KR100895621B1

KR100895621B1 - 무선 이동 Ａｄ－Ｈｏｃ 네트워크에서의 토폴로지 관리방법

Info

Publication number: KR100895621B1
Application number: KR1020080028477A
Authority: KR
Inventors: 백인철; 유지상; 강홍구; 김도종
Original assignee: 국방과학연구소
Priority date: 2008-03-27
Filing date: 2008-03-27
Publication date: 2009-05-06

Abstract

본 발명은 무선 이동 네트워크에서 토폴로지 정보를 관리하는 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 Ad-Hoc 네트워크와 같은 무선 이동 네트워크에서 패킷 전달 경로를 설정하는데 사용되는 토폴로지 정보를 신뢰성 있게 관리하는 방법에 관한 것으로, 본 발명은 토폴로지 갱신 패킷에만 의존하지 않고, 이웃한 노드들로부터 수신되는 모든 패킷의 헤더를 판독함으로써, 경로 정보를 검출하고, 그 경로 정보로부터 자신의 토폴로지 정보를 갱신할 수 있도록 한다. 또한, 본 발명은 토폴로지 정보의 각 링크에 대한 신뢰도를 부여함으로써, 패킷 전송 경로 설정시에 신뢰도 높은 링크를 우선적으로 선택할 수 있도록 하여 패킷의 전송 성공률을 높인다.

Description

무선 이동 Ａｄ－Ｈｏｃ 네트워크에서의 토폴로지 관리 방법{METHOD FOR MANAGING TOPOLOGY IN WIRELESS MOBILE AD-HOC NETWORKS}

본 발명은 무선 이동 네트워크에서 토폴로지 정보를 관리하는 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 Ad-Hoc 네트워크와 같은 무선 이동 네트워크에서 토폴로지 정보를 신뢰성 있게 관리하는 방법에 관한 것이다.

무선 이동 네트워크, 특히나 Ad-Hoc 네트워크와 같이 노드들이 매우 짧은 시기에 수시로 이동하는 환경에서, 송신 노드가 데이터를 목적지 노드로 전송하기 위해서는, 우선 상기 송신 노드는 직/간접적으로 패킷 전송이 가능한 노드들과 그들 간에 존재하는 연결 관계를 알아야 한다. 다시 말해서, 상기 송신 노드는 네트워크의 토폴로지, 각 노드들이 분포되어 있는 형태, 링크 연결 관계, 구조를 알아야 한다. 이와 같은 연결 관계를 획득함으로써, 상기 송신 노드는 상기 목적지 노드로 직접 데이터 패킷을 전송할 수 없을 때에도, 중간에 위치한 노드를 통한 중계 기능을 이용하여, 다중 홉(Multi-hop)으로 데이터 패킷을 전송할 수 있다.

이를 위해, 종래에는 네트워크 내의 노드들이 상호 이웃한 위치에 있는 노드들에게 토폴로지 갱신 패킷을 전송함으로써, 각자의 토폴로지 정보를 교환하였다. 즉, 토폴로지 갱신 패킷을 수신함으로써, 연결 관계를 표시하는 그래프(Graph), 트리(Tree), 또는 테이블(Table) 형식의 데이터 구조로써 토폴로지 정보를 구축한다. 이와 같은 방식은 군용 무선 통신에서도 사용되며, 특히 군용 무선 통신에 대한 MIL-STD-188-220 표준에서도 규정되어 있다.

이와 같이 구축된 토폴로지 정보를 이용하여, 송신 노드는 목적지 노드와의 가장 좋은(짧은) 경로를 계산하고, 소스라우팅 방식의 경우 그 계산된 경로를 데이터 패킷의 헤더에 기록한 후, 전송을 개시한다. 이와 같은 방식으로 일단 데이터 패킷이 전송되면, 상기 데이터 패킷의 헤더에 기록된 경로 정보에 따라 상기 목적지 노드까지 전달된다.

