KR101065063B1 - 애드혹 네트워크의 속성기반 경로설정 장치 및 방법 - Google Patents

애드혹 네트워크의 속성기반 경로설정 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101065063B1
KR101065063B1 KR1020090025133A KR20090025133A KR101065063B1 KR 101065063 B1 KR101065063 B1 KR 101065063B1 KR 1020090025133 A KR1020090025133 A KR 1020090025133A KR 20090025133 A KR20090025133 A KR 20090025133A KR 101065063 B1 KR101065063 B1 KR 101065063B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
route
message
path
attribute
network
Prior art date
Application number
KR1020090025133A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100068153A (ko
Inventor
황소영
강성수
주성순
채종석
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Publication of KR20100068153A publication Critical patent/KR20100068153A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101065063B1 publication Critical patent/KR101065063B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

본 발명은 애드혹 네트워크의 속성기반 경로설정 장치 및 방법에 관한 것으로, 다수의 경로를 통과하여 전송되되, 각 경로에 포함되는 중계 노드들을 통과하며 갱신되는 네트워크 속성을 포함하는 경로탐색 메시지들의 네트워크 속성을 반영하여 다수의 경로들 중 적정한 경로를 유연하게 선정할 수 있도록 구현함으로써 한정된 자원과 처리 능력을 가지는 저전력 애드혹 네트워크의 라우팅 성능을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.
애드혹 네트워크, 네트워크 속성, 경로, 라우팅

