KR100870471B1 - Method for performing address resolution protocol in source routing wireless ad-hoc network - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 소스 라우팅 무선 Ad-Hoc 통신망에서 ARP 수행 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 군용 무선 Ad-Hoc 네트워크 환경에서 ARP 수행의 신뢰성을 향상시키는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for performing ARP in a source routing wireless Ad-Hoc network, and more particularly, to a method for improving reliability of performing ARP in a military wireless Ad-Hoc network environment.
IP(Internet Protocol)는 OSI 7 Layer 모델에서 3계층에 해당하는 프로토콜이다. 이와 같은, IP를 근간으로 한 통신에서 송신측이 수신측에게 IP 패킷 데이터를 전송하기 위해서는 2계층에 해당하는 주소를 알아야만 한다.IP (Internet Protocol) is a protocol corresponding to three layers in the OSI 7 Layer model. In this IP-based communication, the sender must know an address corresponding to
이와 같이 2계층에 해당하는 주소를 알기 위해, 제안된 프로토콜 중 주소 결정 프로토콜(Address Resolution Protocol: 이하 'ARP'라 함)이 있다. 이와 같은 ARP는 유선인 LAN(Local Area Network)에서 이더넷(Ethernet) 기술에 주로 적용되는 방식으로서, 3계층에 해당하는 IP 주소를 통해 2계층의 주소를 알 수 있도록 변환시키는 프로토콜이다. 이와 같은 ARP의 방식은 다음과 같다.In order to know the addresses corresponding to the second layer, there is an address resolution protocol (hereinafter referred to as 'ARP') among the proposed protocols. The ARP is a method mainly applied to Ethernet technology in a wired LAN (Local Area Network), and is a protocol for converting an address of a second layer through an IP address corresponding to the third layer. The ARP scheme is as follows.
IP 패킷 데이터를 수신측으로 전송하기 전에, 송신측은 상기 수신측의 2계층 주소가 자신의 ARP 테이블 내에 존재하는지 확인한다. 자신의 테이블 내에 존재하지 않으면, 상기 송신측은 상기 수신측의 2계층 주소를 획득하기 위해 ARP 조회 패킷을 브로드캐스트하여, 동일한 LAN 상에 있는 모든 노드들에게 전송한다. Before sending the IP packet data to the receiving side, the transmitting side checks whether the
상기 ARP 조회 패킷을 수신한 각각의 노드는 자신의 IP 주소가 상기 ARP 조회 패킷 내의 목적지 IP 주소와 일치하는지의 여부를 확인하고, 일치하게 되면, ARP 응답 패킷에 자신의 2계층 주소를 포함시켜, 상기 송신측으로 전달한다. Each node receiving the ARP inquiry packet checks whether its IP address matches the destination IP address in the ARP inquiry packet, and if so, includes its
상기 송신측은 상기 ARP 응답 패킷을 수신하고, 상기 ARP 응답 패킷에 따라 자신의 ARP 테이블을 갱신한다. 그리고, 상기 수신측으로 IP 패킷을 전송한다.The transmitting side receives the ARP response packet and updates its ARP table according to the ARP response packet. Then, the IP packet is transmitted to the receiving side.
한편, 상기 송신측이 자신이 속한 네트워크의 외부에 있는 다른 노드로 IP 패킷 데이터를 전송하려 할 경우, 자신의 속한 LAN과 상기 외부 네트워크를 연결하는 라우터의 2 계층 주소가 자신의 ARP 테이블 내에 존재하는지 확인한다. 존재하지 않는 경우, 상기 송신측은 상기 라우터의 IP 주소를 이용하여 2계층 주소를 알기 위해, ARP 조회 패킷을 브로드캐스트하고, 상기 라우터는 ARP 응답 패킷에 자신의 2계층 주소를 포함시켜, 상기 송신측으로 전달한다.On the other hand, if the sender attempts to transmit IP packet data to another node outside of the network to which it belongs, whether the second layer address of the router that connects its own LAN and the external network exists in its ARP table. Check it. If not present, the sender broadcasts an ARP inquiry packet using the router's IP address to determine the
한편, 이와 같은 ARP는 군용 무선 통신에서도 사용되며, 특히 군용 AD-Hoc 통신 프로토콜인 MIL-STD-188-220에서도 권고되고 있다.On the other hand, such ARP is also used in military wireless communication, especially in military AD-Hoc communication protocol MIL-STD-188-220 is also recommended.
