KR100747551B1 - 토폴로지 관리 테이블을 이용한 센서 네트워크의 토폴로지관리 방법 - Google Patents

토폴로지 관리 테이블을 이용한 센서 네트워크의 토폴로지관리 방법 Download PDF

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함영환
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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 토폴로지 관리 테이블을 이용한 센서 네트워크의 토폴로지 관리 방법에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은 센서 네트워크(Sensor Network)의 각 노드에서 생성된 토폴로지(Topology) 관리 테이블을 이용하여 자식 노드로부터 부모-자식 노드와의 통신을 통해 싱크 노드가 토폴로지 정보를 보고받고 토폴로지 관리 테이블과의 비교 결과에 따라 싱크 노드에 의해 센서 네트워크의 토폴로지 정보가 관리됨으로써, 지속적으로 변경되는 센서 네트워크의 토폴로지 정보를 효율적으로 유지/관리할 수 있게 하는, 토폴로지 관리 테이블을 이용한 센서 네트워크의 토폴로지 관리 방법을 제공하는데 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 싱크 노드, 상기 싱크 노드와 연결된 적어도 하나 이상의 부모 노드, 및 상기 부모 노드와 연결된 적어도 하나 이상의 자식 노드를 포함하는 센서 네트워크에서의 토폴로지(Topology) 관리 방법에 있어서, 상기 부모 노드에 새로운 자식 노드가 추가되면 상기 추가된 자식 노드에 대한 자식 노드 ID를 할당하고, 상기 자식 노드와 상기 부모 노드가 각각 토폴로지 관리 테이블을 생성하는 제 1 단계; 상기 부모 노드가 상기 토폴로지 관리 테이블에서 변경된 토폴로지 정보를 상 기 싱크 노드로 보고하는 제 2 단계; 상기 싱크 노드가 상기 부모 노드로부터 전달된 토폴로지 정보와 전체 토폴로지 정보를 비교하는 제 3 단계; 및 상기 제 3 단계에서, 상기 추가된 자식 노드에 대한 형제의 부모 노드와 상기 전체 토폴로지 정보의 기존 부모가 상이한 경우, 상기 기존 부모 노드로 상기 추가된 자식 노드의 삭제 정보를 통보하는 제 4 단계를 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 센서 네트워크의 토폴로지 관리 등에 이용됨.
토폴로지 관리 테이블, 센서 네트워크, 자식 노드 ID, 부모 노드 ID, 싱크 노드

Description

토폴로지 관리 테이블을 이용한 센서 네트워크의 토폴로지 관리 방법{Sensor Network Topology Management Method using Topology Information Table}
도 1 은 본 발명이 적용되는 지그비 트리 라우팅을 가지는 센서 네트워크의 트리 토폴로지의 일실시예 구성도,
도 2 는 본 발명에 따른 센서 네트워크 토폴로지 관리 방법 중에서 자신의 노드가 추가되는 경우 토폴로지 정보를 관리하는 방법에 대한 일실시예 흐름도,
도 3 는 본 발명에 따른 센서 네트워크 토폴로지 관리 방법 중에서 변경된 토폴로지 정보를 관리하는 방법에 대한 일실시예 흐름도,
도 4 는 본 발명에 따른 센서 네트워크 토폴로지 관리 방법 중에서 주기적으로 토폴로지 정보를 확인하는 방법에 대한 일실시예 흐름도,
도 5 는 본 발명에 따른 센서 네트워크 관리 방법 중에서 다른 부모 노드에 추가된 경우에 토폴로지 관리 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명
100: 싱크 노드 110: 부모 노드
120, 130: 자식 노드
본 발명은 토폴로지 관리 테이블을 이용한 센서 네트워크의 토폴로지 관리 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 센서 네트워크(Sensor Network)의 각 노드에서 생성된 토폴로지(Topology) 관리 테이블을 이용하여 자식 노드로부터 부모-자식 노드와의 통신을 통해 싱크 노드가 토폴로지 정보를 보고받고 토폴로지 관리 테이블과의 비교 결과에 따라 싱크 노드에 의해 센서 네트워크의 토폴로지 정보가 관리됨으로써, 지속적으로 변경되는 센서 네트워크의 토폴로지 정보를 효율적으로 유지/관리할 수 있게 하는, 토폴로지 관리 테이블을 이용한 센서 네트워크의 토폴로지 관리 방법에 관한 것이다.
