에 의하면, 배터리 전원을 절약할 수 있고, 진행중인 트래픽에 대하여 큰 대역폭을 제공할수 있다.

Description

블루투스 온-디맨드 라우팅 및 네트워크 형성방법{Method about Bluetooth on-demand routing and network formation}
본 발명은 무선 통신 프로토콜구조 및 네트워크 형성방법에 관한 것이다.
살로니디(Salonidis)등은 스케터넷 포메이션을 위한 블루투스 토폴로지 컨스트럭션 프로토콜 (Bluetooth Topology Construction Protocol: BTCP)을 제시한 바 있다. BTCP는 세가지 단계를 구비한다. 우선, 대칭 링크 포메이션을 위한 상태 변경 테크닉을 이용하여 모든 노드에 대해 정보를 가지고 있는 조정자(코디네이터)가 선택된다. 두 번째 단계에서, 선택된 조정자는 각 노드의 역할을 결정한다. 세 번째 단계에서, 실질적 연결 구성이 수행된다. BTCP에서는 모든 노드들이 서로의 무선 범위 안에 위치한다는 전제를 둔다.
이러한 전제하에, 그리고 확인된 모든 노드에 기초하여, 아가왈(Aggarwal)등은 네트워크를 개별적인 피코넷 클러스터로 무리 지었다. 모든 노드에 대한 정보를 가지고 있는 소위 "슈퍼 마스터(super-master)"가 선택되면, 피코넷의 재구성 과정 및 피코넷간의 연결이 이 슈퍼 리더의 감시에 의해, 또는 조정에 의해 수행된다.
로우(Law) 등은 O(log n)배의 복합도 및 O(n)의 메시지 복합도를 가지는 일단계 스캐터넷 포메이션 알고리듬을 제시했다. 이에 따르면 모든 노드들이 단지 한 리더를 가지도록 분리된다. 그 구성요소는 일단의 서로 연결된 노드들이다. 리더는 '시크/스캔' (seek and scan) 단계로 진입하여 연결, '머지'(merge), '미티게이트'(mitigate) 또는 장치 이동등의 과정을 선택적으로 수행한다. 그러나 로우등이 제시한 바에 따르면 모든 노드들이 서로의 통신 범위내에 있어야 한다. 블루트리 알고리듬(Blue-tree algorithm)에서는 한 노드가 자신이 루트 노드(root node)인지의 여부와 자신의 원-홉 (one hop) 주변기기를 알고 있어야 한다. 탠(Tan)등은 각각 루트 및 루프 프리 경로(loop free path)를 하나씩 구비함으로써 패킷의 라우팅 및 일정조정을 단순화했다. 그러나, 이러한 트리형 구조(tree style structure)에서는, 조인트 노드가 한 피코넷에서는 마스터이고 다른 피코넷에서는 슬레이브이기 때문에 두 개의 피코넷이 서로에게 밀접하게 되는 경우가 있다. 위에 설명한 모든 알고리듬들이 실제 트래픽 상황(traffic condition)과 트레픽 리퀘스트(traffic request)는 고려하지 않은채, 데이터 링크층에서의 단독적인 동작에만 스캐터넷 포메이션의 촛점을 맞추었다. 대부분의 링크가 거의 트래픽이 없음에도 불구하고, 초기 스캐터넷 포메이션시, 혹은 그 후에 구성된 점대점 링크가 물리적 링크 차원의 스캐터넷 전체의 접속여부를 확실시 하기 위해 주기적으로 "액티브"상태를 유지해야 하는 것이다. 이와 같이 불필요한 링크 유지로 인해 무선 통신 기기에게 있어 중요한 존재인 전력이 낭비되고 있다. 이러한 문제를 자각한 라만 (Raman)등은 '온-디맨드형(on-demand)' 라우팅 작동을 구비한 스캐터넷 링크 포메이션의 층간 최적화 논리를 들고 나왔다. 그러나 아직까지는 확실한 분석과 그 실시여부에 대한 자세사항은 알려지지 않고 있다.