그러나, 상기 구축된 토폴로지 정보가 네트워크의 실제 토폴로지와 상이할 경우, 상기 데이터 패킷은 전송 실패로 끝나게 된다.

한편, 무선 이동 네트워크에서 노드들이 이동되어, 더 좋은 경로가 존재하더라도, 이러한 사항이 상기 토폴로지 정보에 반영되어 있지 않다면, 데이터 패킷의 전송이 우회경로를 통해 전달될 수 있다. 이는 데이터 패킷의 시간 지연을 초래하고, 결국 네트워크의 과부하를 야기한다.

다른 한편, 이와 같은 링크의 변경을 통지하여 반영하기 위해서, 상기 토폴로지 갱신 패킷을 전송하더라도, 상기 토폴로지 갱신 패킷은 일제히 네트워크 전체로 전파되는 것이 아니라, 이웃 노드를 통하여, 일정 전송 주기(MIN_UPDATE_PER)에 맞추어 순차적 및 단속적으로 전파되기 때문에, 신속한 토폴로지 정보의 갱신이 이루어지지 않는다. 이와 같은 문제는 네트워크 내에 노드가 분포하는 범위가 넓으면 넓을수록, 토폴로지 정보가 네트워크 전체에 알려지기까지의 소요 시간이 길어지게 된다. 또한, 노드들이 매우 빈번히 이동하는 환경에서는, 노드들 간의 연결이 수시로 변화되어, 링크의 구성이 변경될 수 있으므로, 상기 토폴로지 갱신 패킷에만 의존하여서는 변화된 토폴로지 정보를 빠른 시간 내에 획득하기 어렵다. 이러한 문제는 결국 데이터 패킷의 전송 신뢰성을 떨어뜨리게 되고, 그로 인해 데이터 패킷의 전송 실패와 재전송을 야기시킴으로써, 네트워크의 과부하를 초래한다.

또한 한편, 상기 토폴로지 갱신 패킷은 점진적이고 산발적으로 네트워크 내에서 전달되기 때문에, 어떤 한 노드의 관점에서 볼 때 전체 네트워크에 대한 토폴로지 정보가 한꺼번에 최신화되지 않으므로 네트워크 내의 모든 노드들에 대한 최신의 토폴로지 정보를 갖지 못하게 된다. 이는 결국, 잘못되어 있거나 최신화되지 못한 토폴로지 정보의 교환을 초래하고, 각 노드는 토폴로지 정보의 어느 부분이 더 최신의 것인지 구별할 수 없는 문제점을 초래한다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 소스 라우팅 방식을 적용하는 모든 네트워크에서의 최신의 토폴로지 정보를 빠른 시간 내에 획득할 수 있게 하는 것을 목적으로 한다.

또한. 본 발명은 토폴로지 정보의 어느 부분이 더 최신의 것인지 구별할 수 있도록 하여, 가장 최근에 갱신되어 신뢰성이 높은 링크들을 우선적으로 선택하여 데이터 패킷을 전송할 수 있게 하는 것을 목적으로 한다.

삭제

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 토폴로지 갱신 패킷에만 한정하지 않고, 소스 라우팅 방식에서의 이웃한 노드들로부터 수신되는 모든 패킷의 헤더를 판독함으로써, 경로 정보를 검출하고, 그 경로 정보로부터 자신의 토폴로지 정보를 갱신할 수 있도록 한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 토폴로지 정보의 각 링크에 대해 갱신 후부터의 경과 시간에 따른 신뢰도를 부여하고 차등있게 관리함으로써, 어느 링크 정보가 더 최신의 것인지를 구별할 수 있게 한다.

그리고, 전술한 신뢰도를 참조함으로써, 가장 최근에 갱신되어 신뢰도가 더 높은 링크를 우선적으로 선택하여 데이터 패킷을 전송할 수 있게 한다.