Description

애드혹 네트워크의 속성기반 경로설정 장치 및 방법{Path setting apparatus and method based on attributes of an ad-hoc network}
본 발명은 애드혹 네트워크의 라우팅 기술에 관련된 것으로, 특히 한정된 자원과 처리 능력을 가지는 저전력 애드혹 네트워크의 속성을 기반으로 경로를 유연하게 선정하는 애드혹 네트워크의 속성기반 경로설정 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT원천기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2008-F-053-01, 과제명: QoS 및 확장성지원(S-MoRe) 센서네트워크 고도화 기술개발(표준화연계)].
저전력 애드혹 네트워크로 대표되는 무선 센서 네트워크 환경에서 센서 노드들은 한정된 에너지 및 자원을 기반으로 동작하기 때문에, 이를 고려한 다양한 라우팅 알고리즘이 제시되었다.
타이니 운영체제(TinyOS)의 대표적인 라우팅 프로토콜인 CTP(Collection Tree Protocol)는 저전력 애드혹 네트워크의 불안정한 링크 특성을 고려한 링크 품질을 반영한 라우팅 프로토콜이다.
그러나, CTP는 링크 품질을 측정하기 위해 주기적인 'hello' 메시지를 방송 함으로써 네트워크 부하를 가중시키는 단점을 가지고 있으며, 기본적으로 다대일(Many-to-One) 트래픽 패턴을 고려하였기 때문에 센서 노드들로부터 싱크노드로의 데이터 전달이 가능한 반면 임의 노드 간 라우팅을 위해서는 추가적인 작업이 요구되었다.
센서 네트워크 관련 대표적인 표준화 단체인 지그비(ZigBee)에서 제시한 라우팅 프로토콜은 AODV(Ad hoc On-Demand Distance Vector)를 기반으로 동작하며, 타이니 운영체제(TinyOS)의 CTP에서와 마찬가지로 링크 품질을 반영하기 위해 LQI (Link Quality Indicator)값을 경로 비용 함수로 채택하였고, AODV 기반의 피어 투 피어(Peer-to-Peer) 라우팅이 가능하다. 그러나, 센서 네트워크의 다양한 특성을 반영하지 못하고 있는 실정이다.
따라서, 본 발명자는 한정된 자원과 처리 능력을 가지는 저전력 애드혹 네트워크의 특성에 따라 유연하게 경로 설정을 할 수 있는 기술에 대한 연구를 하게 되었다.
본 발명은 상기한 취지하에 발명된 것으로, 저전력 애드혹 네트워크의 속성을 반영하여 유연하게 경로를 설정함으로써 라우팅 성능을 향상시킬 수 있는 애드혹 네트워크의 속성기반 경로설정 장치 및 방법을 제공함을 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따르면, 본 발명에 따른 애드혹 네트워크의 속성기반 경로설정 장치는 소스 노드로부터 전송되어 다수의 경로를 통해 각각 수신되되, 각 경로에 포함되는 중계 노드들을 통과하며 갱신되는 경로탐색 메시지들에 포함되는 네트워크 속성을 반영하여 경로를 선정하고, 경로를 통해 소스 노드를 목적지로 하는 경로설정 응답 메시지를 전송하여 선정된 경로를 소스 노드에 통보하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 본 발명에 따른 애드혹 네트워크의 속성기반 경로설정 방법은 소스 노드가 네트워크 속성을 포함하는 경로탐색 메시지를 방송하고, 경로탐색 메시지가 통과하는 각 경로의 각 중계 노드가 상기 경로탐색 메시지에 포함되는 네트워크 속성을 갱신하여 중계하고, 경로탐색 메시지들을 각 경로로부터 수신하는 목적지 노드가 경로탐색 메시지들 각각에 포함되는 네트워크 속성으로부터 각 경로탐색 메시지가 전송된 경로에 대한 경로 비용을 계산하여 경로 비용이 최소인 경로를 선정하고, 선정된 경로를 통해 소스 노드로 경로설정 응답 메시지를 전송하여 선정된 경로를 소스 노드에 통보하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명은 라우팅 수와 관련되는 노드 속성과, 링크 품질과 관련되는 링크 속성과, 소스 노드에서 목적지 노드까지의 홉수와 관련되는 홉 카운트 속성 등의 다양한 네트워크의 속성을 반영하여 유연한 경로 설정이 가능함으로써 한정된 자원과 처리 능력을 가지는 저전력 애드혹 네트워크의 라우팅 성능을 향상시킬 수 있는 유용한 효과를 가진다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다.
