KR100571910B1 - 점대점 네트워크를 통해 통신하는 무선통신망에서ＱｏＳ를 제공하는 방법 및 ＱｏＳ를 제공하는 무선통신시스템 - Google Patents

점대점 네트워크를 통해 통신하는 무선통신망에서ＱｏＳ를 제공하는 방법 및 ＱｏＳ를 제공하는 무선통신시스템 Download PDF

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Abstract

점대점 네트워크를 통해 통신하는 무선통신망에서 QoS를 제공하는 방법 및 QoS를 제공하는 무선통신 시스템이 개시된다.
본 발명에 따라 점대점 네트워크를 통해 통신하는 무선통신망에서 QoS를 제공하는 방법은, (a) 송신노드로부터 QoS 요구사항을 만족하는 중간노드를 경유하여 수신노드에 이르는 포워딩 경로에서, 상기 중간노드 및 수신노드 중 적어도 하나가, 상기 포워딩 경로상에 포함되지 않는 소정 범위의 다른 노드들 중에서 적어도 하나의 QoS 관리노드를 선정하는 단계; (b) 선정된 QoS 관리노드가 상기 포워딩 경로 상에 포함되지 않는 다른 노드들의 QoS 관리정보를 관리하는 단계; 및 (c) 상기 포워딩 경로 상에 존재하는 중간노드가 QoS 요구사항을 만족시키지 못할 것으로 예측되는 경우, 상기 QoS 관리노드가 자신이 관리하는 QoS 관리정보를 기초로 하여 QoS 요구사항을 만족하는 다른 노드를 경유하도록 포워딩 경로를 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의해 End-to-End 지연이나 경로 불연속을 줄이면서 QoS를 제공하는 무선통신을 할 수 있다.

Description

점대점 네트워크를 통해 통신하는 무선통신망에서 ＱｏＳ를 제공하는 방법 및 ＱｏＳ를 제공하는 무선통신 시스템{Method and wireless network system for providing QoS on wireless network communicating by point-to-point}
도 1은 본 발명에 따른 QoS를 제공하는 무선통신 시스템의 적용예,
도 2는 본 발명에 따른 QoS를 제공하는 무선통신 시스템을 구성하는 노드의 블록 구성도,
도 3a 내지 도 3d는 QoS를 제공하는 무선통신 시스템을 구성하는 송신노드, 수신노드, 중간노드 및 QoS 관리노드의 블록 구성도,
도 4a 및 4b는 QoS를 제공하는 무선통신 시스템의 경로 설정과정을 설명하기 위한 참고도,
도 5는 QoS를 제공하는 무선통신 시스템의 경로 설정과정을 나타낸 다이어그램,
도 6a 및 도 6b는 경로설정을 위한 경로발견 메시지 및 경로응답 메시지의 포맷의 일 예,
도 7a 내지 7c는 본 발명에 따라 QoS를 제공하는 과정을 설명하기 위한 참고도,
도 8은 본 발명에 따라 QoS를 제공하는 과정을 나타낸 다이어그램,
도 9는 본 발명에 따라 QoS를 제공하는 방법을 나타낸 플로우 차트,
도 10a는 QoS 관리노드를 선정하는 방법을 나타낸 플로우 차트,
도 10b는 QoS 정보를 관리하는 방법을 나타낸 플로우 차트,
도 10c는 QoS 요구사항을 만족시키지 못하는 경우 경로를 변경하는 방법을 나타낸 플로우 차트,
도 11a 및 11b는 본 발명에 따라 QoS를 제공하는 방법을 적용한 무선통신 시스템의 성능을 시뮬레이션한 실험결과를 나타낸 그래프이다.
본 발명은 무선통신망에 관한 것으로, 보다 상세하게는 점대점 네트워크를 통해 통신하는 무선통신망에서 QoS를 제공하는 방법 및 QoS를 제공하는 무선통신 시스템에 관한 것이다.
점대점 네트워크를 통해 통신하는 무선통신망(애드혹 네트워킹(Ad Hoc metworking)이라 함)은, 중앙 서버, 중계기 등의 고정된 네트워크 구조나 관리가 없이 이동성을 가진 무선 노드들이 스스로 적절한 포워딩 경로를 설정하고 유지하는 자율적인 통신 시스템을 말한다. 이러한 점대점 무선통신망은 군사용 목적이나, 경찰, 구조 등의 상황에서 유용하며, 가정이나 사무실에서의 무선통신 등에도 응용될 수 있다.
이러한 점대점 무선통신망에서는 무선 노드의 전송 범위가 제한되므로, 각 노드들이 데이터를 포워딩하는 기능을 수행하여야 하며, 각 노드는 포워딩 경로를 라우팅할 수 있는 기능을 가져야 한다. 또한, 고정된 통신망과는 달리 각 노드의 이동에 따라 포워딩 경로를 다시 설정할 필요가 있다. 더구나, 사용자의 서비스의 품질(Quality of Service: 이하 QoS라고 한다)에 대한 요구가 높아짐에 따라, 각 노드의 이동에도 불구하고 지연, 전송용량, 지터 등의 QoS 요구사항을 만족하는 무선통신망이 요구된다.
이와같이 점대점 네트워크를 통해 통신하는 무선통신망에서 QoS를 제공하기 위하여, 종래의 라우팅 프로토콜은 In-band 시그널링 방법을 사용하고 있다. 이는 송신노드가 IP헤더 내에 QoS 요구사항을 명기한 패킷을 통해 경로를 탐색하여 포워딩 경로를 설정하면, 수신노드가 포워딩 경로상에 있는 노드들의 QoS 상황을 송신노드에게 보고하는 방식이다. 만약 송신노드가 수신노드로부터 포워딩 경로상에 있는 노드들이 QoS 요구사항을 만족하지 못함을 보고받으면, 송신노드는 QoS 요구사항을 만족하는 새로운 경로를 탐색하여 포워딩 경로를 다시 설정하게 된다. 결국, QoS 요구사항을 만족하는 포워딩 경로 탐색과정을 다시 거치게 되므로, 패킷 전송 서비스에 불연속이 발생하고, 이로 인해 End-to-End 지연이 발생되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결하기 위해, 점대점 네트워크를 통해 통신하는 무선통신망에서, QoS 요구사항을 만족하지 못하게 된 경우 새로운 포워딩 경로 탐색과정을 거치지 않고 QoS를 제공하는 방법 및 QoS를 제공하는 무선통신 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 점대점 네트워크를 통해 통신하는 무선통신망에서 QoS를 제공하는 방법에 있어서, (a) 송신노드로부터 QoS 요구사항을 만족하는 중간노드를 경유하여 수신노드에 이르는 포워딩 경로에서, 상기 중간노드 및 수신노드 중 적어도 하나가, 상기 포워딩 경로상에 포함되지 않는 소정 범위의 다른 노드들 중에서 적어도 하나의 QoS 관리노드를 선정하는 단계; (b) 선정된 QoS 관리노드가 상기 포워딩 경로 상에 포함되지 않는 다른 노드들의 QoS 관리정보를 관리하는 단계; 및 (c) 상기 포워딩 경로 상에 존재하는 중간노드가 QoS 요구사항을 만족시키지 못할 것으로 예측되는 경우, 상기 QoS 관리노드가 자신이 관리하는 QoS 관리정보를 기초로 하여 QoS 요구사항을 만족하는 다른 노드를 경유하도록 포워딩 경로를 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 QoS를 제공하는 방법에 의해 달성된다.