구체적으로, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 네트워크 내의 노드들 간에 송수신되는 모든 패킷들에 대해, 패킷의 목적지 주소가 자신의 주소와 일치하지 않을지라도, 상기 패킷을 정상적으로 수신하는 단계와; 상기 패킷의 헤더를 판독하여, 상기 패킷이 전달되어 온 전체 경로를 검출하는 단계와; 상기 검출된 패킷 전달 경로에 따라 기 저장된 토폴로지 정보를 갱신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 토폴로지 관리 방법을 제공한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 네트워크 내의 노드들 간에 송수신되는 모든 패킷들에 대해, 패킷의 목적지 주소가 자신의 주소와 일치하지 않을지라도, 상기 패킷을 정상적으로 수신하는 단계와; 상기 패킷의 헤더를 판독하여, 상기 패킷이 전달되어 온 전체 경로를 검출하는 단계와; 상기 검출된 패킷 전달 경로에 따라 기 저장된 토폴로지 정보를 갱신하는 단계와; 상기 검출된 패킷 전달 경로로부터 파악되는 각 링크의 신뢰도를 가장 높은 값으로 설정하는 단계와; 이웃 노드로 토폴로지 갱신 패킷을 전송하려 하는 경우, 기 저장된 토폴로지 정보를 기반으로 토폴로지 정보 내의 모든 노드 각각에 대하여, 각 노드까지 이르는 가능한 모든 경로들 중 상기 토폴로지 정보에 따라 가장 높은 신뢰도를 가지면서 홉 수가 가장 적은 경로를 선택하여 그 경로를 구성하는 링크들을 모두 포함하는 토폴로지 갱신 데이터부를 구성하고, 상기 구성된 토폴로지 갱신 데이터부를 토폴로지 갱신 패킷에 포함하여 전송하는 단계와; 토폴로지 갱신 패킷을 수신하였을 경우, 기 저장된 토폴로지 정보의 링크 신뢰도와 상기 토폴로지 갱신 패킷에 포함되어 있는 링크 신뢰도를 비교하여 신뢰도가 더 높은 값으로 새로운 링크 신뢰도를 설정하는 단계와; 상기 토폴로지 정보에 존재하는 모든 링크들의 신뢰도를 일정 시간 경과시 마다 한 등급씩 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 토폴로지 관리 방법을 제공한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 목적지 노드로 데이터 패킷을 전송하려 하는 경우, 기 저장된 토폴로지 정보를 기반으로 상기 목적지 노드까지의 가능한 모든 경로들을 연산하는 단계와; 상기 연산된 가능한 모든 경로들 중 상기 토폴로지 정보에 따라 가장 높은 신뢰도를 가지면서 홉 수가 가장 적은 경로를 선택하는 단계와; 상기 선택된 경로를 통해 상기 목적지 노드로 데이터 패킷을 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 패킷 전송 방법을 제공한다.

본 발명은 패킷을 수신할 때마다 토폴로지 정보를 최신으로 유지할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명은 토폴로지 정보의 각 링크에 대한 신뢰도를 부여하고 차등있게 관리함으로써, 데이터 전송의 성공률을 높이는 것을 특징으로 한다.

도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 실시예를 간략하게 설명하면 다음과 같다.

일반적으로, Ad-Hoc 네트워크에서는 송신 노드가 전송한 패킷은 하나 이상의 여러 홉을 거쳐서 목적지 노드에 도달하게 된다. 최초 송신 노드(Orginator)에서 패킷의 전송 경로를 결정하게 되는 소스 라우팅 방식에서는 결국 어떤 목적지 노드까지 무사히 잘 도착한 패킷은 그 패킷의 헤더에 기술되어 있는 경로 정보에 의존하여, 최초 송신 노드로부터 중계 노드를 거쳐 최종 목적지 노드까지 성공적으로 전달되어 온 것으로 볼 수 있으므로, 그 패킷의 헤더에 기술되어 있는 전송 경로 정보는 최신의 토폴로지 정보에 해당하게 된다.