본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명 실시예들의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 발명 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 용어들은 본 발명 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 사용자 또는 운용자의 의도, 관례 등에 따라 충분히 변형될 수 있는 사항이므로, 이 용어들의 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
애드혹 네트워크(Ad-hoc Network)는 노드들에 의해 자율적으로 구성되는 네트워크로서, 네트워크의 구성 및 유지를 위해 기지국이나 액세스 포인트와 같은 기반 네트워크 장치를 필요로 하지 않는다. 애드 혹 노드들은 무선 인터페이스를 사용하여 서로 통신하며 멀티 홉 라우팅에 의해 무선 인터페이스가 가지는 통신 거리 상의 제약을 극복하고 있다. 그리고, 노드의 이동이 자유롭기 때문에 네트워크 토폴로지가 동적으로 변화하는 특성을 가진다.
소스 노드(Originator Node)는 애드혹 네트워크내의 노드중 경로 설정을 요구하는 노드를 말한다. 목적지 노드(Destination Node)는 소스 노드로부터의 경로 설정 요구에 응답하여 경로를 설정하는 노드를 말한다.
중계 노드(Relay Node)는 소스 노드와 목적지 노드간의 다수의 경로에 포함되는 노드들로서, 경로설정을 요구하는 메시지 및 이에 대한 응답 메시지를 소스 노드와 목적지 노드간에서 중계하는 노드를 말한다.
도 1 은 본 발명에 따른 애드혹 네트워크의 속성기반 경로설정 장치의 일 실시예에 따른 블럭도이다. 이 실시예에 따른 애드혹 네트워크의 속성기반 경로설정 장치(100)는 애드혹 네트워크(Ad-hoc Network)내에서 임의로 선정되는 목적지 노드(Destination Node)에서 수행되어, 애드혹 네트워크의 속성을 기반으로 유연한 경로를 설정하는 기능을 담당하며, 하드웨어 또는 소프트웨어 또는 이들을 결합한 형태로 존재할 수 있다.
도면에 도시한 바와 같이, 이 실시예에 따른 애드혹 네트워크의 속성기반 경로설정 장치(100)는 메시지 처리부(110)와, 경로 선정부(120)와, 테이블 관리부(130)를 포함하여 이루어진다.
상기 메시지 처리부(110)는 상위 응용 계층에서 내려오는 메시지와 하위 데이터 링크 계층에서 올라오는 메시지를 수신하여 처리하는 계층간 메시지 송수신 기능과, 라우팅에 필요한 경로탐색 메시지 및 경로설정 응답 메시지 처리를 담당한다.
상기 경로 선정부(120)는 경로 설정에 필요한 경로비용 함수를 정의하고, 해당 경로비용 함수를 바탕으로 최적의 경로를 선정하는 기능을 담당한다.
상기 테이블 관리부(130)는 경로 탐색 동안 생성되는 탐색 테이블 (Discovery Table) 관리 기능과, 설정된 경로를 관리하는 라우팅 테이블(Routing Table) 관리 기능을 담당한다.
라우팅 절차는 경로 탐색, 경로 설정, 경로 유지 관리 부분으로 크게 이루어진다. 경로 탐색은 경로 설정을 위해 경로들을 탐색하는 절차이며, 경로 설정은 탐색된 경로들로부터 적정한 경로를 선정하여 경로를 설정하는 절차이며, 경로 유지는 상위 계층의 응용에 따라 설정된 경로를 주기적으로 갱신하는 등의 경로 관리 절차이다.
도 2 를 참조해 경로 탐색 과정을 알아보면, 소스 노드가 경로 탐색을 위해 경로탐색 메시지를 방송하면, 소스 노드와 목적지 노드 사이의 다수의 경로를 통해 경로탐색 메시지가 목적지 노드로 전달된다.
도 2 에서는 상, 중, 하 3개의 경로를 통해 경로탐색 메시지가 목적지 노드로 전달되었음을 볼 수 있고, 각 경로에는 다수의 중계 노드들이 포함되어 있음을 볼 수 있다. 도 2 는 경로탐색 메시지 및 경로설정 응답 메시지가 전달되는 경로들의 예를 도시한 도면이다.
도 3 은 경로탐색 메시지 구성의 일 실시예를 도시한 도면이다. 도면을 참조해 보면, 경로탐색 메시지는 메시지가 경로탐색 메시지임을 나타내는 메시지 타입, 경로탐색 메시지간의 식별을 위한 탐색ID, 예컨대 경로탐색을 요청한 소스 노드의 IP 주소 등의 소스 주소, 예컨대 경로탐색 요청을 수신하여 경로를 선정 및 설정하는 목적지 노드의 IP 주소 등의 목적지 주소, 소스 노드와 목적지 노드 사이의 다수의 경로에 포함되는 각 중계 노드를 통과할 때마다 갱신되는 네트워크 속성을 포함하고 있음을 볼 수 있다.
