KR100758418B1 - 선택적 경로 캐시 방식을 적용한 이동적응망 라우팅프로토콜의 경로 설정 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 온-디멘드(On-demand) 방식에 기반한 이동적응망 라우팅 프로토콜의 경로 설정시 기존의 경로 캐시 방식이 갖는 장점들을 유지하면서 몇몇 노드로의 트래픽 집중 문제를 해결할 수 있도록 한 선택적 경로 캐시 방식을 적용한 이동적응망 라우팅 프로토콜의 경로 설정 방법에 관한 것으로서, 이러한 본 발명은, 중간 노드에서 소스 노드로부터 전송된 경로 요청 메시지를 수신하면, 소스에 대한 유효 경로 테이블 엔트리를 확인하여 유효 경로 테이블 엔트리의 존재 여부에 따라 소스에 대한 경로 테이블 엔트리를 생성하거나 소스에 대한 경로 정보를 갱신하게 되며, 목적지에 대한 유효 경로 테이블 엔트리의 존재 여부를 확인하여, 목적지에 대한 유효 경로 테이블 엔트리가 존재할 경우, 경로 요청 메시지의 소스/목적지 정보와 해당 유효 경로 테이블 엔트리의 소스/목적지 정보를 대비하여 그 소스/목적지 정보 대비 결과에 따라 소스에게 응답할지 여부를 결정하는 과정으로 라우팅을 수행함으로써, 몇몇 노드로의 트래픽 집중 문제를 해결할 수 있게 된다.

Description

선택적 경로 캐시 방식을 적용한 이동적응망 라우팅 프로토콜의 경로 설정 방법{Method for routing of mobile ad-hoc networks routing protocol using choice route cache}
도 1은 종래 이동적응망 라우팅 프로토콜의 경로 설정 과정에서 경로 캐시 방식을 적용한 경우 중간 노드의 경로 요청 메시지 처리 과정을 보인 흐름도.
도 2는 종래 이동적응망 라우팅 프로토콜의 경로 설정 과정에서 경로 캐시 방식을 적용한 경우 중간 노드의 경로 응답 메시지 처리 과정을 보인 흐름도.
도 3은 본 발명에 따른 이동적응망 라우팅 프로토콜의 경로 설정 과정에서 선택적 경로 캐시 방식을 적용한 경우 중간 노드의 경로 요청 메시지 처리 과정을 보인 흐름도.
도 4는 본 발명에 따른 이동적응망 라우팅 프로토콜의 경로 설정 과정에서 선택적 경로 캐시 방식을 적용한 경우 중간 노드의 경로 응답 메시지 처리 과정을 보인 흐름도.
본 발명은 선택적 경로 캐시 방식을 적용한 이동적응망 라우팅 프로토콜의 경로 설정 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 온-디멘드(On-demand) 방식에 기반한 이동적응망 라우팅 프로토콜의 경로 설정시 기존의 경로 캐시 방식이 갖는 장점들을 유지하면서 몇몇 노드로의 트래픽 집중 문제를 해결할 수 있도록 한 선택적 경로 캐시 방식을 적용한 이동적응망 라우팅 프로토콜의 경로 설정 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 이동 적응망(Mobile Ad-hoc Networks)은 이동 노드들간에 자율적으로 구성되는 네트워크로서, 기지국과 같은 다른 기반의 네트워크 장치를 필요로 하지 않는다. 즉, 이동 적응망은 무선 인터페이스를 사용하여 이동 노드들 서로 간에 통신하긴 하는데, 무선 전송 거리상의 한계로 인하여 라우팅(Routing)에 기반한 멀티-홉 통신을 필요로 한다.
이러한 특징의 이동 적응망은 통신 노드의 이동성으로 인하여 망 토플로지(topology)가 변화할 수 있다. 이로 인해, 발신지 노드로부터 착신지 노드에 이르는 라우팅 경로(path)의 재구성이 요구될 수 있다.
따라서, 이동 적응망의 서비스 품질은 라우팅 경로의 변화에 영향을 받을 수 있기 때문에 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
이러한 라우팅 방법과 관련된 기술로는, 이동 적응망에 무리하게 최단 거리 라우팅 경로를 적용하는 경우, 무선 전송 거리 한계로 인하여 무선 전송 데이터 손실을 일으킬 수 있기 때문에 이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로서, 적절한 시 그널 강도의 한계치를 상회하는 라우팅 경로를 선택하여 무선 링크의 안전성을 보장할 수 있도록 한다.
종래 온-디멘드 방식에 기반한 이동적응망 라우팅 프로토콜들은 경로 설정 과정에서 경로 캐시 방식을 사용한다.
도 1은 종래 이동적응망 라우팅 프로토콜의 경로 설정 과정에서 경로 캐시 방식을 적용한 경우 중간 노드의 경로 요청 메시지 처리 과정을 보인 흐름도이다.
