KR101214532B1 - 무선 애드혹 네트워크에서 위치 정보를 활용한 멀티캐스트 데이터전송시스템 및 데이터전송방법 - Google Patents

무선 애드혹 네트워크에서 위치 정보를 활용한 멀티캐스트 데이터전송시스템 및 데이터전송방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 애드혹 네트워크에서 위치 정보를 활용한 멀티캐스트 데이터전송시스템 및 데이터전송방법에 관한 것이다. 본 발명은, 무선 애드혹 네트워크에서 소스 노드로부터 목적 노드까지 데이터를 전송하는 방법에 있어서, 상기 소스 노드가, 이웃에 위치한 노드들의 정보를 획득하여 상기 소스 노드와 1홉 거리에 위치하는 적어도 하나 이상의 중간 노드를 선택하는 제 1 단계; 상기 소스 노드가, 상기 중간 노드 각각의 위치 정보와, 상기 목적 노드의 위치 정보를 기초로 상기 중간 노드 중에서 상기 목적 노드의 방향에 위치한 중간 노드를 데이터 전송을 위한 적어도 하나 이상의 중계 노드로 선정하는 제 2 단계; 및 상기 중계 노드가, 상기 소스 노드로부터 수신된 데이터를 상기 목적 노드로 전송하는 제 3 단계; 를 포함하는 무선 애드혹 네트워크에서 위치 정보를 활용한 멀티캐스트 데이터전송시스템 및 데이터전송방법을 제공한다.

Description

무선 애드혹 네트워크에서 위치 정보를 활용한 멀티캐스트 데이터전송시스템 및 데이터전송방법{MULTI-CASTING DATA TRANSMITTING SYSTEM AND METHOD USING SITUATION INFORMATION IN WIRELESS AD-HOC NETWORK}
개시된 기술은 무선 애드혹 네트워크에서 위치 정보를 활용한 멀티캐스트 데이터전송시스템 및 데이터전송방법에 관한 것이다.
무선 애드혹(ad-hoc) 네트워크는 기지국과 같은 인프라 없이 무선 휴대용 기기 간 네트워크를 구성하여 통신하는 방식이다. 무선랜이나 블루투스 등의 근거리 통신 기능을 가진 무선 휴대용 기기 사용이 급증하면서 무선 애드혹 네트워크 환경에서 효과적인 라우팅 알고리즘에 대한 연구가 최근에 진행되고 있다.
무선 매체(medium)는 기본적으로 브로드캐스트 방식으로 데이터가 전송되는 특징이 있으며, 복수의 노드가 무선 매체를 점유하게 될 때는 데이터 충돌로 인한 전송오류가 발생하게 되므로 무선 매체의 특징을 고려한 라우팅 방법과 최근의 다양한 어플리케이션을 위한 대용량 데이터 처리가 가능한 효율이 높은 전송 방법이 필요하다.
1홉(hop) 노드 간 데이터 전송 방법으로는 특정 노드에서 특정 노드로의 1:1 전송인 유니캐스트(unicast) 전송, 특정 노드에서 전송 반경 내 복수(n개) 노드들로의 1:n 전송인 멀티캐스트(milticast) 전송, 특정 노드에서 전송 반경 내 전체 노드를 대상으로 하는 브로드캐스트(broadcast) 전송 방법이 있다.
여기서, 무선 네트워크 환경의 1홉 간 멀티캐스트 전송은 무선 매체의 특성을 활용해서 한 번의 브로드캐스트 전송 후 데이터를 수신받고자 하는 복수의 특정 노드들이 브로드캐스트된 데이터를 수신하거나, 또는 n번의 유니캐스트 전송을 통해 복수 노드들에게 데이터를 전달하는 방법이 있다.
네트워크 관점에서, 애드혹 네트워크에서는 최초의 송신 노드를 중심으로 1홉 이상의 목적 노드들에게 데이터를 전송해야 하는 경우가 발생하며 이때도 소스로부터 여러 홉을 거쳐 특정 노드로 데이터를 전달하는 경우 유니캐스트 라우팅, 소스로부터 여러 홉을 거쳐 복수의 노드들에게 전달하는 경우 멀티캐스트 라우팅, 소소로부터 네트워크 전체 노드들에게 전달하는 경우를 브로드캐스트 라우팅으로 구분할 수 있다.