따라서, 본 발명의 제 1 실시예는 토폴로지 갱신 패킷에만 한정하지 않고, 이웃한 노드들로부터 수신되는 패킷에 포함되어 있는 경로 정보로부터 노드들 간의 링크 연결성 정보를 획득하여, 자신이 보유하고 있는 토폴로지 정보를 최신화할 수 있도록 한다.

한편, 본 발명의 제 2 실시예는 토폴로지 정보를 구성하고 있는 각 링크들에 대해 갱신 후부터의 경과 시간에 따른 신뢰도를 부여하여 차등있게 관리할 수 있도록 하여, 토폴로지 정보 상의 어떤 목적지 노드까지의 전송 경로 설정시 최근에 갱신되어 신뢰성이 가장 높은 링크들을 우선적으로 선택하여 전송 실패의 가능성을 줄일 수 있게 한다.

삭제

이하에서는, 본 발명에 따른 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 노드 A의 관점에서 본 무선 네트워크 환경을 나타낸 예시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 무선 네트워크 환경을 트리 구조로 나타낸 예시도이다.

먼저 A 노드가 도 1에서와 같은 무선 네트워크 환경하에 있다고 가정하면, 상기 노드 A는 도2와 같은 트리 형식의 토폴로지 정보를 구축하고 있다. 이때, 상기 토폴로지 정보를 테이블 형태로 나타내면, 표 1과 같다.

Node Address	Node Predecessor	Hops	Cost	NR	Quiet
B	A	1	1	0	0
C	A	1	1	0	0
D	A	1	1	0	0
E	B	2	1	0	0
D	C	2	1	0	0
E	C	2	1	0	0
F	D	2	1	0	0
G	D	2	1	0	0
H	E	3	1	0	0
F	D	3	1	0	0
G	D	3	1	0	0
G	F	3	1	0	0
H	F	3	1	0	0
G	F	4	1	0	0
H	F	4	1	0	0

한편, 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 방법을 나타낸 흐름도이며, 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따라 패킷 전달 경로의 검출에 사용되는 일반적인 패킷의 헤더 구조를 나타낸 예시도이고, 도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 패킷 전달 경로의 검출을 나타낸 예시도이다.

도 3을 참조하여 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 제 1 실시예는 이웃 노드로부터 수신되는 일반적인 패킷을 통해 토폴로지 정보를 갱신하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로 먼저, 이웃 노드로부터 모든 데이터 링크 프레임을 수신한다(S110). 그러면, 2계층, 예컨대 데이터 링크 계층은 상기 프레임에 기록된 목적지 주소에 자신의 주소가 기재되어 있지 않더라도, 상기 프레임을 3계층의 패킷으로 디캡슐화하고, 상기 프레임에 기재된 발신자 주소와 함께 디캡슐화한 상기 패킷을 3계층으로 전달한다.

상기 3계층은 상기 2계층으로부터 전달받은 데이터 링크 프레임의 발신자를 자신의 1 홉 이웃으로 간주한다. 또한 상기 2계층으로부터 전달받은 패킷의 헤더를 판독하여, 그 패킷이 전달되어 온 전체 경로를 검출한다. 구체적으로 상기 3계층은 예를 들어 도 4에 도시된 바와 같은 패킷의 헤더를 판독하여, 최초 송신 노드(Originator)로부터 자신에게 이르는 일련의 패킷 전달 경로 정보를 검출한다. 이때, 노드 A가 상기 수신된 패킷의 목적지 또는 중계 노드들 중의 하나로서 하기의 표 2에서와 같이 패킷의 헤더에 상기 노드 A의 주소가 기입되어 있다면, 도 5(a)와 같이 패킷이 전달되는 경로는 E->F->B->A->D와 B->C 이고, 노드 A에서 검출한 패킷 전달 경로는 E->F->B->A 일 수 있다. 그러나, 상기 노드 A가 상기 수신된 패킷의 목적지 노드도 중계 노드도 아니라면 도 5(b)와 같이 패킷이 전달되는 경로는 E->F->B->C 이지만, 노드 B가 노드 C로 중계 전송하는 패킷을 노드 A가 수신(감청)하게 되고, 상기의 경우와 마찬가지로 노드 A에서 검출한 패킷 전달 경로는 E->F->B->A 일 수 있다. 즉, 노드 A가 수신된 패킷의 목적지 또는 중계자인 지의 여부에 상관없이 동일한 패킷 전달 경로를 검출하게 된다.