상기 (a)단계는, (a1) 상기 포워딩 경로상의 중간노드 및 수신노드 중 적어도 하나가, 상기 포워딩 경로를 설정하는 과정에서 수신한, 상기 포워딩 경로상에 포함되지 않는 다른 노드들의 예상수명 정보를 비교하는 단계; (a2) 상기 포워딩 경로상의 중간노드 및 수신노드 중 적어도 하나가, 상기 다른 노드들 중 가장 긴 예상수명을 가진 노드를 상기 QoS 관리노드로서 선택하는 단계; 및 (a3) 상기 포워딩 경로상의 중간노드 및 수신노드 중 적어도 하나가, 상기 QoS 관리노드로서 선택된 노드에게 QoS 관리노드로 결정되었음을 알리는 단계를 포함하는 것이 바람직하 다.
상기 (b)단계는, (b1) 선정된 QoS 관리노드가 상기 포워딩 경로 상에 포함되지 않는 다른 노드들에게 QoS 정보를 요청하는 단계; 및 (b2) 상기 포워딩 경로 상에 포함되지 않는 다른 노드들의 QoS 정보를 수신하여, QoS 요구사항을 만족하는 노드들의 리스트 및 각 노드의 QoS 정보를 포함하는 QoS 관리정보를 갱신하는 단계를 포함하는 것이 바람직하며, (b3) 상기 QoS 관리노드가, QoS 정보를 수신한 상기 다른 노드들 중에 QoS 요구사항을 만족하는 노드가 없으면, 상기 포워딩 경로 상에 포함되지 않는 새로운 노드를 탐색하기 위하여 QoS 정보 요청을 브로드캐스팅하는 단계; 및 (b4) 상기 포워딩 경로 상에 포함되지 않는 새로운 노드의 QoS 정보를 수신하면, 상기 QoS 관리정보를 갱신하는 단계를 더 포함하거나, (b5) 상기 QoS 관리노드는 다른 QoS 관리노드와 상기 QoS 관리정보를 상호 교환하여, 상기 QoS 관리정보를 갱신하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 (c)단계는, (c1) 상기 포워딩 경로상에 존재하는 중간노드는, 자신의 QoS 정보가 미리 설정된 문턱값(threshold)을 초과하면, 상기 QoS 관리노드에게 경로변경을 요청하는 단계; (c2) 경로변경을 요청받은 상기 QoS 관리노드가, 자신이 관리하는 QoS 관리정보를 기초로 하여, 상기 포워딩 경로 상에 포함되지 않는 다른 노드들 중 QoS 요구사항을 가장 잘 만족하는 노드를 선택하는 단계; (c3) 상기 QoS 관리노드가 선택된 노드를 경유하도록 상기 포워딩 경로를 변경하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 상기 목적은 QoS를 제공하며 점대점 네트워크를 통해 통신하는 무선통신 시스템에 있어서, QoS 요구사항을 만족하는 포워딩 경로를 탐색하여 수신노드와 통신하는 송신노드; QoS 요구사항을 만족하는 포워딩 경로를 탐색하여 송신노드와 통신하며, 상기 포워딩 경로상에 포함되지 않는 다른 노드들 중에서 적어도 하나의 QoS 관리노드를 선정하는 수신노드; 상기 송신노드로부터 수신노드에 이르는 포워딩 경로상에 존재하고 QoS 요구사항을 만족하는 노드로서, 상기 포워딩 경로상에 포함되지 않는 다른 노드들 중에서 적어도 하나의 QoS 관리노드를 선정하는 중간노드; 및 상기 중간노드가 상기 포워딩 경로상에 포함되지 않는 다른 노드들 중에서 선정한 노드로서, 상기 다른 노드들의 QoS 관리정보를 관리하고, 상기 중간노드가 QoS 요구사항을 만족하지 못할 것으로 예측되는 경우에는 자신이 관리하는 QoS 관리정보를 기초로 하여 QoS 요구사항을 만족하는 다른 노드로 포워딩 경로를 변경하는 QoS 관리노드를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에 의해 달성된다.
한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 상기 목적은 QoS를 제공하며 점대점 네트워크를 통해 통신하는 무선통신 시스템의 송신노드에 있어서, 송신노드로부터 QoS 요구사항을 만족하는 중간노드를 경유하여 수신노드에 이르는 QoS 요구사항을 만족하는 포워딩 경로를 탐색하는 경로 설정부; 및 상기 경로 설정부에 의해 설정된 포워딩 경로를 통해 수신노드에 데이터를 포워딩하는 데이터 통신부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신노드에 의해 달성된다.
또 한편, 한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 상기 목적은 QoS를 제공하며 점대점 네트워크를 통해 통신하는 무선통신 시스템의 수신노드에 있어서, 송신노드 로부터 QoS 요구사항을 만족하는 중간노드를 경유하여 수신노드에 이르는 QoS 요구사항을 만족하는 포워딩 경로를 설정하는 경로 설정부; 및 상기 포워딩 경로상에 포함되지 않는 다른 노드들 중에서 적어도 하나의 QoS 관리노드를 선정하는 QoS 관리자 선정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신노드에 의해서도 달성된다.
한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 상기 목적은 QoS를 제공하며 점대점 네트워크를 통해 통신하는 무선통신 시스템의 중간노드에 있어서, 송신노드로부터 QoS 요구사항을 만족하는 중간노드를 경유하여 수신노드에 이르는 포워딩 경로에서, 상기 중간노드가 상기 포워딩 경로상에 포함되지 않는 다른 노드들 중에서 적어도 하나의 QoS 관리노드를 선정하는 QoS 관리자 선정부; 및 자신의 QoS 정보가 QoS 요구사항을 만족시키지 못할 것으로 예측되는 경우 QoS 관리노드에게 경로를 변경하도록 요청하는 경로 변경부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 중간노드에 의해서도 달성된다.