이때 브로드캐스트 라우팅을 플러딩(Flooding)으로 부르기도 하며 해당 네트워크에서 1:all 통신을 의미하여, 멀티캐스트 라우팅의 확장 형태로 볼 수 있다.(n=all 인 경우) 소스와 목적 노드 간 전송 경로 상에 위치한 노드들을 중간 노드라고 하며, 데이터가 목적 노드에 도달하기까지 여러 홉을 거치는 과정에서 소스의 데이터를 전송(Forwarding)해 주는 중간 노드들을 중계 노드라고 한다.
애드혹 네트워크에서는 이렇게 여러 홉을 거쳐 목적 노드에게 데이터를 전달하는 과정에 있어 전송 경로를 설정하는 라우팅 방법이 중요하다.
라우팅 방법은 기존에 제어 메시지 교환을 통해 유지하고 있는 이웃 노드 정보를 기반으로 전송 경로를 설정하는 프로액티브(Proactive) 라우팅 방법과 송신 노드에서 전송할 데이터 생성시마다 적응적으로 이웃 노드 정보를 수집해서 전송 경로를 설정하는 리액티브(Reactive) 방법 등으로 구분할 수 있다.
무선 애드혹 네트워크에서는 과도한 중계 노드가 선택되어 네트워크 전체적으로 전송해야 하는 부하량이 너무 커지지 않도록 작은 홉 수와 적은 수의 중계 노드를 통해 소스로부터 목적 노드까지 데이터를 전달할 수 있도록 하는 것이 중요하며 기본적으로 브로드캐스트 되는 무선 매체의 특성을 잘 활용하면 복수의 목적 노드들에게 적은 전송 횟수로 많은 대상에게 데이터를 전달할 수 있는 여지가 있다.
따라서 유니캐스트 전송 방식만을 고려해서 설계된 기존 유선 네트워크에서의 라우팅 알고리즘은 무선 애드혹 네트워크에서는 비효율적일 수 있는 문제점이 있다.
개시된 기술이 이루고자 하는 기술적 과제는, 이전 홉의 노드로부터 특정 목적 노드에 도달하기 위해 기 선택된 중간 노드들이 데이터를 중계해주는데 있어서, 과도한 중간 노드들이 전송에 참여하는 것을 방지하는 동시에 무선 노드 간 무선 매체를 공유하는데 효율성을 확보하기 위한 무선 애드혹 네트워크에서 위치 정보를 활용한 멀티캐스트 데이터전송시스템 및 데이터전송방법을 제공하기 위한 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위해 개시된 기술의 제 1측면은, 무선 애드혹 네트워크에서 소스 노드로부터 목적 노드까지 데이터를 전송하는 방법에 있어서, 상기 소스 노드가, 이웃에 위치한 노드들의 정보를 획득하여 상기 소스 노드와 1홉 거리에 위치하는 적어도 하나 이상의 중간 노드를 선택하는 제 1 단계; 상기 소스 노드가, 상기 중간 노드 각각의 위치 정보와, 상기 목적 노드의 위치 정보를 기초로 상기 중간 노드 중에서 상기 목적 노드의 방향에 위치한 중간 노드를 데이터 전송을 위한 적어도 하나 이상의 중계 노드로 선정하는 제 2 단계; 및 상기 중계 노드가, 상기 소스 노드로부터 수신된 데이터를 상기 목적 노드로 전송하는 제 3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 애드혹 네트워크에서 위치 정보를 활용한 멀티캐스트 데이터전송방법을 제공한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위해 개시된 기술의 제 2측면은, 무선 애드혹 네트워크에서 소스 노드로부터 목적 노드까지 데이터를 전송하는 방법에 있어서, 중간 노드가, 이전 홉의 노드에서 데이터를 수신하는 제 1 단계; 상기 중간 노드가, 자신이 중계 노드인지 여부를 판단하는 제 2 단계; 및 상기 중간 노드가, 중계 노드가 아닌 경우, 상기 목적 노드로의 방향성이 일치하는 후보 전송 노드인 새로운 중간 노드의 존재 여부를 판단하여, 방향성이 일치하는 중간 노드가 존재하는 경우 방향성이 일치하는 중간 노드로 다음 홉으로 데이터를 전송하는 제 3 단계를 포함하는 무선 애드혹 네트워크에서 위치 정보를 활용한 멀티캐스트 데이터전송방법을 제공한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위해 