필드명	내 용
Message Type	4 (IP Packet)
Intranet Header Length	16 octets
Type of Service	0x00
Message ID Number	1
Max. Hop Count	4
Originator Address	node E
Destination/Relay Status Byte 1	ACK=No, DES=Yes, REL=Yes, Distance=1
Destination/Relay Address 1	node F
Destination/Relay Status Byte 2	ACK=No, DES=Yes, REL=Yes, Distance=2
Destination/Relay Address 2	node B
Destination/Relay Status Byte 3	ACK=No, DES=Yes, REL=No, Distance=3
Destination/Relay Address 3	node C
Destination/Relay Status Byte 4	ACK=No, DES=Yes, REL=Yes, Distance=3
Destination/Relay Address 4	node A
Destination/Relay Status Byte 5	ACK=No, DES=Yes, REL=No, Distance=4
Destination/Relay Address 5	node D

상기 패킷이 전달되어 온 전체 경로가 검출 완료되면, 기 저장된 토폴로지 정보와 다른지 판단한다(S130).

이때, 기 저장된 토폴로지 정보와 다르다면, 상기 기 저장된 토폴로지 정보를 갱신한다(S140). 즉, 새로운 링크가 있다면, 추가하고, 중복된 링크는 갱신한다.

지금까지 설명한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 패킷 전달 경로 검출 방법을 더욱 구체적으로 나타내면 표 3과 같다.

수행단계	수행 내용
I	① 이하부터 검출 대상인 수신 패킷을 담은 데이터 링크 프레임의 발신자를 '1-hop 이웃'으로 부르기로 한다. 알고리즘의 수행 결과는 '검출한 경로 정보 정보' 항목에 저장하기로 한다.
II	① '검출한 경로 정보' 항목을 모두 삭제한 후 자신의 주소를 처음에 기록하여 초기화한다. ② '1-hop 이웃' 노드를 '검출한 경로 정보 정보'에 자신의 주소 다음에 추가한다.
III	① 만일 '1-hop 이웃'의 주소와 Originator의 주소가 동일하면 검출 성공으로 알고리즘을 종료한다.
IV	① 수신 패킷의 헤더에서 '1-hop 이웃'의 주소를 발견할 때까지 헤더의 시작 위치에서 끝쪽으로 가며 Destination/Relay Address 필드를 검색한다. 만일 헤더의 끝에 도달할 때까지 찾지 못하면 검출 실패로 알고리즘을 종료한다.
V	① 앞에서 찾은 노드에 대하여 Distance가 1이면 검색을 마치고 VI 단계로 진행한다. ② 앞에서 찾은 노드에 대하여 그 노드의 위치로부터, REL bit가 설정되어 있고 Distance가 그 노드의 것보다 1 hop 더 작은 노드를 찾으면서 헤더의 시작 위치를 향하여 검색한다. 해당 노드를 찾으면 '검출한 경로 정보'에 그 주소를 추가하고 V 단계의 처음으로 진행한다. 검색 도중에 Distance가 앞에서 찾은 노드의 것보다 크거나 같은 것을 발견하거나 경로 정보의 첫 번째 Destination/Relay Address 필드를 지나쳤으면 검색을 끝내고 검출 실패로 알고리즘을 종료한다.
VI	① '검출한 경로 정보'에 Originator 주소를 추가한다. 검출 성공으로 알고리즘을 종료한다.