또 한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 상기 목적은 QoS를 제공하며 점대점 네트워크를 통해 통신하는 무선통신 시스템의 QoS 관리노드에 있어서, 송신노드로부터 QoS 요구사항을 만족하는 중간노드를 경유하여 수신노드에 이르는 포워딩 경로에서, 상기 포워딩 경로 상에 포함되지 않는 다른 노드들의 QoS 관리정보를 관리하는 QoS 정보 관리부; 및 상기 포워딩 경로상에 존재하는 중간노드가 QoS 요구사항을 만족시키지 못할 것으로 예측되는 경우, 자신이 관리하는 QoS 관리정보를 기초로 하여 QoS 요구사항을 만족하는 다른 노드를 경유하도록 포워딩 경로를 변경하는 경로 변경부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 QoS 관리노드에 의해서도 달성 된다.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 QoS를 제공하는 무선통신 시스템의 적용예이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 무선통신 시스템은 송신노드(101), 수신노드(102), 중간노드(103) 및 포워딩 경로에 포함되지 않는 소정 범위의 노드들(104 내지 107) 중에서 선정된 QoS 관리노드(106 및 107)를 포함한다. 소정 범위란 무선통신에서의 각 노드의 전송 제한 범위로서, 보통 1홉을 가리킨다. 그림에서 점선으로 표시한 부분(108 및 109)는 무선노드가 전송할 수 있는 범위인 1홉을 나타낸다. 이러한 무선노드의 전송제한 특성 때문에 패킷을 라우팅해줄 중간노드가 필요하다.
송신노드(101)는, QoS 요구사항을 만족하는 중간노드를 경유하여 수신노드(102)에 이르는 QoS 요구사항을 만족하는 포워딩 경로를 탐색하고, 설정된 포워딩 경로를 통해 수신노드(102)에 데이터를 포워딩한다.
수신노드(102)는, QoS 요구사항을 만족하는 중간노드를 경유하여 송신노드(101)에 이르는 QoS 요구사항을 만족하는 포워딩 경로를 설정하고, 포워딩 경로상에 포함되지 않는 소정의 범위의 노드들(104 내지 107) 중에서 QoS 관리노드(106 및 107)를 선정한다.
중간노드(103)는, 설정된 포워딩 경로상에 포함되지 않는 소정의 범위의 다른 노드들 중에서 QoS 관리노드(106 및 107)를 선정하며, 자신이 QoS 요구사항을 만족시키지 못할 것으로 예측되는 경우, QoS 요구사항을 만족하는 다른 노드를 경유하도록 QoS 관리노드에게 경로 변경을 요청한다.
QoS 관리노드(106 및 107)는, 설정된 포워딩 경로상에 포함되지 않는 소정의 범위의 다른 노드들의 QoS 관리정보를 관리하며, 중간노드(103)로부터 경로 변경을 요청받으면 자신이 관리하는 QoS 관리정보를 기초로 하여 QoS 요구사항을 만족하는 다른 노드를 경유하도록 포워딩 경로를 변경한다.
도 2는 본 발명에 따른 QoS를 제공하는 무선통신 시스템을 구성하는 노드의 블록 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 무선통신 시스템을 구성하는 노드는, 경로설정부(201), QoS 관리자 선정부(202), QoS 정보 관리부(203), 경로 변경부(204), 데이터 통신부(205), 메시지 처리부(206), 및 통신 인터페이스부(207)를 포함한다.
경로설정부(201)는 송신노드(101)로부터 QoS 요구사항을 만족하는 중간노드(103)를 경유하여 수신노드에 이르는 QoS 요구사항을 만족하는 포워딩 경로를 탐색한다.
QoS 관리자 선정부(202)는 포워딩 경로 상에 포함되지 않는 소정의 범위의 다른 노드들 중에서 QoS 관리노드를 선정한다.
QoS 정보 관리부(203)는 포워딩 경로에 포함되지 않는 소정의 범위의 다른 노드들의 QoS 관리정보를 관리한다.
경로 변경부(204)는 포워딩 경로상에 존재하는 중간노드가 QoS 요구사항을 만족시키지 못할 것으로 예측되는 경우, QoS 관리정보를 기초로 하여 QoS 요구사항 을 만족하는 다른 노드를 경유하도록 포워딩 경로를 변경한다.
데이터 통신부(205)는 설정된 포워딩 경로를 통해 데이터를 포워딩한다.
메시지 처리부(206)는 전술한 경로 설정부(201), QoS 관리자 선정부(202), QoS 정보 관리부(203), 경로 변경부(204) 및 데이터 통신부(205)로/로부터 송수신되는 프로토콜 메시지를 처리한다.
통신 인터페이스부(207)는 메시지 처리부에서 처리된 프로토콜 메시지를 다른 노드로 송수신한다.
전술한 경로설정부(201), QoS 관리자 선정부(202), QoS 정보 관리부(203), 경로 변경부(204), 데이터 통신부(205), 메시지 처리부(206), 및 통신 인터페이스부(207)는 각각 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 하나의 프로그램 또는 각각의 서브루틴으로 구현될 수도 있다. 본 발명에 따른 무선통신망은 노드의 이동에 따라 가변적이므로 매 순간 각 노드가 송신노드, 수신노드, 중간노드 및 QoS 관리노드 중 어느 역할을 하는가에 따라 전술한 각 구성요소 중 일부만 활성화될 수 있다. 즉, 각 노드는 전술한 구성요소를 모두 포함하고 있지만, 가변적인 점대점 무선통신망에서 각 노드가 수행하는 역할에 따라 그 일부 구성요소만 활성화될 수 있다.
이하에서는 각 노드의 역할에 따라 노드의 구성요소(점선표시부분) 중 활성화된 구성요소의 조합을 살펴본다.
도 3a는 QoS를 제공하는 무선통신 시스템을 구성하는 송신노드(101)의 블록 구성도이다.
도 3a를 참조하면, 송신노드(101)는 QoS 요구사항을 만족하는 포워딩 경로를 탐색하는 경로 설정부(201) 및 설정된 포워딩 경로를 통해 수신노드(102)에 데이터를 포워딩하는 데이터 통신부(205)가 활성화 된다.
도 3b는 QoS를 제공하는 무선통신 시스템을 구성하는 수신노드(102)의 블록 구성도이다.
도 3b를 참조하면, 수신노드(102)는 QoS 요구사항을 만족하는 포워딩 경로를 설정하는 경로 설정부(201) 및 포워딩 경로상에 포함되지 않는 소정의 범위의 노드들(104 내지 107) 중에서 QoS 관리노드(106 및 107)를 선정하는 QoS 관리자 선정부(202)가 활성화 된다.
도 3c는 QoS를 제공하는 무선통신 시스템을 구성하는 중간노드의 블록 구성도이다.
도 3c를 참조하면, 중간노드(103)는 설정된 포워딩 경로상에 포함되지 않는 소정의 범위의 다른 노드들 중에서 QoS 관리노드(106 및 107)를 선정하는 QoS 관리자 선정부(202) 및 자신이 QoS 요구사항을 만족시키지 못할 것으로 예측되는 경우, QoS 요구사항을 만족하는 다른 노드를 경유하도록 QoS 관리노드에게 경로 변경을 요청하는 경로 변경부(204)가 활성화 된다.