개시된 기술의 제 3측면은, 무선 애드혹 네트워크에서 소스 노드로부터 목적 노드까지 데이터를 전송하는 시스템에 있어서, 이웃에 위치한 노드들의 정보를 획득하여 1홉 거리에 위치하는 적어도 하나 이상의 중간 노드를 선택하며, 상기 중간 노드 각각의 위치 정보와, 상기 목적 노드의 위치 정보를 기초로 상기 중간 노드 중에서 상기 목적 노드의 방향에 위치한 중간 노드를 데이터 전송을 위한 적어도 하나 이상의 중계 노드로 선정하는 상기 소스 노드; 및 상기 소스 노드로부터 수신된 데이터를 상기 목적 노드로 전송하는 상기 중계 노드를 포함하는 것을 무선 애드혹 네트워크에서 위치 정보를 활용한 멀티캐스트 데이터전송시스템을 제공한다.
본 발명의 실시예에 무선 애드혹 네트워크에서 위치 정보를 활용한 멀티캐스트 데이터전송시스템 및 데이터전송방법은, 전체 네트워크 관점에서는 무선 매체를 동시에 공유하는 노드의 수를 조절하고 네트워크 내 과도한 중복 데이터의 생성을 방지하는 등 무선 자원의 효율적인 활용을 통해 네트워크 전체의 성능향상을 기대하며, 노드 관점에서는 실제로 필요한 중계에만 참여해서 전력 등의 자원을 절약하는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선 애드혹 네트워크에서 위치 정보를 활용한 멀티캐스트 데이터전송시스템 상에서의 무선 애드혹 네트워크 환경 및 후보 중간 노드를 선택하는 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무선 애드혹 네트워크 상에서 위치 정보를 활용한 멀티캐스트 데이터전송시스템의 위치 정보를 기반으로 목적 노드와의 방향성을 고려해서 중간 노드 중에서 중계 노드를 선택하고 데이터를 전송하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선 애드혹 네트워크 상에서 위치 정보를 활용한 멀티캐스트 데이터전송시스템의 소스 노드로부터 목적 노드까지의 전송 경로 설정과 중복 전송 경로 생성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무선 애드혹 네트워크에서 위치 정보를 활용한 멀티캐스트 데이터전송방법 중 소스 노드를 중심으로 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 무선 애드혹 네트워크에서 위치 정보를 활용한 멀티캐스트 데이터전송방법 중 중간 노드를 중심으로 나타내는 흐름도이다.
개시된 기술에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 개시된 기술의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 개시된 기술의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
'제1', '제2' 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선 애드혹 네트워크에서 위치 정보를 활용한 멀티캐스트 데이터전송시스템 상에서의 무선 애드혹 네트워크 환경 및 후보 중간 노드를 선택하는 예를 설명하기 위한 도면이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무선 애드혹 네트워크 상에서 위치 정보를 활용한 멀티캐스트 데이터전송시스템의 위치 정보를 기반으로 목적 노드와의 방향성을 고려해서 중간 노드 중에서 중계 노드를 선택하고 데이터를 전송하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선 애드혹 네트워크 상에서 위치 정보를 활용한 멀티캐스트 데이터전송시스템의 소스 노드로부터 목적 노드까지의 전송 경로 설정과 중복 전송 경로 생성을 설명하기 위한 도면이다. 이하, 발명의 이해를 돕기 위해 도 1, 도 2 및 도3에 도시된 발명의 구성요소를 동시에 참조하여 설명하도록 한다.