센서 기술, MEMS(Micro Electro-Mechanical System) 기술, 저전력 전자 공학 기술, 저전력 RF 설계 기술 등의 발달로 인하여, 소형, 저가, 저전력의 센서 노드들은 무선 네트워크를 통해 연결될 수 있도록 개발되고 있다. 이러한 센서 노드들은 센싱 장치, 데이터 처리 장치, 통신 컴포넌트들을 포함하여 이루어진다. 다수의 센서 노드들은 사건 현장의 내부나 밀집한 지역에 조밀하게 배치되어 무선 센서 네트워크를 형성한다. 예를 들어, 이러한 다수의 센서 노드들은 헬스, 군사, 홈 네트워크, 환경 감시, 공장 관리, 재난 감시 등의 다양한 응용분야에 적용되고 있다.
그리고 무선 센서 네트워크는 센서 노드들이 배치된 센서 필드(Sensor Field)와, 센서 필드와 외부 망을 연결하는 싱크(Sink) 노드로 이루어진다. 즉, 사용자 단말 또는 응용시스템은 외부 망과 연결되어 있는 싱크 노드를 통하여 센서 필드에 질의를 전달하고 센서 필드에서 수집된 데이터를 전달받는다.
그리고 무선 센서 네트워크에서 이용되는 센서 네트워크 프로토콜은 자가 구성(Self-Organizing)기능을 가진다. 센서 노드들은 센서 네트워크 프로토콜에 따라 상호 보완적으로 동작한다. 센서 네트워크에서의 센서 노드의 위치는 이러한 자가 구성 기능으로 인해 미리 결정될 필요가 없다. 그러므로 무선 센서 네트워크는 접근이 어려운 영역이나 재난 구조를 위한 응용분야에 임의로 배치될 수 있다. 또한, 무선 센서 네트워크에서는 근접한 센서 노드들이 유사한 정보를 감지하는 특성으로 인하여 임의의 센서 노드의 동작이 실패하거나 기능이 소멸하는 경우에도 네트워크의 전체적인 동작에는 영향을 미치지 않는다.
그러나 센서 네트워크는 무선 매체의 저속 전송, 오류가 심한 전송 특성, 제한된 전원 공급, 센서 노드의 임의 배치로 인한 교체 불가능 등의 문제점이 있다. 그러므로 무선 센서 네트워크를 위한 센서 네트워크 프로토콜은 에너지 소비를 네트워크 전체에 분산시켜 전체적 시스템의 수명을 증가시키는 방향으로 설계되어야 한다. 특히, 센서 네트워크 프로토콜은 센서 네트워크의 동적인 변화(예를 들어, 센서 노드들의 추가/삭제)에 즉시 대응할 수 있어야 한다.
한편, 지그비(ZigBee)는 IEEE 802.15.4의 물리계층(PHY: Physical Layer)과 매체 접근 제어(MAC: Media Access Control)를 도입하여 네트워크 계층부터 새롭게 정의한 산업체 동맹이 작성한 표준이다. 지그비(ZigBee)의 핵심 기능은 크게 동적 인 네트워크 구성, 트리 라우팅, 메쉬(Mesh) 라우팅 기능으로 분류할 수 있다. 기타 기능은 관리나 상/하위 계층과의 인터페이스 부분 등에 해당하며 그리 큰 비중을 차지하지 않고 있는 것들이다.