예컨대, 상기 네트워크 속성은 라우팅 수와 관련되는 노드 속성과, 링크 품질과 관련되는 링크 속성과, 소스 노드에서 목적지 노드까지의 홉수와 관련되는 홉 카운트 속성 등의 속성 파라미터를 포함할 수 있다.
소스 노드와 목적지 노드 사이의 다수의 경로에 포함되는 중계 노드를 통과할 때마다, 상기 경로탐색 메시지에 포함되는 노드 속성, 링크 속성, 카운터 속성 등의 네트워크 속성 파라미터가 갱신됨에 의해 네트워크 속성이 갱신된다.
이 때, 상기 네트워크 속성 갱신은 소스 노드와 목적지 노드 사이의 다수의 경로에 포함되는 중계 노드를 통과할 때마다, 상기 경로탐색 메시지에 포함되는 속성 파라미터 값이 누적됨에 의해 갱신될 수 있다.
각 경로를 통해 네트워크 속성을 포함하는 경로탐색 메시지들이 전송되면, 애드혹 네트워크의 속성기반 경로설정 장치(100)는 메시지 처리부(110)를 통해 이들을 수신한다.
상기 메시지 처리부(110)는 탐색ID, 소스 주소, 목적지 주소, 중계 노드들을 통과하며 갱신되는 네트워크 속성을 포함하는 경로탐색 메시지들을 각 경로로부터 수신한다. 이 때, 상기 메시지 처리부(110)가 타이머에 의해 설정된 시간 동안만 경로탐색 메시지들을 수신하도록 구현하여 경로탐색 메시지 수신에 대한 무한 대기를 방지하도록 할 수 도 있다.
상기 경로 선정부(120)는 상기 메시지 처리부(110)에 의해 수신되는 경로탐색 메시지들 각각에 포함되는 네트워크 속성을 반영하여 경로를 선정한다. 이 때, 상기 경로 선정부(120)가 각 경로탐색 메시지에 포함되는 네트워크 속성으로부터 각 경로탐색 메시지가 전송된 경로에 대한 경로 비용을 계산하고, 경로 비용이 최소인 경로를 선정할 수 있다.
한편, 상기 경로 선정부(120)가 경로탐색 메시지들에 각각 포함되는 네트워크 속성을 반영해 경로를 선정시, 각 네트워크 속성마다 가중치를 더 반영하여 경로를 선정하도록 구현할 수도 있다. 이에 따라 네트워크 속성에 포함되는 파라미터마다 가중치를 달리해 네트워크 상황에 따라 다양하게 경로 비용을 계산할 수 있다.
예컨대, 상기 경로탐색 메시지에 포함되는 네트워크 속성이 라우팅 수와 관련되는 노드 속성과, 링크 품질과 관련되는 링크 속성과, 소스 노드에서 목적지 노드까지의 홉수와 관련되는 홉 카운트 속성을 파라미터로 포함한다고 가정하자. 노드 속성 pn과, 링크속성 pl과, 홉 카운트 속성 ph를 각각 다음의 식과 같은 경로 비용 함수로 정의할 수 있다.
Figure 112009017808366-pat00001
Figure 112009017808366-pat00002
Figure 112009017808366-pat00003
위 식에서, Np는 소스 노드에서 목적지 노드까지 가능한 경로 집합 P에 속하는 개별경로 p를 이루는 노드의 집합, Lp는 소스 노드에서 목적지 노드까지 가능한 경로 집합 P에 속하는 개별경로 p를 이루는 링크의 집합, Hp는 소스 노드에서 목적지 노드까지 가능한 경로 집합 P에 속하는 개별경로 p를 이루는 홉의 집합이다.
노드 속성에 관련한 경로 비용함수 pn과, 링크속성에 관련한 경로 비용함수 pl과, 홉 카운트 속성에 관련한 경로 비용함수 ph를 반영하여 최종으로 선정되는 경로 P*는 다음의 식과 같이 정의할 수 있다.
Figure 112009017808366-pat00004
위 식에서 볼 수 있듯이, 최종 경로 p* 를 선정하는 경로 비용 함수는 pn, pl, ph로 구성되고, 각각의 함수에 가중치 ωn, ωl, ωh를 부여하여 네트워크 특성을 고려하여 선정하고 있다.
첫 번째 경로 비용 함수 pn은 노드 속성을 반영한 것이다. TABLE_SIZE는 해당 노드가 유지할 수 있는 전체 라우팅 테이블의 크기이고, REF_CNT(n)은 해당 노드가 현재 참여하고 있는 라우팅의 수이다.
한정된 자원과 처리 능력을 가진 저전력 애드혹 네트워크의 노드의 특성을 고려하여 가급적 라우팅의 참여수가 적은 노드를 선정하게 함으로써, 통신 부하와 빈번한 라우팅 테이블의 교체를 줄임으로써 노드의 처리 부하를 절감시키는 효과가 있다.