먼저, 도 3을 참조하면, 네트워크 계층의 라우팅 알고리즘으로서 소스 노드(100)의 멀티캐스트 데이터가 적어도 하나 이상의 목적 노드(500)에 도달하기 위해 중계 노드들이 선택되어야 한다.
이어서, 도 2를 참조하면 소스 노드(100)는 중계 노드(도 2의 10-1, 10-2, 10-3)로의 전송 경로 선택 또는 이전 홉의 중계 노드(10-1)에서 다음 홉(10-2, 10-3)의 중계 노드 간 전송 경로 선택에 적용할 수 있다. 한편, 도 2에서 중간 노드(20)와 중계 노드(10)를 분리하여 도시하였으나, 본 발명에서 중간 노드(20)는 중계 노드(10)를 포함하는 개념이다.
본 발명의 전송 방법은 이웃 노드 탐색 알고리즘에 의해서 획득한 이웃 노드 정보를 이용한 프로액티브 라우팅 전송 시스템을 제공한다. 도 1을 참조하면, 중계 노드와 중간 노드를 모두 포함하는 개념인 이웃 노드는 애드혹 네트워크를 구성하는 소스 노드(100)를 제외한 나머지 노드들을 의미하며, 기준 노드를 중심으로 전송 반경(1홉 거리) 내의 이웃 노드들을 '1홉 이웃 노드'라 정의한다.
다시, 도 3을 참조하여, 본 발명의 전송 프로세스를 적용하여 데이터가 전송되는 예를 살펴본다. 위치 정보 기반으로 방향성을 고려한 중계 노드(10) 선택으로 송신 노드의 중복 데이터 전송 횟수를 효과적으로 감소시켜서 네트워크 부하를 관리하면서 전송 횟수 감소로 발생할 수 있는 전달률 성능 저하를 방지할 수 있다.
동시에 경쟁기반으로 동작하는 링크 계층 프로토콜에서는 경쟁에 참여하는 노드 수를 적절하게 줄임으로써 충돌을 방지하여 전송 효율을 향상시키는 부가적인 효과가 있다.
또한, 본 발명의 전송 방법은 프로액티브 방식으로 이웃 노드 정보를 통한 신속한 경로 탐색이 가능하고 초기 데이터의 전송지연 정도를 줄일 수 있다.
전송 과정에서 자연스럽게 생성되는 중복 전송 경로를 통해 보다 신뢰성 있는 데이터 전송이 가능하기 때문에 데이터 전송오류 시 재전송을 통한 오류정정으로 인해 발생할 수 있는 네트워크 부하를 감소시킬 수 있다.
다시 도 2와 도3을 참조하여 설명하면, 상기 서술한 전송 방법을 적용하는 데 있어서 방향성을 결정할 때 적응적인 기준 각도 적용이 가능하다. 일괄적인 기준 각도 적용으로 전송과정에서 기준 각도 내의 적당한 중계 노드(10)의 부재로 목적 노드(500)로의 데이터 전달이 안 될 수도 있는 문제를 해결하기 위한 것이다.
전달률 향상을 위해서 송신 노드로부터 홉 수가 증가할수록 방향성 일치를 결정하는 기준 각도를 점진적으로 증가시키는 방법이다.
여기서 기준 각도는 하기의 수학식 1에 의해 연산 될 수 있다.
Figure 112011024502201-pat00001
수식상의 h는 송신 노드로부터의 홉 수, h-1는 홉 수 h 보다 바로 이전의 홉 수, f는 0 내지 1 범위의 스케일링 값을 의미하며, θ=2π/k이며, k는 1홉 내의 중간 노드의 수이다.
도 1내지 도3의 실시예에 의해 구현되는 멀티캐스트 데이터 전송 시스템은 무선 애드혹 네트워크에서 위치 정보를 활용함으로써, 전체 네트워크 관점에서 무선 매체를 동시에 공유하는 노드의 수를 조절하고 네트워크 내 과도한 중복 데이터의 생성을 방지하는 등 무선 자원의 효율적인 활용을 통해 네트워크 전체의 성능향상을 가져오는 장점이 있다.
