KR101223054B1 - 멀티포인트 릴레이 후보 단말 선정 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 단말 선정 방법에 관한 것으로서, 특히, OLSR(Optimized Link State Routing)로 동작하는 에드혹 네트워크에서 데이터를 효율적으로 전송하는 멀티포인트 릴레이 후보 단말 선정 방법에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 멀티포인트 릴레이 후보 단말 선정 방법에 있어서, 일반 단말이 1홉 내에 인접한 단말들 중에서 다른 일반 단말들과 멀티포인트 릴레이 후보 단말들의 수를 비교하여 상기 멀티포인트 릴레이 후보 단말의 상태로 변경하기 위한 확률을 계산하는 과정과, 상기 계산된 확률이 0이 아니면 상기 일반 단말의 상태를 상기 멀티포인트 릴레이 후보 단말의 상태로 변경하는 과정과, 상기 일반 단말의 상태가 상기 멀티포인트 릴레이 후보 단말의 상태로 변경되면, 상기 변경된 멀티포인트 릴레이 후보 단말의 수행의지 값을 변경전의 수행의지 값보다 높게 설정하는 과정을 포함한다.

Description

멀티포인트 릴레이 후보 단말 선정 방법{METHOD FOR SELECING MULTIPOINT RELAY CANDIDATE TERMINAL}
본 발명은 단말 선정 방법에 관한 것으로서, 특히, OLSR(Optimized Link State Routing)로 동작하는 에드혹 네트워크에서 데이터를 효율적으로 전송하는 멀티포인트 릴레이 후보 단말 선정 방법에 관한 것이다.
일반적으로 이동 Ad-hoc 환경의 라우팅 프로토콜 중 하나인 OLSR은 전송 경로를 미리 탐색해서 테이블의 형태로 저장해 두었다가, 경로 요청이 생겼을 때 그 테이블을 참조해서 경로를 설정하는 테이블 기반 방식의 라우팅 프로토콜이다. 라우팅 테이블 정보를 최신의 상태로 유지하기 위해 TC(Topology Control) 메시지를 생성하여 네트워크의 모든 단말에게 전달한다.
OLSR은 TC 메시지와 네트워크 전체로 전송이 필요한 방송(broadcast) 데이터를 효율적으로 전송하기 위해 MPR(Multi-Point Relay) 개념을 도입했다. MPR은 각 단말의 1-hop 이웃 단말들 중에서 송신 단말의 2-hop 이웃 단말들을 모두 전송 범위 안에 둘 수 있도록 하는 최소한의 1-hop 단말들로 구성된 집합이다. 이때 MPR 수행의지(Willingness) 값이 높은 1-hop 이웃 단말들이 우선적으로 MPR로 선정된다. 이 MPR들은 송신 단말로부터 수신한 방송 데이터를 재전송해서 2-hop 이웃 단말들에게 전달해주는 역할을 하게 된다. 상기 MPR 수행의지는 단말이 MPR 단말로 수행하려는 의지를 나타내는 척도이다.
도 1은 일반 플로딩과 MPR 플로딩을 나타낸 예시도이다.
도시된 바와 같이, 종래 플로딩 방법은 모든 단말이 각자가 수신한 메시지를 재전송하는 플러딩(flooding) 방법에 비해서 훨씬 적은 수의 단말이 재전송에 참여하기 때문에 전송 횟수를 크게 줄일 수 있다. 이를 통해서 OLSR은 테이블을 유지 및 관리하기 위한 오버헤드를 줄인다.
하지만, 종래 OLSR의 MPR 선택 방법은 대부분의 단말이 다른 단말의 MPR로 선택되어 모든 단말이 TC 메시지를 전송해야 한다. 이것은, 각 단말이 주변의 MPR 선택 상황을 고려하지 않고 자신을 중심으로 2-hop 이웃 단말들까지의 전달만을 고려해서 MPR 단말을 선택하기 때문이다. 따라서 모든 단말이 MPR 선택을 위한 후보가 되고, 실제로 대부분의 단말이 MPR로 선택된다.
OLSR에서 MPR 단말은 네트워크 전체로 전파되는 TC 메시지를 생성하고 자신을 MPR로 선정한 단말이 보내는 TC 메시지를 재전송 할 뿐만 아니라 데이터의 라우팅을 수행한다. 따라서 대부분의 단말이 MPR로 선택되면 라우팅 오버헤드와 데이터를 보내기 위한 경쟁이 증가하여 잦은 충돌이 발생하여 무선 자원이 낭비될 수 있는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 각 단말이 자신의 주변을 탐색하여 얻은 1홉 이웃 단말들의 정보를 이용하여 계산된 확률에 따라 자신의 단말 상태와 MPR 수행 의지 값을 변화시키는 방법을 제공한다. 이로 인해, 네트워크 전체의 MPR 후보 단말 수와 MPR 단말 수가 제한되어 데이터를 효율적으로 전송하게 된다.