바그왓(Bhagwat)과 시걸(Segall)은 형성된 스캐터넷에서 패킷의 트래픽을 라우팅할 수 있는 라우팅 벡터 방법을 제안했다. Y.류 (Liu Y.)는 새로이 정의된 LMP 명령어를 사용한 네트워크 포메이션을 사용했다. 그러나 모의 테스트에서 발견된 바와 같이 블루투스 내의 많은 인콰이어리로 인해 트래픽의 대기시간이 심각히 늘어났다.
상기 문제점을 해결하기 위해, 블루투스의 애드호크 네트워크 시스템에서 발신지가 원하는 경우에만 라우트가 형성되는 블루투스 온-디맨드 라우팅방법 및 네트워크 형성 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위해, 발신지노드와 목적지 노드 및 서로 독립된 복수개의 노드를 구비한 네트워크 시스템의 라우팅 및 네트워크 형성방법에 있어서, 상기 발신지 노드가 라우트 요청 메시지를 전송하여 상기 발신지 노드와 상기 목적지노드로의 다중 포워드 경로를 설정하는 단계 및 상기 라우트 요청메시지를 수신한 목적지 노드는 상기 다중 포워드 경로중 어느 하나를 선택하여 상기 발신지 노드로 라우트 응답메시지를 전송하여 상기 선택된 경로 상의 각 노드의 역할을 결정하면서 백워드 경로를 설정하는 단계를 포함하고, 상기 설정된 백워드 경로를 통해 상기 발신지 노드와 목적지 노드 사이에 가장 적합한 경로인 라우트가 형성되는 것을 특징으로 하는 블루투스 온-디맨드 라우팅 및 네트워크 형성방법이 제공된다.
상기 포워드 경로 설정단계는 상기 발신지노드가 목적지노드로의 라우트를 필요로 하고, 상기 라우트가 적어도 하나 이상 가능한 경우 라우트 요청메시지를 브로드캐스트하는 단계;및 상기 발신지 노드에서 다음으로 호핑되는 적어도 하나 이상의 중간노드들은 상기 브로드캐스트된 라우트 요청 메시지를 수신하고, 상기 라우트 요청메시지가 상기 목적지 노드에 도달할 때까지, 상기 중간노드들은 각각의 다음 호핑 노드로 상기 라우트 요청메시지를 전달하는 단계;를 포함한다.
상기 발신지노드와 상기 목적지노드사이에 연결이 설정되면, 발신지노드는 마스터이고 그 이웃하는 중간 노드는 슬레이브가 되어, 상기 라우트 요청메시지는 상기 마스터로부터 슬레이브로 전송되는 것이 바람직하다.
포워드 경로에 따르는 모든 중간노드는 마스터 슬레이브 조인트 노드인 것이 바람직하다.
상기 라우트 요청 메시지는 그 이웃 노드들을 발견하여 연결하기 위해 발신지노드에서 인콰이어리 동작을 개시하는 라우팅 트리거인 것이 바람직하다.
한편, 상기 백워드 경로 설정단계는 상기 라우트 요청메시지를 수신한 목적지 노드가 상기 형성된 포워드경로중 어느 하나를 따라서 상기 발신지 노드를 향해 라우트 응답메시지를 전송하는 단계;및 상기 목적지 노드에서 상기 발신지방향으로 호핑되는 중간노드는 상기 라우트 응답메시지를 수신하고, 상기 라우트 응답메시지가 상기 발신지 노드에 도달할 때까지, 상기 중간노드는 다음 호핑 노드로 상기 라우트 응답메시지를 전달하는 단계;를 포함한다.
상기 라우트 응답메시지는 마스터 노드들사이에 슬레이브-슬레이브 조인트 노드를 개재시키기 위해 마스터/슬레이브 스위칭을 개시하는 라우팅 트리거의 역할을 한다.
상기 마스터-슬레이브 스위칭은 상기 목적지 노드로부터 짝수 이격된 노드와 그 다음 호핑노드 사이에서 수행되는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
