KR100656206B1 - 복수의 타겟 영역으로 패킷의 전송이 가능한 애드 혹네트워크 및 그 패킷 전송방법 - Google Patents

복수의 타겟 영역으로 패킷의 전송이 가능한 애드 혹네트워크 및 그 패킷 전송방법 Download PDF

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Abstract

복수의 타겟 영역으로 패킷의 전송이 가능한 무선 애드혹 네트워크 및 그 패킷 전송방법이 개시된다. 본 애드혹 네트워크는 적어도 하나의 노드로 구성된 적어도 두 개의 타겟 영역들의 위치 정보들이 포함된 패킷을 수신하고, 수신한 패킷을 위치 정보별로 분리하여, 해당 타겟 영역으로 플러딩하는 적어도 하나의 중계 노드, 및 위치 정보들이 포함된 패킷을 생성하여 중계 노드로 전달하는 소스 노드를 구비한다. 이에 의해, 패킷 전송 부하, 및 패킷 전송 지연이 감소할 뿐만 아니라 패킷 전송에 소모되는 전력 또한 감소하여 효율적으로 복수의 타겟 영역으로 패킷을 전송하는 것이 가능하다.
타겟영역, 페르마 포인트, 중계노드

Description

복수의 타겟 영역으로 패킷의 전송이 가능한 애드 혹 네트워크 및 그 패킷 전송방법{Ad hoc network for transmitting packet to plural target reigon and packet transmitting method thereof}
도 1은 일반적인 타겟 영역으로 패킷을 전송하는 방법의 설명에 제공되는 도면,
도 2는 종래의 복수의 타겟 영역으로의 패킷 전송방법의 설명에 제공되는 도면,
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 페르마 포인트를 구하는 방법의 설명에 제공되는 도면,
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 페르마 포인트를 구하는 방법의 설명에 제공되는 도면,
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 타겟 영역으로 패킷을 전송하기 위해 경로를 설정하는 방법의 설명에 제공되는 도면,
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 타겟 영역으로 패킷을 전송하는 방법의 설명에 제공되는 도면,
도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수의 타겟 영역으로 패킷을 전송하기 위해 경로를 설정하는 방법의 설명에 제공되는 도면,
도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수의 타겟 영역으로 패킷을 전송하는 방법의 설명에 제공되는 도면,
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복수의 타겟 영역으로 패킷을 전송하기 위한 경로를 설정하는 방법의 설명에 제공되는 도면, 그리고
도 7은 실험에 의한 본 발명의 효과를 도시한 도면이다.
본 발명은 애드 혹 네트워크 및 그 패킷 전송방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 복수의 타겟 영역으로 패킷을 전송하는 것이 가능한 애드 혹 네트워크 및 그 패킷 전송방법에 관한 것이다.
일반적인 이동통신 시스템은 이동단말(mobile element)과 기지국(base station)간의 데이터를 송수신한다. 이동단말과 기지국은 다른 이동단말 또는 노드(node)를 중계하지 않고 직접 데이터를 송수신한다. 하지만, 애드 혹(Ad-hoc)/센서(sensor) 네트워크는 소스 노드(source node)의 패킷을 목적지 노드(destination node)로 전달하고자 할 경우, 기존의 인프라 망을 이용하지 않고 목적지 노드로 직접 전달한다. 이 때, 목적지 노드가 인접하지 않고 여러 홉 떨어져 있는 경우에는 중간에 존재하는 다른 노드들을 경유하여 패킷을 전달할 수 있다. 또한, 애드 혹/센서 네트워크는 소스 노드의 패킷을 특정 영역에 지오캐스팅(geocasting)하고자 할 경우에도 다른 노드들을 이용할 수 있다. 지오캐스팅은 특정 지리학적 (geographical) 영역에 위치하는 노드들로 패킷을 플러딩(flooding)하는 기술을 칭하며, 이 때, 패킷이 전달되고자 하는 특정 지리학적 영역을 타겟 영역(target region)이라 한다. 이하에서는 애드 혹 네트워크를 구성하고 있는 소스 노드가 타겟 영역으로 패킷을 전송하는 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 일반적인 타겟 영역으로 패킷을 전송하는 방법의 설명에 제공되는 도면이다. 도 1를 참조하면, 애드 혹 네트워크는 소스 노드를 포함한 복수 개의 노드들로 구성된다. 그리고, 애드 혹 네트워크에는 소스 노드로부터 패킷을 전송받을 노드들을 포함한 타겟 영역이 설정된다.