상술한 바를 달성하기 위한 본 발명은 멀티포인트 릴레이 후보 단말 선정 방법에 있어서, 일반 단말이 1홉 내에 인접한 단말들 중에서 다른 일반 단말들과 멀티포인트 릴레이 후보 단말들의 수를 비교하여 상기 멀티포인트 릴레이 후보 단말의 상태로 변경하기 위한 확률을 계산하는 과정과, 상기 계산된 확률이 0이 아니면 상기 일반 단말의 상태를 상기 멀티포인트 릴레이 후보 단말의 상태로 변경하는 과정과, 상기 일반 단말의 상태가 상기 멀티포인트 릴레이 후보 단말의 상태로 변경되면, 상기 변경된 멀티포인트 릴레이 후보 단말의 수행의지 값을 변경전의 수행의지 값보다 높게 설정하는 과정을 포함한다.
또한, 상술한 바를 달성하기 위한 본 발명은 멀티포인트 릴레이 후보 단말 선정 방법에 있어서, 멀티포인트 릴레이 후보 단말이 1홉 내에 인접한 단말들 중에서 일반 단말들과 다른 멀티포인트 릴레이 후보 단말들의 수를 비교하여 일반 단말의 상태로 변경하기 위한 확률을 계산하는 과정과, 상기 계산된 확률이 0이 아니면 상기 멀티포인트 릴레이 후보 단말의 상태를 상기 일반 단말의 상태로 변경하는 과정과, 상기 멀티포인트 릴레이 후보 단말의 상태가 상기 일반 단말의 상태로 변경되면, 상기 변경된 멀티포인트 릴레이 후보 단말의 수행의지 값을 변경전의 수행의지 값보다 낮게 설정하는 과정을 포함한다.
본 발명은 각 단말이 자신의 주변을 탐색하여 얻은 1홉 이웃 단말들의 정보를 이용하여 계산된 확률에 따라 자신의 MPR 수행 의지 값을 변화시켜 필요 이상 또는 이하의 MPR 후보 단말이 선정되는 것을 방지함으로써, 네트워크 전체적으로 일정 비율의 MPR 후보 단말의 수를 유지할 수 있다. 결과적으로 MPR 단말 수가 일정비율로 유지되어 라우팅 오버헤드가 줄어들고 데이터 전송시 무선 자원의 낭비를 효과적으로 감소시키는 효과가 발생한다.
도 1은 일반 플로딩과 MPR 플로딩을 비교하는 예시도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 MPR 후보 단말 선정을 위한 MPR 수행의지 변경과정을 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 일반 단말이 1홉 주변을 탐색한 결과, MPR 후보 단말의 수가 목표로 하는 MPR 후보 단말의 수보다 적은 경우의 제1 예시도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 일반 단말이 1홉 주변을 탐색한 결과, MPR 후보 단말의 수가 목표로 하는 MPR 후보 단말의 수보다 적은 경우의 제2 예시도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 일반 단말이 1홉 주변을 탐색한 결과, MPR 후보 단말의 수가 목표로 하는 MPR 후보 단말의 수보다 적은 경우의 제3 예시도.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 일반 단말이 1홉 주변을 탐색한 결과, MPR 후보 단말의 수가 목표로 하는 MPR 후보 단말의 수보다 크거나 같은 경우의 예시도.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 MPR 후보 단말이 1홉 주변을 탐색한 결과, MPR 후보 단말의 수가 목표로 하는 MPR 후보 단말의 수보다 적은 경우의 제1 예시도.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 MPR 후보 단말이 1홉 주변을 탐색한 결과, MPR 후보 단말의 수가 목표로 하는 MPR 후보 단말의 수보다 적은 경우의 제2 예시도.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 MPR 후보 단말이 1홉 주변을 탐색한 결과, MPR 후보 단말의 수가 목표로 하는 MPR 후보 단말의 수보다 적은 경우의 제3 예시도.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 MPR 후보 단말이 1홉 주변을 탐색한 결과, MPR 후보 단말의 수가 목표로 하는 MPR 후보 단말의 수보다 크거나 같은 경우의 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 사용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명은 각 단말이 자신의 주변을 탐색하여 얻은 1홉 이웃 단말들의 정보를 이용하여 계산된 확률에 따라 자신의 MPR 수행 의지 값을 변화시켜 MPR 후보 단말을 일정 비율로 유지한다. 상기 수행의지는 다른 단말의 상태로 수행하려는 의지를 나타내는 척도이다. 그리고, MPR 단말 선정시, 각 단말은 기존 OLSR의 MPR 선정방법을 사용하여 MPR 후보 단말 중에서 MPR 단말을 선택한다. 따라서 네트워크 전체의 MPR 단말 수가 일정비율로 유지되어 효율적인 데이터 통신이 가능해진다.