전술한 종래의 ARP는 유선 환경인 이더넷에서 적용되는 프로토콜로서, 무선 환경에 적용하기에는 무리가 있다. 특히, 무선 노드들이 수시로 이동하고, 그 구성(topology)이 변경되는 Ad-Hoc 네트워크의 경우, 불안정하고 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있다. 구체적으로, Ad-Hoc 네트워크서 제 1 노드가 제 2 노드와 제 3 노드와 직접 연결되어 있었으나, 이후 상기 제 3 노드가 이동되어 상기 제 1 노드와의 직접적인 연결이 단절되고, 상기 제 2 노드를 통해서만 상기 제 1 노드와 연결이 가능할 경우, 상기 제 1 노드는 이와 같은 토폴로지의 변경을 알 수 없기 때문에, 종래의 ARP는 적용될 수 없는 문제점이 있다. 또한, Ad-Hoc 네트워크에서 제 1 노드와 제 3 노드 간의 연결이 제 2 노드를 통해서 이루어지는 경우, 상기 제 1 노드가 종래 기술에 따라 ARP 조회 패킷을 브로드캐스트하더라도, 상기 제 2 노드만 상기 ARP 조회 패킷을 수신할 수 있을 뿐이고, 상기 제 3 노드는 상기 ARP 조회 패킷을 수신할 수 없는 문제점이 있다. The above-described conventional ARP is a protocol applied to Ethernet, which is a wired environment, and is difficult to apply to a wireless environment. In particular, in the case of an Ad-Hoc network in which wireless nodes move from time to time and its topology is changed, there is a problem of instability and inferior reliability. Specifically, in the Ad-Hoc network, the first node was directly connected to the second node and the third node, but since the third node is moved, the direct connection with the first node is disconnected, and the second node is disconnected. If the first node can be connected only through the first node, since the first node cannot know the change of the topology, the conventional ARP cannot be applied. In addition, when the connection between the first node and the third node in the Ad-Hoc network is made through the second node, even if the first node broadcasts an ARP inquiry packet according to the prior art, only the second node is the ARP inquiry. There is a problem that only the packet can be received and the third node cannot receive the ARP inquiry packet.
따라서, 본 발명의 목적은 Ad-hoc 네트워크에서와 같이 무선 노드들이 수시로 이동하여 그 구성이 변경되는 경우에도, 효과적으로 2계층 주소를 획득할 수 있도록 한다.Accordingly, an object of the present invention is to effectively obtain a two-layer address even when wireless nodes move from time to time, such as in an ad-hoc network, and their configuration is changed.
또한, 본 발명의 다른 목적은 군용 무선 Ad-Hoc 통신 프로토콜인 MIL-STD-188-220에 적용될 수 있도록 나은 안정성과 나은 신뢰성을 확보할 수 있도록 하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to ensure better stability and better reliability to be applied to MIL-STD-188-220, a military wireless Ad-Hoc communication protocol.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 토폴로지(topology) 테이블을 참조하는 단계와; 상기 토폴로지(topology) 테이블을 기반으로 하여, 중계 노드 및 각 경로의 종단 노드에 ARP 조회 패킷을 다중 전송(multicasting)하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 ARP 수행 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention comprises the steps of referencing a topology table; Based on the topology table, the ARP performing method comprising the step of multicasting the ARP inquiry packet to the relay node and the end node of each path (multicasting).
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 토폴로지 테이블을 참조하는 단계와; 상기 토폴로지 테이블을 기반으로, 경로 트리를 생성하는 단계와; 상기 경로 트리를 기반으로 하여, ARP 조회 패킷을 생성하는 단계와; 상기 경로 트리를 기반으로 하여, 상기 ARP 조회 패킷을 포함하는 프레임을 생성하는 단계와; 상기 프레임을 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 ARP 수행 방법을 제공한다.In addition, in order to achieve the above object, the present invention comprises the steps of referencing a topology table; Generating a path tree based on the topology table; Generating an ARP inquiry packet based on the path tree; Generating a frame including the ARP inquiry packet based on the path tree; It provides a method for performing ARP comprising the step of transmitting the frame.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 토폴로지(topology) 테이블을 참조하는 단계와; 상기 토폴로지 테이블을 기반으로, 경로 트리를 생성하는 단계와; 상기 경로 트리를 기반으로 하여, ARP 조회 패킷의 “목적지/중계 상태 바이트”란 및 “목적지/중계 주소”란에 중계 노드의 정보를 기입하는 단계와; 상기 경로 트리를 기반으로 하여, 상기 ARP 조회 패킷의 “목적지/중계 상태 바이트”란 및“목적지/중계 주소”란에 각 경로의 종단 노드들 중 적어도 하나의 종단 노드의 정보를 기입하는 단계와; 상기 ARP 조회 패킷의 제일 마지막 “목적지/중계 상태 바이트”란 및“목적지/중계 주소”란에 멀티캐스트 정보를 기입하는 단계와; 상기 ARP 조회 패킷을 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 ARP 수행 방 법을 제공한다.In addition, in order to achieve the above object, the present invention comprises the steps of referencing a topology table; Generating a path tree based on the topology table; Based on the route tree, writing information of the relay node in the “destination / relay status byte” column and the “destination / relay address” column of the ARP inquiry packet; Based on the path tree, writing information on at least one of end nodes of each path in the “destination / relay status byte” and “destination / relay address” fields of the ARP inquiry packet; Writing multicast information in the last " destination / relay status byte " and " destination / relay address " fields of the ARP inquiry packet; It provides an ARP performing method comprising the step of transmitting the ARP inquiry packet.