두 번째 경로 비용 함수 pl은 노드의 링크 속성을 반영한 것이다. 저전력 애드혹 네트워크는 매우 불안정한 링크 특성을 가지고 있다. 따라서, 링크의 품질을 적용하여 경로를 설정하게 함으로써 보다 높음 품질을 가진 경로 선정을 통해 데이터 및 명령의 전달에 신뢰성을 제고할 수 있다.
MAX_LEVEL은 링크 품질 값(LQI)을 미리 정의한 구간 수(등급 수)에 해당하고, LQI_LEVEL(l)은 현재 링크의 품질 등급을 나타낸다. IEEE802.15.4에서는 LQI 값이 0x00 ~ 0xff 사이의 값을 가지며, 이 값을 8개의 등급으로 나누어 사용할 것을 권고하고 있다. 이런 경우 MAX_LEVEL은 7이 되고, LQI_LEVEL(l)은 0에서 7사이의 정수 값을 갖게 된다. 본 발명에서는 0값을 최고 품질 등급으로 정의한다.
세 번째 경로 비용 함수 ph는 소스 노드에서 목적지 노드까지 홉 카운트를 나타낸 것이다. 적은 홉 카운트를 갖는 경로를 선정하게 함으로써 명령 혹은 데이터 전달의 지연을 최소화하는 효과를 갖는다.
소스 노드는 상기한 바와 같은 노드 속성, 링크 속성, 홉 카운트 속성이 포함된 경로탐색 메시지를 애드혹 네트워크에 방송하고, 이 경로탐색 메시지를 수신한 중계 노드는 경로탐색 메시지에 포함된 노드 속성, 링크 속성, 홉 카운트 속성을 갱신하여 목적지 노드까지 중계한다. 목적지 노드는 애드혹 네트워크의 속성기반 경로설정 장치(100)의 경로 선정부(120)를 통해 노드 속성, 링크 속성, 홉 카운트 속성과 미리 정의한 가중치를 적용하여 경로 비용을 계산하고, 경로 비용이 최소값을 갖는 경로를 선정한다.
상기 경로 선정부(120)에 의해 경로가 선정되면, 애드혹 네트워크의 속성기반 경로설정 장치(100)는 상기 메시지 처리부(110)를 통해 상기 경로 선정부(120)에 의해 선정된 경로를 통해 소스 노드를 목적지로 하는 경로설정 응답 메시지를 전송하여 선정된 경로를 소스 노드에 통보한다. 경로설정 응답 메시지를 수신한 소스 노드는 이후 선정된 경로로 패킷을 라우팅한다.
도 4 는 경로설정 응답 메시지 구성의 일 실시예를 도시한 도면이다. 도면을 참조해 보면, 경로설정 응답 메시지는 메시지가 경로설정 응답 메시지임을 나타내는 메시지 타입, 어떠한 경로탐색 메시지에 대한 응답인지를 식별하기 위한 탐색ID, 예컨대 경로설정 응답 메시지를 발송한 노드의 IP 주소 등의 소스 주소, 예컨대 경로설정 응답 메시지를 수신할 노드의 IP 주소 등의 목적지 주소, 애드혹 네트워크의 속성기반 경로설정 장치(100)에 의해 선정된 경로 정보를 포함하고 있음을 볼 수 있다.
상기 경로 선정부(120)에 의해 경로가 설정되면, 애드혹 네트워크의 속성기 반 경로설정 장치(100)가 상기 테이블 관리부(130)를 통해 설정된 경로를 관리하는 라우팅 테이블(Routing Table)을 관리하여 경로를 유지한다.
따라서, 위와 같이함에 의해 본 발명은 라우팅 수와 관련되는 노드 속성과, 링크 품질과 관련되는 링크 속성과, 소스 노드에서 목적지 노드까지의 홉수와 관련되는 홉 카운트 속성 등의 다양한 네트워크의 속성을 반영하여 유연한 경로 설정이 가능함으로써 한정된 자원과 처리 능력을 가지는 저전력 애드혹 네트워크의 라우팅 성능을 향상시킬 수 있게 된다.
도 5 를 참조하여 애드혹 네트워크에서의 속성기반 경로설정 동작을 알아본다. 도 5 는 본 발명에 따른 애드혹 네트워크의 속성기반 경로설정 방법의 일 실시예에 따른 흐름도이다.
도 5 에 도시한 바와 같이, 경로탐색 메시지 방송단계(S210)에서 소스 노드가 탐색ID, 소스 주소, 목적지 주소, 중계 노드들을 통과하며 갱신되는 네트워크 속성을 포함하는 경로탐색 메시지를 애드혹 네트워크로 방송한다.
그러면, 상기 경로탐색 메시지 방송단계(S210)에 의해 방송된 경로탐색 메시지가 통과하는 각 경로의 각 중계 노드가 경로탐색 메시지 중계단계(S220)에서 상기 경로탐색 메시지에 포함되는 네트워크 속성을 갱신하여 중계한다.
이 때, 상기 경로탐색 메시지 중계단계(S220)에서 각 중계 노드가 경로탐색 메시지에 포함되는 탐색ID 및 소스 주소를 통해 경로탐색 메시지에 대한 중복 수신을 판단하여 해당 경로탐색 메시지에 대한 중복 처리를 방지하는 것이 바람직하다.
그러면, 경로탐색 메시지 수신단계(S230)에서 목적지 노드가 상기 경로탐색 메시지 중계단계(S220)에 의해 중계되는 경로탐색 메시지들을 각 경로로부터 수신한다.