이하, MPR 후보 단말을 일정 비율로 유지하는 방법은 다음과 같다.
Ad-hoc 네트워크 안에 있는 전체 단말 중에서, 전체 단말의 일정 비율(k%)의 단말들을 MPR 후보 단말이 되게 하려고 하면, Ad-hoc 네트워크 내의 MPR 후보 단말을 네트워크 전반에 균일하게 분포시키기 위하여 각 단말을 기준으로 1-hop 내의 MPR 후보 단말의 수를 1-hop 내 전체 단말 수의 일정 비율로 유지한다. 그리고, 모든 단말 별로 일률적으로 일정한 비율을 적용할 경우, 1-hop 내의 단말의 밀도(단말 수)에 따라 필요 이상의 MPR 후보 단말들을 선정하거나 필요보다 적게 MPR 후보 단말들을 선정하는 문제점이 발생되기 때문에, 이를 방지하기 위해 MPR 후보 단말 수의 상한 값과 하한 값을 지정한다.
각 단말은 이웃 단말들로부터 받은 Hello 메시지를 통해 1홉 내의 이웃 단말들의 밀도(수)를 파악한다. 이러한 파악된 밀도 정보를 통해 자신의 단말상태를 확률적으로 결정한다. 즉, 현재 일반 단말 혹은 MPR 후보 단말인 특정 단말은 주변 단말들의 상황에 따라 확률적으로 자신의 현재 단말 상태를 그대로 유지하거나, MPR 후보 단말로 혹은 일반 단말로 변경한다. 각 단말의 상태는 Hello 메시지의 수행의지(Willingness) 필드에 다음과 같이 표시하여 나타내며, 이 Hello 메시지를 방송메시지로 전송하여 주변 이웃 단말들과도 공유한다. 이때, 일반단말의 수행의지 값은 1보다 크거나 같으며, MPR 후보 단말의 수행의지 값이 일반 단말보다 높은 값을 가지며, 아래는 그러한 예시이다.
-일반 단말: W=1 (WILL_LOW)
-MPR 후보 단말: W=6 (WILL_HIGH)
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 MPR 후보 단말 선정을 위한 MPR 수행의지 변경 과정을 나타낸 예시도이다.
도시된 바와 같이, 단말은 일반 단말과 MPR 후보 단말로 나뉘고 일반 단말은 자신의 상태를 그대로 유지하거나 MPR 후보 단말이 될 수 있으며, 마찬가지로 MPR 후보 단말은 자신의 상태를 그대로 유지하거나 일반 단말로 상태 변화 할 수 있다.
즉, 일반 단말이 MPR 후보 단말로 상태 변화하기 위해서는 W 값을 0에서 6으로 변화시키고, 반대로 MPR 후보 단말이 일반 단말로 상태 변화하기 위해서는 W 값을 6에서 0으로 변화시킨다. 그리고, 만일 현재 상태 그대로 유지하고자 하면, W 값을 그대로 유지하면 된다.
이와 같이, 확률은
Figure 112011063428997-pat00001
또는
Figure 112011063428997-pat00002
의 계산을 통해서 알 수 있다. 즉, 일반 단말이 MPR 후보 단말로 상태 변화하기 위해서는 W 값을 0에서 1로 변화시키고, 반대로 MPR 후보 단말이 일반 단말로 상태 변화하기 위해서는 W 값을 1에서 0로 변화시킨다. 그리고, 만일 현재 상태 그대로 유지하고자 하면, W 값을 그대로 유지하면 된다.
이와 같이, 상태변화는
Figure 112011063428997-pat00003
또는
Figure 112011063428997-pat00004
의 확률 값으로서 변화할지 안할지를 결정한다.
Figure 112011063428997-pat00005
은 일반 단말이 MPR 후보단말로 변화할 확률이고,
Figure 112011063428997-pat00006
은 MPR후보 단말이 일반 단말로 변화할 확률이다. 따라서,
Figure 112011063428997-pat00007
이 0이면 일반 단말은 W값을 그대로 1로 유지하고,
Figure 112011063428997-pat00008
이 0이면 MPR 후도 단말은 W값을 그대로 6으로 유지한다. 이와 같이 함으로써 MPR 후보 단말은 자신의 상태를 그대로 유지하거나 일반 단말이 될 수 있으며, 일반 단말 역시 자신의 상태를 그대로 유지하거나 MPR 후보 단말이 될 수 있다.