본 발명은 Ad-hoc 네트워크에서와 같이 무선 노드들이 수시로 이동하고, 그 구성(topology)이 변경되어 다중 홉이 되는 경우에도, 안정되고 신뢰성있게 ARP가 수행될 수 있도록 한다. The present invention enables ARP to be performed stably and reliably even when wireless nodes move from time to time, as in the ad-hoc network, and the topology is changed to be multi-hop.
또한, 본 발명은 군용 무선 통신에 있어서 보다 나은 안정성과 나은 신뢰성을 갖으면서 ARP를 수행할 수 있게 한다. In addition, the present invention makes it possible to perform ARP with better stability and better reliability in military wireless communication.
도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 실시예를 간략하게 설명하면 다음과 같다.Before describing with reference to the drawings, a brief description of an embodiment of the present invention.
본 발명은, 송신측이 ARP 조회 패킷(ARP request packet)을 브로드캐스트하지 않고, 자신의 토폴로지(topology) 테이블 정보를 참조하여, 토폴로지 테이블 상에 있는 모든 노드들 및 그 주위 노드들에게 멀티캐스팅(multicasting)한다. 이를 위해, 먼저 상기 송신측은 토폴로지 테이블을 참조하여, 중계 노드와 각 경로의 종단 수신 노드들 중 하나로 이루어진 경로 트리(Path Tree)를 생성한다. 그리고, 상기 경로 트리(Path Tree)를 참조하여, ARP 조회 패킷(ARP request packet) 인트라넷 헤더의 "목적지/중계 상태 바이트"란을 구성하고, 이어서 "목적지/중계 주소"란들을 구성하고, 인트라넷 헤더의 제일 마지막 "목적지/중계 주소"란에 Global Multicast 주소를 기입한다. 이때, 상기 송신측은 상기 ARP 조회 패킷의 인트라넷 헤더를 구성할 때 End-to-End ACK (ETE ACK)를 요구하지 않는다. 또한, 상기 송신 측은 상기 ARP 조회 패킷의 인트라넷 헤더를 구성하고 데이터 링크 계층으로 내려보낼 때, ARP 응답 Timeout 값을 설정한다.According to the present invention, the sender does not broadcast an ARP request packet, but refers to its topology table information and multicasts to all nodes on the topology table and neighboring nodes thereof. multicasting). To this end, the sender first generates a path tree composed of one of a relay node and end receiving nodes of each path by referring to a topology table. Then, referring to the path tree, a "destination / relay status byte" field of an ARP request packet intranet header is configured, and then "destination / relay address" fields are configured, and an intranet header Enter your Global Multicast address in the last “Destination / Relay Address” field. At this time, the sender does not require an end-to-end ACK (ETE ACK) when configuring the intranet header of the ARP inquiry packet. In addition, the sender configures an intranet header of the ARP inquiry packet and sets an ARP response timeout value when sending it down to the data link layer.