한편, 도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 방법을 나타낸 흐름도이며, 도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따라 신뢰도를 포함하는 토폴로지 갱신 패킷의 데이터부 구조를 나타낸 예시도이다.

도 6을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예는 기존의 토폴로지 정보에 포함되어 있는 링크의 존재 사실이 재확인되거나, 새로운 링크가 탐지되는 등 직접적으로 토폴로지 정보가 새로이 획득되었을 때, 그 획득된 토폴로지 정보의 해당 링크에 대한 신뢰도 값을 1로 설정한다. 이때, 상기 신뢰도는 표 1의 Cost 항목에 기록될 수 있다. 구체적으로 설명하면, 다음과 같다.

도시된 바와 같이 토폴로지 정보가 획득되면(S210), 그 획득 방법에 따라 구분하여 신뢰도 값을 설정한다. 토폴로지 갱신 패킷의 수신에 의하지 않은 다른 방법으로 토폴로지 정보가 새로이 획득되었을 경우, 즉 본 발명의 제 1 실시예에 따른 방법으로 토폴로지 정보가 획득된 것과 같이 링크의 당시 존재 사실이 직접적으로 확인된 경우에는, 해당 링크에 대한 신뢰도 값을 1로 설정한다(S230).

한편, 본 발명의 제 2 실시예는 전술한 바와 같이 각 링크에 대한 신뢰도를 부여한 후, 다른 노드들에게도 신뢰도를 알려줄 수 있도록 하기 위하여, 도 7에 도시된 토폴로지 갱신 패킷의 데이터부에서 링크 품질(LINK QUALITY) 필드에 기록하여 전송하도록 하고 있다. 상기 링크 품질 필드는 표 4와 같을 수 있다.

Node Address	Node Predecessor	HOP LENGTH	LINK QUALITY	NR	QUIET
B	A	1	3	0	0
C	A	1	1	0	0
D	C	2	1	0	0
E	C	2	3	0	0
F	D	3	2	0	0
G	D	3	6	0	0
H	F	4	3	0	0

도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 토폴로지 갱신 패킷의 데이터부를 생성하는 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 8을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 토폴로지 정보 상의 모든 노드들에 대하여 각 노드까지의 가능한 모든 경로들 중 신뢰도가 가장 높고 홉 수가 가장 적은 경로, 즉, Cost의 합이 가장 작은 경로들 중 홉 수가 가장 적은 경로 하나씩을 선택한다(S330). 이렇게 하여 토폴로지 정보 상의 모든 노드들 각각에 대하여 상기와 같이 하나씩 선택한 경로들의 링크 정보를 모두 모아, 토폴로지 갱신 패킷의 데이터부로 포함시켜 전송한다(S340).

이와 같은 토폴로지 갱신 패킷을 수신한 노드는 상기 LINK QUALITY 필드를 통해 각 링크에 대한 신뢰도를 알 수 있고, 이를 바탕으로 자신의 토폴로지 정보를 갱신할 수 있다. 토폴로지 갱신 패킷의 수신에 의하여 이웃 노드가 보유하고 있는 토폴로지 정보를 간접적으로 획득되었을 경우, 구체적으로 토폴로지 정보를 갱신하는 과정은 다음과 같다.

임의의 노드가 이웃 노드로부터 토폴로지 갱신 패킷을 수신하면, 상기 토폴로지 갱신 패킷에 포함되어 있는 각 링크에 대한 정보가 자신의 토폴로지 정보에도 존재하는지 확인한다(S240). 만약 각 링크에 대한 정보가 상기 토폴로지 갱신 패킷에만 존재한다면, 자신의 토폴로지 정보에 추가한다. 이때, 상기 토폴로지 갱신 패킷의 LINK QUALITY 필드를 그대로 신뢰도로 반영한다(S250).