애드 혹 네트워크를 구성하는 소스 노드를 포함하는 복수 개의 노드들은 자신의 아이디와 위치 정보, 및 타겟 영역의 위치 정보, 그리고 한 홉 떨어진 이웃 노드들의 위치 정보를 알고 있음을 가정한다. 소스 노드는 타겟 영역의 위치 정보를 알고 있으며, 타겟 영역의 위치 정보를 포함한 패킷을 타겟 영역에 가장 인접한 이웃 노드로 전달한다. 해당 패킷을 수신한 노드들은 패킷에 포함되어 있는 타켓 영역의 위치 정보를 참조하여 자신이 타켓 영역에 위치하는 노드인지 여부를 판단하며, 만일 자신보다 타켓 영역에 인접한 이웃 노드의 정보를 가지고 있지 않은 경우 자신을 목적지로 판단하여 해당 패킷에 포함되어 있는 타겟 영역의 위치 정보를 참조하여 해당 패킷을 특정 영역으로 브로드캐스팅 한다. 반면, 자신보다 타겟 영역에 인접한 이웃 노드의 정보를 가지고 있다면 수신한 패킷을 해당 이웃 노드로 전달한다. 상기 방법의 반복을 통해, 소스 노드로부터 발생한 패킷은 특정 타겟 영역으로 전달되어 타겟 영역 내에 존재하는 노드들에게 플러딩 된다.
구체적으로, 소스 노드는 생성한 패킷을 전달하고자 하는 타겟 영역에 가장 가까이 위치하는 것으로 판단되는 이웃 노드로 전달하면, 해당 패킷은 한 홉 내에 위치하고 있는 노드들이 수신한다. 소스 노드로부터 한 홉 내에 위치하고 있는 노드들은 수신한 패킷에 포함되어 있는 타겟 영역의 위치 정보를 자신의 위치 정보와 비교한다. 타겟 영역의 위치 정보와 자신의 위치 정보가 일치하거나, 혹은 자신이 알고 있는 이웃 노드의 위치 정보를 참고하여 자신보다 더 가까운 것으로 판단되는 이웃 노드가 존재하지 않는 경우, 노드들은 자신을 타겟 영역으로 판단하고 패킷에 포함되어 있는 정보를 타겟 영역으로 브로드캐스트 한다. 반면, 자신보다 타겟 영역에 더 가까운 것으로 판단되는 이웃 노드가 존재하는 경우 노드들은 해당 노드에게 해당 패킷을 전달한다. 이상의 과정을 반복 수행하여 소스 노드로부터 타겟 영역으로의 전송 경로를 설정한다.
애드 혹 네트워크를 구성하고 있는 복수 개의 노드들은 이웃에 위치하고 있는 노드들의 아이디, 위치 정보를 알 수 있다. 일반적으로, 애드 혹 네트워크를 구성하고 있는 노드들은 이동성이 보장된다. 따라서, 주기적으로 이웃 노드들과 패킷을 송수신하여, 이웃 노드들에 대한 정보를 갱신한다.
그런데, 종래의 애드 혹 네트워크는, 동일한 패킷을 전송하고자 하는 복수의 타겟 영역이 존재 할 경우에, 복수의 타겟 영역으로 패킷을 전송하기 위해 이상에서 도 1를 참조하여 설명한 일반적인 패킷 전송방법을 이용하였다. 도 2는 종래의 복수의 타겟 영역으로의 패킷 전송방법의 설명에 제공되는 도면이다. 도 2를 참조하면, 애드 혹 네트워크에는 타겟 영역 A와 타겟 영역 B가 존재한다. 소스 노드는 일반적인 패킷 전송방법에 의해 서로 다른 경로을 이용하여, 타겟 영역 A와 타겟 영역 B로 동일한 패킷을 각각 전송한다.
따라서, 복수의 타겟 영역으로 서로 다른 경로를 이용하여 복수 번 패킷을 전송하므로써, 과부하가 발생할 수 있을 뿐만 아니라 소스 노드와 타겟 영역 사이의 패킷 전송이 지연되는 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 전송거리가 증대되어 패킷 전송에 소모되는 전력이 낭비되므로 비효율적인 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 최소의 부하로 복수의 타겟 영역으로 패킷의 전송이 가능한 무선 애드혹 네트워크 및 그 패킷 전송방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 복수의 타겟 영역의 공통 경로를 이용하여 전송거리를 감소시켜 복수의 타겟 영역으로 패킷의 전송이 가능한 무선 애드혹 네트워크 및 그 패킷 전송방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 패킷 전송에 소모되는 전력을 최소화하여 복수의 타겟 영역으로 패킷의 전송이 가능한 무선 애드혹 네트워크 및 그 패킷 전송방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 애드 혹 네트워크는, 적어도 하나의 노드로 구성된 적어도 두 개의 타겟 영역들의 위치 정보들이 포함된 패킷을 수신하고, 상기 수신한 패킷을 위치 정보별로 분리하여, 해당 타겟 영역으로 플러딩하는 적어도 하나의 중계 노드, 및 상기 위치 정보들이 포함된 패킷을 생성하여 상기 중계 노드로 전달하는 소스 노드를 포함한다.