이 때, 상기 경로탐색 메시지 수신단계(S230)에서 목적지 노드가 설정된 시간 동안만 경로탐색 메시지들을 수신하도록 하여 경로탐색 메시지 수신에 대한 무한 대기를 방지하는 것이 바람직하다.
그 다음, 경로 선정단계(S240)에서 목적지 노드가 상기 경로탐색 메시지 수신단계(S230)에 의해 수신되는 경로탐색 메시지들 각각에 포함되는 네트워크 속성으로부터 각 경로탐색 메시지가 전송된 경로에 대한 경로 비용을 계산하고, 경로 비용이 최소인 경로를 선정한다.
이 때, 상기 경로 선정단계(S240)에서 목적지 노드가 각 네트워크 속성마다 가중치를 더 반영하여 경로를 선정하도록 함으로써 애드혹 네트워크의 특성을 반영하여 경로 선정시보다 유연한 경로 선정이 가능하도록 할 수 있다. 경로 비용 계산 및 경로 선정에 관련해서는 기 설명하였으므로, 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
그 다음, 경로설정 응답단계(S250)에서 목적지 노드가 상기 경로 선정단계(S240)에 의해 선정된 경로를 통해 소스 노드로 경로설정 응답 메시지를 전송하여 선정된 경로를 소스 노드에 통보한다.
그러면, 응답 메시지 수신단계(S260)에서 소스 노드가 상기 경로설정 응답단계(S250)에 의해 전송된 경로설정 응답 메시지를 수신한다. 이 때, 상기 경로설정 응답 메시지 수신단계(S260)에서 소스 노드가 설정된 시간 동안만 경로설정 응답 메시지를 수신하고, 설정된 시간 동안 경로설정 응답 메시지가 수신되지 못한 경우, 경로설정 과정을 재수행한다.
따라서, 이렇게 함에 의해 본 발명은 애드혹 네트워크의 특성(속성)을 반영하여 유연한 경로 설정이 가능하게 되어 한정된 자원과 처리 능력을 가지는 저전력 애드혹 네트워크의 라우팅 성능을 향상시킬 수 있게 된다.
도 6 은 소스 노드가 방송한 경로탐색 메시지를 수신한 중계 노드가 경로설정 응답 메시지를 수신하기까지 중간 경로를 유지하기 위한 탐색 테이블의 일 예를 도시한 도면이다.
중계 노드는 정의한 만료 시간 (Expiration Time)까지 해당 탐색 테이블을 유지하며, 해당 시간 내에 경로설정 응답 메시지를 수신하면, 해당 정보를 라우팅 테이블에 반영하고 해당 탐색 테이블은 삭제한다. 또한, 정의한 만료 시간 내에 경로설정 응답 메시지를 수신하지 못하면, 해당 탐색 테이블을 삭제한다.
도면에서, 탐색ID는 중계하는 경로탐색 메시지 식별을 위한 정보, 소스 주소는 경로탐색을 요청한 소스 노드의 주소, 발신주소는 경로탐색 메시지를 자신에게 전달한 노드의 주소, 포워드 비용은 패킷을 포워딩하는데 소요되는 경로 비용, 만료 시간은 탐색 테이블을 유지하기 위해 정의한 시간을 나타낸다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 라우팅 수와 관련되는 노드 속성과, 링크 품질과 관련되는 링크 속성과, 소스 노드에서 목적지 노드까지의 홉수와 관련되는 홉 카운트 속성 등의 다양한 네트워크의 속성을 반영하여 유연한 경로 설정이 가능함으로써 한정된 자원과 처리 능력을 가지는 저전력 애드혹 네트워크의 라우팅 성능을 향상시킬 수 있으므로, 상기에서 제시한 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 의해 참조되는 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만, 이러한 기재로부터 후술하는 특허청구범위에 의해 포괄되는 범위 내에서 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다.
본 발명은 애드혹 네트워크의 경로설정 또는 라우팅 기술분야 및 이의 응용 기술분야에서 산업상으로 이용 가능하다.
도 1 은 본 발명에 따른 애드혹 네트워크의 속성기반 경로설정 장치의 일 실시예에 따른 블럭도
도 2 는 경로탐색 메시지 및 경로설정 응답 메시지가 전달되는 경로들의 예를 도시한 도면
도 3 은 경로탐색 메시지 구성의 일 실시예를 도시한 도면
도 4 는 경로설정 응답 메시지 구성의 일 실시예를 도시한 도면
도 5 는 본 발명에 따른 애드혹 네트워크의 속성기반 경로설정 방법의 일 실시예에 따른 흐름도
도 6 은 탐색 테이블의 일 예를 도시한 도면
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 경로설정 장치 110 : 메시지 처리부
120 : 경로 선정부 130 : 테이블 관리부