한편, 본 발명은 상기 송신측이 상기 ARP 조회 패킷이 포함되는 2계층의 프레임, 즉 데이터 링크 계층의 프레임을 구성할 때, 목적지 주소란에 1 홉 내의 중계 노드이면서 수신 노드들의 주소와, Global Multicast 주소를 기입하도록 한다. 이때, 상기 송신측은 상기 프레임을 구성할 때 1 홉 내의 중계 노드이면서 수신 노드들의 데이터 링크 응답을 요구한다.In the present invention, when the sender configures a
이와 같은 상기 ARP 조회 패킷을 수신한 각 노드는 상기 ARP 조회 패킷의 목적지 IP 주소가 자신의 IP 주소와 일치하는지 확인하고, 불일치한다면 상기 ARP 조회 패킷을 무시한다. 그러나, 일치한다면, 상기 ARP 조회 패킷의 인트라넷 헤더를 기반으로 하여 추출한 역 경로(Reverse Path)를 사용하여, 자신의 2 계층 주소, 즉 링크 계층 주소를 가진 ARP 응답 패킷을 상기 송신측에 전달한다.Each node receiving the ARP inquiry packet checks whether a destination IP address of the ARP inquiry packet matches its own IP address, and if not, ignores the ARP inquiry packet. However, if there is a match, an ARP response packet having its
이하, 본 발명에 따른 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명에 따른 ARP 수행 방법을 나타낸 흐름도이며, 도 2는 노드(A)가 가지고 있는 토폴로지 예시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 경로 Tree를 나타낸 예시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 ARP 조회 패킷의 인트라넷 헤더 구성을 나타낸 예시도이고, 도 5는 본 발명에 따라 ARP 조회 프레임이 전송되는 과정을 나타낸 예시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 ARP 응답 패킷의 인트라넷 헤더 구성을 나타낸 예시도이며, 도 7은 본 발명에 따라 ARP 응답 프레임이 전송되는 과정을 나타낸 예시도이다. 이하, 도 1을 설명하면서, 도 2, 도 3, 도 4, 도 5, 도 6 및 도 7을 함 께 참조하여 설명하기로 한다.1 is a flowchart illustrating a method of performing ARP according to the present invention, FIG. 2 is a diagram illustrating a topology of a node A, FIG. 3 is a diagram illustrating a path tree according to the present invention, and FIG. 4 is a diagram of the present invention. 5 is an exemplary diagram illustrating an intranet header configuration of an ARP inquiry packet according to the present invention, FIG. 5 is an exemplary diagram illustrating a process of transmitting an ARP inquiry frame according to the present invention, and FIG. 6 is an intranet header configuration of an ARP response packet according to the present invention. FIG. 7 is an exemplary diagram illustrating a process of transmitting an ARP response frame according to the present invention. Hereinafter, with reference to FIG. 1, FIGS. 2, 3, 4, 5, 6, and 7 will be described with reference.
도 2를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 송신 노드 A는 1홉 및 다중 홉 관계에 있는 여러 주변 노드들로 이루어진 토폴로지 정보를 가지고 있으며, 점선으로 표시된 원은 1홉의 범위를 나타낸다. 그리고 표 1은 노드 A가 가지고 있는 토폴로지 정보에 포함된 각 노드의 링크 계층 주소를 보여주고 있다.As can be seen with reference to Figure 2, the transmitting node A has a topology information consisting of a number of peripheral nodes in a 1-hop and multi-hop relationship, the circle indicated by a dotted line represents a range of 1 hop. Table 1 shows the link layer addresses of each node included in the topology information of node A.
도 2에서 A 노드가 IP 주소를 알고 있는 특정 노드에게 IP 데이터를 송신하고자 하는 경우를 고려해 보면, 상기 A 노드는 상기 특정 노드의 IP 주소만을 알고 있으며, 상기 IP 주소에 대응하는 2계층 주소, 즉 링크 계층의 주소를 알지 못하여, 즉 상기 A 노드의 ARP 테이블에는 상기 특정 IP 주소에 대응하는 링크 계층 주소가 기입되어 있지 않은 것으로 가정한다.Considering a case in which node A wants to transmit IP data to a specific node that knows an IP address in FIG. 2, the node A knows only the IP address of the specific node, that is, a
따라서, 본 발명은 상기 A 노드가 상기 특정 IP 주소에 대응하는 2계층 주소를 알기 위해 ARP 조회 패킷을 구성할 때, 자신의 토폴로지 테이블을 검색하여 테이블에 등록된 모든 노드들뿐만 아니라, 그 주위에 있는 노드들에게 과다한 트래픽을 유발하지 않으면서 상기 ARP 조회 패킷이 전달될 수 있도록 한다.Therefore, when the A node constructs an ARP lookup packet to know the
보다 구체적으로 도 1을 참조하여 설명하면, 상기 A 노드는 자신의 토폴로지 테이블 정보를 참조하여(S111), 경로 트리(Path Tree)를 생성한다(S112). 구체적으로, 도 3을 통해 알 수 있는 바와 같이, 상기 A 노드는 자신의 토폴로지 테이블 정보를 참조하여(S111), 중계 노드(C 노드, E 노드, G 노드, L 노드)와 각 경로의 종단 수신 노드들(N 노드, H 노드, M 노드, B 노드) 중 하나를 선택(예컨대, H 노드, B 노드를 선택)하여, 경로 트리(예컨대, A 노드→C 노드→E 노드→G 노드→H 노드, A 노드→L 노드→B 노드)를 생성한다(S112).More specifically, referring to FIG. 1, the node A refers to its topology table information (S111) and generates a path tree (S112). Specifically, as can be seen through Figure 3, the node A refers to its topology table information (S111), the terminal node (C node, E node, G node, L node) and the termination reception of each path Select one of the nodes (N node, H node, M node, B node) (e.g., select H node, B node) and select the path tree (e.g. A node → C node → E node → G node → H). A node, an A node → L node → B node) is generated (S112).