도 3d는 QoS를 제공하는 무선통신 시스템을 구성하는 QoS 관리노드의 블록 구성도이다.
도 3d를 참조하면, QoS 관리노드(106 및 107)는 설정된 포워딩 경로상에 포함되지 않는 소정의 범위의 다른 노드들의 QoS 관리정보를 관리하는 QoS 정보 관리 부(203) 및 경로 변경을 요청받으면 자신이 관리하는 QoS 관리정보를 기초로 하여 QoS 요구사항을 만족하는 다른 노드를 경유하도록 포워딩 경로를 변경하는 경로변경부(204)가 활성화 된다.
상기와 같은 구성을 기초로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 점대점 네트워크를 통해 통신하는 무선통신망에서 QoS를 제공하는 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 4a 및 4b는 QoS를 제공하는 무선통신 시스템의 경로 설정과정을 설명하기 위한 참고도이다.
도 4a를 참조하면, 송신노드(S)는 QoS 요구사항을 만족하는 포워딩 경로를 탐색하기 위하여 경로발견 메시지(RREQ: Route Request message)를 브로드캐스팅한다. 경로발견 메시지에는 전송하는 노드의 예상수명 정보 및 QoS 요구사항 정보가 포함되어 있다. QoS 요구사항 정보에는 지연시간(delay), 지터(jitter), 전송용량(throughput), 전송파워, 및 잔존파워 등의 최대값 및 최소값, 또는 가중치 등의 정보가 포함될 수 있다. 경로발견 메시지의 포맷은 후술한다.
소스노드(S)로부터 1홉내의 노드인 N1 노드 및 N2 노드에 경로발견 메시지를 전송하고, N1 노드는 N3 노드 및 N4 노드에게, N2 노드는 N3 노드 및 N5노드에게 경로발견 메시지를 전송하며, N4 노드 및 N5 노드는 수신노드(D)에 경로 발견 메시지를 전송하게 된다. 이때 각 노드는 복수개의 경로발견 메시지를 수신하면 QoS 요구사항을 만족하면서 가장 먼저 도착한 경로발견 메시지만을 전송한다. 수신노드(D)는 경로발견 메시지를 받으면 더 이상 경로발견 메시지를 전송하지 않는다.
각 노드들은 경로발견 메시지에 포함된 예상수명 정보를 저장한다. 저장된 예상수명 정보는 후술하는 QoS 관리노드를 선정하는 기준으로 사용된다.
도 4b를 참조하면, 수신노드(D)는 QoS 요구사항을 만족하면서 가장 먼저 도착한 경로발견 메시지를 전송한 노드로 경로응답 메시지(RREP: Route Reply message)를 전송한다. 경로응답 메시지가 송신노드(S)에 도달할 때까지 이 과정이 반복된다. 경로응답 메시지가 송신노드(S)에 도달하면, 경로응답 메시지가 전송된 경로가 포워딩 경로로서 설정되며, 이 포워딩 경로상에 존재하는 노드가 중간노드가 된다. 즉, D ---> N3 ---> S 노드로 경로응답 메시지가 전송되면, S ---> N3 ---> D로 포워딩 경로가 설정되는 것을 알 수 있다. 이제 N3 노드가 포워딩 경로 상의 중간노드(103)가 된다.
도 5는 QoS를 제공하는 무선통신 시스템의 경로 설정과정을 도시한 다이어그램이다.
도 5를 참조하면, 송신노드가 예상수명 정보 및 QoS 요구사항 정보를 포함한 경로발견 메시지(RREQ)를 1홉 내의 다른 노드로 브로드캐스팅한다(①). 경로발견 메시지를 받은 노드는 경로발견 메시지에 포함된 예상수명 정보를 저장하고(②), 자신으로부터 1홉 내의 다른 노드로 경로발견 메시지를 브로드캐스팅한다(③). 경로발견 메시지를 받은 노드는 경로발견 메시지가 수신노드에 도달할 때까지 ② 및 ③ 과정을 반복한다(④ 및 ⑤). 경로발견 메시지를 받은 수신노드는 QoS 요구사항을 만족하면서 가장 먼저 경로발견 메시지를 보낸 노드에게 경로 응답메시지(RREP)를 전송한다(⑥). 마찬가지로 송신노드에 도달할 때까지 이 과정이 반복된다(⑦ 및 ⑧). 경로응답 메시지가 전송된 경로가 포워딩 경로가 되며, 포워딩 경로 상에 존재하는 노드가 중간노드가 된다.
도 6a 및 도 6b는 경로설정을 위한 경로발견 메시지 및 경로응답 메시지의 포맷의 일 예이다.
도 6a를 참조하면, 경로발견 메시지는 예상수명 정보(Expected Life Time) 및 QoS 요구사항 정보를 포함한다.
예상수명 정보는 각 노드에 현재 남아 있는 파워를 근거로 산출한 값으로서, 다음 식1에 의하여 산출된다.
식1 : E = P / M
단, E는 예상수명 정보값, P는 당해 노드의 현재 남아있는 파워, M은 송수신 메시지 숫자를 가리키며, 만약 송수신 메시지 숫자를 계산할 수 없는 경우에는 당해 노드의 현재 남아 있는 파워를 정량적을 산출한다. 산출된 예상수명 정보를 기준으로 후술하는 QoS 관리노드를 선정하게 된다.
QoS 요구사항 정보는 송신노드가 중간노드 및 수신노드에게 요구하는 QoS의 기준값이다. 여기에는 지연시간(delay), 지터(jitter), 전송용량(throughput), 전송파워, 및 잔존파워 등의 최대값 및 최소값, 또는 가중치 등의 정보가 포함될 수 있다. 그밖에 경로발견 메시지에는 메시지 타입 또는 라우팅 경로 정보 등이 더 포함될 수 있다.
도 6b를 참조하면, 경로응답 메시지는 라우팅 경로 정보 및 QoS 요구사항 정보를 포함할 수 있으며, 각 노드가 QoS 요구사항을 만족하는지 여부를 나타내는 플 래그 영역(J/F)을 포함한다. 도 6a 및 도 6b에 도시한 메시지 포맷은 일 예에 불과하며, 다양하게 변형된 형태로 구현될 수 있다.
도 7a 내지 7c는 본 발명에 따라 QoS를 제공하는 과정을 설명하기 위한 참고도이다.