여기서, 동적인 네트워크 구성을 살펴보면, PAN(Personal Area Network) 코디네이터, 코디네이터(FFD: Full Function Device), 디바이스(RFD: Reduced Function Device)들이 센서 필드에 배치된다. 이후, 각 노드들은 노드 간의 통신을 통해서 자동적으로 토폴로지를 구성하고, 주소가 각 노드들에 할당되어 동적으로 네트워크가 구성된다. 동적인 네트워크의 기능은 PAN 코디네이터에 의한 네트워크 형성 기능과 코디네이터와 디바이스에 의한 네트워크 조인(Join) 기능, 네트워크 조인 시 부모 노드에 의한 자식 노드로의 주소 할당 기능으로 분류된다.
그리고 PAN 코디네이터는 단일 네트워크상에 존재하며 트리 구조를 가지는 네트워크에서 루트(root)의 기능을 수행한다. PAN 코디네이터는 사용할 채널, PanID(Previous Access Network ID), 비콘(Beacon) 구조 등을 결정한다. 여기서, 결정된 사항들은 네트워크의 모든 노드들에 동일하게 적용된다.
코디네이터 또는 디바이스는 네트워크에 미리 조인한 PAN 코디네이터 또는 코디네이터에게 조인할 수 있다. 이때, 네트워크에 미리 조인한 PAN 코디네이터나 코디네이터는 부모 노드라고 한다. 또한, 조인하려는 코디네이터나 디바이스는 자식 노드라고 한다. 조인 과정을 통해서 자식 노드는 부모 노드로부터 비콘 정보인 SO, BO 값과 주소를 하나씩 할당받는다.
이때, 지그비 라우팅 프로토콜(ZigBee Routing Protocol)에 의한 센서 네트 워크 토폴로지 관리를 위해 각 노드에 할당된 주소 값과 부모-자식 간 관계 정보가 싱크 노드 및 센서 네트워크를 관리하는 서버 단으로 보내져야 한다. 센서 네트워크에서 노드가 추가되거나 삭제되면 자동으로 라우팅 프로토콜에 의해 주소 값이 할당되어 네트워크가 형성된다. 하지만, 센서 네트워크에서 주소 값만 할당될 뿐 부모-자식 간 관계 정보 즉, 전체 센서 네트워크의 토폴로지 정보는 부모 노드 또는 싱크 노드로 제공되지 않고 있다. 애플리케이션 계층(Application Layer)에서 토폴로지 정보가 공유되고 있지 않아서 싱크 노드가 토폴로지를 관리하기 곤란하다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 센서 네트워크(Sensor Network)의 각 노드에서 생성된 토폴로지(Topology) 관리 테이블을 이용하여 자식 노드로부터 부모-자식 노드와의 통신을 통해 싱크 노드가 토폴로지 정보를 보고받고 토폴로지 관리 테이블과의 비교 결과에 따라 싱크 노드에 의해 센서 네트워크의 토폴로지 정보가 관리됨으로써, 지속적으로 변경되는 센서 네트워크의 토폴로지 정보를 효율적으로 유지/관리할 수 있게 하는, 토폴로지 관리 테이블을 이용한 센서 네트워크의 토폴로지 관리 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 싱크 노드, 상기 싱크 노드와 연결된 적어도 하나 이상의 부모 노드, 및 상기 부모 노드와 연결된 적어도 하나 이상의 자식 노드를 포함하는 센서 네트워크에서의 토폴로지(Topology) 관리 방법에 있어서, 상기 부모 노드에 새로운 자식 노드가 추가되면 상기 추가된 자식 노드에 대한 자식 노드 ID를 할당하고, 상기 자식 노드와 상기 부모 노드가 각각 토폴로지 관리 테이블을 생성하는 제 1 단계; 상기 부모 노드가 상기 토폴로지 관리 테이블에서 변경된 토폴로지 정보를 상기 싱크 노드로 보고하는 제 2 단계; 상기 싱크 노드가 상기 부모 노드로부터 전달된 토폴로지 정보와 전체 토폴로지 정보를 비교하는 제 3 단계; 및 상기 제 3 단계에서, 상기 추가된 자식 노드에 대한 형제의 부모 노드와 상기 전체 토폴로지 정보의 기존 부모가 상이한 경우, 상기 기존 부모 노드로 상기 추가된 자식 노드의 삭제 정보를 통보하는 제 4 단계를 포함한다. 또한, 상기 본 발명은, 상기 부모 노드가 자신에 속한 자식 노드로 주기적인 확인 메시지를 전송하고 상기 확인 메시지에 대한 응답의 수신 여부를 확인하여 상기 자신에 속한 자식 노드의 토폴로지 정보 변경시 변경된 토폴로지 정보를 상위의 노드로 통보하는 제 5 단계를 더 포함한다. 또한, 상기 본 발명은, 상기 싱크 노드가 상기 센서 네트워크를 관리하는 서버로 상기 전체 토폴로지 정보를 전송하는 단계를 더 포함한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명이 적용되는 지그비 트리 라우팅을 가지는 센서 네트워크의 트리 토폴로지의 일실시예 구성도이다.