이어서, 상기 A 노드는 상기 경로 Tree에 기반하여, 상기 ARP 조회 패킷의 인트라넷 헤더를 구성한다(S120). 구체적으로, 상기 경로 트리를 참조하여 ARP 조회 패킷의 "목적지/중계 상태 바이트(DESTINATION/RELAY STATUS BYTE)"란을 작성하고(S121), 상기 경로 트리를 참조하여 상기 ARP 조회 패킷의 "목적지/중계 주소"란을 작성한다(S122). 이어서, 상기 ARP 조회 패킷의 "목적지/중계 주소"란의 제일 마지막에 Global Multicast 주소를 기입한다. 예를 들면, 상기 A 노드는 상기 ARP 조회 패킷의 인트라넷 헤더를 구성할 때, 도 4를 통해 알 수 있는 바와 같이 상기 경로 Tree에서 먼저 A 노드→L 노드→B 노드의 경로를 참조하여, “발신자 주소”란에 A 노드의 링크 주소를 기입하고, "목적지/중계 상태 바이트 1"란과 "목적지/중계 주소 1"란에 L 노드의 정보를 기입하고, "목적지/중계 상태 바이트 2"란과, "목적지/중계 주소 2"란에 B 노드의 정보를 기입한다. 그 다음, 도 4를 통해 알 수 있는 바와 같이 A 노드→C 노드→E 노드→G 노드→H 노드 경로를 고려하여, "목적지/중계 상태 바이트 3"란과 "목적지/중계 주소 3"란에 C 노드의 정보를 기입하고, 그리고 "목적지/중계 상태 바이트 4"란과 "목적지/중계 주소 4"란에 E 노드의 정보를 기입한다. 그리고, "목적지/중계 상태 바이트 5"란과 "목적지/중계 주소 5"란에 G 노드의 정보를 기입하고, "목적지/중계 상태 바이트 6"란과 "목적지/중계 주소 6"란에 H 노드의 정보를 기입한다. 그리고, 도 4를 통해 알 수 있는 바와 같이 제일 마지막 "목적지/중계 상태 바이트 7"란과, "목적지/중계 주소 7"란에 Global Multicast 주소 정보를 기입한다. Subsequently, the node A configures an intranet header of the ARP inquiry packet based on the path tree (S120). Specifically, a "DESTINATION / RELAY STATUS BYTE" column of the ARP inquiry packet is created with reference to the route tree (S121), and the "destination / relay of the ARP inquiry packet is referred to with reference to the route tree. An address "column is created (S122). Subsequently, the Global Multicast address is written at the end of the "Destination / Relay Address" column of the ARP inquiry packet. For example, when the node A configures the intranet header of the ARP inquiry packet, as shown in FIG. 4, the node A refers to the path of the node A → L node → B node in the path tree first, Enter the link address of node A in the "Address" column, enter the L node information in the "Destination /
이와 같이, 상기 A 노드가 상기 ARP 조회 패킷의 인트라넷 헤더를 구성 할 때 3 계층의 End-to-End ACK(ETE ACK)를 요구하지 않을 수 있으며, 이를 통해 상기 중계 노드 및 종단 노드들에 대해서는 네트워크에 과다한 트래픽을 발생시키지 않을 수 있다. 그리고, 상기 A 노드는 상기 ARP 조회 패킷에 대한 ARP 응답 패킷의 Timeout 값을 설정할 수 있다. 이때, 상기 Timeout 값은 상기 A 노드의 토폴로지 테이블에 등록된 노드들 중 최대 홉 수를 기준으로 ETE ACK Timer를 설정하는 방법을 따른다. 상기 A 노드가 상기 Timeout 시간 내에 상기 ARP 조회 패킷에 대한 ARP 응답 패킷을 수신하지 못할 경우, 상기 ARP 조회 패킷을 재전송하게 된다.As such, when the node A configures the intranet header of the ARP inquiry packet, the node A may not require a 3-layer end-to-end ACK (ETE ACK), and thus, the relay node and the end nodes may May not generate excessive traffic. The A node may set a timeout value of an ARP response packet with respect to the ARP inquiry packet. In this case, the timeout value is based on a method of setting an ETE ACK timer based on the maximum number of hops among nodes registered in the topology table of the A node. If the node A does not receive an ARP response packet for the ARP inquiry packet within the timeout time, the node A retransmits the ARP inquiry packet.
