KR101243323B1 - 수중음향센서 네트워크에서의 패킷 검사방법 및 장치 - Google Patents

수중음향센서 네트워크에서의 패킷 검사방법 및 장치 Download PDF

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윤남열
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Abstract

본 발명은 다수의 노드로부터 수신된 패킷에 대한 ACK/NAK를 선택적으로 동시에 브로드캐스팅하는 무선통신 시스템에서 ACK/NAK 전송방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 패킷검사방법은, 무선음향센서 네트워크(UW-ASN)에서 다수의 노드 간에 전송되는 다수의 데이터 패킷을 실시간으로 캡쳐하여 데이터 패킷 스트림 형태로 입력받는 단계; 상기 입력되는 데이터 패킷 스트림에 포함된 토큰 바이트(token-byte) 또는 구분자 바이트(separator byte)를 필터링하여 상기 데이터 패킷의 헤더(header), 페이로드 데이터(payload data) 및 푸터(footer) 정보를 추출하는 추출단계; 상기 추출된 데이터 패킷의 헤더, 페이로드 데이터 및 푸터 정보를 이용하여 상기 데이터 패킷의 패턴을 추출하고 상기 추출된 패턴과 미리 설정된 기준패턴을 비교하여 서로 일치하는지를 판단하는 판단단계; 및 상기 두 패턴이 일치하면 상기 해당 데이터 패킷의 관련 정보를 분석하는 분석단계; 를 포함한다.

Description

수중음향센서 네트워크에서의 패킷 검사방법 및 장치{PACKET INSPECTION METHOD AND APPARATUS IN UNDERWATER ACOUSTIC SENSOR NETWORK(UW-ASN)}
본 발명은 패킷검사에 관한 것으로, 특히 수중음향센서 네트워크(UnderWater Acoustic Sensor Network:UW-ASN)에서 노드 간에 전송되는 데이터 패킷을 실시간으로 수집 및 분석하여 네트워크 성능을 파악할 수 있도록 하는 수중음향센서 네트워크(UW-ASN)에서의 패킷 검사방법 및 장치에 관한 것이다.
수중음향센서 네트워크(이하, UW-ASN라 함)는 해양데이터 수집, 환경오염 감시, 해양탐사, 재해예방, 보조탐색 및 전술감시 등 다양한 분야에 응용되고 있다. 예컨대, 수중센서가 장착된 무인 또는 자율 수중장치(UUVs, AUVs)가 이용되고 있다. 이를 위해 수중센서와 수중장치들은 수중환경의 특성에 적응할 수 있는 자율적인 네트워크를 자체적으로 조직할 수 있다.
이러한 UW-ASN는 지상센서 네트워크와 비교할 때 많은 공통 특성을 공유하지만 아직까지 지상센서 기술에 비해 불리한 점이 많다. 예컨대, 지상의 무선(RF)통신은 깊은 물속에서 잘 전파되지 않기 때문에 수중환경에서는 음파를 통해 데이터를 송수신한다. 그러나, 수중에서의 음파의 전파속도는 무선신호에 비해 훨씬 느리다. 또한, 대부분의 지상센서 노드는 정적인 반면 수중센서 노드는 물 흐름에 의해 이동될 수 있다. 따라서, 전송 중 데이터 손실이 발생할 우려가 있다.
이와 같이 열악한 수중환경에서는 전송되는 데이터 패킷을 실시간으로 수집하여 분석함으로써 현재 UW-ANS에서 패킷 흐름 및 네트워크의 상태를 파악하는 것이 중요하다.