이에 도시된 바와 같이, 경로 캐시 방식을 경로 설정 과정에 적용했을 때, 중간 노드가 경로 요청(RREQ : Route Request) 메시지를 수신하면(S11), 경로 테이블에서 소스에 대한 유효 경로 테이블 엔트리를 확인하게 된다(S12). 이 확인 결과 소스에 대한 유효 경로 테이블 엔트리가 비존재할 경우 소스에 대한 경로 테이블 엔트리를 생성하게 된다(S13). 이와는 달리 유효 경로 테이블 엔트리가 존재할 경우 소스에 대한 경로 정보를 갱신하고(S14), 경로 테이블에서 목적지에 대한 유효 경로 테이블 엔트리를 확인하게 된다(S15). 이 확인 결과 목적지에 대한 유효 경로 테이블 엔트리가 비존재할 경우 경로 요청 메시지를 브로드캐스팅한다(S16). 이와는 달리 목적지에 대한 유효 경로 테이블 엔트리가 존재할 경우에는 경로 응답(RREP : Route Reply) 메시지를 통해 소스에게 응답을 하게 된다(S17).
도 2는 종래 이동적응망 라우팅 프로토콜의 경로 설정 과정에서 경로 캐시 방식을 적용한 경우 중간 노드의 경로 응답 메시지 처리 과정을 보인 흐름도이다.
이에 도시된 바와 같이, 중간 노드에서 경로 응답 메시지를 수신하게 되면(S21), 경로 테이블에서 목적지에 대한 경로 테이블 엔트리가 존재하는지를 확인하 여(S22), 목적지에 대한 경로 테이블 엔트리가 존재하지 않을 경우에는 목적지에 대한 경로 테이블 엔트리를 생성하게 된다(S23). 이와는 달리 목적지에 대한 경로 테이블 엔트리가 존재할 경우에는 목적지에 대한 경로 테이블 엔트리를 갱신하고(S24), 경로 응답 메시지를 소스에게 전달하게 된다(S25).
즉, 종래에 이동적응망 라우팅 프로토콜에서 경로 캐시 방식을 경로 설정 과정에 적용했을 때, 중간 노드가 경로 요청(RREQ, Route Request) 메시지를 수신하고, 그 경로 요청 메시지의 목적지에 대한 유효 경로 정보를 가지고 있다면, 중간 노드는 경로 응답(RREP, Route Reply) 메시지를 통해 경로 요청 메시지의 소스에 응답할 수 있다. 그러므로 기존의 경로 캐시 방식을 On-demand 방식에 기반한 이동적응망 라우팅 프로토콜의 경로 설정 과정에 적용한다면, 라우팅 프로토콜은 짧은 경로 설정/회복 시간, 높은 경로 설정 확률, 낮은 라우팅 오버헤드라는 장점을 가질 수 있다. 이미 표준화가 끝난 AODV(Ad Hoc On-demand Distance Vector)도 경로 캐시 방식을 경로 설정 과정에서 사용한다.
그러나 이러한 종래의 방법은, 경로 캐시 방식은 목적지로의 유효한 경로 정보를 가지고 있는 중간 노드의 응답을 허가한다. 그러므로 새로운 경로가 기존의 경로에 종속되는 현상이 발생한다. 특히, 서버와 AP(Access Point)와 같은 한 노드에 트래픽이 집중하는 경우에는 경로 설정 과정에서 기존의 경로 캐시 방식에 의해 경로들이 몇몇 노드를 통해 형성된다. 이는 트래픽이 몇몇 노드로 집중하는 현상을 초래하게 되며, 이러한 트래픽 집중은 대역폭 효율, 파워 소비 효율, 패킷 전송률, 패킷 지연 시간 측면에서 좋지 않은 성능을 보이는 요인으로 작용한다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래 온-디멘드 방식에 기반한 이동적응망 라우팅 프로토콜의 경로 설정 과정에서 경로 캐시 방식을 적용한 경우 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서,
본 발명의 목적은, 온-디멘드(On-demand) 방식에 기반한 이동적응망 라우팅 프로토콜의 경로 설정시 기존의 경로 캐시 방식이 갖는 장점들을 유지하면서 몇몇 노드로의 트래픽 집중 문제를 해결할 수 있도록 한 선택적 경로 캐시 방식을 적용한 이동적응망 라우팅 프로토콜의 경로 설정 방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 "선택적 경로 캐시 방식을 적용한 이동적응망 라우팅 프로토콜의 경로 설정 방법"은,
소스 노드, 중간 노드, 목적지 노드로 이루어진 이동적응망 시스템에서 라우팅을 수행하기 위한 이동적응망 라우팅 프로토콜의 경로 설정 방법에 있어서,
상기 중간 노드에서 상기 소스 노드로부터 전송된 경로 요청 메시지를 수신하면, 소스에 대한 유효 경로 테이블 엔트리를 확인하여 유효 경로 테이블 엔트리의 존재 여부에 따라 소스에 대한 경로 테이블 엔트리를 생성하거나 소스에 대한 경로 정보를 갱신하는 단계와;
상기 단계 후 목적지에 대한 유효 경로 테이블 엔트리의 존재 여부를 확인하 여, 목적지에 대한 유효 경로 테이블 엔트리가 존재할 경우, 경로 요청 메시지의 소스/목적지 정보와 해당 유효 경로 테이블 엔트리의 소스/목적지 정보를 대비하는 단계와;
상기 소스/목적지 정보 대비 결과에 따라 소스에게 응답할지 여부를 결정하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.