이상과 같이 상기 ARP 조회 패킷의 인트라넷 헤더 구성이 완료되면, 상기 A 노드는 상기 ARP 조회 패킷을 2계층, 즉 데이터 링크 계층으로 내려보내, 2계층의 프레임, 즉 데이터 링크 프레임을 구성한다(S130). 구체적으로, 상기 A 노드는 상기 데이터 링크 프레임을 구성할 때, 상기 데이터 링크 프레임의 목적지 주소란에 1홉 이웃한 중계 노드(C 노드와 L 노드)의 2계층 주소를 기입한다(S131). 그리고, 상기 A 노드는 상기 데이터 링크 프레임의 목적지 주소란에 Global Multicast 주소를 기입한다(S132). 이때, 상기 A 노드는 상기 데이터 링크 프레임을 구성할 때, 1홉 이웃한 중계 노드로부터 데이터 링크 계층의 응답을 요구할 수 있도록 한다.As described above, when the intranet header configuration of the ARP inquiry packet is completed, the node A sends down the ARP inquiry packet to the second layer, that is, the data link layer, and configures the second layer frame, that is, the data link frame (S130). . Specifically, when the node A configures the data link frame, the node A writes two-layer addresses of relay nodes (C node and L node) that are neighboring one hop in the destination address column of the data link frame (S131). The node A writes a global multicast address in the destination address column of the data link frame (S132). In this case, when the node A configures the data link frame, the node A may request a response of the data link layer from a relay node neighboring one hop.
상기 프레임의 구성이 완료되면, 상기 A 노드는 상기 프레임을 송신한다(S140).When the configuration of the frame is completed, the node A transmits the frame (S140).
이와 같이 구성된 상기 프레임은 도 5를 통해 알 수 있는 바와 같이 소스 라우팅 중계 방식에 의해 A 노드의 토폴로지 테이블에 등록된 모든 노드들뿐만 아니라 물음표(?)로 표기된 그 주위에 있는 토폴로지 테이블에 등록되지 않은 노드들에게도 전달될 수 있다. 도시된 실선 화살표는 상기 A 노드가 송신한 ARP 조회 프레임의 이동 경로를 나타낸다. The frame configured as described above is not registered in the topology table around it marked with a question mark (?) As well as all nodes registered in the topology table of node A by the source routing relay method as shown in FIG. 5. It can also be passed to nodes. The solid arrow shown indicates the movement path of the ARP inquiry frame transmitted by the A node.
이와 같은 상기 ARP 조회 프레임이 중계되는 과정을 좀 더 설명하면, 다음과 같다. 예를 들어, 도 5의 G 노드와 L 노드가 상기 ARP 조회 프레임을 수신하고, 자신이 ARP 응답 프레임을 송신할 노드가 아니라면 데이터 링크 계층에서 데이터 링크 프레임을 새로 구성하여 다른 노드로 상기 ARP 조회 프레임을 중계하게 하는데, 이때 상기 프레임의 목적지 주소에는 H 노드와 B 노드의 주소가 기입되고, 또한 Global Multicast 주소가 기입된다. 이때, 상기 데이터 링크 프레임을 구성할 때, 수신 노드인 H 노드와 B 노드로부터 데이터 링크 계층의 응답을 요구할 수 있도록 설정한다.The process of relaying the ARP inquiry frame as described above will be described in more detail as follows. For example, if the G and L nodes of FIG. 5 receive the ARP inquiry frame and are not the node to which the ARP response frame is to be transmitted, the ARP inquiry frame is newly configured by constructing a data link frame in the data link layer. In this case, the addresses of the H and B nodes are written in the destination address of the frame, and the Global Multicast address is also written. At this time, when configuring the data link frame, it is set to request the response of the data link layer from the node H and the node B.