이에, 본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서 열악한 환경의 UW-ASN에서 노드 간에 전송되는 다수의 패킷을 실시간 수집 및 분석함으로써 패킷 흐름 및 네트워크 성능을 분석할 수 있는 UW-ASN에서의 패킷 검사방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 UW-ASN에서의 패킷검사방법은,
무선음향센서 네트워크(UW-ASN)에서 다수의 노드 간에 전송되는 다수의 데이터 패킷을 실시간으로 캡쳐하여 데이터 패킷 스트림 형태로 입력받는 입력단계; 상기 입력된 데이터 패킷 스트림에 포함된 토큰 바이트(token-byte) 또는 구분자 바이트(separator byte)를 필터링하여 상기 데이터 패킷의 헤더(header), 페이로드 데이터(payload data) 및 푸터(footer) 정보를 추출하는 추출단계; 상기 추출된 데이터 패킷의 헤더, 페이로드 데이터 및 푸터 정보를 이용하여 상기 데이터 패킷의 패턴을 추출하고 상기 추출된 패턴과 미리 설정된 기준패턴을 비교하여 서로 일치하는지를 판단하는 판단단계; 및 상기 두 패턴이 일치하면 상기 해당 데이터 패킷의 관련 정보를 분석하는 분석단계; 를 포함한다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 추출단계는, 상기 변환된 패킷 스트림에 토큰 패킷(token packet)이 포함되어 있는지 판단하는 단계; 및 상기 토큰 패킷이 포함되어 있으면 상기 토큰 바이트를 필터링하는 단계; 를 포함한다.
이때, 상기 토큰 패킷이 포함되어 있지 않으면 상기 구분자 바이트를 필터링하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 데이터 패킷의 관련 정보는 상기 데이터 패킷 전송을 위한 트랜잭션의 성공 여부에 대한 정보를 포함한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 UW-ASN에서의 패킷검사장치는,
무선음향센서 네트워크(UW-ASN)에서 다수의 노드 간에 전송되는 다수의 데이터 패킷을 실시간으로 캡쳐하여 데이터 패킷 스트림 형태로 변환하는 패킷캡쳐부; 상기 변환된 데이터 패킷 스트림에 포함된 토큰 바이트(token-byte)를 필터링하는 토큰 바이트 필터링부; 상기 변환된 데이터 패킷 스트림에 포함된 구분자 바이트(separator byte)를 필터링하는 구분자 바이트 필터링부; 상기 필터링된 토큰 바이트 또는 구분자 바이트를 이용하여 상기 데이터 패킷의 헤더(header), 페이로드 데이터(payload data) 및 푸터(footer) 정보를 추출하는 패킷 헤더/푸터 분석부; 상기 추출된 데이터 패킷의 헤더, 페이로드 데이터 및 푸터 정보를 이용하여 상기 데이터 패킷의 패턴을 추출하고 상기 추출된 패턴과 미리 설정된 기준패턴을 비교하여 서로 일치하는지를 판단하는 패턴판단부; 및 상기 두 패턴이 일치하면 상기 해당 데이터 패킷의 관련 정보를 분석하는 패킷분석부; 를 포함한다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 토큰 바이트 필터링부는, 상기 변환된 데이터 패킷 스트림에 토큰 패킷(token packet)이 포함되어 있는지 판단하고 상기 토큰 패킷이 포함되어 있는 경우 상기 토큰 바이트를 필터링한다.
이때, 상기 구분자 바이트 필트링부는, 상기 토큰 패킷이 포함되어 있지 않은 경우에 상기 구분자 바이트를 필터링한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면 열악한 환경의 UW-ASN에서 실시간으로 패킷의 흐름 및 네트워크의 상태정보를 파악할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 UW-ASN에서 발생된 네트워크 버그를 실시간으로 디버깅할 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 UW-ASN의 개념도.
도 2는 본 발명에 따른 네트워크 패킷의 구조도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 UW-ASN에서의 패킷 검사장치의 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 토큰 바이트의 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 구분자 바이트의 예시도.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 UW-ASN에서의 패킷 검사방법을 보이는 흐 름도.
본 발명은 다양한 변경이 가능하고 여러 가지의 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 예에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 첨부된 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다. 제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이들 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서, 본 발명의 바람직한 실시 예가 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면번호에 상관없이 동일한 수단에 대해서는 동일한 참조번호를 사용하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 1은 본 발명이 적용되는 UW-ASN의 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 수중음향센서 네트워크(UW-ASN)는 지상노드(10), 게이트웨이(20), 다수의 수중센서(30) 및 패킷분석장치(100)를 포함하여 구성된다. 본 발명의 바람직한 실시 예에서는 클러스터링(clustering) 기반의 구조화된 UW-ASN 토폴로지가 형성된다. 본 실시 예에서 네트워크 토폴로지는 하나의 클러스터(50)만 예시적으로 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다수의 클러스터로 구현될 수 있다. 이때, 각 클러스터 내의 게이트웨이는 서로 무선통신을 수행한다.