그리고, 상기 소스 노드는, 자신을 기준으로 상기 적어도 두개의 타겟 영역들의 중심을 연결하여 삼각형을 생성하고, 생성된 상기 삼각형에서 페르마 포인트를 설정하는 것이 바람직하다.
그리고, 바람직하게는, 상기 중계 노드는, 상기 설정된 페르마 포인트에 가장 가까이 위치하는 노드이다.
상기 패킷에 포함된 위치 정보는, 상기 적어도 하나의 중계 노드의 위치, 및 상기 적어도 두 개의 타겟 영역의 위치을 포함한다.
상기 중계 노드는, 상기 패킷에 상기 적어도 하나의 중계노드의 위치 정보, 및 적어도 두 개의 타겟 영역의 위치 정보 중 적어도 어느 하나가 포함되어 있으면 상기 패킷을 분리하고, 재 생성하는 것이 바람직하다.
또한, 바람직하게는, 상기 중계 노드는, 상기 패킷에 포함된 위치 정보에 따라 상기 적어도 하나의 중계 노드 중 어느 하나, 및 상기 적어도 두 개의 타겟 영역으로 상기 패킷을 전송한다.
그리고, 상기 소스 노드는, 상기 적어도 두 개의 타겟 영역이 여러 방향에 존재하면, 소정의 영역으로 나누어 상기 소정의 영역에 존재하는 타켓 영역으로 상기 패킷을 전송한다.
한편, 본 발명의 적어도 하나의 노드로 구성된 적어도 두 개의 타겟 영역들로 패킷을 전달하는 소스 노드를 포함하는 애드 혹 네트워크의 패킷 전송방법은, 위치 정보들이 포함된 패킷을 생성하여, 페르마 포인트에 해당하는 중계 노드로 전 달하는 단계, 및 상기 적어도 하나의 노드로 구성된 적어도 두 개의 타겟 영역들의 위치 정보들이 포함된 패킷을 수신하고, 상기 수신한 패킷을 위치 정보별로 분리하여, 해당 타겟 영역으로 플러딩하는 단계를 포함한다.
그리고, 바람직하게는, 상기 소스 노드는, 자신을 기준으로 상기 적어도 두 개의 타겟 영역의 중심을 연결하여 삼각형을 생성하고, 생성된 상기 삼각형에서 상기 페르마 포인트를 설정한다.
상기 중계 노드는, 상기 설정된 페르마 포인트에 가장 가까이 위치하는 노드인 것이 바람직하다.
바람직하게는, 상기 패킷에 포함된 위치 정보는, 상기 적어도 하나의 중계 노드의 위치, 및 상기 적어도 두 개의 타겟 영역의 위치이다.
상기 중계 노드는, 상기 패킷에 상기 적어도 하나의 중계노드의 위치 정보, 및 적어도 두 개의 타겟 영역의 위치 정보 중 적어도 어느 하나가 포함되어 있으면 상기 패킷을 분리하고, 재 생성하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 중계 노드는, 상기 패킷에 포함된 위치 정보에 따라 상기 적어도 하나의 중계 노드 중 어느 하나, 및 상기 적어도 두 개의 타겟 영역으로 상기 패킷을 전송한다.
또한, 상기 적어도 두 개의 타겟 영역이 여러 방향에 존재하면, 소정의 영역으로 나누어 상기 소정의 영역에 존재하는 타켓 영역으로 상기 패킷을 전송하는 것이 바람직하다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 페르마 포인트를 찾는 방법의 설명에 제공되는 도면이다.
도 3a를 참조하면, 각각의 내각의 크기가 120도보다 작은 삼각형 ABC안에 페르마(Fermat) 포인트 P가 존재한다. 페르마 포인트는
Figure 112004061860908-pat00001
,
Figure 112004061860908-pat00002
,
Figure 112004061860908-pat00003
의 세 꼭지점에서 그은 세 개의 대각선이 만나는 점 중에서 세 개의 대각선이 최소의 길이를 가지며 만나는 점을 일컫는다. 본 발명에서, 페르마 포인트는 애드 혹 네트워크에서 복수의 타겟 영역으로 패킷을 전송하고자 할 경우, 효율적인 패킷 전송을 위해 패킷의 공통 전송 경로에 이용된다. 페르마 포인트는 패킷의 공통 전송 경로의 마지막에 위치하는 노드로, 패킷이 공통으로 전송되다가 분리되는 중계 노드가 된다. 공통 전송 경로를 따라 공통으로 전송되던 패킷은 페르마 포인트 즉, 중계 노드에서 분리되어 복수의 타겟 영역으로 전송된다.