IEEE 802.11b에서는, 동기화는 프레임별로 이루어지고 사전 링크 설정 과정이 없으므로 어떤 노드도 서로의 무선 범위 안에 위치한다면 통신을 할 수 있다고 기술하고 있다. 이 말에 따르면, 네트워크는 항상 사용 가능하다는 얘기이다. 멀티-호핑의 경우를 들면, 네트워킹은 라우팅 알고리듬에 위해 실시된다. 네트워크 형성 체제를 위한 802.11에서의 하부층(sub-layer) 프로토콜 스택이란 없다.
그러나, 블루투스 노드는 패킷을 전송하기 전에 우선 피코넷을 형성하여야 한다. 간단히 말하자면, 라우팅 프로토콜과 정의된 프로파일은 네트워크가 구성된 이후로는 주로 발신지(source)와 목적지(destination)에 중점을 두고 있는 반면, 네트워크 형성(network formation)은 라우트뿐만 아니라 이 발신지와 목적지 사이에서의 데이터 링크층을 기준으로 "더 나은" 라우트를 제공하고 유지시키는데에도 중점을 두고 있다.
두 노드간에는 다수개의 경로가 존재할 수 있으며, 그 중 경로와 라우트를 선택하는 것이 바로 라우팅 알고리듬과 정의된 프로파일의 목적이다 (여기서 '경로'와 '라우트'로 용어를 분리해 사용함은 '경로'는 두 노드간의 모든 네트워크 연결을, '라우트'는 패킷 전송을 위해 라우팅 프로토콜에 의해 선택된 한 경로를 가리키기 위함이다). 물론 라우팅 알고리듬과 정의된 프로파일들 역시 네트워크 구성을 도울 수도 있다. 이로 알려진 것이 '온-디맨드형(on-demand)' MANET 라우팅 알고리듬의 "라우트 디스커버리(Route Discovery)"이다. 또한, 멀티캐스팅과 QoS 보증 (QoS guarantee) 역시 라우팅 프로토콜상에서 이루어진다. 한편, 모든 노드를 선택된 라우트를 통해 재구성함으로써 블루투스 물리층 및 데이터 링크의 차원에서 더 나은 패킷 전송을 하도록 하는 것이 네트워크 형성의 목적이다. 여기서 중점은 "더 나은 품질"을 가진 네트워크에 모아진다. 그러므로, 언제, 그리고 어떤 노드가 마스터가 되고, 슬레이브가 되어야 하는지, 또는 발송지와 목적지사이의 라우트상에 어떤 종류의 조인트 노드가 있는지를 결정해야 하는 것이다.
도 1은 블루투스 그룹 애드 호크 네트워크(Bluetooth Group Ad hoc network)에서 사용되는 프로토콜 스택을 도시한다.
블루투스 SIG는 블루투스 노드와 애플리케이션의 네트워킹 능력을 제공하기 위하여, BNEP(Bluetooth Network Encapsulation Protocol)층을 정의하고 있다.
네트워크 형성부는 BNEP 층에서 라우팅 프로토콜아래에 위치한다. 네트워크 형성은 라우팅 프로토콜과 커뮤티케이트할 수 있다. 일반적으로 라우팅 프로토콜은 기존 네트워크 토폴로지 중에서 최선의 라우트를 찾아내기 위함이다.
네트워크 형성은 네트워크에서 라우팅 프로토콜의 안내하에 어느 노드가 마스터이고, 슬레이브인지 또는 어느 종류의 조인트노드인지를 결정한다.
일반적으로, 주어진 네트워크 직경에서 최소한의 피코넷을 사용하여 네트워크를 형성하게 되면, 피코넷간에 간섭이 적어지고, 인접 피코넷과의 패킷 스케쥴링이 적어 지게 되어 네트워크의 유지가 용이하게 된다.