또한, 상술한 실시예에 의한 멀티캐스트 데이터 전송 시스템은, 노드 관점에서 보면 실제로 필요한 중계에만 참여해서 전력 등의 자원을 절약하는 장점을 제공한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무선 애드혹 네트워크에서 위치 정보를 활용한 멀티캐스트 데이터전송방법 중 소스 노드를 중심으로 나타내는 흐름도이다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, 소스 노드(100)가 메시지 교환을 통해 필요한 이웃 노드 정보를 획득한다(S10).
보다 구체적으로 단계(S10)에서 이웃 노드 정보에 포함되어야 하는 주요 정보는, 각 노드의 식별자(ID, IP 주소 등), 식별자에 대응하는 위치 정보(GPS 좌표 등), 그룹 식별자(특정 멀티캐스트 데이터 수신을 필요로 하는 목적 노드(500)를 구별하기 위한 식별자로, 멀티캐스트 데이터전송시스템의 어플리케이션에서 부여가능함) 등이 있다.
또한, 1홉 이웃 노드에 한해서 해당 1홉 이웃 노드를 통해서 도달할 수 있는 2홉 이웃 노드의 식별자들에 대한 리스트도 소스 노드(100)는 필요로 하며, 2홉 이웃 노드의 식별자들에 대한 리스트는 각 노드에서 중계 노드(10)의 후보인 중간 노드(20) 집합을 구성하는데 필요하다.
이후, 소스 노드(100)는 획득한 이웃 노드 정보를 기초로 1홉 이웃 노드 중에서 중간 노드(20)를 선택한다(S20). 여기서, 중간 노드(20)는 도 2 및 도 3과 같이, 소스 노드(100)의 데이터를 전달해 주는 중계 노드(30)로 선택될 가능성이 있는 중간 노드들을 의미한다.
단계(S20)에서 중간 노드(20)를 선택하는 방법에 대해 보다 구체적으로 살펴본다. 도 1에서는 무선 애드혹 네트워크 환경에서 브로드캐스트 방식으로 전송되는 무선 매체의 특성을 고려하여 소스 노드(100)에서 이웃 노드로 데이터가 전송되는 단계에 대해 기술하고 있다. 도 1에서 소스 노드(100)는 이웃 노드 정보를 토대로 소스 노드(100)를 중심으로 1홉 전송 반경 내의 이웃 노드들(200) 중 송신 노드로부터 2홉 거리에 있는 이웃 노드(300)들에 가장 많이 도달할 수 있는 1홉 이웃 노드들(도 1에서의 200-1, 200-2, 200-3이 이에 해당한다고 가정)을 미리 후보 중간 노드로 선택한다.
단계(S20) 이후, 소스 노드(100)는 적어도 하나 이상의 목적 노드(500)로의 방향성을 고려해서 이웃 노드를 선택하고 소스 노드(100)에서 적어도 하나 이상의 중계 노드(10)로 데이터를 전송한다(S30).
단계(S30)의 중계 노드(10) 선택 및 데이터 전송 방법은 도 2에 도시된 바와 같이, 위치 정보 기반으로 데이터 전송 노드인 소스 노드(100)와 목적 노드(500)의 방향성을 고려해서 결정한다.
여기서, 멀티캐스트 라우팅을 위해 1홉 노드 간 데이터 전송 방법에 따라 2가지 방법이 있다. 첫째로, 1홉 노드 간 유니캐스트 전송 적용 시, 처음 송신 노드인 소스 노드(100)가 데이터 전송 시 목적 노드(500)의 위치 정보를 토대로 자신이 기존에 선택한 1홉 후보 중간 노드들 중 목적 노드로의 방향성이 일치하는 각도(θ) 내에 위치하는 중간 노드들(20)만을 적어도 하나 이상의 중계 노드(10)로 선택해서 네트워크 계층에서의 멀티캐스트 데이터를 선택한 중계 노드(10)로 전송한다.