도시된 바와 같이, 페르마 포인트를 찾기 위해, 선분 AB를 기준으로 정삼각형 BcA를 생성한다. 생성된 정삼각형의 꼭지점 c에서 삼각형 ABC의 꼭지점 C로 선분을 연결한다. 그리고, 선분 AC를 기준으로 정삼각형 AbC를 생성한다. 생성된 정삼각형의 꼭지점 b에서 삼각형 ABC의 꼭지점 B로 선분을 연결한다. 마찬가지로, 선분 BC를 기준으로도 정삼각형을 생성하여 상기와 동일하게 수행한다. 연결된 선분 bB, 선분 cC, 및 선분 aA가 만나는 점이 페르마 포인트 P가 되며, 페르마 포인트를 기준으로 세 대각선 AP, BP, 및 CP가 최소의 길이를 가진다.
꼭지점 C에서 꼭지점 A와 꼭지점 B에 도달하는 방법은 두 가지가 있다. 하나 는, 꼭지점 C에서 꼭지점 A를 연결하는 선분 CA와 꼭지점 C에서 꼭지점 B를 연결하는 선분 CB를 이용해 도달하는 것이다. 다른 하나는, 페르마 포인터 P를 이용하는 방법으로, 꼭지점 C에서 페르마 포인트 P를 연결하는 선분 CP와 페르마 포인트 P에서 꼭지점 A를 연결하는 선분 PA, 페르마 포인트 P에서 꼭지점 B를 연결하는 선분 PB를 이용해 도달하는 것이다. 첫번째 방법의 선분 CA와 선분 CB의 길이가 두번째 방법의 선분 CP, 선분 PA, 및 선분 PB의 길이보다 길므로, 두번째 방법의 페르마 포인트 P를 경유하여 대각선을 이용해 꼭지점 C에서 꼭지점 A와 꼭지점 B에 도달하는 방법이 첫번째 방법에 비해 더 효율적이다.
도 3b를 참조하면, 한 내각의 크기가 120도를 넘는 삼각형 ABC에서 이상에서 설명한 동일한 방법으로 페르마 포인트를 찾으면, 삼각형 ABC밖에 페르마 포인트 P가 존재한다.
도 3a에서와 마찬가지로, 꼭지점 C에서 꼭지점 A와 꼭지점 B에 도달하는 방법은 두 가지가 있다. 첫번째 방법은 도 3a에서와 동일하다. 페르마 포인트를 이용하는 두번째 방법에서 페르마 포인트가 삼각형 밖에 존재하므로, 꼭지점 C에서 페르마 포인트 P를 연결하는 선분 CP와 페르마 포인트 P에서 꼭지점 A를 연결하는 선분 PA, 페르마 포인트 P에서 꼭지점 B를 연결하는 선분 PB의 길이는 길어진다. 그러므로, 첫번째 방법의 선분 CA와 선분 CB의 길이가 두번째 방법의 선분 CP, 선분 PA, 및 선분 PB의 길이보다 짧으므로, 두번째 방법의 페르마 포인트 P를 경유하는 대각선을 이용해 꼭지점 C에서 꼭지점 A와 꼭지점 B에 도달하는 방법은 첫번째 방법에 비해 비효율적이다.
따라서, 도 3a와 도 3b에 도시된 바와 같이 삼각형의 세 내각의 크기에 따라 페르마 포인트의 위치가 다르며, 세 내각 중에서 한 내각이라도 크기가 120도를 넘으면 페르마 포인트를 이용하는 방법이 더 비효율적이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 타겟 영역으로 패킷을 전송하기 위해 경로를 설정하는 방법의 설명에 제공되는 도면이다.
도 4a를 참조하면, 애드 혹 네트워크에 패킷을 전송할 소스 노드와 소스 노드로부터 패킷을 전송받을 타겟 영역 "A"와 타겟 영역 "B"가 존재한다. 타겟 영역 "A"와 타겟 영역 "B"에는 적어도 하나의 노드가 존재한다.
도시된 바와 같이, 애드 혹 네트워크에서 소스 노드는 자신을 기준으로 타겟 영역 "A"의 중심(center)과 타겟 영역 "B"의 중심을 연결하여 삼각형을 생성한다. 소스 노드는 자신의 위치 정보와 패킷을 전송해야 할 복수의 타겟 영역의 위치 정보를 알고 있다. 생성된 삼각형에서 소스 노드는 페르마 포인트를 찾는다.
구체적으로, 이상에서 설명한 도 3a를 참조하여 페르마 포인트를 찾으면, 타겟 영역 "A"의 중심은 삼각형 ABC의 꼭지점 A에 매칭되며, 타겟 영역 "B"의 중심은 삼각형 ABC의 꼭지점 B에 매칭되고, 소스 노드는 삼각형 ABC의 꼭지점 C에 매칭된다. 삼각형 ABC의 꼭지점 C에 매칭되는 소스 노드는 도 3a에서 설명한 방법을 수행하여, 페르마 포인트를 찾는다. 그러므로, 타겟 영역 "A"와 타겟 영역 "B", 및 소스 노드로 구성되어 생성된 삼각형은 페르마 포인트 "F1"을 가진다. 타겟 영역 "A"와 타겟 영역 "B", 및 소스 노드로 구성된 삼각형은 세 내각이 모두 120도를 넘지 않을 경우, 페르마 포인트 "F1"은 삼각형 안에 존재한다.