도 2는 애드 호크 네트워크에서 블루투스 노드의 프로토콜 스택을 간결히 보여준 도면이다. 도 2를 참조하면, 블루투스군 애드호크 네트워크 환경에서 라우팅 프로토콜과 네트워크 형성이 어떻게 협조하고 있는가를 알 수있다. 네트워킹 애플리케이션, 라우팅 프로토콜 및 네트워크 형성프로토콜사이에 신호선관(signaling pipe)이 있다. 네트워크 애플리케이션층이 두 노드간의 통신을 초기화한다. 라우팅 프로토콜이 목적지로의 라우트를 알고 있는 경우라면, 데이터 패킷은 직접 목적지로 전송된다. 라우팅 프로토콜이 목적지로의 라우트를 모르고 있는 경우라면, 라우팅 프로토콜은 아래에 위치한 네트워크 형성층에 목적지로의 경로가 유효한지 의뢰한다. 네트워크 형성 프로토콜에서 발송지와 목적지간의 경로가 유효하면, 유효한 경로 모두가 라우팅 프로토콜로 보고된다. 라우팅 프로토콜과 네트워크 포매이션 프로토콜간에는 각기 전략과 고려 요소가 다르므로, 각자가 저장하는 네트워크 토폴로지는 달라질 수 있다.
네트워크 형성 프로토콜은 라우팅 프로토콜에 비해 네트워크 토폴로지에 대해 더 알고 있어야 한다. 라우팅 프로토콜은 그들중 라우트를 하나 선택한다. 만약 네트워크 형성 프로토콜에 목적지로의 경로가 없다면, 라우팅 프로토콜은 HCI 요구를 통하여 "인콰이어리/페이지(Inquiry and page)"과정을 개시하여 근접한 노드와의 연결을 설정한다. 그러면, 네트워크 토폴로지 정보 또는 목적지 요구는 2개의 근접노드의 네트워크 형성 프로토콜사이에서 교환된다. 이 과정은 목적지가 발견되거나 다른 조건이 이것을 정지시킬 때까지 반복된다.
본 명세서에서 다음의 용어는 다음의 의미로 사용된다.
●프리노드: 다른 노드와 연결을 가지지 않는 노드
●슬레이브 노드: 하나의 피코넷에서만 슬레이브 멤버인 노드
●마스터 노드: 하나의 피코넷에서만 마스터인 노드
●조인트 노드: 적어도 2개 이상의 피코넷에서 멤버인 노드. 노드가 가입할 수 있는 최대 피코넷의 수는 M이다. 노드가 M+1번째 피코넷에 가입한 후, M개의 피코넷중 하나의 링크는 다운되어야 한다. 스캐터넷에서 2종류의 조인트 노드, 즉 S-S 조인트 노드와 M-S 조인트 노드가 있다.
●S-S조인트 노드: 양 피코넷에서 슬레이브로서 동작하는 조인트 노드
●M-S조인트 노드: 다른 피코넷에서 마스터로 동작하는 동안 하나의 피코넷에서 슬레이브로서 동작하는 조인트 노드
●중간노드: 다른 노드로 예정된 패킷을 전송하는데 동의한 노드
●포워드 경로: 그 원하는 목적지를 향하여 라우트 디스커버리 동작을 시작한 노드로부터 데이터 패킷을 전송하기 위해 설정된 경로
●리버스(백워드) 경로: 목적지노드 또는 목적지로의 라우트를 갖는 중간노드로부터 발신지로 RREP 패킷을 전송하기 위해 설정된 경로
●라우팅 트리거: 특정 이벤트가 발생하거나 또는 발생하려고 하는 것을 온-디맨드 라우팅 프로토콜로부터 통지의 축약. 이 통지는 파라미터 정보를 포함할 수 있고, 블루투스 베이스 밴드에서 동작을 개시한다. 라우팅 프로토콜은 IP 층, 관리자부 또는 블루투스 데이터 링크층에 위치할 수 있다.
●인콰이어리: 노드가 인콰이어리 트레인에 응답하면, 2개의 노드사이에 링크를 형성하기 위해 페이지 과정이 수행된다.
도 3은 본 발명에 따른 온-디맨드 라우팅 및 네트워크 형성방법에 있어서, 포워드 경로와 백워드 경로시 노드의 역할을 나타낸다.