둘째로, 1홉 노드 간 브로드캐스트 전송 적용 시, 무선 매체의 특성 때문에 데이터 충돌이 없다면 한 번의 브로드캐스트 전송으로 복수의 중계 노드들(10)에게 데이터를 전달 할 수 있기 때문에 전송 효율을 향상시킬 수 있다.
브로드캐스트 전송 방식에서는 수신받을 중계 노드들(10)의 주소를 특정해서 전송하지 않기 때문에 소스 노드(100)는 제어메시지 교환 시 자신이 선택한 후보 중간 노드들에게 후보 중간 노드로 선택하였음을 미리 알려주는 단계가 단계(S20) 이후 단계(S30) 이전에 수행되어야 한다.
소스 노드(100)로부터 중간 노드(20)로 선택받았음을 인지한 상태에서 브로드캐스트된 데이터를 수신하면, 해당 중간 노드(20)는 자신과 목적 노드(500)와의 방향성을 고려해서 스스로 중계를 할 지의 여부를 판단해서 중계를 수행하게 된다.
여기서 자신을 기준으로 각도(θ) 내에 목적 노드(500)가 위치하는 경우 다시 브로드캐스트하는 전송방식으로 다음 홉의 중간 노드들(20)에게 중계한다.
링크 계층 프로토콜을 고려해서 충돌이 빈번하게 발생하는 환경에서는 방향성에 따라 독립적으로 선택된 복수의 중계 노드들(10)마다 유니캐스트 전송 방식으로 전송하고 전송오류 발생시 재전송해서 복구하는 전송 방법을 선택하는 것이 전송효율이 좋을 수 있다. 하지만 충돌이 심하지 않을 경우 브로드캐스트 전송 방식을 선택하는 것이 적은 횟수의 전송으로 목적 노드(500)에 데이터를 전달할 수 있다.
단계(S30) 이후, 중계 노드(10)들이 데이터를 수신하고 다시 다음 홉의 적어도 하나 이상의 중계 노드들로 전송하는 방식으로 목적 노드(500)로 최종적으로 데이터를 전송한다(S40).
즉, 단계(S40)에서 상기에 서술한 과정이 매 순번의 중계 노드(10)에서도 적용되어 목적 노드(500)에 소스 노드(100)의 데이터가 도달될 때까지 반복되어야 한다.
1홉 노드 간 유니캐스트 전송 적용 시 각각의 중계 노드들(10)은 자신의 1홉 후보 중간 노드(20)를 미리 선정하고 있고, 목적 노드(500)로의 방향성이 일치하는 중간 노드(20)에게만 데이터를 중계해 주거나 해당 노드들만 중계에 참여하게 된다. 한편, 1홉 노드 간 브로드캐스트 전송 적용시 중계 노드(10)에서 멀티캐스트 데이터 수신 시 개략적인 동작의 흐름은 도 3과 같을 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 무선 애드혹 네트워크에서 위치 정보를 활용한 멀티캐스트 데이터전송방법 중 중간 노드를 중심으로 나타내는 흐름도이다. 도 1 내지 도 5를 참조하면, 중간 노드(20)가 이전 홉의 중계 노드(10)에서 데이터를 수신한다(S1).
중간 노드(20)는 자신이 목적 노드(500)인지 여부를 판단한다(S2).
단계(S2)의 판단결과, 중간 노드(20)는 자신이 목적 노드(500)인 경우 수신 데이터를 처리한다(S3).
한편 단계(S2)의 판단결과, 중간 노드(20)는, 자신이 목적 노드(500)가 아닌 경우 목적 노드(500)로의 방향성이 일치하는 후보 전송 노드인 새로운 중간 노드의 존재 여부를 판단한다(S4).
단계(S4)의 판단에 따라, 중간 노드(20)는, 방향성이 일치하는 새로운 중간 노드)가 존재하지 않는 경우 수신 데이터를 폐기한다(S5).