수중센서(30)는 수중환경에서 각종 수중정보를 주기적으로 수집하고 이를 무선음파신호를 이용하여 자신이 속한 클러스터(50)에 위치한 게이트웨이(20)로 전송한다. 이러한 수중센서(30)는 특정위치에 고정된 고정형 센서일 수도 있고 이동형 수중로봇에 장착된 이동형 센서일 수도 있다. 본 실시 예에서는 수중센서(30) 간에도 서로 데이터 통신을 수행한다.
게이트웨이(20)는 자신이 속한 클러스터(50)의 헤드의 역할을 수행하고 다수의 수중센서(30)로부터 무선음파신호로 주기적으로 전송되는 수중정보 수집데이터를 수신하여 무선망(40)을 통해 지상노드(10)로 전송한다. 본 발명의 실시 예에서 무선망은 코드분할다중접속(CDMA:code division multiple access) 망을 이용할 수 있다. 이를 위해 기지국, 기지국제어기 등의 장치를 구비함으로써 넓은 범위까지 데이터를 전송하도록 할 수 있다.
또한, 게이트웨이(20)는 다수의 수중센서(30)로부터 주기적으로 전송되는 수중정보 수집데이터를 이용하여 수중정보 기반의 MAC 계층을 생성하고 이를 지속적으로 갱신한다. 게이트웨이(20)는 이와 같이 MAC 계층에 축적되는 수중정보를 바탕으로 각 수중센서(30)의 수중통신채널의 변화를 추정하여 클러스터(50) 내의 각 수중센서(30)가 데이터 송수신시 충돌이 발생하지 않도록 시간 동기화 및 타임슬롯 할당을 수행한다. 본 발명에서는 상기와 같은 네트워크 토폴로지 구조에서 수중환경에 적합한 수중통신 프로토콜이 제공되어 게이트웨이(20)와 수중센서(30) 간의 데이터 통신이 이루어지게 된다.
패킷검사장치(100)는 게이트웨이(20)와 다수의 수중센서(30) 간에 전송되는 데이터 패킷 및 다수의 수중센서(30) 간에 상호 전송되는 데이터 패킷을 실시간으로 캡쳐하여 이를 분석한다. 이러한 분석을 통해 패킷의 흐름 및 UW-ASN의 상태를 정확하게 파악할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 네트워크 패킷의 구조도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 네트워크 패킷은 헤더(header)(21), 페이로드 데이터(payload data)(22) 및 푸터(footer)(23)를 포함하여 구성된다. 패킷의 헤더(21)는 여러 개의 필드로 구성되며 데이터나 제어신호 등에 앞서서 헤더의 길이, 서비스 타입, 패킷의 식별정도, 페이로드 데이터 정보, 전송 등과 관련된 각종 정보를 포함한다. 페이로드 데이터(22)는 전송하고자 하는 실질적인 데이터 정보를 포함한다. 또한, 푸터(23)는 해당 패킷의 끝단을 나타내며 헤더(21)와 더불어 패킷의 크기(길이)를 결정하게 된다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 UW-ASN에서의 패킷검사장치의 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 UW-ASN에서의 패킷검사장치(100)는 패킷캡쳐부(110), 토큰 바이트 필터링부(120), 구분자 바이트 필터링부(130), 패킷 헤더/푸터 분석부(140), 패킷판단부(150) 및 패킷분석부(160)를 포함하여 구성된다.