도 3에서, 노드들은 프리노드, 마스터 노드, 슬레이브노드 이거나 조인트노드의 4개의 역할을 할 수 있다. 모든 노드는 초기에 프리노드이다. 라우트의 관점에서 설명하면, 패킷 포워드 라우트를 따라서, 노드는 발신지노드, 중간노드 또는 목적지노드로 칭해진다.
모든 노드는 어떠한 상태에 있든지 인콰이어리 스캔 상태에 규칙적으로 들어간다. 이것은 모든 노드가 어떠한 경우라도 발견될수 있기 위함이다.
온-디맨드 네트워크 형성은 발신지노드에 의해 요구될 때에만 가능하다. 이전에, 모든 노드는 독립되어 있다. 발신지노드가 패킷을 어떤 목적지노드들로 전송하고자 하고, 목적지 노드들로의 유효한 라우트를 가지고 있지 않으면, 라우팅 알고리즘은 목적지를 발견하기 위해 경로발견과정을 개시한다.
이 과정은 목적지 노드로의 경로가 일단 발견되거나 모든 가능한 경로 교환이 검사되면 종료한다.
발신지노드는 RREQ 메시지를 브로드캐스트한다. 라우팅 프로토콜에서의 RREQ 메시지는 그 이웃 노드들을 발견하여 연결하기 위해 발신지노드의 베이스밴드에서 인콰이어리 동작을 트리거한다.
라우팅 프로토콜에서, 목적지로의 라우트가 필요하고, 하나의 가능한 라우트를 가지지 않는 경우 RREQ 메시지는 브로드캐스트된다. 노드는 RREQ 메시지를 그 연결된 노드에 전송한다.
그 노드에서, RREQ 메시지는 베이스밴드에서 인콰이어리 동작을 개시하는 "라우팅 트리거"이다. 그러나, 다음은 4가지 경우는 제외한다.
첫째, N(N<=7)개의 액티브 슬레이브가 마스터 노드에 대하여 미리 연결되어 있는 경우, 둘째, 조인트 노드에 의해 연결되어 있는 M개의 피코넷이 있는 경우. 셋째, RREQ 메시지의 타임투리브(TTL)필드가 라우팅 프로토콜에서 종료하는 경우. 넷째, 복사된 RREQ 메시지가 수신된 경우.
인콰이어리에서 새로운 노드가 발견되는 이벤트에서, 노드는 마스터가 되고, 새로운 노드는 새롭게 형성된 피코넷에서 슬레이브가 된다. RREQ 메시지는 BNEP 연결이 형성된 후, 새로운 노드로 전송된다. 만약, 새로운 노드의 M+1번째 피코넷이 참가(join)한 경우, 새로운 노드는 이전의 연결중 어떤 것을 끊어야 한다.
포워드 경로는 라이프타임 속성을 갖는다. 이것은 제한된 시간내에서 포워드 경로가 확인되어져야 한다는 것을 의미한다. 여기에는 파크 라이프타임(park lifetime)과 디스커넥트 라이프타임(disconnect lifetime)의 2개의 라이프타임 속성이 있다. 경로 라이프타임은 네트워크에서 연결의 속성인 반면, 라우트 라이프타임은 라우팅 프로토콜에서 라우팅 테이블의 속성이다.
포워드 경로를 따라서, 모든 중간노드는 마스터 슬레이브 조인트 노드이다.
다음은 백워드 경로에 대하여 도 3을 참조하여 설명한다.
라우팅 프로토콜에서, 목적지에 대한 RREQ 메시지를 수신하면, 리퀘스트를 만족하기에 충분한 라우트를 갖고 있고, 그 자신이 목적지인 경우 노드는 RREP 메시지를 발생한다. 포워드 경로를 따라서, 모든 중간노드는 MS 조인트 노드이다.
RREP 메시지는 진행중인 인콰이어리 동작을 중지하고 백워드 경로를 따라서 네트워크 재형성을 시작하여 형성된 피코넷의 수를 줄이는 라우팅 트리거이다.
한편, RREP 패킷은 마스터 노드들사이에 슬레이브-슬레이브 조인트 노드를 개재시키기 위해 마스터/슬레이브 스위치를 개시하는 라우팅 트리거이다.
네트워크 재형성의 원칙은 마스터노드들 사이에 가능한 S-S 조인트 노드를 개재(interleave)하는 것이다. 이것은 피코넷의 수를 최소화한다.