상기에서 소스/목적지 정보를 대비하는 단계는, 경로 요청 메시지의 소스/목적지 정보와 해당 유효 경로 테이블 엔트리의 소스/목적지 정보가 동일한가를 대비하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 소스/목적지 정보 대비 결과에 따라 소스에게 응답할지 여부를 결정하는 단계는, 경로 요청 메시지의 소스/목적지 정보와 해당 유효 경로 테이블 엔트리의 소스/목적지 정보가 동일하지 않을 경우에는 경로 요청 메시지를 브로드캐스팅하고, 경로 요청 메시지의 소스/목적지 정보와 해당 유효 경로 테이블 엔트리의 소스/목적지 정보가 동일한 경우에는 소스에게 경로 응답 메시지를 전송하는 것을 특징으로 한다.
소스 노드, 중간 노드, 목적지 노드로 이루어진 이동적응망 시스템에서 라우팅을 수행하기 위한 이동적응망 라우팅 프로토콜의 경로 설정 방법에 있어서,
상기 중간 노드에서 경로 응답 메시지를 수신하면, 목적지에 대한 유효 경로 테이블 엔트리를 확인하여 유효 경로 테이블 엔트리의 존재 여부에 따라 목적지에 대한 경로 테이블 엔트리를 생성하거나 목적지에 대한 경로 테이블 엔트리를 갱신하는 단계와;
상기 단계후 해당 목적지의 경로 테이블 엔트리에 소스/목적지 정보를 저장하는 단계와;
상기 경로 응답 메시지를 소스에게 전송하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.
이하 상기와 같은 기술적 사상에 따른 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 이동적응망 라우팅 프로토콜의 경로 설정 과정에서 선택적 경로 캐시 방식을 적용한 경우 중간 노드의 경로 요청 메시지 처리 과정을 보인 흐름도이다.
이에 도시된 바와 같이, 중간 노드는 소스 노드와의 경로를 설정한 후 상기 소스 노드로부터 전송된 경로 요청 메시지를 수신하면(S101), 소스에 대한 유효 경로 테이블 엔트리를 확인하여(S102), 유효 경로 테이블 엔트리가 존재하지 않을 경우에는 소스에 대한 경로 테이블 엔트리를 생성하게 된다(S103). 이와는 달리 소스에 대한 유효 경로 테이블 엔트리가 존재할 경우에는 소스에 대한 경로 테이블 엔트리 정보를 갱신하게 된다(S104).
다음으로, 목적지에 대한 유효 경로 테이블 엔트리의 존재 여부를 확인하여(S105), 목적지에 대한 유효 경로 테이블 엔트리가 존재하지 않을 경우에는 수신한 경로 요청 메시지를 브로드캐스트한다(S106).
이와는 달리 목적지에 대한 유효 경로 테이블 엔트리가 존재할 경우에는, 경로 요청 메시지의 소스/목적지 정보와 해당 유효 경로 테이블 엔트리의 소스/목적 지 정보가 동일한가를 비교하게 된다(S107). 이 비교 결과 경로 요청 메시지의 소스/목적지 정보와 해당 유효 경로 테이블 엔트리의 소스/목적지 정보가 동일하지 않을 경우에는 수신한 경로 요청 메시지를 브로드캐스트한다(S108).
또한, 경로 요청 메시지의 소스/목적지 정보와 해당 유효 경로 테이블 엔트리의 소스/목적지 정보가 동일한 경우에는 소스에게 경로 응답 메시지를 통해 응답을 하게 된다(S109).
여기서 경로 요청 메시지 처리 과정에서 목적지 노드는, 첫 번째로 수신된 경로 요청 메시지에 대해서 무조건 경로 응답 메시지를 통해 응답한다. 첫 번째 응답 후에 같은 브로트캐스트 아이디와 목적지를 갖는 경로 요청 메시지를 수신하는 경우에는 수신한 경로 요청 메시지의 경로 비용이 현재 자신의 라우팅 테이블에 있는 소스로의 경로 비용보다 작으면, 경로 응답 메시지를 가지고 응답한다. 그렇지 않은 경우에는 수신한 경로 요청 메시지를 버리게 된다.