한편, 단계(S4)의 판단에 따라, 방향성이 일치하는 새로운 중간 노드가 존재하는 경우 새로운 중간 노드인 다음 홉으로 데이터를 전송한다(S6).
단계(S1) 내지 단계(S2)의 과정은 소스 노드(100)로부터 목적 노드(500)로 데이터가 송신이 완료되거나 수신 데이터가 폐기될 때까지 반복될 수 있다.
상술한 실시예에 의한 무선 애드혹 네트워크에서 위치 정보를 활용한 멀티캐스트 데이터전송방법은, 전체 네트워크 관점에서는 무선 매체를 동시에 공유하는 노드의 수를 조절하고 네트워크 내 과도한 중복 데이터의 생성을 방지하는 등 무선 자원의 효율적인 활용을 통해 네트워크 전체의 성능향상을 기대하며, 노드 관점에서는 실제로 필요한 중계에만 참여해서 전력 등의 자원을 절약하는 장점을 제공한다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.
또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
10: 중계 노드 20: 중간 노드
30: 일반 노드 100: 소스 노드
200: 1홉 이웃 노드 300: 2홉 이웃 노드
400: 3홉 이상의 이웃 노드 500: 목적 노드

Claims (12)

  1. 무선 애드혹 네트워크에서 소스 노드로부터 목적 노드까지 데이터를 전송하는 방법에 있어서,
    상기 소스 노드가, 이웃에 위치한 노드들의 정보를 획득하여 상기 소스 노드와 1홉 거리에 위치하는 적어도 하나 이상의 중간 노드를 선택하는 제 1 단계;
    상기 소스 노드가, 상기 중간 노드 각각의 위치 정보와, 상기 목적 노드의 위치 정보를 기초로 상기 중간 노드 중에서 상기 목적 노드의 방향에 위치한 중간 노드를 데이터 전송을 위한 적어도 하나 이상의 중계 노드로 선정하는 제 2 단계; 및
    상기 중계 노드가, 상기 소스 노드로부터 수신된 데이터를 상기 목적 노드로 전송하는 제 3 단계를 포함하고,
    상기 제 2 단계에서, 상기 소스 노드에서 상기 중계 노드로의 데이터 전송시 방향성을 고려하기 위해 기준 각도를 설정하며,
    상기 기준 각도는,
    Figure 112012065120416-pat00009
    에 의해 연산하며, h는 송신 노드로부터의 홉 수, h-1는 홉 수 h 보다 바로 이전의 홉 수, f는 0에서 1까지의 범위를 갖는 스케일링 값이며, θ=2π/k, k는 1홉 내의 중간 노드의 수를 의미하는 무선 애드혹 네트워크에서 위치 정보를 활용한 멀티캐스트 데이터전송방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제 3 단계는,
    상기 중계 노드가, 상기 소스 노드로부터 수신된 데이터를 상기 목적 노드로 전송할 때까지 다음 홉의 중간 노드 선택에 따른 중계 노드 선택에 따른 데이터 전송을 반복하는 제 4 단계를 더 포함하는 무선 애드혹 네트워크에서 위치 정보를 활용한 멀티캐스트 데이터전송방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 소스 노드에서 상기 중계 노드로의 데이터 전송, 그리고 상기 중계 노드 간의 데이터 전송시 브로드캐스트 또는 유니캐스팅 방식으로 전송가능한 무선 애드혹 네트워크에서 위치 정보를 활용한 멀티캐스트 데이터전송방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 소스 노드에서 상기 중계 노드로의 데이터 전송시 방향성을 고려하기 위해 기준 각도를 설정하며, 상기 소스 노드로부터 상기 중계 노드로의 홉 수 그리고 상기 중계 노드의 수에 따라 적응적으로 상기 기준 각도를 결정하는 무선 애드혹 네트워크에서 위치 정보를 활용한 멀티캐스트 데이터전송방법.