네트워크 재형성 세그먼트는 시작노드와 종료노드사이에 있다. 종료노드는 RREP 메시지가 발생되는 노드이다. 반면, 시작노드는 마스터로 동작할 때 공중으로 RREQ 메시지가 처음으로 전송된 곳이다. 또한 슬레이브로 동작할 때 공중으로 RREQ 메시지가 처음으로 전송된 다음 호프의 노드이다.
시작 노드는 마스터로서 동작하고, 종료 노드는 슬레이브로서 동작한다.
네트워킹 애플리케이션 프로파일은 노드 역할을 결정하기 위해 높은 우선순위를 가질 수 있다. 마스터-슬레이브 스위치는 짝수 이격된 노드와 그 다음 호프노드 사이에서만 수행된다.
다른 경로에 대한 그 라우트 테이블은 타임투리브(TTL)가 경과하지 않는 노드이거나 또는 존재하는 네트워크의 영향을 최소화하기 위해 노드역할은 변화될수 없다. 또한 고정된 역할을 피코넷에서 유지하기를 원하는 노드 들에 대하여 노드역할이 변화될 수 없다.
도 4는 본 발명에 따른 온-디맨드 라우팅 및 네트워크 형성방법에 있어서, 다중 포워드 경로중에서 백워드 경로를 라우트하는 것을 나타낸다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 발신지(N0)로부터 목적지(N8)로 2개의 경로를 따라서 전송된다. 그러나, RREP 메시지는 노드(N4) ∼ 노드(N6)를 따라서 진행하지 않는다. 그 이유는 라우팅 프로토콜이 그들중 오직 하나의 라우트를 선택하기 때문이다. 파크라이프타임이 경과하면, 선택되지 않은 포워드 경로상의 링크는 파크되어 AM-ADDR를 반환하여 배터리 파워를 절약한다. 디스커넥트 라이프타임이 경과하면, 포워드 경로상의 링크는 깨어지고 배터리 파워를 더욱 절약하게 된다.
다음은 라우트 에러 및 라우트가 종료하는 것에 대하여 설명한다.
라우팅 프로토콜에서, 링크가 깨어지거나 라우트가 종료하면 RERR(Route ERRor) 메시지가 발생되어 브로드캐스트된다. RERR 메시지는 남겨진 연결된 링크에 대하여 파크동작을 개시하는 "라우팅 트리거"이다. 라우팅 프로토콜에서, 목적지로의 라우트가 종료하면, 경로에 따른 커넥션이 파크되어 배터리 파워를 절약한다. 슬레이브 노드는 링크를 감지하기 위해서 주기적으로 깨어 있어야 한다. 목적지로의 라우트가 라우트 테이블에서 삭제되면, 경로에 따른 연결이 끊어진다.
본 발명에 따른 블루투스 온-디맨드 라우팅 및 네트워크 형성방법에 의하면, 배터리 전원을 절약할 수 있고, 진행중인 트래픽에 대하여 큰 대역폭을 제공할수 있다.
백워드 경로를 따른 마스터/슬레이브 스위칭에 의해 더 나은 스캐터넷 구성이 실행될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
도 1은 블루투스 그룹 애드 호크 네트워크(Bluetooth Group Ad hoc network)에서 사용되는 프로토콜 스택을 도시한다.
도 2는 애드 호크 네트워크에서 블루투스 노드의 프로토콜 스택을 간결히 보여준 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 블루투스 온-디맨드 라우팅 및 네트워크 형성방법에 있어서, 포워드 경로와 백워드 경로시 노드의 역할을 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 블루투스 온-디맨드 라우팅 및 네트워크 형성방법에 있어서, 다중 포워드 경로중에서 백워드 경로를 라우트하는 것을 나타낸다.