센서 네트워크의 트리 토폴로지는 싱크 노드(100), 부모 노드(110), 자식 노드(120, 130)를 포함한다. 여기서, 도 1에 도시되어 있지 않지만 싱크 노드(100)는 센서 네트워크를 관리하는 서버 단과 연결되어 있다.
싱크 노드(100)는 부모 노드(110)와 부모-자식 관계에 있다. 즉, 싱크 노드 100은 부모 노드 110에 대해서는 부모 관계에 있고, 부모 노드 110은 싱크 노드 100에 대해서는 자식 관계에 있다.
또한, 부모 노드 110은 자식 노드 120에 대해서는 부모 관계에 있고, 자식 노드 120은 부모 노드 110에 대해서는 자식 관계에 있다. 마찬가지로, 자식 노드 120은 자식 노드 130에 대해서는 부모 관계에 있고, 자식 노드 130은 자식 노드 120에 대해서는 자식 관계에 있다.
그리고 싱크 노드(100)는 전술한 대로 동적인 네트워크를 형성하는 팬 코디 네이터(PAN Coordinator)의 기능을 수행한다. 싱크 노드(100)는 전체 센서 네트워크를 형성하고 센서 네트워크에 자신의 자식 노드에 해당하는 부모 노드(110)의 주소 할당 기능을 가진다. 또한, 싱크 노드(100)는 부모 노드(110)를 통해 수신받은 각 노드에서의 토폴로지 정보를 이용하여 센서 네트워크를 관리하고 서버 단으로 토폴로지 관리 정보를 전송한다.
그리고 부모 노드(110)는 전술한 대로 코디네이터의 기능을 수행하면서 싱크 노드(100)의 자식 관계에 있다. 즉, 싱크 노드(100)를 제외한 각 노드들은 상위 노드에 대해서는 자식 노드가 되거나 하위 노드에 대해서는 부모 노드가 된다.
부모 노드(110)는 센서 네트워크에서 자신에게 속한 자식 노드(120) 또는 싱크 노드(100)로부터 해당 자식 노드의 ID 또는 해당 부모 노드의 ID로 구성되는 토폴로지 정보를 수신한다. 그리고 부모 노드(110)는 자식 노드(120)로부터 수신된 토폴로지 정보를 이용하여 각 노드의 토폴로지 관리 테이블을 생성한다.
이후, 부모 노드(110)는 생성된 각 노드의 토폴로지 관리 테이블과 주기적으로 수신되는 토폴로지 정보를 비교하여 비교된 결과에 따라 각 노드의 토폴로지 관리 테이블을 갱신한다. 부모 노드(110)는 갱신된 각 노드의 토폴로지 관리 테이블 중에서 변경된 토폴로지 정보를 각 노드의 해당 부모 노드로 전송한다. 그러면, 싱크 노드(100)에서 전체 토폴로지 정보를 보고받고 보고받은 전체 토폴로지 정보를 이용하여 센서 네트워크를 관리한다.
이하, [표 1]을 참조하여 부모 노드에서 관리되는 토폴로지 관리 테이블을 설명하면 다음과 같다.
Figure 112006081188433-pat00001
[표 1]은 부모로서의 기능을 수행하는 노드가 관리하는 토폴로지 관리 테이블을 나타내고 있다.