이와 같은 방식으로, 상기 ARP 조회 프레임을 송신하게 되면, 상기 A 노드의 토폴로지 테이블에 등록된 모든 노드들뿐만 아니라 그 주위의 토폴로지 테이블에 등록되지 않은 노드들까지도 상기 ARP 조회 프레임을 수신할 수 있어, ARP 수행 과정에 참여할 수 있게 된다. 또한, 데이터 링크 계층에서 데이터 링크 응답을 요구하기 때문에, 1홉 내에서 ARP 조회 프레임이 전달 실패되더라도, 재전송을 실시하여 신뢰성을 향상시킬 수 있다.In this manner, when the ARP inquiry frame is transmitted, not only all nodes registered in the topology table of the node A, but also nodes not registered in the topology table around it, may receive the ARP inquiry frame. Participate in the ARP process. In addition, since a data link response is required at the data link layer, even if the ARP inquiry frame fails to be delivered within one hop, retransmission can be performed to improve reliability.
한편, 상기 ARP 조회 프레임을 수신한 각 노드는 상기 ARP 조회 패킷의 목적지 IP 주소와 자신의 IP 주소가 일치하지 않으면, 상기 수신된 ARP 조회 프레임을 무시한다. 여기에서는 상기 A 노드가 송신한 상기 ARP 조회 패킷의 목적지 IP 주소가 N 노드의 IP 주소와 일치하는 것으로 가정하였다. 따라서, 상기 N 노드는 상기 수신한 ARP 조회 패킷의 인트라넷 헤더 정보를 기반으로 하여 역 경로(Reverse Path)를 추출하고, 상기 역 경로를 사용하여 자신의 2 계층 주소를 포함한 ARP 응답을 상기 A 노드에게 송신한다(S150, S160).Meanwhile, each node that receives the ARP inquiry frame ignores the received ARP inquiry frame if the destination IP address of the ARP inquiry packet does not match its own IP address. Here, it is assumed that the destination IP address of the ARP inquiry packet transmitted by the node A matches the IP address of the N node. Accordingly, the N node extracts a reverse path based on the intranet header information of the received ARP inquiry packet, and uses the reverse path to send an ARP response including its own two layer address to the A node. Transmit (S150, S160).
구체적으로 설명하면, 상기 N 노드는 상기 A 노드로부터 수신한 상기 ARP 조회 패킷의 인트라넷 헤더로부터 추출한 역 경로 정보(N 노드→G 노드→E 노드→C 노드→A 노드)에 기반하여, 상기 ARP 응답 패킷의 인트라넷 헤더 구성을 완료하고(S151), 상기 N 노드는 상기 ARP 응답 패킷을 2계층, 즉 데이터 링크 계층으로 내려보내 2계층의 프레임, 즉 데이터 링크 프레임을 구성한다(S152). 더욱 구체적으로, 상기 N 노드는 상기 ARP 응답 패킷의 인트라넷 헤더를 구성할 때, 도 6을 통해 알 수 있는 바와 같이, 상기 역 경로 정보(N 노드→G 노드→E 노드→C 노드→A 노드)를 고려하여, "발신자 주소"란에 N 노드의 링크 주소를 기입하고, "목적지/중계 상태 바이트 1"란 및 "목적지/중계 주소 1"란에 G 노드의 정보를 기입하고, "목적지/중계 상태 바이트 2"란과 "목적지/중계 주소 2"란에 E 노드의 정보를 기입하고, "목적지/중계 상태 바이트 3"란과 "목적지/중계 주소 3"란에 C 노드의 정보를 기입하고, "목적지/중계 상태 바이트 4"란과 "목적지/중계 주소 4"란에 A 노드의 정보를 기입하여, 상기 ARP 응답 패킷의 인트라넷 헤더 구성을 완성한다(S151). Specifically, the N-node responds to the ARP response based on reverse path information (N node-> G node-> E node-> C node-> A node) extracted from the intranet header of the ARP inquiry packet received from the A node. After completing the intranet header configuration of the packet (S151), the N-node sends the ARP response packet down to the second layer, that is, the data link layer, to form a second layer frame, that is, the data link frame (S152). More specifically, when the N node configures the intranet header of the ARP response packet, as shown in FIG. 6, the reverse path information (N node-> G node-> E node-> C node-> A node) In consideration of this, enter the link address of the N node in the "sender address" field, the information of the G node in the "destination /
이렇게 상기 ARP 응답 패킷의 인트라넷 헤더 구성이 완료되면, 상기 N 노드는 상기 ARP 응답 패킷을 데이터 링크 계층으로 내려보내, 데이터 링크 프레임을 구성하게 되는데, 상기 데이터 링크 프레임의 목적지 주소란에 1홉 이웃한 중계 노드(G 노드)의 2계층 주소가 포함되도록 한다(S152).When the intranet header configuration of the ARP response packet is completed, the N node sends the ARP response packet down to the data link layer to form a data link frame, which is one-hop neighbor to the destination address field of the data link frame. The
이때, 상기 N 노드는 상기 데이터 링크 프레임을 구성할 때, 1홉 이웃한 중계 노드로부터 데이터 링크 계층의 응답을 요구하도록 하여, 1홉 내에서 상기 ARP 응답 프레임이 전송 실패되는 경우, 이를 곧바로 인지할 수 있고, 이를 통해 재전송을 가능하게 함으로써, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.In this case, when the N node configures the data link frame, the N node requests a response of the data link layer from a neighboring node that is one hop, and if the ARP response frame fails to transmit within one hop, it is immediately recognized. In this way, by enabling retransmission, reliability can be improved.