Claims (11)

  1. 발신지노드와 목적지 노드 및 서로 독립된 복수개의 노드를 구비한 네트워크 시스템의 라우팅 및 네트워크 형성방법에 있어서,
    상기 발신지 노드가 라우트 요청 메시지를 전송하여 상기 발신지 노드와 상기 목적지노드로의 다중 포워드 경로를 설정하는 단계; 및
    상기 라우트 요청메시지를 수신한 목적지 노드는 상기 다중 포워드 경로중 어느 하나를 선택하여 상기 발신지 노드로 라우트 응답메시지를 전송하여 상기 선택된 경로 상의 각 노드의 역할을 결정하면서 백워드 경로를 설정하는 단계;를 포함하고,
    상기 설정된 백워드 경로를 통해 상기 발신지 노드와 목적지 노드 사이에 가장 적합한 경로인 라우트가 형성되는 것을 특징으로 하는 블루투스 온-디맨드 라우팅 및 네트워크 형성방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 포워드 경로 설정단계는
    상기 발신지노드가 목적지노드로의 라우트를 필요로 하고, 상기 라우트가 적어도 하나 이상 가능한 경우 라우트 요청메시지를 브로드캐스트하는 단계;및
    상기 발신지 노드에서 다음으로 호핑되는 적어도 하나 이상의 중간노드들은 상기 브로드캐스트된 라우트 요청 메시지를 수신하고, 상기 라우트 요청메시지가 상기 목적지 노드에 도달할 때까지, 상기 중간노드들은 각각의 다음 호핑 노드로 상기 라우트 요청메시지를 전달하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 블루투스 온-디맨드 라우팅 및 네트워크 형성방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 발신지노드와 상기 목적지노드사이에 연결이 설정되면, 발신지노드는 마스터이고 그 이웃하는 중간 노드는 슬레이브가 되어, 상기 라우트 요청메시지는 상기 마스터로부터 슬레이브로 전송되는 것을 특징으로 하는 블루투스 온-디맨드 라우팅 및 네트워크 형성방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    포워드 경로에 따르는 모든 중간노드는 마스터 슬레이브 조인트 노드인 것을 특징으로 하는 블루투스 온-디맨드 라우팅 및 네트워크 형성방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 라우트 요청 메시지는 그 이웃 노드들을 발견하여 연결하기 위해 발신지노드에서 인콰이어리 동작을 개시하도록 하는 라우팅 트리거인 것을 특징으로 하는 블루투스 온-디맨드 라우팅 및 네트워크 형성방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 라우팅 트리거는 블루투스의 프로토콜에서 라우팅 계층 또는 관리자부에서 제공되는 것을 특징으로 하는 블루투스 온-디맨드 라우팅 및 네트워크 형성방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 백워드 경로 설정단계는
    상기 라우트 요청메시지를 수신한 목적지 노드가 상기 형성된 포워드경로중 어느 하나를 따라서 상기 발신지 노드를 향해 라우트 응답메시지를 전송하는 단계;및
    상기 목적지 노드에서 상기 발신지방향으로 호핑되는 중간노드는, 상기 라우트 응답메시지를 수신하고, 상기 라우트 응답메시지가 상기 발신지 노드에 도달할 때까지 다음 호핑 노드로 상기 라우트 응답메시지를 전달하는 단계;를 포함하고,
    상기 라우트 응답메시지는 마스터 노드들사이에 슬레이브-슬레이브 조인트 노드를 개재시키기 위해 마스터/슬레이브 스위칭을 개시하는 라우팅 트리거인 것을 특징으로 하는 블루투스 온-디맨드 라우팅 및 네트워크 형성방법.
  8. 삭제
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 마스터/슬레이브 스위칭은 상기 목적지 노드로부터 짝수 이격된 노드와 그 다음 호핑노드 사이에서 수행되는 것을 특징으로 하는 블루투스 온-디맨드 라우팅 및 네트워크 형성방법.
  10. 삭제
  11. 제 1항 또는 제 7항에 있어서,
    블루투스의 프로토콜에서 라우팅기능을 수행하는 라우팅은 네트워크 형성과 독립되어 BNEP 계층이나 또는 IP계층 중 어느 하나에 설치되는 것을 특징으로 하는 블루투스 온-디맨드 라우팅 및 네트워크 형성방법.
KR10-2002-0034673A 2002-04-25 2002-06-20 블루투스 온-디맨드 라우팅 및 네트워크 형성방법 KR100485774B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/409,164 US8351339B2 (en) 2002-04-25 2003-04-09 Method for bluetooth on-demand routing and network formation, and communication method in bluetooth group ad hoc network
EP20030008012 EP1357712A1 (en) 2002-04-25 2003-04-10 Method for bluetooth network formation based on on-demand routing protocol
CNB031232477A CN100428711C (zh) 2002-04-25 2003-04-24 蓝牙按请求进行路由和网络形成的方法、及通信方法
JP2003121433A JP3840197B2 (ja) 2002-04-25 2003-04-25 ブルートゥースオンデマンドルーティング方法及びブルートゥースグループアドホックネットワークにおける通信方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020020022824 2002-04-25
KR20020022824 2002-04-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030084539A KR20030084539A (ko) 2003-11-01
KR100485774B1 true KR100485774B1 (ko) 2005-04-28