그러나, 상기 토폴로지 갱신 패킷에 포함되어 있는 각 링크에 대한 정보가 자신의 토폴로지 정보에도 존재한다면, 상기 토폴로지 갱신 패킷의 LINK QUALITY 필드와 상기 자신의 토폴로지 정보의 Cost 필드를 비교한다. 상기 비교에 따라 작은 값을 상기 토폴로지 정보의 Cost 필드에 기록한다(S260).

또한, 본 발명의 제 2 실시예는 일정한 시간(예, MIN_UPDATE_PER) 주기마다, 상기 토폴로지 정보의 모든 링크들에 대한 Cost 필드의 값을, 6 미만일 경우 최대 6까지 하나씩 증가시킨다.

이와 같이 본 발명의 제 2 실시예는 토폴로지 정보의 각 링크에 대해 갱신 후부터의 시간 경과에 반비례하는 신뢰도를 부여하고, 각 링크에 대한 신뢰도를 차등있게 관리함으로써, 추후 패킷 전송을 위한 경로 설정시 최근에 갱신된 신뢰성 높은 링크를 우선적으로 선택할 수 있게 한다.

한편, 도 9는 도 1에 도시된 무선 네트워크 환경을 본 발명의 제 2 실시예에 따라 나타낸 예시도이다.

상기와 같은 과정을 거치면서 어떤 노드 A가 유지하는 전체 통신망에 대한 토폴로지 정보를 예로 나타내면 도 9와 같은 형태가 될 수 있다. 도 9에서 각 링크 위에 표시된 수치는 각 링크의 신뢰도 값을 나타낸다. 상기의 수치가 작을수록 신뢰도는 높음을 의미한다. 이와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에서는, 토폴로지 정보의 각 링크에 대한 신뢰도를 차등있게 관리할 수 있다.

이하에서는 도 9와 같이 각 링크에 대해 신뢰도가 부여되어 있는 상황에서 A 노드가 다른 노드로 데이터 패킷을 전송하려 할 때, 경로를 산출하는 과정을 도 10을 통해 설명하기로 한다.

도 10은 목적지 노드까지의 경로를 설정하는 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 10을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 데이터 패킷을 전송하고자 하는 하나 이상의 목적지 노드들 각각에 대하여 그 노드까지의 가능한 모든 경로를 연산한다(S410). 이때, 상기 각 목적지 노드까지의 가능한 모든 경로들의 종류 및 그 Cost들의 합을 나열하면 표 5와 같다.

목적지 노드	가능한 경로	Link Cost 합	선택한 경로
B	A->B	3	●
C	A->C	1	●
D	A->D	4
D	A->C->D	2	●
E	A->B->E	7
E	A->C->E	4	●
F	A->D->F	6
F	A->C->D->F	4	●
G	A->D->G	10
	A->D->F->G	10
	A->C->D->G	8	●
	A->C->D->F->G	8
H	A->B->E->H	12
	A->C->E->H	9
	A->D->F->H	9
	A->C->D->F->H	7	●

상기 연산된 어느 하나의 목적지 노드까지의 가능한 모든 경로들 중 신뢰도가 가장 높고 홉 수가 가장 적은 경로, 즉, Cost의 합이 가장 작은 경로들 중 홉 수가 가장 적은 경로를 선택한다(S420). 예를 들어, 목적지 노드가 G 노드일 경우, 상기 표 5에서 가장 높은 신뢰도, 즉 가장 작은 Cost의 합을 가지면서 홉 수가 가장 적은 경로는 A->C->D->G 경로이다.

이렇게 하여 데이터 패킷을 전송하고자 하는 하나 이상의 목적지 노드들 각각에 대하여 상기와 같이 하나씩 선택한 경로들을 통하여, 데이터 패킷을 전송한다(S440).

이상과 같이, 본 발명의 제 3 실시예는 어떤 목적지로 데이터 패킷을 전송하기 위해, 경로를 산출할 때에, 목적지 노드까지의 가능한 모든 경로들 중에서 Cost의 합이 최소이면서, 홉 수가 가장 적은 경로를 선택하도록 함으로써, 데이터 패킷의 전송 신뢰도를 향상시킨다.