상술한
Figure 112011063428997-pat00009
및
Figure 112011063428997-pat00010
의 값을 계산하는 수학식은 다음과 같다.
Figure 112011063428997-pat00011
Figure 112011063428997-pat00012
상기 <수학식 1> 및 <수학식 2>에서 N은 자신을 포함한 1홉 이웃 단말의 총 개수를 나타내며,
Figure 112011063428997-pat00013
은 1홉 내에 존재하는 현재 MPR 후보 단말의 개수를 나타내며,
Figure 112011063428997-pat00014
은 MPR 후보 단말 수의 하한 값을 나타내며,
Figure 112011063428997-pat00015
은 MPR 후보 단말 수의 상한 값을 나타내며,
Figure 112011063428997-pat00016
은 목표로 하는 일정 비율(예: k%)에 해당되는 MPR 후보 단말의 총 개수
Figure 112011063428997-pat00017
이고,
Figure 112011063428997-pat00018
는
Figure 112011063428997-pat00019
보다 크거나 같은 최소 정수를 나타낸다.
상기 <수학식 1> 및 <수학식 2>의
Figure 112011063428997-pat00020
를 구하기 위한 k, 즉, 목표로 하는 MPR 후보 단말의 비율은 전체 단말 수에 따라 적응적으로 변경되어야 한다. MPR 후보 단말 수의 상한 값과 하한 값을 도입한 MPR 후보 단말 선정 방법은 1-hop 내의 MPR 후보 단말 수만을 고려하기 때문에, 전체 단말 수에 대한 고려 없이 k를 일정하게 설정하면 특정 밀도에서는 만족스러운 전달률(=송신 단말의 broadcast 메시지가 네트워크 내의 모든 단말들에게 전달되는 비율)을 달성하지 못하는 경우가 발생하게 된다. 즉, 네트워크 내의 전체 단말 수가 적은 경우(밀도가 낮은 경우)에는 전달률을 높이기 위해 k를 높여야 되고(즉, 많은 MPR 후보 단말들을 선택), 전체 단말 수가 많은 경우(밀도가 높은 경우)에는 불필요한 MPR 후보 단말 수를 줄이기 위해 k를 낮추어야 한다(즉, 적은 수의 MPR 후보 단말들을 선택). 그러므로 네트워크 내의 전체 단말 수에 따라서 적응적으로 변화 되어야 한다. MPR 후보 단말을 선정하기 위한 적응적 k 변경 방법은 다음과 같다.
전체 단말의 수가 적은 경우에는 전달률을 높이기 위해서 높은 k 값을 갖게 되고, 전체 단말의 수가 많은 경우엔 불필요한 MPR 후보 단말 수를 줄이기 위해서 낮은 k 값을 갖는다. k는 하기 <수학식 3>과 같이 전체 단말의 밀도에 반비례하는 특성으로 결정된다.
Figure 112011063428997-pat00021
상기 <수학식 3>에서
Figure 112011063428997-pat00022
은 전체 단말의 수,
Figure 112011063428997-pat00023
은 단말의 전송거리 [km],
Figure 112011063428997-pat00024
는 멀티포인트 릴레이 후보 단말의 비율과 전달율을 결정하기 위한 파라미터로서 유연하게 변경될 수 있다. k는 특정한 하한 값보다 크다. 즉,
Figure 112011063428997-pat00025
. 여기서
Figure 112011063428997-pat00026
은 k의 하한 값이고, 이 조건은 k가 밀도에 따라서
Figure 112011063428997-pat00027
이하로 작아지는 것을 방지하기 위함이다.
최종적으로 k는 하기 <수학식 4>와 같이 표현한다.
Figure 112011063428997-pat00028
상기 <수학식 4>에서 파라미터
Figure 112011063428997-pat00029
의 값을 유연하게 변경함으로써 적절한 MPR 후보 단말의 비율과 전달율을 결정할 수 있다.
이하, 도 2에 도시된 각 시나리오 별 상태 변화의 예를 설명하면 다음과 같다.
1. 시나리오 1의 경우: 일반 단말이 1홉 주변을 탐색한 결과, MPR 후보 단말의 수가 목표로 하는 MPR 후보 단말의 수보다 작은 경우.
시나리오 1의 경우는
Figure 112011063428997-pat00030
인 제1 케이스와,
Figure 112011063428997-pat00031
인 제2 케이스와,
Figure 112011063428997-pat00032
인 제3 케이스가 있다.