패킷캡쳐부(110)는 UW-ASN에서 게이트웨이(20)를 포함하여 다수의 노드(30) 간에 전송되는 다수의 데이터 패킷을 실시간으로 캡쳐(sniffing)하고 그 캡쳐된 다수의 패킷을 데이터 패킷 스트림(stream) 형태로 연속적으로 입력받는다. 이러한 데이터 패킷에는 다양한 형태 및 정보를 포함한다. 예컨대, 수중센서(30)에 대한 초기화 정보, 타임슬롯 정보, 동작명령 정보, 이동정보를 비롯하여 수중센서(30)에서 게이트웨이(20)로 전송하는 수중환경 정보, 상태정보 등을 포함할 수 있다.
토큰 바이트 필터링부(120)는 상기와 같이 입력되는 데이터 패킷 스트림에 포한된 토큰 바이트(token-byte)를 필터링한다. 본 실시 예에서 UW-ASN의 특성에 따라 토큰 패킷(token packet)을 전송할 수 있다. 국제표준 IEEE 802.5에 규정된 토큰 링(token ring) 방식에서는 링을 따라 순환하는 토큰 패킷을 전송한다. 이러한 토큰 패킷은 다음에 어떤 패킷이 전송될지 예측가능하게 하는 역할을 한다. 토큰 바이트는 토큰 패킷 내에 포함되며 패킷을 특정하는데 사용된다. 토큰 바이트 필터링부(120)는 입력된 데이터 패킷 스트림에 토큰 패킷이 포함되어 있는지를 판단하고, 포함되어 있는 경우에 토큰 바이트를 필터링하여 해당 토큰 패킷을 검출하게 된다.
구분자 바이트 필터링부(130)는 상기와 같이 입력되는 데이터 패킷 스트림에 포함된 구분자 바이트(separator byte)를 필터링한다. 여기서, 구분자는 데이터 패킷을 구분하기 위해 사용되며 이러한 구분자를 이용하여 패킷의 길이를 결정할 수 있다. 이때, 구분자 바이트 필터링부(130)는 토큰 바이트 필터링부(120)에서 입력되는 데이터 패킷 스트림에 토큰 패킷이 포함되어 있는지를 판단하여 포함되어 있지 않은 경우에 구분자 바이트를 필터링함으로써 특정 패킷을 검출하게 된다. 이러한 구분자 바이트 필터링 과정은 UW-ASN의 특성에 따라 토큰 바이트 필터링부(120)에서 검출하지 못하는 경우에 구분자 바이트를 필터링하도록 한다.
패킷 헤더/푸터 분석부(140)는 상기와 같이 필터링된 토큰 바이트 또는 구분자 바이트를 이용하여 해당 데이터 패킷의 헤더, 페이로드 데이터 및 푸터 정보를 추출한다. 이는 도 4 및 도 5에서 설명한 바와 같이, 토큰 바이트 또는 구분자 바이트를 필터링함으로써 특정 데이터 패킷을 검출할 수 있게 된다.
패킷판단부(150)는 상기와 같이 검출된 데이터 패킷의 헤더, 페이로드 데이터 및 푸터 정보를 이용하여 해당 데이터 패킷의 패턴을 추출하고, 그 추출된 패턴과 미리 설정된 기준 패턴을 비교하여 상호 일치 여부를 판단한다. UW-ASN에서 송수신되는 데이터 패킷 중에서 수중센서(30)의 제어를 위한 패킷 등은 그 패킷의 패턴이 미리 설정되어 있으며, 이러한 패턴은 기준패턴으로서 게이트웨이(20) 및 수중센서(30)가 이미 인지하고 있다. 따라서, 패킷판단부(150)에서는 이러한 기준 패턴과 상기 검출된 패턴을 비교하여 서로 일치하는지 여부를 판단하는 것이다.
패킷분석부(160)는 위 두 패턴이 일치하면 해당 데이터 패킷의 관련 정보를 분석한다. 이러한 관련 정보는 UW-ASN의 상태정보, 패킷흐름, 데이터 패킷 전송을 위한 트랜잭션의 성공 여부에 대한 정보 등을 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에서는 상기 패킷 헤더/푸터 분석(140에서 패턴판단부(150)를 거치지 않고 바로 패킷분석부(160)로 입력될 수 있다. 이는 데이터 패킷의 기준 패턴이 미리 결정되어 있지 않은 경우에는 바로 패킷분석부(160)로 바로 보내져 패킷을 분석하도록 할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 토큰 바이트의 예시도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 구분자 바이트의 예시도이다.