찾은 페르마 포인트의 위치에 노드가 위치하고 있으면 페르마 포인트에 위치하는 노드가 중계 노드가 되는 것이 자명하나, 페르마 포인트의 위치에 노드가 위치하지 않으면 페르마 포인트에서 가장 가까이 위치하고 있는 노드가 중계 노드가 되는 것이 가능하다.
페르마 포인트가 찾아지면, 소스 노드는 복수의 타겟 영역에 위치하는 노드들로 패킷을 전송하기 위해 페르마의 포인트를 포함한 각각의 타겟 영역의 위치 정보가 포함되어 있는 패킷을 생성한다. 이후, 소스 노드는 자신이 알고 있는 이웃 노드의 정보를 참조하여 페르마의 포인트 위치 정보와 가장 가까이 위치하고 있는 이웃 노드로 패킷을 전달한다. 해당 패킷을 수신한 노드들은 상기 패킷에 기록되어 있는 페르마의 포인트 위치 정보를 참조하여 자신이 페르마의 포인트에 가장 인접한 노드인지 여부를 판단하며, 자신보다 페르마의 포인트에 인접한 이웃 노드의 정보를 가지고 있다면 수신한 패킷을 해당 이웃 노드로 전달한다.
반면, 해당 패킷을 수신한 노드들은 자신보다 페르마의 포인트 영역에 인접한 이웃 노드의 정보를 가지고 있지 않은 경우 자신을 페르마의 포인트로 선정한다. 페르마의 포인트로 선정된 노드는 패킷을 각각의 타겟 영역으로 전달하기 위해 각각의 타겟 영역에 가장 인접한 자신의 이웃 노드를 선정하고 상기 패킷을 상기 이웃노드로 각각 전달한다. 상기 패킷을 수신한 노드는 상기 패킷에 기록되어 있는 타겟 영역의 위치 정보를 참조하여 자신이 타겟 영역에 가장 인접한 노드인지 여부를 판단하며, 자신보다 타겟 영역에 인접한 이웃 노드의 정보를 가지고 있다면 수신한 패킷을 해당 이웃 노드로 전달한다.
그러나, 자신보다 타겟 영역에 인접한 이웃 노드의 정보를 가지고 있지 않은 경우, 자신을 타겟 영역 내 목적지로 판단하여 해당 패킷에 포함되어 있는 타겟 영역의 위치 정보를 참조하여 해당 패킷을 타겟 영역으로 플러딩한다. 상기 방법의 반복을 통해, 소스 노드로부터 발생한 패킷은 적어도 한 개 이상의 특정 타겟 영역으로 전달되어 특정 영역 내에 존재하는 노드들에게 플러딩된다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 타겟 영역으로 패킷을 전송하는 방법의 설명에 제공되는 도면이다.
도 4b를 참조하면, 소스 노드는 먼저 전달하고자 타겟 영역을 선정하고 해당 정보를 이용하여 페르마의 포인트를 선정한 뒤, 상기 설명된 방법을 이용하여, 타겟 영역까지 패킷을 전송한다. 소스 노드는 복수의 타겟 영역 전의 포워딩 영역까지는 이웃 노드의 위치 정보를 이용하여 패킷을 포워딩하고, 타겟 영역에 위치하는 노드들 중에 패킷을 전송받은 노드는 타겟 영역에 위치하는 모든 노드들에게 패킷을 멀티캐스팅한다.
이를 위해, 소스 노드는 타겟 영역 "A", 타겟 영역 "B"로 전송할 패킷을 생성한다. 도시된 바와 같이, 생성된 패킷에는 페르마 포인트 "F1" 즉, 중계 노드의 어드레스와 같은 위치 정보, 타겟 영역 "B"에 위치하는 노드들 중 첫번째 노드인 B1의 위치 정보, 타겟 영역 "A"에 위치하는 노드들 중 첫번째 노드인 A1의 위치 정보, 및 전송해야 할 데이터가 포함되어 있다.