부모 노드(110)는 전술한 대로 자신에게 속한 자식 노드(120)로부터 해당 자식 노드 ID를 수신한다. 그리고 부모 노드(110)는 자식 노드(120)의 자식 노드 ID를 이용하여 [표 1]인 토폴로지 관리 테이블을 생성한다. 여기서, [표 1]의 토폴로지 반영 상태는 자식 노드(120)로부터 수신받은 자식 노드 ID의 보고 유무를 판단하는 상태정보이다. 예를 들어, 토폴로지 반영 상태는 부모 노드(110)가 자신의 부모 노드인 싱크 노드(100)로 토폴로지 정보를 반영했는지 여부를 나타낸다. 이러한 토폴로지 반영 상태 정보는 센서 네트워크에서 센서 노드의 추가/삭제에 대한 파악에 이용된다.
한편, 자식 노드(120)와 자식 노드(130)는 각각 지그비 라우팅 프로토콜에 의해 부모 노드(110)와 자식 노드(120)로부터 주소를 할당받는다. 그리고 자식 노드(120)와 자식 노드(130)는 할당받은 주소를 이용하여 무선 네트워크 통신을 수행한다.
그리고 자식 노드(120)와 자식 노드(130)는 각각 지그비 라우팅 프로토콜에 의해 형성된 센서 네트워크를 통하여 자신의 부모 노드에 해당하는 부모 노드(110)와 자식 노드(120)로 토폴로지 정보에 해당하는 자식 노드 ID를 전송한다.
Figure 112006081188433-pat00002
한편, 상기의 [표 2]는 자식으로서의 기능을 수행하는 노드에서 관리하는 토폴로지 관리 테이블이다.
[표 2]에 표시된 바와 같이, 자식 노드는 현재 자신이 속한 토폴로지 구성에서의 상위 부모 노드 ID와 자신의 노드 ID를 토폴로지 관리 테이블에 저장한다. [표 1]의 토폴로지 반영 상태가 자식 노드의 추가 및 삭제의 보고 유무를 나타내는 반면, [표 2]의 토폴로지 반영 상태는 센서 네트워크상에서 상위 부모 노드 또는 싱크 노드에 자신의 노드가 추가되는 것을 나타낸다. 이러한 토폴로지 반영 상태를 통하여 토폴로지 정보에 대한 보고 유무를 확인하여 노드의 추가 및 삭제를 파악하는 정보로서의 기능을 수행하게 된다.
도 2 는 본 발명에 따른 센서 네트워크 토폴로지 관리 방법 중에서 자신의 노드가 추가되는 경우 토폴로지 정보를 관리하는 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
먼저, 센서 네트워크에 자신의 노드가 추가되고 지그비 라우팅 프로토콜에 의해 부모 노드로부터 주소를 할당받아 통신이 이루어진다. 이때, 센서 노드는 노드 토폴로지 테이블을 구성하고(200) 추가된 센서 네트워크의 부모 노드를 통해 자신의 토폴로지 정보를 보고하게 된다.
센서 노드는 센서 네트워크에 추가되면 [표 2]의 토폴로지 관리 테이블을 구성하게 된다. 센서 노드는 토폴로지 관리 테이블의 토폴로지 반영 상태 값을 확인하여(210) 확인된 상태 값이 '0'이면 즉, 노드의 추가사항이 반영되지 않으면 부모 노드로 토폴로지 정보를 보고한다(220). 이는 센서 네트워크에 노드가 추가된 것을 전체 센서 네트워크에 알리기 위함이다. 만약, 토폴로지 반영 상태 값이 '1'이면 즉, 노드의 추가사항이 미리 반영되었다면 현재의 토폴로지 정보를 유지한다(230). 본 발명은, 이러한 토폴로지 반영 상태를 이용하여 중복적인 토폴로지 정보의 보고를 부모 노드로 전송하지 않음으로써, 토폴로지 정보를 효율적으로 관리한다.
도 3 는 본 발명에 따른 센서 네트워크 토폴로지 관리 방법 중에서 변경된 토폴로지 정보의 관리 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
자식 노드(120)는 센서 네트워크에 추가되면 부모 노드(110)로 토폴로지 정보를 보고한다(300).