경로 응답 메시지 처리 과정에서 중간 노드는 목적지로의 경로를 설정한다. 또한, 목적지에 대한 경로의 소스/목적지 정보를 목적지의 경로 테이블 엔트리에 저장한 후 경로 응답 메시지를 소스로 전송한다.
도 4는 본 발명에 따른 이동적응망 라우팅 프로토콜의 경로 설정 과정에서 선택적 경로 캐시 방식을 적용한 경우 중간 노드의 경로 응답 메시지 처리 과정을 보인 흐름도이다.
이에 도시된 바와 같이, 중간 노드에서 경로 응답 메시지를 수신하면(S201), 경로 테이블에서 목적지에 대한 유효 경로 테이블 엔트리를 확인하여 목적지에 대 한 유효 경로 테이블 엔트리가 존재하지 않을 경우에는 목적지에 대한 경로 테이블 엔트리를 생성하게 된다(S203). 이와는 달리 목적지에 대한 유효 경로 테이블 엔트리가 존재할 경우에는 목적지에 대한 경로 테이블 엔트리를 갱신하게 된다(S204).
다음으로, 해당 목적지의 경로 테이블 엔트리에 소스/목적지 정보를 저장하게 되고(S205), 상기 경로 응답 메시지를 소스 노드에게 전송하게 된다(S206).
경로 응답 메시지 처리 과정에서 소스 노드는 첫 번째 수신된 경로 응답 메시지의 경로 정보를 통해 목적지에 대한 경로를 설정하고, 그 경로로 데이터를 전송한다. 만약 첫 번째 경로 응답 메시지 수신 후 같은 목적지와 브로드캐스트 아이디를 갖는 경로 응답 메시지를 다시 수신하는 경우, 수신한 경로 응답 메시지 경로 비용이 현재 자신의 경로 테이블에 있는 목적지로의 경로 비용보다 작으면, 목적지에 대한 라우팅 테이블 엔트리 정보를 갱신하고, 새로운 경로로 데이터를 보낸다. 그렇지 않은 경우에는, 수신한 경로 응답 메시지를 버리게 된다.
이상에서 상술한 본 발명에 따르면, 기존의 경로 캐시 방식을 적용한 경로 설정 과정이 갖는 장점인 짧은 경로 회복 시간, 높은 경로 설정 확률, 낮은 라우팅 오버헤드를 유지하면서, 단점인 몇몇 노드로의 트래픽 집중 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 선택적 경로 캐시 방식을 적용하여 경로를 설정하게 되면 기존의 경로 캐시 방식을 적용한 경로 설정 과정과 호환성을 유지할 수 있는 이점 이 있다.

Claims (4)

  1. 소스 노드, 중간 노드, 목적지 노드로 이루어진 이동적응망 시스템에서 라우팅을 수행하기 위한 이동적응망 라우팅 프로토콜의 경로 설정 방법에 있어서,
    상기 중간 노드에서 상기 소스 노드로부터 전송된 경로 요청 메시지를 수신하면, 소스에 대한 유효 경로 테이블 엔트리를 확인하여 유효 경로 테이블 엔트리가 존재하지 않는 경우 소스에 대한 경로 테이블 엔트리를 생성하고, 유효 경로 테이블 엔트리가 존재하는 경우 소스에 대한 경로 정보를 갱신하는 단계와;
    경로 테이블에서 목적지에 대한 유효 경로 테이블 엔트리의 존재 여부를 확인하여, 목적지에 대한 유효 경로 테이블 엔트리가 존재하지 않을 경우 경로 요청 메시지를 브로드캐스팅하고, 목적지에 대한 유효 경로 테이블 엔트리가 존재할 경우 경로 요청 메시지의 소스/목적지 정보와 해당 유효 경로 테이블 엔트리의 소스/목적지 정보를 대비하는 단계와;
    상기 소스/목적지 정보 대비 결과에 따라, 경로 요청 메시지의 소스/목적지 정보와 해당 유효 경로 테이블 엔트리의 소스/목적지 정보가 동일하지 않을 경우에는 경로 요청 메시지를 브로드캐스팅하고, 경로 요청 메시지의 소스/목적지 정보와 해당 유효 경로 테이블 엔트리의 소스/목적지 정보가 동일한 경우에는 소스에게 경로 응답 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 선택적 경로 캐시 방식을 적용한 이동적응망 라우팅 프로토콜의 경로 설정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 소스/목적지 정보를 대비하는 단계는, 경로 요청 메시지의 소스/목적지 정보와 해당 유효 경로 테이블 엔트리의 소스/목적지 정보가 동일한가를 대비하는 것을 특징으로 하는 선택적 경로 캐시 방식을 적용한 이동적응 망 라우팅 프로토콜의 경로 설정 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
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