Family

ID=32380462

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2002-0034673A KR100485774B1 (ko) 2002-04-25 2002-06-20 블루투스 온-디맨드 라우팅 및 네트워크 형성방법
KR10-2002-0072841A KR100512984B1 (ko) 2002-04-25 2002-11-21 블루투스 그룹 애드 호크 네트워크에서의 통신방법

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2002-0072841A KR100512984B1 (ko) 2002-04-25 2002-11-21 블루투스 그룹 애드 호크 네트워크에서의 통신방법

Country Status (1)

Country Link
KR (2) KR100485774B1 (ko)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030087746A (ko) * 2002-05-09 2003-11-15 한국전자통신연구원 블루투스 스캐터넷내의 두 피코넷간 통신 방법 및 장치
KR100756039B1 (ko) * 2004-01-14 2007-09-07 삼성전자주식회사 개인무선통신 네트워크에서 데이터 전송을 위한 연결 설정장치 및 방법
KR100678932B1 (ko) 2004-04-02 2007-02-07 삼성전자주식회사 백본 네트워크로 연결된 조정자 기반 무선망간의 통신방법및 장치
KR100678931B1 (ko) 2004-04-26 2007-02-07 삼성전자주식회사 백본 네트워크로 연결된 조정자 기반 무선망간의 통신방법및 장치
KR100713145B1 (ko) * 2005-02-18 2007-05-02 삼성전자주식회사 무선 센서 네트워크에서의 전력소모를 최소화하는 네트워크형성방법
US9202245B2 (en) 2013-08-19 2015-12-01 Estimote Polska Sp. Z O.O. Wireless beacon and methods
US9998863B2 (en) 2013-08-19 2018-06-12 Estimote Polska Sp. Z O. O. System and method for providing content using beacon systems
US10136250B2 (en) 2015-09-02 2018-11-20 Estimote Polska Sp. Z O. O. System and method for lower power data routing
US20170290069A1 (en) * 2016-04-01 2017-10-05 Intel Corporation Techniques and systems for logical mesh network control
US10523685B1 (en) 2018-08-22 2019-12-31 Estimote Polska Sp z o.o. System and method for verifying device security
US10852441B2 (en) 2018-08-24 2020-12-01 Estimote Polska Sp z o.o. Method and system for asset management
CN111522361B (zh) * 2020-05-27 2021-07-27 北京理工大学 主-从模式的多无人机编队一致性控制方法
KR102630127B1 (ko) * 2021-01-08 2024-01-30 한국전자통신연구원 무선 애드혹 망 구성을 위한 동적 다중 링크를 지원하는 ble 통신모듈, 무인 이동체 및 그 방법
CN113015124A (zh) * 2021-03-05 2021-06-22 成都国星通信有限公司 一种基于北斗通信的环境监测终端
CN115633051A (zh) * 2022-10-11 2023-01-20 四川启睿克科技有限公司 一种边缘计算节点自协同管理的方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20030084539A (ko) 2003-11-01
KR100512984B1 (ko) 2005-09-07
KR20030084555A (ko) 2003-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3840197B2 (ja) ブルートゥースオンデマンドルーティング方法及びブルートゥースグループアドホックネットワークにおける通信方法
KR100485774B1 (ko) 블루투스 온-디맨드 라우팅 및 네트워크 형성방법
CN106888490B (zh) 一种无线自组网的路由方法及装置
EP2262180B1 (en) Wireless node apparatus, and multihop wireless LAN system
US20020044549A1 (en) Efficient scatternet forming
JP2008283675A (ja) 順方向および逆方向のマルチポイントリレー（ｍｐｒ）スパニングツリー経路を用いるアドホックネットワーク経路制御プロトコル
WO2017020619A1 (zh) 一种路由的方法及装置
Faheem et al. Dynamic sink location update scope control mechanism for mobile sink wireless sensor networks
He et al. Differentiated reliable routing in hybrid vehicular ad-hoc networks
Yujun et al. The research on an AODV-BRL to increase reliability and reduce routing overhead in MANET
KR100458207B1 (ko) Ａｄ―ｈｏｃ 네트워크의 요구기반 경로 탐색 방법
CN103139073A (zh) 一种基于Ad Hoc网络形式的认知路由方法
Basagni et al. Device discovery in Bluetooth networks: A scatternet perspective
Kawamoto et al. A two-phase scatternet formation protocol for Bluetooth wireless personal area networks
Zhen et al. Scatternet formation of bluetooth ad hoc networks
Porwal et al. Study and Design of new Reactive Routing Protocol advance AODV for mobile ad hoc networks
JP2008035522A (ja) 移動ゲートウェイまでの経路再建方法及び経路再建装置
Loscri et al. Performance evaluation of on-demand multipath distance vector routing protocol over two MAC layers in mobile ad hoc networks
Asgharian et al. Adaptive and distributed TDMA scheduling protocol for mobile ad hoc networks (MANET)
Bhattacharya et al. A distributed multicast routing protocol for ad-hoc (flat) mobile wireless networks
Rangnekar et al. A zone-based shared-tree multicast protocol for mobile ad hoc networks
Paul et al. Self-adjusting transmission range control of mobile hosts in ad hoc wireless networks for stable communication
Rao et al. Impact and Suitability of Reactive Routing Protocols, Energy-Efficient and AI Techniques on QoS Parameters of WANETs
Hamatta et al. Comparative Review for Routing Protocols in Mobile Ad-Hoc Networks
Sankar et al. Framework for Probabilistic Routing in Dense MANETs

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130318

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140325

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150313

Year of fee payment: 11

LAPS Lapse due to unpaid annual fee