(1)
Figure 112011063428997-pat00033
인 제1 케이스(도 3):
상기 제1 케이스는 단말의 밀도가 희소하므로, 최소로 만족시켜야 하는 MPR 후보 단말 수의 하한 값을 최대한 만족시키기 위하여 단말은 1의 확률로 MPR 후보 단말이 되도록 한다. 이러한 제1 케이스를 도 2를 통해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 MPR 후보 단말의 수가 목표로 하는 MPR 후보 단말의 수보다 적은 경우(
Figure 112011063428997-pat00034
인 제1 케이스)의 예시도이다.
도시된 바와 같이,
Figure 112011063428997-pat00035
인 경우, N=3,
Figure 112011063428997-pat00036
=4,
Figure 112011063428997-pat00037
=16,
Figure 112011063428997-pat00038
=1,
Figure 112011063428997-pat00039
=
Figure 112011063428997-pat00040
3 ×0.25
Figure 112011063428997-pat00041
=1 이면, 일반 단말은
Figure 112011063428997-pat00042
이므로 자신의 W 값을 1에서 6으로 변경하여 MPR 후보 단말이 된다.
(2)
Figure 112011063428997-pat00043
인 제2 케이스(도 4):
상기 제2 케이스는 MPR 후보 단말의 수가 목표로 하는
Figure 112011063428997-pat00044
를 넘었지만, 최소로 만족시켜야 하는 MPR 후보 단말 수의 하한 값을 만족시키기 위하여 단말은
Figure 112011063428997-pat00045
의 확률로 MPR 후보 단말이 된다. 이러한 제2 케이스를 도 4를 통해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 MPR 후보 단말의 수가 목표로 하는 MPR 후보 단말의 수보다 적은 경우(
Figure 112011063428997-pat00046
인 제2 케이스)의 예시도이다.
도시된 바와 같이,
Figure 112011063428997-pat00047
인 경우, N=5,
Figure 112011063428997-pat00048
=4,
Figure 112011063428997-pat00049
=16,
Figure 112011063428997-pat00050
=2,
Figure 112011063428997-pat00051
=
Figure 112011063428997-pat00052
5 ×0.25
Figure 112011063428997-pat00053
=2 이면, 일반 단말은
Figure 112011063428997-pat00054
의 확률로 자신의 W 값을 1에서 6으로 변경하여 MPR 후보 단말이 된다.
(3)
Figure 112011063428997-pat00055
인 제3 케이스(도 5):
상기 제3 케이스는 MPR 후보 단말의 수가 목표로 하는
Figure 112011063428997-pat00056
보다 작으므로 목표로하는
Figure 112011063428997-pat00057
를 만족시키기 위하여 일반 단말은
Figure 112011063428997-pat00058
의 확률로 MPR 후보 단말이 된다. 이러한 제3 케이스를 도 5를 통해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 MPR 후보 단말의 수가 목표로 하는 MPR 후보 단말의 수보다 적은 경우(
Figure 112011063428997-pat00059
인 제3 케이스)의 예시도이다.
도시된 바와 같이,
Figure 112011063428997-pat00060
인 경우, N=20,
Figure 112011063428997-pat00061
=4,
Figure 112011063428997-pat00062
=16,
Figure 112011063428997-pat00063
=4,
Figure 112011063428997-pat00064
=
Figure 112011063428997-pat00065
20 ×0.25
Figure 112011063428997-pat00066
=5 이면, 일반 단말은
Figure 112011063428997-pat00067
의 확률로 자신의 W 값을 1에서 6으로 변경하여 MPR 후보 단말이 된다.
2. 시나리오 2의 경우: 일반 단말이 1홉 주변을 탐색한 결과, MPR 후보 단말의 수가 목표로 하는 MPR 후보 단말의 수보다 크거나 같은 경우.
시나리오 2의 경우는
Figure 112011063428997-pat00068
인 제1 케이스와,
Figure 112011063428997-pat00069
인 제2 케이스가 있다.
(1)
Figure 112011063428997-pat00070
인 제1 케이스:
상기 제1 케이스는 이미 목표로 하는 MPR 후보 단말의 수를 만족하므로 자신의 상태를 그대로 유지한다. 이러한 제1 케이스를 도 6을 통해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 MPR 후보 단말의 수가 목표로 하는 MPR 후보 단말의 수보다 크거나 같은 경우의 예시도이다.
도시된 바와 같이,
Figure 112011063428997-pat00071
인 경우, N=20,
Figure 112011063428997-pat00072
=4,
Figure 112011063428997-pat00073
=16,
Figure 112011063428997-pat00074
=7,
Figure 112011063428997-pat00075
=
Figure 112011063428997-pat00076
20 ×0.25
Figure 112011063428997-pat00077
=5 이면, 일반 단말은
Figure 112011063428997-pat00078
이므로 자신의 W 값을 변경하지 않는다.