  5. 삭제
  6. 무선 애드혹 네트워크에서 소스 노드로부터 목적 노드까지 데이터를 전송하는 방법에 있어서,
    중간 노드가, 이전 홉의 노드에서 데이터를 수신하는 제 1 단계;
    상기 중간 노드가, 자신이 중계 노드인지 여부를 판단하는 제 2 단계; 및
    상기 중간 노드가, 중계 노드가 아닌 경우, 상기 목적 노드로의 방향성이 일치하는 후보 전송 노드인 새로운 중간 노드의 존재 여부를 판단하여, 방향성이 일치하는 중간 노드가 존재하는 경우 방향성이 일치하는 중간 노드로 다음 홉으로 데이터를 전송하는 제 3 단계를 포함하고,
    상기 제 3 단계에서, 상기 목적 노드로의 방향성을 고려하기 위해 기준 각도를 설정하며,
    상기 기준 각도는,
    Figure 112012065120416-pat00010
    에 의해 연산하며, h는 송신 노드로부터의 홉 수, h-1는 홉 수 h 보다 바로 이전의 홉 수, f는 0에서 1까지의 범위를 갖는 스케일링 값이며, θ=2π/k, k는 1홉 내의 중간 노드의 수를 의미하는 무선 애드혹 네트워크에서 위치 정보를 활용한 멀티캐스트 데이터전송방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 제 3 단계에 있어서,
    상기 중간 노드가, 상기 목적 노드로의 방향성이 일치하는 새로운 중간 노드가 존재하지 않는 경우, 수신된 데이터를 폐기하는 단계를 더 포함하는 무선 애드혹 네트워크에서 위치 정보를 활용한 멀티캐스트 데이터전송방법.
  8. 무선 애드혹 네트워크에서 소스 노드로부터 목적 노드까지 데이터를 전송하는 시스템에 있어서,
    이웃에 위치한 노드들의 정보를 획득하여 1홉 거리에 위치하는 적어도 하나 이상의 중간 노드를 선택하며, 상기 중간 노드 각각의 위치 정보와, 상기 목적 노드의 위치 정보를 기초로 상기 중간 노드 중에서 상기 목적 노드의 방향에 위치한 중간 노드를 데이터 전송을 위한 적어도 하나 이상의 중계 노드로 선정하는 상기 소스 노드; 및
    상기 소스 노드로부터 수신된 데이터를 상기 목적 노드로 전송하는 상기 중계 노드를 포함하고,
    상기 소스 노드는, 상기 중계 노드로의 데이터 전송시 방향성을 고려하기 위해 기준 각도를 설정하며,
    상기 기준 각도는,
    Figure 112012065120416-pat00011
    에 의해 연산하며, h는 송신 노드로부터의 홉 수, h-1는 홉 수 h 보다 바로 이전의 홉 수, f는 0에서 1까지의 범위를 갖는 스케일링 값이며, θ=2π/k, k는 1홉 내의 중간 노드의 수를 의미하는 무선 애드혹 네트워크에서 위치 정보를 활용한 멀티캐스트 데이터전송시스템.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 중계 노드는,
    상기 소스 노드로부터 수신된 데이터를 상기 목적 노드로 전송할 때까지 다음 홉의 중간 노드 선택에 따른 중계 노드 선택에 따른 데이터 전송을 반복하는 무선 애드혹 네트워크에서 위치 정보를 활용한 멀티캐스트 데이터전송시스템.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 소스 노드에서 상기 중계 노드로의 데이터 전송, 그리고 상기 중계 노드 간의 데이터 전송은, 브로드캐스트 또는 유니캐스팅 방식으로 전송되는 무선 애드혹 네트워크에서 위치 정보를 활용한 멀티캐스트 데이터전송시스템.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 소스 노드에서 상기 중계 노드로의 데이터 전송시 방향성을 고려하기 위해 기준 각도를 설정하며, 상기 소스 노드로부터 상기 중계 노드로의 홉 수 그리고 상기 중계 노드의 수에 따라 적응적으로 상기 기준 각도를 결정하는 무선 애드혹 네트워크에서 위치 정보를 활용한 멀티캐스트 데이터전송시스템.
  12. 삭제
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