그러면, 부모 노드(110)는 자식 노드(120)로부터 수신받은 토폴로지 정보를 [표 1]에 표시된 부모 노드(110)의 토폴로지 관리 테이블과 비교한다. 부모 노드(110)는 비교한 결과에 따라 토폴로지 관리 테이블을 갱신한다(310).
이후, 부모 노드(110)는 "310" 과정에서 갱신한 토폴로지 정보를 싱크 노드(100)로 보고한다(320). 그리고 싱크 노드(100)는 부모 노드(110)로부터 수신받은 토폴로지 정보를 이용하여 현재 자신의 토폴로지 관리 테이블과 비교를 통해 전체 센서 네트워크의 토폴로지 정보를 관리한다.
도 4 는 본 발명에 따른 센서 네트워크 토폴로지 관리 방법 중에서 주기적으로 토폴로지 정보를 확인하는 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
부모 노드는 주기적 또는 데이터 통신시 부모 노드에 속하는(관리되는) 자식 노드에 확인 메시지를 보내어 자식 노드의 삭제 유무를 확인한다. 센서 네트워크에서는 자식 노드의 전원이 소모해서 통신을 할 수 없게 되거나, 자식 노드가 다른 이유로 센서 네트워크에서 삭제되는 경우에, 부모 노드는 자식 노드의 상태를 자식 노드와의 통신을 통해서 확인한다(400).
부모 노드는 이러한 자식 노드와의 통신(400)을 통해 응답을 받게 되면 현재 토폴로지 관리 테이블과 비교한다(410). 여기서, 부모 노드는 해당 자식 노드로부터 일정한 시간 동안 응답이 없는 경우는 노드가 센서 네트워크에서 삭제된 것으로 간주하여 토폴로지 정보를 관리할 수 있다.
상기 비교 결과(410), 부모 노드는 자식 노드의 상태가 현재 토폴로지 관리 테이블과 차이가 발생하면 노드 삭제 정보를 자신이 속한 부모 노드 또는 싱크 노드로 보고한다(420). 이후, 부모 노드는 토폴로지 관리 테이블에서의 토폴로지 반영 상태 값을 갱신한다(430).
또한, 상기 비교 결과(410), 부모 노드는 토폴로지 관리 테이블과 차이가 없으면 현재 토폴로지 정보를 유지한다(440).
도 5 는 본 발명에 따른 센서 네트워크 관리 방법 중에서 다른 부모 노드에 추가된 경우에 토폴로지 관리 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
전술한 대로 센서 네트워크에서는 센서 노드의 추가 및 삭제가 동적으로 발생한다. 만약, 자식 노드가 동일한 센서 네트워크에서 부모 노드로부터 분리되어 다른 부모 노드와 통신이 연결되는 경우를 살펴보기로 한다.
먼저, 자식 노드는 기존에 관리되는 부모 노드로부터 분리되어 다른 부모 노드로 통신이 연결된다. 그러면 자식 노드는 기존에 할당받았던 주소를 다른 부모 노드로부터 할당받은 새로운 주소로 변경한다. 다른 부모 노드는 이러한 신규 주소를 이용하여 추가된 자식 노드로부터 자식 노드의 토폴로지 정보(자식 노드 ID)를 수신받아 토폴로지 관리 테이블을 갱신한다. 그리고 다른 부모 노드는 갱신한 토폴로지 정보를 싱크 노드로 보고한다.
그리고 싱크 노드는 부모 노드로부터 토폴로지 정보를 수신받는다(500). 그러면 싱크 노드는 수신받은 토폴로지 정보(자식 노드 ID)와 토폴로지 관리 테이블의 노드 ID를 비교한다(510).
상기 비교 결과(510), 싱크 노드는 자식 노드 ID가 다른 부모 노드에 속하던 노드 ID로 확인함에 따라 기존 관리 테이블의 부모-자식 토폴로지 삭제 정보를 해당 부모 노드로 통보한다(520). 그러면 부모 노드는 "520" 과정에서 통보받은 삭제 정보에 따라 부모-자식 간의 토폴로지 정보를 수정한다(530).