(2)
Figure 112011063428997-pat00079
인 제2 케이스:
상기 제2 케이스 역시 상기 제1 케이스와 마찬가지로 이미 목표로 하는MPR 후보 단말 수를 만족하므로 자신의 상태를 그대로 유지한다. 이러한 제2 케이스는 상기 제1 케이스와 마찬가지로 도 6을 통해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 MPR 후보 단말의 수가 목표로 하는 MPR 후보 단말의 수보다 적은 경우의 예시도이다.
도시된 바와 같이,
Figure 112011063428997-pat00080
인 경우, N=100,
Figure 112011063428997-pat00081
=4,
Figure 112011063428997-pat00082
=16,
Figure 112011063428997-pat00083
=20,
Figure 112011063428997-pat00084
=
Figure 112011063428997-pat00085
100 ×0.25
Figure 112011063428997-pat00086
=2 이면, 일반 단말은
Figure 112011063428997-pat00087
이므로 자신의 W 값을 변경하지 않는다.
3. 시나리오 3의 경우: MPR 후보 단말이 1홉 주변을 탐색한 결과, MPR 후보 단말의 수가 목표로 하는 MPR 후보 단말의 수보다 작은 경우.
시나리오 3의 경우는
Figure 112011063428997-pat00088
인 제1 케이스와,
Figure 112011063428997-pat00089
인 제2 케이스와,
Figure 112011063428997-pat00090
인 제3 케이스가 있다.
(1)
Figure 112011063428997-pat00091
인 제1 케이스(도 7):
상기 제1 케이스는 단말의 밀도가 희소하므로, 최소로 만족시켜야 하는 MPR 후보 단말 수의 하한 값을 최대한 만족시켜야 한다. 그러나, 이미 자신이 MPR 후보 단말이므로 MPR 후보 단말은 자신의 상태를 그대로 유지한다. 이러한 제1 케이스를 도 7을 통해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 MPR 후보 단말의 수가 목표로 하는 MPR 후보 단말의 수보다 적은 경우(
Figure 112011063428997-pat00092
인 제1 케이스)의 예시도이다.
도시된 바와 같이,
Figure 112011063428997-pat00093
인 경우, N=3,
Figure 112011063428997-pat00094
=4,
Figure 112011063428997-pat00095
=16,
Figure 112011063428997-pat00096
=1,
Figure 112011063428997-pat00097
=[25% 단말수]=
Figure 112011063428997-pat00098
3 ×0.25
Figure 112011063428997-pat00099
=1 이면, MPR 후보 단말은
Figure 112011063428997-pat00100
이므로 자신의 W 값을 변경하지 않는다.
(2)
Figure 112011063428997-pat00101
인 제2 케이스(도 8):
상기 제2 케이스는 MPR 후보 단말의 수가 목표로 하는
Figure 112011063428997-pat00102
를 넘었지만, 최소로 만족시켜야 하는 MPR 후보 단말 수의 하한 값을 만족시키지 못했다. 그러나, 이미 자신은 MPR 후보 단말이므로 MPR 후보 단말은 자신의 상태를 그대로 유지한다. 이러한 제2 케이스를 도 8을 통해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 MPR 후보 단말의 수가 목표로 하는 MPR 후보 단말의 수보다 적은 경우(
Figure 112011063428997-pat00103
인 제2 케이스)의 예시도이다.
도시된 바와 같이,
Figure 112011063428997-pat00104
인 경우, N=5,
Figure 112011063428997-pat00105
=4,
Figure 112011063428997-pat00106
=16,
Figure 112011063428997-pat00107
=2,
Figure 112011063428997-pat00108
=
Figure 112011063428997-pat00109
5 ×0.25
Figure 112011063428997-pat00110
=2 이면, MPR 후보 단말은
Figure 112011063428997-pat00111
이므로 자신의 W 값을 변경하지 않는다.
(3)
Figure 112011063428997-pat00112
인 제3 케이스(도 9):
상기 제3 케이스는 MPR 후보 단말의 수가 목표로 하는
Figure 112011063428997-pat00113
보다 작으므로, 목표로하는
Figure 112011063428997-pat00114
를 만족시켜야한다. 그러나, 이미 자신은 MPR 후보 단말이므로 MPR 후보 단말은 자신의 상태를 그대로 유지한다. 이러한 제3 케이스를 도 9를 통해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 MPR 후보 단말의 수가 목표로 하는 MPR 후보 단말의 수보다 적은 경우(
Figure 112011063428997-pat00115
인 제3 케이스)의 예시도이다.