소스 노드는 생성된 패킷을 상기 설명된 방법을 통해 전송하면, 이웃 노드들은 패킷을 중계 노드로 전송한다. 전송된 패킷은 중계 노드에 의해 분리된다. 패킷 에 포함된 중계 노드의 위치 정보는 삭제된다. 그리고, 타겟 영역 "B"에 위치하는 노드들 중 첫번째 노드인 B1의 위치 정보, 및 타겟 영역 "A"에 위치하는 노드들 중 첫번째 노드인 A1의 위치 정보는 분리된다. 타겟 영역에 전송되어야 할 데이터는 타겟 영역의 수만큼 복사된다. 분리된 타겟 영역 "B"에 위치하는 노드들 중 첫번째 노드인 B1의 위치 정보와 복사된 데이터가 포함된 패킷이 재 생성된다. 분리된 타겟 영역 "A"에 위치하는 노드들 중 첫번째 노드인 A1의 위치 정보와 복사된 데이터가 포함된 패킷이 중계 노드에 의해 재 생성된다. 재 생성된 패킷은 패킷에 포함된 위치 정보에 따라 노드 A1, 및 노드 B1으로 전송된다. 노드 A1, 및 노드 B1은 전송받은 패킷을 각각의 타겟 영역에 존재하는 노드들로 멀티캐스팅한다.
이 때, 애드 혹 네트워크는 페르마 포인트를 이용해 공통 패킷 전송 경로로 패킷을 전송함으로써, 종래의 패킷 전송 방법에 비해 패킷 전송 부하가 감소할 뿐만 아니라, 전송 소모 전력도 감소하여 효율적이다.
도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수의 타겟 영역으로 패킷을 전송하기 위해 경로를 설정하는 방법의 설명에 제공되는 도면이다.
도 5a를 참조하면, 애드 혹 네트워크에 패킷을 전송할 소스 노드와 소스 노드로부터 패킷을 전송받을 타겟 영역 "A"와 타겟 영역 "B", 및 타겟 영역 "C"가 존재한다. 우선, 소스 노드는 자신을 기준으로 타겟 영역 "A"와 타겟 영역 "B"의 중심을 연결하여 삼각형을 생성하고, 생성된 삼각형에서 페르마 포인트를 찾는다. 구체적인 방법은 도 3a, 및 도 4a를 참조하여 설명한 방법과 동일하므로 생략하기로 한다. 생성된 삼각형에는 첫번째 페르마 포인트 "F1"이 존재하며, 포워딩 영역 1이 설정된다.
첫번째 페르마 포인트 "F1"이 찾아지면, 소스 노드는 자신을 기준으로 첫번째 페르마 포인트 "F1"과 타겟 영역 "C"의 중심을 연결하여 삼각형을 생성한다. 소스 노드는 생성된 삼각형에서 도 3a에서 설명한 방법으로 페르마 포인트를 찾는다. 생성된 삼각형에는 두번째 페르마 포인트 "F2"가 존재하며, 포워딩 영역 2가 설정된다.
페르마 포인트 "F1"과 페르마 포인트 "F2"가 찾아지면, 소스 노드는 도 4a에서 설명한 방법으로 페르마 포인트에 해당하는 중계 노드를 이용하여 복수의 타겟 영역에 패킷을 전송한다.
도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수의 타겟 영역으로 패킷을 전송하는 방법의 설명에 제공되는 도면이다.
도 5b를 참조하면, 소스 노드는 타겟 영역 "A", 타겟 영역 "B", 및 타겟 영역 "C"로 전송할 패킷을 생성한다. 도시된 바와 같이, 생성된 패킷에는 두번째 페르마 포인트 "F2"의 위치 정보, 타겟 영역 "C"에 위치하는 노드들 중 첫번째 노드인 C1의 위치 정보, 첫번째 페르마 포인트 "F1"의 위치 정보, 타겟 영역 "B"에 위치하는 노드들 중 첫번째 노드인 B1의 위치 정보, 타겟 영역 "A"에 위치하는 노드들 중 첫번째 노드인 A1의 위치 정보, 및 전송해야 할 데이터가 포함되어 있다.