상기 비교 결과(510), 싱크 노드는 자식 노드 ID가 새로운 노드 ID임이 확인되면 토폴로지 관리 테이블에 확인된 노드 ID를 추가한다(540).
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상기와 같은 본 발명은, 센서 네트워크의 각 노드에서 생성된 토폴로지 관리 테이블을 이용하여 자식 노드로부터 부모-자식 노드와의 통신을 통해 싱크 노드가 토폴로지 정보를 보고받고 토폴로지 관리 테이블과의 비교 결과에 따라 싱크 노드에 의해 센서 네트워크의 토폴로지 정보가 관리됨으로써, 지속적으로 변경되는 센서 네트워크의 토폴로지 정보를 효율적으로 유지/관리할 수 있게 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 토폴로지 관리 테이블에 토폴로지 반영 상태를 이용하여 중복적인 보고를 수행하지 않음으로써, 센서 네트워크의 관리 효율을 증가시킬 수 있게 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 부모 노드가 주기적으로 해당 자식 노드에 확인 메시지를 전송하여 상기 센서 네트워크상에서 노드의 삭제 유무를 확인함으로써, 노드가 전원이 소모해서 통신을 할 수 없거나 다른 이유로 센서 네트워크에서 삭제되는 경우에도 센서 네트워크 토폴로지 정보를 관리할 수 있게 하는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 싱크 노드, 상기 싱크 노드와 연결된 적어도 하나 이상의 부모 노드, 및 상기 부모 노드와 연결된 적어도 하나 이상의 자식 노드를 포함하는 센서 네트워크에서의 토폴로지(Topology) 관리 방법에 있어서,
    상기 부모 노드에 새로운 자식 노드가 추가되면 상기 추가된 자식 노드에 대한 자식 노드 ID를 할당하고, 상기 자식 노드와 상기 부모 노드가 각각 토폴로지 관리 테이블을 생성하는 제 1 단계;
    상기 부모 노드가 상기 토폴로지 관리 테이블에서 변경된 토폴로지 정보를 상기 싱크 노드로 보고하는 제 2 단계;
    상기 싱크 노드가 상기 부모 노드로부터 전달된 토폴로지 정보와 전체 토폴로지 정보를 비교하는 제 3 단계; 및
    상기 제 3 단계에서, 상기 추가된 자식 노드에 대한 형제의 부모 노드와 상기 전체 토폴로지 정보의 기존 부모가 상이한 경우, 상기 기존 부모 노드로 상기 추가된 자식 노드의 삭제 정보를 통보하는 제 4 단계
    를 포함하는 토폴로지 관리 테이블을 이용한 센서 네트워크의 토폴로지 관리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 부모 노드가 자신에 속한 자식 노드로 주기적인 확인 메시지를 전송하고 상기 확인 메시지에 대한 응답의 수신 여부를 확인하여 상기 자신에 속한 자식 노드의 토폴로지 정보 변경시 변경된 토폴로지 정보를 상위의 노드로 통보하는 제 5 단계
    를 더 포함하는 토폴로지 관리 테이블을 이용한 센서 네트워크의 토폴로지 관리 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 자식 노드에서 관리되는 토폴로지 관리 테이블은,
    부모 노드 ID, 자식 노드 ID, 토폴로지 정보의 보고 유무를 나타내는 토폴로지 반영 상태정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 토폴로지 관리 테이블을 이용한 센서 네트워크의 토폴로지 관리 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 부모 노드에서 관리되는 토폴로지 관리 테이블은,
    자식 노드 ID, 토폴로지 정보의 보고 유무를 나타내는 토폴로지 반영 상태정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 토폴로지 관리 테이블을 이용한 센서 네트워크의 토폴로지 관리 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 싱크 노드가 상기 센서 네트워크를 관리하는 서버로 상기 전체 토폴로지 정보를 전송하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 토폴로지 관리 테이블을 이용한 센서 네트워크의 토폴로지 관리 방법.
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