도시된 바와 같이,
Figure 112011063428997-pat00116
인 경우, N=20,
Figure 112011063428997-pat00117
=4,
Figure 112011063428997-pat00118
=16,
Figure 112011063428997-pat00119
=4,
Figure 112011063428997-pat00120
=
Figure 112011063428997-pat00121
20 ×0.25
Figure 112011063428997-pat00122
=5 이면, MPR 후보 단말은
Figure 112011063428997-pat00123
이므로 자신의 W 값을 변경하지 않는다.
4. 시나리오 4의 경우: MPR 후보 단말이 1홉 주변을 탐색한 결과, MPR 후보 단말의 수가 목표로 하는 MPR 후보 단말의 수보다 크거나 같은 경우.
시나리오 4의 경우는
Figure 112011063428997-pat00124
인 제1 케이스와,
Figure 112011063428997-pat00125
인 제2 케이스가 있다.
(1)
Figure 112011063428997-pat00126
인 제1 케이스(도 10):
상기 제1 케이스는 MPR 후보 단말의 수가 목표로 하는 MPR 후보 단말의 수를 초과하므로 MPR 후보 단말은
Figure 112011063428997-pat00127
의 확률로 일반 단말이 된다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 MPR 후보 단말의 수가 목표로 하는 MPR 후보 단말의 수보다 크거나 같은 경우의 예시도이다.
도시된 바와 같이,
Figure 112011063428997-pat00128
인 경우, N=20,
Figure 112011063428997-pat00129
=4,
Figure 112011063428997-pat00130
=16,
Figure 112011063428997-pat00131
=7,
Figure 112011063428997-pat00132
=
Figure 112011063428997-pat00133
20 ×0.25
Figure 112011063428997-pat00134
=5 이면, MPR 후보 단말은
Figure 112011063428997-pat00135
의 확률로 자신의 W 값을 6에서 1로 변경한다.
(2)
Figure 112011063428997-pat00136
인 제2 케이스(도 10):
상기 제2 케이스 역시 상기 제1 케이스와 마찬가지로 이미 목표로 하는MPR 후보 단말 수를 만족하므로 단말은
Figure 112011063428997-pat00137
의 확률로 일반 단말이 된다. 이러한 제2 케이스는 상기 제1 케이스와 마찬가지로 도 10을 통해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 MPR 후보 단말의 수가 목표로 하는 MPR 후보 단말의 수보다 크거나 같은 경우의 예시도이다.
도시된 바와 같이,
Figure 112011063428997-pat00138
인 경우, N=100,
Figure 112011063428997-pat00139
=4,
Figure 112011063428997-pat00140
=16,
Figure 112011063428997-pat00141
=20,
Figure 112011063428997-pat00142
=
Figure 112011063428997-pat00143
100 ×0.25
Figure 112011063428997-pat00144
=2 이면, 일반 단말은
Figure 112011063428997-pat00145
의 확률로 자신의 W 값을 6에서 1로 변경한다.

Claims (9)

  1. 멀티포인트 릴레이 후보 단말 선정 방법에 있어서,
    일반 단말이 1홉 내에 인접한 단말들 중에서 다른 일반 단말들과 멀티포인트 릴레이 후보 단말들의 수를 비교하여 상기 멀티포인트 릴레이 후보 단말의 상태로 변경하기 위한 확률을 계산하는 과정과,
    상기 계산된 확률이 0이 아니면 상기 일반 단말의 상태를 상기 멀티포인트 릴레이 후보 단말의 상태로 변경하는 과정과,
    상기 일반 단말의 상태가 상기 멀티포인트 릴레이 후보 단말의 상태로 변경되면, 상기 변경된 멀티포인트 릴레이 후보 단말의 수행의지 값을 변경전의 수행의지 값보다 높게 설정하는 과정을 포함하며,
    상기 멀티포인트 릴레이 후보 단말들의 수는
    OLSR(Optimized Link State Routing) 프로토콜이 동작하는 에드혹 네트워크에 존재하는 모든 단말들의 수 대비 미리 정의된 비율만큼 선정됨을 특징으로 하는 멀티포인트 릴레이 후보 단말 선정 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 계산된 확률이 0이면, 상기 일반 단말의 상태를 상기 멀티포인트 릴레이 후보 단말의 상태로 변경하지 않는 과정을 더 포함하는 멀티포인트 릴레이 후보 단말 선정 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 일반 단말을 상기 멀티포인트 릴레이 후보 단말의 상태로 변경하기 위한 확률은 하기 <수학식 5>으로 계산되며,
    <수학식 5>
    Figure 112011063428997-pat00146

    상기 <수학식 5>에서 N은 상기 일반 단말을 포함한 1홉 이웃 단말의 총 개수를 나타내며,
    Figure 112011063428997-pat00147
    은 1홉 내에 존재하는 현재 멀티포인트 릴레이 후보 단말의 개수를 나타내며,
    Figure 112011063428997-pat00148
    은 멀티포인트 릴레이 후보 단말 수의 하한 값을 나타내며,
    Figure 112011063428997-pat00149
    은 멀티포인트 릴레이 후보 단말 수의 상한 값을 나타내며, 은 목표로 하는 일정 비율에 해당되는 멀티포인트 릴레이 후보 단말의 총 개수
    Figure 112011063428997-pat00151
    이고,
    Figure 112011063428997-pat00152
    는
    Figure 112011063428997-pat00153
    보다 크거나 같은 최소 정수를 나타내고, k는 전체 단말 대비 목표로 하는 멀티포인트 후보 단말의 비율을 나타냄을 특징으로 하는 멀티포인트 릴레이 후보 단말 선정 방법.