소스 노드는 생성된 패킷을 위치 정보를 이용하여 상기 설명한 방법을 통해 두번째 페르마 포인트에 해당하는 노드 "F2"로 전송한다. 전송된 패킷은 노드 "F2"에 의해 분리된다. 패킷에 포함된 두번째 페르마 포인트에 해당하는 노드 "F2"의 위치 정보는 삭제된다. 그리고, 타겟 영역 "C"에 위치하는 노드들 중 첫번째 노드인 C1의 위치 정보는 노드 "F2"에 의해 패킷에서 분리된다. 타겟 영역에 전송되어야 할 데이터는 타겟 영역의 수만큼 복사된다. 분리된 타겟 영역 "C"에 위치하는 노드들 중 첫번째 노드인 C1의 위치 정보와 복사된 데이터가 포함된 패킷이 두번째 페르마 포인트에 해당하는 노드 "F2"에 의해 재 생성된다. 재 생성된 패킷은 패킷에 포함된 위치 정보에 따라 노드 C1으로 전송되고, 노드 C1의 위치 정보가 분리되고 남은 패킷은 패킷에 포함된 위치 정보에 따라 첫번째 페르마 포인트에 해당하는 노드 "F1"으로 전송된다. 노드 C1은 전송받은 패킷을 타겟 영역에 존재하는 노드들로 멀티캐스팅한다. 그리고, 첫번째 페르마 포인트에 해당하는 노드 "F1"으로 전송된 남은 패킷은 노드 "F1"에 의해 분리된다. 패킷에 포함된 첫번째 페르마 포인트에 해당하는 노드 "F1"의 위치 정보는 삭제된다. 그리고, 타겟 영역 "B"에 위치하는 노드들 중 첫번째 노드인 B1의 위치 정보, 및 타겟 영역 "A"에 위치하는 노드들 중 첫번째 노드인 A1의 위치 정보는 분리된다. 타겟 영역에 전송되어야 할 데이터는 타겟 영역의 수만큼 복사된다. 분리된 타겟 영역 "B"에 위치하는 노드들 중 첫번째 노드인 B1의 위치 정보와 복사된 데이터가 포함된 패킷이 재 생성된다. 분리된 타겟 영역 "A"에 위치하는 노드들 중 첫번째 노드인 A1의 위치 정보와 복사된 데이터가 포함된 패킷이 재 생성된다. 재 생성된 패킷은 패킷에 포함된 위치 정보에 따라 노드 A1, 및 노드 B1으로 전송된다. 노드 A1, 및 노드 B1은 전송받은 패킷을 각각의 타겟 영역에 존재하는 노드들로 멀티캐스팅한다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복수의 타겟 영역으로 패킷을 전송 하기 위한 경로를 설정하는 방법의 설명에 제공되는 도면이다. 도시된 바와 같이, 애드 혹 네트워크에는 소스 노드를 기준으로 사방에 복수의 타켓 영역이 존재한다. 이 때, 소스 노드는 애드 혹 네트워크 영역을 120도씩으로 나누어, 나누어진 각 120도안에 존재하는 복수의 타겟 영역에 대해 페르마 포인트를 찾아, 찾은 페르마 포인트를 이용하여 복수의 타켓 영역으로 패킷을 전송하는 것이 바람직하다.
물론, 소스 노드는 120도 이하의 범위로 애드 혹 네트워크 영역을 나누어 패킷을 전송하는 것 또한 가능하다. 그러나, 120도 이하의 범위로 애드 혹 네트워크 영역을 나누면, 페르마 포인트가 증가하고, 패킷 전송 거리도 증가하게 되어 120도 나누는 것보다 비효율적이다. 또한, 소스 노드는 120도 이상의 범위로 애드 혹 네트워크 영역을 나우어 패킷을 전송하는 것도 가능하다. 그러나, 120도 이상의 범위로 애드 혹 네트워크 영역을 나누면, 도 3b에서 설명하였듯이 페르마 포인트를 이용해 패킷을 전송하는 것이 비효율적이다. 그러므로, 소스 노드는 애드 혹 네트워크 영역을 120도씩으로 나누어, 페르마 포인트를 이용하여 최적의 경로를 따라 복수의 타겟 영역으로 한번에 패킷을 전송함으로써, 네트워크 트랙픽이 감소하고, 지연이 감소할 뿐만 아니라, 에너지 효율 측면에서 이점이 있다.
도 7은 실험에 의한 본 발명의 효과를 도시한 도면이다. 도 7은, 실험에 의해, 하나의 소스 노드를 포함한 가로 1000m, 세로 1000m의 애드 혹 네트워크에서 타겟 영역의 개수에 따른 종래의 패킷 전송 경로의 거리와 본 발명의 패킷 전송 경로의 거리를 나타낸다. 그래프의 가로는 타겟 영역의 개수로 2개에서 10개까지이다. 세로는 패킷 전송 경로의 거리로 전송된 홉의 개수로 나타낸다.
도시된 바와 같이, 패킷을 전송해야 할 타겟 영역의 개수가 적을 경우에는 종래의 패킷 전송 방법으로 패킷을 전송한 패킷 전송 경로의 거리와 본 발명의 패킷 전송 방법으로 패킷을 전송한 패킷 전송 경로의 거리가 근소한 차이를 가진다. 그러나, 패킷을 전송해야 할 타겟 영역의 개수가 많아질 수록, 종래 패킷 전송 경로의 거리와 본 발명의 패킷 전송 경로의 거리 차가 증대되는 것을 알 수 있다. 본 발명의 복수의 타겟영역으로 패킷을 전송하는 방법은 종래의 패킷 전송 방법에 비해 최대 30% 정도의 효율 향상을 가져 온다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 패킷 전송 부하, 및 패킷 전송 지연이 감소할 뿐만 아니라 패킷 전송에 소모되는 전력 또한 감소하여 효율적으로 복수의 타겟 영역으로 패킷을 전송하는 것이 가능하다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 이해되어져서는 안 될 것이다.