도 7a는 QoS 관리노드를 선정하는 과정을 나타낸다. 도 7a를 참조하면, 송신노드(S)로부터 QoS 요구사항을 만족하는 중간노드(N3)를 경유하여 수신노드(D)에 이르는 포워딩 경로에서, 중간노드(N3) 또는 수신노드(D)가 포워딩 경로에 포함되지 않은 1홉 내의 다른 노드(N1, N2, N4, 및 N5)들 중 QoS 관리노드(N2 및 N5)를 선정하고, QoS 관리노드로 선정된 노드에게 선정된 사실을 알리는 관리자 선정 메시지(MN: Manager Notification message)를 전송한다. 송신노드로부터 수신노드까지 n홉을 거친다면, 최대 n개의 QoS 관리노드가 선정될 수 있다.
도 7b는 선정된 QoS 관리자가 QoS 정보를 관리하는 과정을 나타낸다. 도 7b를 참조하면, 선정된 QoS 관리노드(N2 및 N5)는 포워딩 경로에 포함되지 않은 1홉 내의 다른 노드(N1 및 N4)들의 QoS 정보를 관리한다. 선정된 QoS 관리노드(N2 및 N5)는 포워딩 경로에 포함되지 않은 1홉 내의 다른 노드(N1 및 N4)들에게 QoS 정보를 요청하는 QoS 정보 요청 메시지(QoSREQ: QoS Request message)를 전송하고, 전술한 다른 노드(N1 및 N4)로부터 QoS 정보 응답 메시지(QoSREP: QoS Reply message)를 수신하여 QoS 관리정보를 갱신한다. QoS 관리정보에는 QoS 관리노드로부터 1홉 내의 주변의 노드들의 QoS 상황이 저장되어 있으며, 전술한 QoS 정보 요청 및 응답 메시지를 통해 QoS 관리정보가 갱신된다. QoS 관리정보에는 경로에 포 함되지 않은 주변노드들의 QoS 정보가 우선순위별로 저장된다. 따라서, 포워딩 경로상의 중간노드가 QoS 요구사항을 만족시키지 못하게 되면, 별도로 새로운 경로를 탐색하는 과정(전술한 도 5 참조) 없이, QoS 관리정보를 기초로 하여 QoS 요구사항을 만족하는 우선순위가 가장 높은 노드를 경유하도록 경로를 변경할 수 있다.
또한, QoS 관리노드(N2 및 N5)가 QoS 정보 응답 메시지를 수신하였으나, QoS 요구사항을 만족하는 노드가 없는 경우에는 QoS 정보 요청 메시지(QoSINVITE :QoS invite message)를 브로드캐스팅하여 새로 발견된 노드로부터 QoS 정보 응답 메시지를 받아 QoS 관리정보를 갱신할 수도 있다. QoS 관리노드는 적어도 1개 이상의 QoS 요구사항을 만족하는 노드를 관리하고 있어야 한다. 현재 데이터 패킷을 포워딩하고 있는 중간노드가 더 이상 포워딩에 참여할 수 없을 때 다른 경로로 변경하기 위해서이다. 또한, 다른 QoS 관리노드와 QoS 관리정보를 교환하여 새로 발견된 노드의 QoS 정보를 받을 수도 있다.
도 7c는 QoS 요구사항을 만족시키지 못하는 경우 경로를 변경하는 과정을 나타낸다. 도 7c를 참조하면, 포워딩 경로상의 중간노드인 N3가 N3'위치로 이동하거나 다른 요인에 의해 경로 불연속 또는 QoS 요구사항을 만족하지 못하는 상황이 발생할 경우, 경로를 변경하는 과정이 도시되어 있다. 포워딩 경로상의 중간노드(N3)는 자신의 QoS 정보가 미리 설정된 문턱값(threshold)를 초과하면, QoS 관리 노드(N2 및 N5)에 경로 변경 메시지(QoSCHANGE: QoS change message)를 전송하여 경로 변경을 요청한다. 경로 변경 메시지를 수신한 QoS 관리노드는 자신이 관리하고 있는 QoS관리정보를 기초로 하여, 포워딩 경로에 포함되지 않는 다른 노드들 중에서 QoS 요구사항을 가장 잘 만족하는 노드(N1 및 N4)를 선택하고, 선택된 노드를 경유하도록 포워딩 경로를 변경한다. 즉, 중간노드 전후의 노드에게 새로 선택된 노드를 경유하도록 경로 라우팅 정보를 포함하는 경로 재설정 메시지(RROUT: Reroute message)를 전송한다.
이하, 도 7a 내지 7c에서 설명한 QoS를 제공하는 과정을 정리하도록 한다.
도 8은 본 발명에 따라 QoS를 제공하는 과정을 도시한 다이어그램이다.
도 8을 참조하면, 포워딩 경로가 설정되면, 포워딩 경로상의 중간노드는 자신의 주변 1홉 내의 경로에 포함되지 않은 다른 노드들 중에서 예상수명이 가장 긴 노드를 선택하여 QoS 관리노드로 선정하고(①), 선정된 노드에게 그 사실을 알린다(②).
선정된 QoS 관리노드는 포워딩 경로에 포함되지 않은 1홉 내의 다른 노드들에게 QoS 정보를 요청하고(③), QoS 정보를 응답받거나(④), 다른 QoS 관리노드와 QoS 관리정보를 교환하여(⑤), 주변 노드들의 QoS 상황을 관리하는 QoS 관리정보를 갱신한다(⑥).
한편, 포워딩 경로상의 중간노드는 자신의 QoS 정보가 미리 설정된 문턱값을 초과하여 QoS 요구사항을 만족하지 못할 것으로 예측되는 경우(⑦), QoS 관리노드로 경로변경을 요청한다(⑧).
경로변경을 요청받은 QoS 관리노드는 자신이 관리하고 있는 주변노드들의 QoS상황을 저장한 QoS 관리정보를 기초로, QoS 요구사항을 가장 잘 만족시키고 있는 포워딩 경로에 포함되지 않은 다른 노드를 선택하여(⑨), 선택된 노드를 새로운 중간노드로서 경유하도록 포워딩 경로를 변경한다(⑩).
도 9는 본 발명에 따라 QoS를 제공하는 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 9를 참조하면, 포워딩 경로가 설정되면, 포워딩 경로상의 중간노드 및 수신노드는 주변의 노드들의 QoS 상황을 관리할 QoS 관리노드를 선정한다(901 단계). 선정된 QoS 관리노드는 주변의 노드들의 QoS 상황을 파악하고 QoS 요구사항을 만족하는 대체노드 정보를 관리하는 등 QoS 정보를 관리한다(902 단계). 만약, 현재의 포워딩 경로상의 중간노드가 QoS 요구사항을 만족하지 못할 것으로 예측되는 경우(903 단계), 관리된 QoS 정보를 기초로 대체노드를 경유하도록 포워딩 경로를 변경한다(904 단계).