도 4을 참조하면, 데이터 패킷 스트림이 연속적으로 입력된다. 이러한 데이터 패킷 스트림에 토큰 패킷이 포함된 예를 도시한다. 토큰 패킷에는 패킷의 헤더를 표시하는 토큰 바이트(A9)와, 패킷의 푸터를 표시하는 토큰 바이트(C5)를 일례로 도시하고 있다. 따라서, 데이터 패킷은 이들 두 토큰 바이트(A9,C5)에 의해 결정된다. 이들 데이터 패킷에는 헤더, 페이로드 데이터, 푸터 필드가 포함된다.
또한, 도 5를 참조하면 본 발명에 따른 구분자 바이트는 데이터 패킷이 토큰 패킷이 아닌 경우 서로 다른 패킷을 구분하기 위해 삽입된다. 도면의 예시에서는 3개의 구분자 바이트(OXF7)가 도시된다. 데이터 패킷은 이들 구분자 바이트(OXF7) 사이의 필드로 결정된다. 이들 데이터 패킷에는 헤더, 페이로드 데이터, 푸터 필드가 포함된다.
이들 토큰 바이트 및 구분자 바이트는 1 바이트씩 할당됨이 바람직하다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 UW-ASN에서의 패킷 검사방법을 보이는 흐 름도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 UW-ASN에서의 패킷 검사방법은 무선음향센서 네트워크(UW-ASN)에서 게이트웨이(20)를 포함하여 다수의 수중센서(30) 간에 전송되는 다수의 데이터 패킷을 실시간으로 캡쳐(sniffing)하고(S101), 그 캡쳐된 다수의 데이터 패킷을 스트림(stream) 형태로 입력받는다(S103).
이후, 입력되는 데이터 패킷 스트림에 포함된 토큰 바이트(token byte) 또는 구분자 바이트(separator byte)를 필터링한다(S105). 여기서, 본 실시 예에서 구체적으로, 상기 입력되는 데이터 패킷 스트림에 토큰 패킷이 포함되어 있는지를 판단하고, 포함되어 있으면 그 토큰 패킷에 포함된 토큰 바이트를 필터링하고, 반대로 토큰 패킷이 포함되어 있지 않으면 구분자 바이트를 필터링한다. 이러한 토큰 패킷은 UW-ASN의 특성에 의해 결정된다.
계속해서, 이처럼 필터링된 토큰 바이트 또는 구분자 바이트를 이용하여 데이터 패킷의 헤더(header), 페이로드 데이터(payload data) 및 푸터(footer) 정보를 추출한다(S107).
상기 추출된 헤더, 페이로드 데이터 및 푸터 정보를 이용하여 데이터 패킷의 패턴을 추출하고(S109), 그 추출된 데이터 패킷의 패턴과 미리 설정된 기준 패턴을 서로 비교하여 일치하는지를 판단하여(S111), 서로 일치하는 경우에 해당 데이터 패킷의 관련 정보를 분석한다(S113). 일치하지 않은 경우에는 종료된다.
이러한 과정을 통해 주어진 패킷의 흐름, 상태 등을 파악할 수 있고, 나아가 UW-ASN의 상태정보를 분석할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은 바람직한 실시 예들을 통하여 상세하게 설명되었지만, 본 발명은 이러한 실시 예들의 내용에 한정되는 것이 아님을 밝혀둔다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 비록 실시 예에 제시되지 않았지만 첨부된 청구항의 기재 범위 내에서 다양한 본 발명에 대한 모조나 개량이 가능하며, 이들 모두 본 발명의 기술적 범위에 속함은 너무나 자명하다 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
최근 해양자원의 개발이 요구됨에 따라 수중통신 기술에 대한 연구개발이 활발히 진행되고 있다. 이러한 수중통신 기술은 다양한 분야로 확대되고 있는 실정이다. 최근 다수의 응용분야가 융합화됨에 따른 수중통신 기술도 고려되고 있다. 특히, 수중환경의 열악한 조건을 고려할 때 노드 간 데이터 패킷을 실시간으로 분석하여 네트워크 상태를 파악하는 것이 중요하다. 이러한 측면에서 본 발명은 수중환경의 무선통신 분야에 매우 유용하게 적용될 것이다.