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.

도 1은 노드 A의 관점에서 본 무선 네트워크 환경을 나타낸 예시도이다.

도 2는 도 1에 도시된 무선 네트워크 환경을 트리 구조로 나타낸 예시도이다.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따라 패킷 전달 경로의 검출에 사용되는 일반적인 패킷의 헤더 구조를 나타낸 예시도이다.

도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 패킷 전달 경로의 검출을 나타낸 예시도이다.

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따라 신뢰도를 포함하는 토폴로지 갱신 패킷의 데이터부 구조를 나타낸 예시도이다.

도 9는 도 1에 도시된 무선 네트워크 환경을 본 발명의 제 2 실시예에 따라 나타낸 예시도이다.

Claims

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삭제
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소스 라우팅 방식을 적용하는 Ad-Hoc 네트워크에서 토폴로지를 관리하는 방법으로서,

네트워크 내의 노드들 간에 송수신되는 모든 패킷들에 대해, 상기 모든 패킷의 목적지 주소가 자신의 주소와 일치하지 않을지라도, 상기 모든 패킷을 정상적으로 수신 처리하는 단계와;

상기 수신한 패킷의 헤더를 판독하여, 상기 패킷이 상기 네트워크 내에서 자신에게 전달되어 온 전체 경로 정보를 검출는 단계와;

상기 검출된 패킷 전달 경로 정보를 사용하여, 기 저장된 토폴로지 정보를 갱신하는 단계와;

상기 갱신한 토폴로지 정보에 대하여, 상기 검출된 패킷 전달 경로 정보에 해당 하는 각 링크의 신뢰도를 가장 높은 값으로 설정하는 단계와;

상기 토폴로지 정보 내에 존재하는 각 링크에 대한 상기 신뢰도를 일정 시간이 경과할 때마다 감소시키는 단계를 포함하고,

여기서, 상기 신뢰도는 상기 토폴로지 정보의 Cost 필드에 저장되는 것을 특징으로 하는 토폴로지 관리 방법.
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제 5항에 있어서,

상기 신뢰도를 포함하는 토폴로지 정보를 네트워크 내의 다른 노드들로 전송하는 단계를 더 포함하고,

여기서 상기 토폴로지 정보는 토폴로지 갱신 패킷을 통해서 전달되고,

상기 신뢰도는 상기 토폴로지 갱신 패킷의 LINK QUALITY 필드에 포함되는 것을 특징으로 하는 토폴로지 관리 방법.
제 7항에 있어서, 상기 토폴로지 갱신 패킷은

토폴로지 정보 내에 포함된 모든 노드들에 대해, 자신으로부터 각 노드로 가는 모든 경로들 중에서 가장 높은 신뢰도를 가지면서 홉 수가 가장 적은 경로를 선택하여 생성되는 것을 특징으로 하는 토폴로지 관리 방법.
제5항에 있어서,

토폴로지 갱신 패킷을 수신하는 단계와;

상기 토폴로지 갱신 패킷을 통해 파악되는 각 링크가 자신의 토폴로지 정보 내에 있는지 판단하는 단계와;

상기 각 링크가 자신의 토폴로지 정보 내에 있는 경우, 상기 자신의 토폴로지 정보 내에 있는 상기 각 링크에 대한 신뢰도와 상기 토폴로지 갱신 패킷에 포함된 상기 각 링크에 대한 신뢰도를 상호 비교하여, 더 높은 값으로 상기 자신의 토폴로지 정보를 갱신하는 단계와;

상기 각 링크가 자신의 토폴로지 정보 내에 존재하지 않는 경우, 상기 토폴로지 갱신 패킷에 포함된 상기 각 링크에 대한 신뢰도를 상기 자신의 토폴로지 정보에 반영하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 토폴로지 관리 방법.
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