이에 따라, 현재의 포워딩 경로가 QoS 요구사항을 만족시키지 못하더라도, 새로 포워딩 경로를 탐색하여 설정하는 과정을 거치지 않고 바로 대체경로로 변경할 수 있다. 따라서, 노드간 이동 등으로 QoS 상황이 변해도, End-to-End 지연이나 불연속을 줄이며 QoS를 제공할 수 있다.
도 10a는 QoS 관리노드를 선정하는 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 10a를 참조하면, 중간노드 및 수신노드는 경로설정 과정에서 받은 경로발견 메시지에 포함되어 있던 예상수명 정보를 비교(1001 단계)하여 가장 예상수명이 긴 노드, 다시말해 파워가 가장 많이 남아있는 노드를 QoS 관리노드로 선정하고(1002 단계), 선정사실을 당해 노드에게 관리자 선정 메시지(MN)로 알린다(1003 단계).
도 10b는 QoS 정보를 관리하는 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 10b를 참조하면, 선정된 QoS 관리노드는 포워딩 경로에 포함되지 않은 주변 1홉 내의 다른 노드들에게 QoS 정보를 요청하고(1011 단계). 각 노드들의 QoS 정보를 수신하여 QoS 관리정보를 갱신한다(1012 단계). QoS 관리정보에는 QoS 요구사항을 만족시키는 주변 노드들이 순서대로 리스트되고, 각 노드의 현재의 QoS정보가 포함되어 관리된다.
도 10c는 QoS 요구사항을 만족시키지 못하는 경우 경로를 변경하는 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 10c를 참조하면, 현재의 중간노드의 QoS 정보가 미리 설정된 문턱값을 초과하여, QoS 요구사항을 만족시키지 못할 것으로 예측되는 경우, 당해 중간노드는 QoS 관리노드에게 경로변경을 요청한다(1021 단계). 요청을 받은 QoS 관리노드는 자신이 관리하던 QoS 관리정보에서 QoS 요구사항을 가장 잘 만족시키는 노드를 찾아 새로운 중간노드로 선택하고(1022 단계), 이 노드를 경유하도록 포워딩 경로를 변경한다(1023 단계).
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따라 QoS 관리노드를 선정하여 QoS를 제공하는 무선통신 시스템의 성능을 QoS 관리노드가 없는 경우의 무선통신 시스템과 비교한 실험결과를 살펴본다.
도 11a 내지 11b는 본 발명에 따라 QoS를 제공하는 방법을 적용한 무선통신 시스템의 성능을 시뮬레이션한 실험결과를 나타낸 그래프이다. 본 시뮬레이션은 UCLA Computer Science LAB에서 개발된 GloMoSim Visualization Tool version 2.03을 이용하였다. 경로설정 프로토콜은 AODV(Ad Hoc On Demand Distance Vector)를 사용하였으며, 그 AODV에 QoS 관리노드를 선정하도록 하였다. AODV의 모델링은 IETF의 draft-ietf-manet-aodv-03.txt에 근거하여 모델링되어 있다.
도 11a를 참조하면, AODV 프로토콜만 사용한 경우와 QoS 관리자를 도입한 AODV 프로토콜을 사용한 경우의 경로설정 방법에서 End-to-End 지연을 비교한 것이다. 두 방법 모두 이동성이 커짐에 따라 End-to-End 지연은 증가함을 보이고 있다. 그러나 QoS 관리노드를 선택함으로써, 이동성이 증가하더라도 End-to-End 지연은 상대적으로 증가하는 폭이 줄어든 것을 볼 수 있다. 이는 AODV 프로토콜을 사용한 경우는 QoS 요구사항을 만족시킬 수 없을 때 경로를 새로 탐색하는 과정을 거쳐야 하는 반면, 본 발명의 경우 별도의 경로 탐색과정없이 QoS 관리노드에 의해 관리되는 정보에 기초하여 경로를 변경할 수 있기 때문이다. 즉, 필요에 의해서 경로가 설정되는 Ad Hoc 환경에서 실시간 데이터 패킷에 대하여 QoS 관리 노드를 선택하여 경로를 관리하면, 실시간 전송을 보장할 수 있음을 보여주고 있다.
도 11b를 참조하면, 경로를 설정하는 경로발견 메시지(RREQ)의 개수를 카운트하여 나타내고 있다. 이동성이 증가함에 따라 링크손실이 발생함으로 경로설정을 위한 경로발견 메시지(RREQ)의 개수는 점차 증가된다. 그러나, 본 발명의 경우 종래의 AODV 프로토콜을 사용한 경우에 비하여 평균적으로 50 % 이상 경로발견 메시지(RREQ)의 개수가 적은 것을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 경우 QoS관리노드가 링크 손실이 발생하기 전에 QoS 요구사항을 만족시키지 못할 것을 예측되는 경우에는 미리 경로를 변경하므로, 링크가 손실되어 새로 경로 발견 메시지(RREQ)를 전송해야할 경우가 줄어든 것을 알 수 있다.
따라서, QoS 관리노드를 사용하는 경우 End-to-End 지연이나 링크 손실(경로 불연속)이 줄어 보다 효과적으로 QoS를 제공하는 경로를 유지할 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, End-to-End 지연이나 경로 불연속을 줄이면서 QoS를 제공하는 무선통신을 할 수 있다. 즉, QoS 관리노드를 선정하여 주변 노드의 QoS상황을 관리하고, QoS 요구사항을 만족하지 못할 것으로 예측되는 경우, 새로 경로를 설정하지 않고, 관리되는 QoS 정보를 이용하여 경로를 변경함으로써, End-to-End 지연이나 경로 불연속을 줄일 수 있다.