Claims (10)

  1. 탐색ID와, 소스 주소와, 목적지 주소 및 중계 노드들을 통과하며 갱신되는 네트워크 속성을 포함하는 경로탐색 메시지들을 각 경로로부터 수신하고, 선정된 경로를 통해 소스 노드를 목적지로 하는 경로설정 응답 메시지를 전송하는 메시지 처리부와;
    상기 메시지 처리부에 의해 수신되는 경로탐색 메시지들 각각에 포함되는 네트워크 속성을 반영하여 경로를 선정하는 경로 선정부를;
    포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 애드혹 네트워크의 속성기반 경로설정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 경로 선정부가:
    각 경로탐색 메시지에 포함되는 네트워크 속성으로부터 각 경로탐색 메시지가 전송된 경로에 대한 경로 비용을 계산하고, 경로 비용이 최소인 경로를 선정하는 것을 특징으로 하는 애드혹 네트워크의 속성기반 경로설정 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 경로탐색 메시지에 포함되는 네트워크 속성이:
    라우팅 수와 관련되는 노드 속성과, 링크 품질과 관련되는 링크 속성과, 소 스 노드에서 목적지 노드까지의 홉수와 관련되는 홉 카운트 속성을 포함하는 것을 특징으로 하는 애드혹 네트워크의 속성기반 경로설정 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 경로 선정부가:
    경로탐색 메시지들에 각각 포함되는 네트워크 속성을 반영해 경로를 선정시, 각 네트워크 속성마다 가중치를 더 반영하여 경로를 선정하는 것을 특징으로 하는 애드혹 네트워크의 속성기반 경로설정 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 메시지 처리부가:
    설정된 시간 동안만 경로탐색 메시지들을 수신하는 것을 특징으로 하는 애드혹 네트워크의 속성기반 경로설정 장치.
  6. 소스 노드가 탐색ID와, 소스 주소와, 목적지 주소 및 중계 노드들을 통과하며 갱신되는 네트워크 속성을 포함하는 경로탐색 메시지를 방송하는 경로탐색 메시지 방송단계와;
    상기 경로탐색 메시지 방송단계에 의해 방송된 경로탐색 메시지가 통과하는 각 경로의 각 중계 노드가 상기 경로탐색 메시지에 포함되는 네트워크 속성을 갱신하여 중계하는 경로탐색 메시지 중계단계와;
    목적지 노드가 상기 경로탐색 메시지 중계단계에 의해 중계되는 경로탐색 메시지들을 각 경로로부터 수신하는 경로탐색 메시지 수신단계와;
    목적지 노드가 상기 경로탐색 메시지 수신단계에 의해 수신되는 경로탐색 메시지들 각각에 포함되는 네트워크 속성으로부터 각 경로탐색 메시지가 전송된 경로에 대한 경로 비용을 계산하고, 경로 비용이 최소인 경로를 선정하는 경로 선정단계와;
    목적지 노드가 상기 경로 선정단계에 의해 선정된 경로를 통해 소스 노드로 경로설정 응답 메시지를 전송하여 선정된 경로를 소스 노드에 통보하는 경로설정 응답단계를;
    소스 노드가 상기 경로설정 응답단계에 의해 전송된 경로설정 응답 메시지를 수신하는 경로설정 응답 메시지 수신단계를;
    포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 애드혹 네트워크의 속성기반 경로설정 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 경로 선정단계에서:
    목적지 노드가 각 네트워크 속성마다 가중치를 더 반영하여 경로를 선정하는 것을 특징으로 하는 애드혹 네트워크의 속성기반 경로설정 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 경로탐색 메시지 수신단계에서:
    목적지 노드가 설정된 시간 동안만 경로탐색 메시지들을 수신하는 것을 특징으로 하는 애드혹 네트워크의 속성기반 경로설정 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 경로탐색 메시지 중계단계에서:
    각 중계 노드가 경로탐색 메시지에 포함되는 탐색ID 및 소스 주소를 통해 경로탐색 메시지에 대한 중복 수신을 판단하여 해당 경로탐색 메시지에 대한 중복 처리를 방지하는 것을 특징으로 하는 애드혹 네트워크의 속성기반 경로설정 방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 경로설정 응답 메시지 수신단계에서:
    소스 노드가 설정된 시간 동안만 경로설정 응답 메시지를 수신하고, 설정된 시간 동안 경로설정 응답 메시지가 수신되지 못한 경우, 경로설정 과정을 재수행하는 것을 특징으로 하는 애드혹 네트워크의 속성기반 경로설정 방법.
KR1020090025133A 2008-12-12 2009-03-24 애드혹 네트워크의 속성기반 경로설정 장치 및 방법 KR101065063B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080126805 2008-12-12
KR20080126805 2008-12-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100068153A KR20100068153A (ko) 2010-06-22
KR101065063B1 true KR101065063B1 (ko) 2011-09-19