  4. 삭제
  5. 멀티포인트 릴레이 후보 단말 선정 방법에 있어서,
    멀티포인트 릴레이 후보 단말이 1홉 내에 인접한 단말들 중에서 일반 단말들과 다른 멀티포인트 릴레이 후보 단말들의 수를 비교하여 일반 단말의 상태로 변경하기 위한 확률을 계산하는 과정과,
    상기 계산된 확률이 0이 아니면 상기 멀티포인트 릴레이 후보 단말의 상태를 상기 일반 단말의 상태로 변경하는 과정과,
    상기 멀티포인트 릴레이 후보 단말의 상태가 상기 일반 단말의 상태로 변경되면, 상기 변경된 멀티포인트 릴레이 후보 단말의 수행의지 값을 변경전의 수행의지 값보다 낮게 설정하는 과정을 포함하며,
    상기 멀티포인트 릴레이 후보 단말들의 수는
    OLSR(Optimized Link State Routing) 프로토콜이 동작하는 에드혹 네트워크에 존재하는 모든 단말들의 수 대비 미리 정의된 비율만큼 선정됨을 특징으로 하는 멀티포인트 릴레이 후보 단말 선정 방법.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 계산된 확률이 0이면, 상기 멀티포인트 릴레이 후보 단말의 상태를 상기 일반 단말의 상태로 변경하지 않는 과정을 더 포함하는 멀티포인트 릴레이 후보 단말 선정 방법.
  7. 제5 항에 있어서, 상기 멀티포인트 릴레이 후보 단말의 상태를 상기 일반 단말의 상태로 변경하기 위한 확률은 하기 <수학식 6>으로 계산되며,
    <수학식 6>
    Figure 112011063428997-pat00154

    상기 <수학식 6>에서 N은 상기 일반 단말을 포함한 1홉 이웃 단말의 총 개수를 나타내며,
    Figure 112011063428997-pat00155
    은 1홉 내에 존재하는 현재 멀티포인트 릴레이 후보 단말의 개수를 나타내며,
    Figure 112011063428997-pat00156
    은 멀티포인트 릴레이 후보 단말 수의 하한 값을 나타내며,
    Figure 112011063428997-pat00157
    은 멀티포인트 릴레이 후보 단말 수의 상한 값을 나타내며,
    Figure 112011063428997-pat00158
    은 목표로 하는 일정 비율에 해당되는 멀티포인트 릴레이 후보 단말의 총 개수
    Figure 112011063428997-pat00159
    이고,
    Figure 112011063428997-pat00160
    는
    Figure 112011063428997-pat00161
    보다 크거나 같은 최소 정수를 나타내고, k는 상기 에드혹 네트워크의 전체 단말 대비 목표로 하는 멀티포인트 후보 단말의 비율을 나타냄을 특징으로 하는 멀티포인트 릴레이 후보 단말 선정 방법.
  8. 삭제
  9. 제5 항에 있어서, 상기 비율은 상기 에드혹 네트워크 내의 전체 단말의 밀도에 따라 변경되며, 하기 <수학식 7>을 이용하여 계산되며,
    <수학식 7>
    Figure 112012090766320-pat00162

    상기 <수학식 7>에서
    Figure 112012090766320-pat00163
    은 전체 단말의 수,
    Figure 112012090766320-pat00164
    은 단말의 전송거리 [km],
    Figure 112012090766320-pat00165
    는 멀티포인트 릴레이 후보 단말의 비율과 전달율을 결정하기 위한 파라미터를 나타내고,
    Figure 112012090766320-pat00166
    은 k의 하한 값을 나타냄을 특징으로 하는 멀티포인트 릴레이 후보 단말 선정 방법.
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