Claims (27)

  1. 점대점 네트워크를 통해 통신하는 무선통신망에서 QoS를 제공하는 방법에 있어서,
    (a) 송신노드로부터 QoS 요구사항을 만족하는 중간노드를 경유하여 수신노드에 이르는 포워딩 경로에서, 상기 중간노드 및 수신노드 중 적어도 하나가, 상기 포워딩 경로상에 포함되지 않는 소정 범위의 다른 노드들 중에서 적어도 하나의 QoS 관리노드를 선정하는 단계;
    (b) 선정된 QoS 관리노드가 상기 포워딩 경로 상에 포함되지 않는 다른 노드들의 QoS 관리정보를 관리하는 단계; 및
    (c) 상기 포워딩 경로 상에 존재하는 중간노드의 QoS정보가 미리 설정된 문턱값을 초과하는 경우, 상기 QoS 관리노드가 자신이 관리하는 QoS 관리정보를 기초로 하여 QoS 요구사항을 만족하는 다른 노드를 경유하도록 포워딩 경로를 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 QoS를 제공하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (a)단계는,
    (a1) 상기 포워딩 경로상의 중간노드 및 수신노드 중 적어도 하나가, 상기 포워딩 경로를 설정하는 과정에서 수신한, 상기 포워딩 경로상에 포함되지 않는 다른 노드들의 예상수명 정보를 비교하는 단계;
    (a2) 상기 포워딩 경로상의 중간노드 및 수신노드 중 적어도 하나가, 상기 다른 노드들 중 가장 긴 예상수명을 가진 노드를 상기 QoS 관리노드로서 선택하는 단계; 및
    (a3) 상기 포워딩 경로상의 중간노드 및 수신노드 중 적어도 하나가, 상기 QoS 관리노드로서 선택된 노드에게 QoS 관리노드로 결정되었음을 알리는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 QoS를 제공하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 (b)단계는,
    (b1) 선정된 QoS 관리노드가 상기 포워딩 경로 상에 포함되지 않는 다른 노드들에게 QoS 정보를 요청하는 단계; 및
    (b2) 상기 포워딩 경로 상에 포함되지 않는 다른 노드들의 QoS 정보를 수신 하여, QoS 요구사항을 만족하는 노드들의 리스트 및 각 노드의 QoS 정보를 포함하는 QoS 관리정보를 갱신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 QoS를 제공하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 (b)단계는,
    (b3) 상기 QoS 관리노드가, QoS 정보를 수신한 상기 다른 노드들 중에 QoS 요구사항을 만족하는 노드가 없으면, 상기 포워딩 경로 상에 포함되지 않는 새로운 노드를 탐색하기 위하여 QoS 정보 요청을 브로드캐스팅하는 단계; 및
    (b4) 상기 포워딩 경로 상에 포함되지 않는 새로운 노드의 QoS 정보를 수신하면, 상기 QoS 관리정보를 갱신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 QoS를 제공하는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 (b)단계는,
    (b5) 상기 QoS 관리노드는 다른 QoS 관리노드와 상기 QoS 관리정보를 상호 교환하여, 상기 QoS 관리정보를 갱신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 QoS를 제공하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 (c)단계는,
    (c1) 상기 포워딩 경로상에 존재하는 중간노드는, 자신의 QoS 정보가 미리 설정된 문턱값(threshold)을 초과하면, 상기 QoS 관리노드에게 경로변경을 요청하는 단계;
    (c2) 경로변경을 요청받은 상기 QoS 관리노드가, 자신이 관리하는 QoS 관리정보를 기초로 하여, 상기 포워딩 경로 상에 포함되지 않는 다른 노드들 중 QoS 요구사항을 가장 잘 만족하는 노드를 선택하는 단계;
    (c3) 상기 QoS 관리노드가 선택된 노드를 경유하도록 상기 포워딩 경로를 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 QoS를 제공하는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 (a)단계의 QoS 요구사항은, 지연시간(delay), 지터(jitter), 전송용량(throughput), 전송파워, 및 잔존파워 중 적어도 하나의 정보를 포함하고, 상기 각 정보에 대한 최대값 및 최소값을 포함하며, 상기 각 정보에 대한 가중치를 정할 수 있는 것을 특징으로 하는 QoS를 제공하는 방법.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 (a1)단계의 상기 포워딩 경로를 설정하는 과정은, 송신노드로부터 출발하여 수신노드에 도달할 때까지 소정 범위의 모든 노드로 QoS 요구사항을 포함하는 경로발견 메시지를 브로드캐스팅하고, 상기 경로발견 메시지를 수신한 수신노드가 상기 송신노드에 도달할 때까지, QoS 요구사항을 만족하는 최단 경로상에 있는 중 간노드를 경유하여 경로응답 메시지를 전송하여, 상기 포워딩 경로를 설정하는 과정임을 특징으로 하는 QoS를 제공하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 경로발견 메시지는, QoS 요구사항을 만족하는 최단 경로를 탐색하기 위한 메시지로서, 전송하는 노드의 예상수명 정보 및 QoS 요구사항 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 QoS를 제공하는 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 경로응답 메시지는, 포워딩 경로 설정을 위한 경로 탐색 결과를 송신노드에 알리기 위한 메시지로서, QoS 요구사항을 만족하는 최단 포워딩 경로 정보 및 상기 포워딩 경로상의 각 중간노드들의 QoS 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 QoS를 제공하는 방법.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 (a1)단계의 상기 예상수명 정보는, 상기 각 노드에 현재 남아 있는 파워를 근거로 산출한 값으로서, 다음 식1에 의하여 산출되는 것을 특징으로 하는 QoS를 제공하는 방법.
    식1: E = P / M
    단, E는 상기 예상수명 정보값, P는 당해 노드의 현재 남아 있는 파워, M은 송수신 메시지 숫자를 가리키며, 만약 송수신 메시지 숫자를 계산할 수 없는 경우에는 당해 노드의 현재 남아 있는 파워를 정량적으로 산출한다.
  12. QoS를 제공하며 점대점 네트워크를 통해 통신하는 무선통신 시스템에 있어서,
    QoS 요구사항을 만족하는 포워딩 경로를 탐색하여 수신노드와 통신하는 송신노드;
    QoS 요구사항을 만족하는 포워딩 경로를 탐색하여 송신노드와 통신하며, 상기 포워딩 경로상에 포함되지 않는 다른 노드들 중에서 적어도 하나의 QoS 관리노드를 선정하는 수신노드;
    상기 송신노드로부터 수신노드에 이르는 포워딩 경로상에 존재하고 QoS 요구사항을 만족하는 노드로서, 상기 포워딩 경로상에 포함되지 않는 다른 노드들 중에서 적어도 하나의 QoS 관리노드를 선정하는 중간노드; 및
    상기 중간노드가 상기 포워딩 경로상에 포함되지 않는 다른 노드들 중에서 선정한 노드로서, 상기 다른 노드들의 QoS 관리정보를 관리하고, 상기 중간노드의 QoS정보가 미리 설정된 문턱값을 초과하는 경우에는 자신이 관리하는 QoS 관리정보를 기초로 하여 QoS 요구사항을 만족하는 다른 노드로 포워딩 경로를 변경하는 QoS 관리노드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템.
  13. QoS를 제공하며 점대점 네트워크를 통해 통신하는 무선통신 시스템의 송신노 드에 있어서,
    송신노드로부터 QoS 요구사항을 만족하는 중간노드를 경유하여 수신노드에 이르는 QoS 요구사항을 만족하는 포워딩 경로를 탐색하는 경로 설정부; 및
    상기 경로 설정부에 의해 설정된 포워딩 경로를 통해 수신노드에 데이터를 포워딩하는 데이터 통신부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신노드.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 경로 설정부는, 송신노드로부터 수신노드에 도달할 때까지 소정 범위의 모든 노드로 QoS 요구사항을 포함하는 경로 발견 메시지를 브로드캐스팅하고, 수신노드로부터 QoS 요구사항을 만족하는 최단 경로상에 있는 중간노드를 경유하여 경로응답 메시지를 수신하여 상기 포워딩 경로를 설정하는 것을 특징으로 하는 송신노드.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 경로발견 메시지는, QoS 요구사항을 만족하는 최단 경로를 탐색하기 위한 메시지로서, 전송하는 노드의 예상수명 정보 및 QoS 요구사항 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신노드.