Claims (14)

  1. 적어도 하나의 노드로 구성된 적어도 두 개의 타겟 영역들의 위치 정보들이 포함된 패킷을 수신하고, 상기 수신한 패킷을 위치 정보별로 분리하여, 해당 타겟 영역으로 전달하는 적어도 하나의 중계 노드;및
    위치 정보들이 포함된 패킷을 생성하여 상기 중계 노드로 전달하는 소스 노드;를 포함하며,
    상기 중계 노드는,
    상기 패킷에 상기 적어도 하나의 중계노드의 위치 정보, 및 적어도 두 개의 타겟 영역의 위치 정보 중 적어도 어느 하나가 포함되어 있으면, 상기 패킷에 포함된 데이터를 복사하여 분리하고, 상기 분리한 각 패킷에 상기 복사한 데이터가 포함되도록 재 생성하는 것을 특징으로 하는 애드 혹 네트워크.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 소스 노드는,
    자신을 기준으로 상기 적어도 두 개의 타겟 영역들의 중심을 연결하여 삼각형을 생성하고, 상기 생성된 삼각형에서 페르마 포인트를 설정하는 것을 특징으로 하는 애드 혹 네트워크.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 중계 노드는,
    상기 설정된 페르마 포인트에 가장 가까이 위치하는 노드인 것을 특징으로 하는 애드 혹 네트워크.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 패킷에 포함된 위치 정보는,
    상기 적어도 하나 이상의 중계 노드의 위치, 및 상기 적어도 두 개의 타겟 영역의 위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 애드 혹 네트워크.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 중계 노드는,
    상기 패킷에 포함된 위치 정보에 따라 상기 적어도 하나의 중계 노드 중 어느 하나, 및 상기 적어도 두 개의 타겟 영역으로 상기 패킷을 전송하는 것을 특징으로 하는 애드 혹 네트워크.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 소스 노드는,
    상기 적어도 두 개의 타겟 영역이 여러 방향에 존재하면, 소정의 영역으로 나누어 상기 소정의 영역에 존재하는 타켓 영역으로 상기 패킷을 전송하는 것을 특징으로 하는 애드 혹 네트워크.
  8. 적어도 하나의 노드로 구성된 적어도 두 개의 타겟 영역들로 패킷을 전달하는 소스 노드를 포함하는 애드 혹 네트워크의 패킷 전송방법에 있어서,
    위치 정보들이 포함된 패킷을 생성하여, 페르마 포인트에 해당하는 중계 노드로 전달하는 단계;및
    상기 적어도 하나의 노드로 구성된 적어도 두 개의 타겟 영역들의 위치 정보들이 포함된 패킷을 수신하고, 상기 수신한 패킷을 위치 정보별로 분리하여, 해당 타겟 영역으로 플러딩하는 단계;를 포함하며,
    상기 중계 노드는,
    상기 패킷에 상기 적어도 하나의 중계노드의 위치 정보, 및 적어도 두 개의 타겟 영역의 위치 정보 중 적어도 어느 하나가 포함되어 있으면, 상기 패킷에 포함된 데이터를 복사하여 분리하고, 상기 분리한 각 패킷에 상기 복사한 데이터가 포함되도록 재 생성하는 것을 특징으로 하는 애드 혹 네트워크의 패킷 전송방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 소스 노드는,
    자신을 기준으로 상기 적어도 두 개의 타겟 영역의 중심을 연결하여 삼각형을 생성하고, 생성된 상기 삼각형에서 상기 페르마 포인트를 설정하는 것을 특징으로 하는 애드 혹 네트워크의 패킷 전송방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 중계 노드는,
    설정된 상기 페르마 포인트에 가장 가까이 위치하는 노드인 것을 특징으로 하는 애드 혹 네트워크의 패킷 전송방법.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 패킷에 포함된 위치 정보는,
    상기 적어도 하나의 중계 노드의 위치, 및 상기 적어도 두 개의 타겟 영역의 위치인 것을 특징으로 하는 애드 혹 네트워크의 패킷 전송방법.
  12. 삭제
  13. 제 8항에 있어서,
    상기 중계 노드는,
    상기 패킷에 포함된 위치 정보에 따라 상기 적어도 하나의 중계 노드 중 어느 하나, 및 상기 적어도 두 개의 타겟 영역으로 상기 패킷을 전송하는 것을 특징으로 하는 애드 혹 네트워크의 패킷 전송방법.
  14. 제 8항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 타겟 영역이 여러 방향에 존재하면, 소정의 영역으로 나누어 상기 소정의 영역에 존재하는 타켓 영역으로 상기 패킷을 전송하는 것을 특징으로 하는 애드 혹 네트워크의 패킷 전송방법.
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