상기 프레임의 구성이 완료되면, 상기 N 노드는 상기 프레임을 송신한다(S160). 이렇게 상기 N 노드로부터 송신된 상기 ARP 응답 프레임은 도 7을 통해 알 수 있는 바와 같이 소스 라우팅 중계 방식에 의해 상기 A 노드로 전달된다. 여기서 도시된 점선 화살표는 상기 N 노드가 송신한 ARP 응답 프레임의 이동 경로를 나타내고, 실선 화살표는 상기 ARP 응답 프레임에 대한 데이터 링크 응답을 나타낸다. When the configuration of the frame is completed, the N node transmits the frame (S160). The ARP response frame transmitted from the N node is transmitted to the A node by the source routing relay method as shown in FIG. 7. Here, the dotted line arrows indicate the movement path of the ARP response frame transmitted by the N node, and the solid arrows indicate the data link response to the ARP response frame.
한편, 상기 A 노드는 상기 N 노드로부터 상기 ARP 응답 프레임을 수신하면, 상기 N 노드의 2 계층 주소를 자신의 ARP 테이블에 갱신시킨 다음, IP 데이터를 상기 N 노드에 송신한다.On the other hand, when the node A receives the ARP response frame from the node N, it updates the
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니므로, 본 발명은 본 발명의 사상 및 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있다.In the above description of the preferred embodiments of the present invention by way of example, the scope of the present invention is not limited only to these specific embodiments, the present invention is in various forms within the scope of the spirit and claims of the present invention Can be modified, changed, or improved.
도 1은 본 발명에 따른 ARP 수행 방법을 나타낸 흐름도이다. 1 is a flowchart illustrating a method of performing ARP according to the present invention.
도 2는 노드(A)가 가지고 있는 토폴로지 예시도이다.2 is a diagram illustrating a topology of the node A. FIG.
도 3은 본 발명에 따른 경로 트리를 나타낸 예시도이다.3 is an exemplary view showing a path tree according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 ARP 조회 패킷의 인트라넷 헤더 구성을 나타낸 예시도이다.4 is an exemplary diagram illustrating an intranet header configuration of an ARP inquiry packet according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따라 ARP 조회 프레임이 전송되는 과정을 나타낸 예시도이다.5 is an exemplary diagram illustrating a process of transmitting an ARP inquiry frame according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 ARP 응답 패킷의 인트라넷 헤더 구성을 나타낸 예시도이다.6 is an exemplary diagram illustrating an intranet header configuration of an ARP response packet according to the present invention.
도 7은 본 발명에 따라 ARP 응답 프레임이 전송되는 과정을 나타낸 예시도이다.7 is an exemplary view illustrating a process of transmitting an ARP response frame according to the present invention.
Claims (19)
Priority Applications (1)
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KR1020080019765A KR100870471B1 (en) | 2008-03-03 | 2008-03-03 | Method for performing address resolution protocol in source routing wireless ad-hoc network |
Applications Claiming Priority (1)
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2008
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Patent Citations (1)
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Non-Patent Citations (1)
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Journal of communications and networks, v.7 no.4 , 2005. 12., pp.525-536, "A Duplicate Address Resolution Protocol in Mobile Ad Hoc Networks"* |
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