  16. QoS를 제공하며 점대점 네트워크를 통해 통신하는 무선통신 시스템의 수신노드에 있어서,
    송신노드로부터 QoS 요구사항을 만족하는 중간노드를 경유하여 수신노드에 이르는 QoS 요구사항을 만족하는 포워딩 경로를 설정하는 경로 설정부; 및
    상기 포워딩 경로상에 포함되지 않는 다른 노드들 중에서 적어도 하나의 QoS 관리노드를 선정하는 QoS 관리자 선정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신노드.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 경로 설정부는, QoS 요구사항을 포함하는 경로 발견 메시지를 수신하고, QoS 요구사항을 만족하는 최단 경로상에 있는 중간노드를 경유하여, 송신노드에 경로응답 메시지를 전송하여 상기 포워딩 경로를 설정하는 것을 특징으로 하는 수신노드.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 경로응답 메시지는, 포워딩 경로 설정을 위한 경로 탐색 결과를 송신노드에 알리기 위한 메시지로서, QoS 요구사항을 만족하는 최단 포워딩 경로 정보 및 상기 포워딩 경로상의 각 중간노드들의 QoS 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신노드.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 QoS 관리자 선정부는,
    상기 포워딩 경로상의 수신노드가, 상기 포워딩 경로를 설정하는 과정에서 수신한, 상기 포워딩 경로상에 포함되지 않는 다른 노드들의 예상수명 정보를 비교하고;
    상기 다른 노드들 중 가장 긴 예상수명을 가진 노드를 QoS 관리노드로서 선택하며;
    선택된 노드에게 QoS 관리노드로 결정되었음을 알리는 것를 특징으로 하는 수신노드.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 예상수명 정보는, 상기 각 노드에 현재 남아 있는 파워를 근거로 산출한 값으로서, 다음 식1에 의하여 산출되는 것을 특징으로 하는 수신노드.
    식1: E = P / M
    단, E는 상기 예상수명 정보값, P는 당해 노드의 현재 남아 있는 파워, M은 송수신 메시지 숫자를 가리키며, 만약 송수신 메시지 숫자를 계산할 수 없는 경우에는 당해 노드의 현재 남아 있는 파워를 정량적으로 산출한다.
  21. QoS를 제공하며 점대점 네트워크를 통해 통신하는 무선통신 시스템의 중간노드에 있어서,
    송신노드로부터 QoS 요구사항을 만족하는 중간노드를 경유하여 수신노드에 이르는 포워딩 경로에서, 상기 중간노드가 상기 포워딩 경로상에 포함되지 않는 다른 노드들 중에서 적어도 하나의 QoS 관리노드를 선정하는 QoS 관리자 선정부; 및
    자신의 QoS 정보가 미리 설정된 문턱값을 초과하는 경우 QoS 관리노드에게 경로를 변경하도록 요청하는 경로 변경부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 중간노드.
  22. 제21항 있어서,
    상기 QoS 관리자 선정부는,
    상기 포워딩 경로상의 중간노드가, 상기 포워딩 경로를 설정하는 과정에서 수신한, 상기 포워딩 경로상에 포함되지 않는 다른 노드들의 예상수명 정보를 비교하고;
    상기 다른 노드들 중 가장 긴 예상수명을 가진 노드를 QoS 관리노드로서 선택하며;
    선택된 노드에게 QoS 관리노드로 결정되었음을 알리는 것를 특징으로 하는 중간노드.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 예상수명 정보는, 상기 각 노드에 현재 남아 있는 파워를 근거로 산출한 값으로서, 다음 식1에 의하여 산출되는 것을 특징으로 하는 중간노드.
    식1: E = P / M
    단, E는 상기 예상수명 정보값, P는 당해 노드의 현재 남아 있는 파워, M은 송수신 메시지 숫자를 가리키며, 만약 송수신 메시지 숫자를 계산할 수 없는 경우에는 당해 노드의 현재 남아 있는 파워를 정량적으로 산출한다.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 QoS 경로 변경부는,
    상기 중간노드의 QoS 정보가 미리 설정된 문턱값(threshold)을 초과하면, 상기 QoS 관리노드에게 경로변경을 요청하는 것을 특징으로 하는 중간노드.
  25. QoS를 제공하며 점대점 네트워크를 통해 통신하는 무선통신 시스템의 QoS 관리노드에 있어서,
    송신노드로부터 QoS 요구사항을 만족하는 중간노드를 경유하여 수신노드에 이르는 포워딩 경로에서, 상기 포워딩 경로 상에 포함되지 않는 다른 노드들의 QoS 관리정보를 관리하는 QoS 정보 관리부; 및
    상기 포워딩 경로상에 존재하는 중간노드의 QoS정보가 미리 설정된 문턱값을 초과하는 경우, 자신이 관리하는 QoS 관리정보를 기초로 하여 QoS 요구사항을 만족하는 다른 노드를 경유하도록 포워딩 경로를 변경하는 경로 변경부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 QoS 관리노드.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 QoS 정보 관리부는,
    상기 QoS 관리노드가 상기 포워딩 경로 상에 포함되지 않는 다른 노드들에게 QoS 정보를 요청하고;
    상기 포워딩 경로 상에 포함되지 않는 다른 노드들의 QoS 정보를 수신하여, QoS 요구사항을 만족하는 노드들의 리스트 및 각 노드의 QoS 정보를 포함하는 QoS 관리정보를 갱신하며;
    QoS 정보를 수신한 상기 다른 노드들 중에 QoS 요구사항을 만족하는 노드가 없으면, 상기 포워딩 경로 상에 포함되지 않는 새로운 중간노드를 탐색하기 위하여 QoS 정보 요청을 브로드캐스팅하고;
    상기 포워딩 경로 상에 포함되지 않는 새로운 중간노드의 QoS 정보를 수신하면, 상기 QoS 관리정보를 갱신하며;
    다른 QoS 관리노드와 QoS 관리정보를 상호 교환하여, 상기 QoS 관리정보를 갱신하는 것을 특징으로 하는 QoS 관리노드.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 경로 변경부는,
    상기 QoS 관리노드가, 상기 포워딩 경로상에 존재하는 중간노드로부터 경로변경 요청을 받아, 자신이 관리하는 QoS 관리정보를 기초로 하여 상기 포워딩 경로 상에 포함되지 않는 다른 노드들 중 QoS 요구사항을 가장 잘 만족하는 노드를 선택하고;
    선택된 노드를 경유하도록 상기 포워딩 경로를 변경하는 것을 특징으로 하는 QoS 관리노드.
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