Family

ID=42366646

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090025133A KR101065063B1 (ko) 2008-12-12 2009-03-24 애드혹 네트워크의 속성기반 경로설정 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101065063B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101157521B1 (ko) * 2010-07-28 2012-06-22 성균관대학교산학협력단 센서 네트워크에서 패킷 라우팅 방법
KR101349564B1 (ko) * 2012-01-17 2014-01-15 부산대학교 산학협력단 모바일 애드혹 네트워크에 기반한 신호중계 경로설정 시스템 및 그 경로설정 방법
KR102400952B1 (ko) * 2019-11-22 2022-05-24 울산과학기술원 분산형 네트워크에서 전송 경로 선택 장치 및 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050102714A (ko) * 2004-04-21 2005-10-27 인하대학교 산학협력단 이동 에드 혹 네트워크에서 최적 경로 결정에 의한 효율적데이터 전송 장치 및 방법
KR20060026708A (ko) * 2004-09-21 2006-03-24 경희대학교 산학협력단 저수준 무선 홈 네트워크에서 안전한 경로 탐색 인증 방법
KR20060087478A (ko) * 2006-06-21 2006-08-02 삼성전자주식회사 애드 혹 네트워크에서 트리구조를 이용한 최적 라우팅 경로설정 장치 및 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050102714A (ko) * 2004-04-21 2005-10-27 인하대학교 산학협력단 이동 에드 혹 네트워크에서 최적 경로 결정에 의한 효율적데이터 전송 장치 및 방법
KR20060026708A (ko) * 2004-09-21 2006-03-24 경희대학교 산학협력단 저수준 무선 홈 네트워크에서 안전한 경로 탐색 인증 방법
KR20060087478A (ko) * 2006-06-21 2006-08-02 삼성전자주식회사 애드 혹 네트워크에서 트리구조를 이용한 최적 라우팅 경로설정 장치 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100068153A (ko) 2010-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10798634B2 (en) Routing method and system for a wireless network
US8441958B2 (en) Directed acyclic graph discovery and network prefix information distribution relative to a clusterhead in an ad hoc mobile network
EP2899930B1 (en) Gateways and routing in software-defined manets
EP2899931B1 (en) Service-oriented routing in software-defined manets
KR101033720B1 (ko) 무선 통신 루트 개선 방법 및 시스템
Yadav et al. Performance comparison and analysis of table-driven and on-demand routing protocols for mobile ad-hoc networks
US20070070983A1 (en) Methods and apparatus for improved efficiency communication
AU2003234265A8 (en) Quality of service routing for mobile ad hoc networks
US11310716B2 (en) Method of selecting a route in an ad hoc network
KR20120071953A (ko) 무선 네트워크에서 라우팅 정보 전송 방법 및 이를 지원하는 라우팅 장치
JP2009260720A (ja) 経路制御方法、通信システムおよび通信装置
KR101065063B1 (ko) 애드혹 네트워크의 속성기반 경로설정 장치 및 방법
Ramalakshmi et al. Weighted dominating set based routing for ad hoc communications in emergency and rescue scenarios
Zakaria et al. Performance evaluation of routing protocols in wireless mesh network
Margaryan et al. Development of an Adaptive Routing Algorithm in MANET
Raja et al. Routing Protocols In Manet QoS Survey
SreeRangaRaju et al. ZRP versus AODV and DSR: a comprehensive study on ZRP performance using QualNet simulator
Zhu et al. Implementation experience of a prototype for video streaming over wireless mesh networks
JP2005252857A (ja) マルチホップ無線ネットワークの経路制御方法および無線端末
Oh An adaptive routing algorithm for wireless mesh networks
Agarwal et al. Enhanced AODV routing protocol for ad hoc networks
SreeRangaRaju et al. Performance evaluation of ZRP in adhoc mobile wireless network using Qualnet simulator
KR100943638B1 (ko) 저전력 센서 네트워크에서의 리액티브 라우팅 방법 및시스템
Sharma et al. Ad-Hoc Network
Gillard et al. BEAN-BitTorrent enabled ad hoc networks

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140827

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150902

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160906

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170905

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180904

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190908

Year of fee payment: 9