10 : 지상노드 20 : 게이트웨이
30 : 수중센서 40 : 통신망
50 : 클러스터 100 : 패킷검사장치
110 : 패킷캡쳐부 120 : 토큰 바이트 필터링부
130 : 구분자 바이트 필터링부 140 : 패킷 헤더/푸터 분석부
150 : 패턴판단부 160 ; 패킷분석부

Claims (7)

  1. 패킷캡쳐부가 무선음향센서 네트워크(UW-ASN)에서 다수의 노드 간에 전송되는 다수의 데이터 패킷을 실시간으로 캡쳐하여 데이터 패킷 스트림 형태로 입력받는 입력단계;
    토큰 바이트 필터링부와 구분자 바이트 필터링부가 상기 입력된 데이터 패킷 스트림에 포함된 토큰 바이트(token-byte) 또는 구분자 바이트(separator byte)를 각각 필터링하고, 패킷 헤더/푸터 분석부가 상기 필터링된 토큰 바이트 또는 구분자 바이트를 이용하여 상기 데이터 패킷의 헤더(header), 페이로드 데이터(payload data) 및 푸터(footer) 정보를 추출하는 추출단계;
    패턴판단부가 상기 추출된 데이터 패킷의 헤더, 페이로드 데이터 및 푸터 정보를 이용하여 상기 데이터 패킷의 패턴을 추출하고 상기 추출된 패턴과 미리 설정된 기준패턴을 비교하여 서로 일치하는지를 판단하는 판단단계; 및
    패킷분석부가 상기 두 패턴이 일치하면 상기 해당 데이터 패킷의 관련 정보를 분석하는 분석단계; 를 포함하고,
    상기 토큰 바이트 및 구분자 바이트의 필터링은,
    상기 입력된 패킷 스트림에 토큰 패킷(token packet)이 포함되어 있는지 판단하여, 상기 토큰 패킷이 포함되어 있으면 상기 토큰 바이트를 필터링하고, 포함되어 있지 않으면 상기 구분자 바이트를 필터링하는 것을 특징으로 하는 수중음향센서 네트워크에서의 패킷 검사방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 패킷의 관련 정보는 상기 데이터 패킷 전송을 위한 트랜잭션의 성공 여부에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중음향센서 네트워크에서 패킷 검사방법.
  5. 무선음향센서 네트워크(UW-ASN)에서 다수의 노드 간에 전송되는 다수의 데이터 패킷을 실시간으로 캡쳐하여 데이터 패킷 스트림 형태로 변환하는 패킷캡쳐부;
    상기 변환된 데이터 패킷 스트림에 포함된 토큰 바이트(token-byte)를 필터링하는 토큰 바이트 필터링부;
    상기 변환된 데이터 패킷 스트림에 포함된 구분자 바이트(separator byte)를 필터링하는 구분자 바이트 필터링부;
    상기 필터링된 토큰 바이트 또는 구분자 바이트를 이용하여 상기 데이터 패킷의 헤더(header), 페이로드 데이터(payload data) 및 푸터(footer) 정보를 추출하는 패킷 헤더/푸터 분석부;
    상기 추출된 데이터 패킷의 헤더, 페이로드 데이터 및 푸터 정보를 이용하여 상기 데이터 패킷의 패턴을 추출하고 상기 추출된 패턴과 미리 설정된 기준패턴을 비교하여 서로 일치하는지를 판단하는 패턴판단부; 및
    상기 두 패턴이 일치하면 상기 해당 데이터 패킷의 관련 정보를 분석하는 패킷분석부; 를 포함하고,
    상기 토큰 바이트 필터링부는,
    상기 변환된 데이터 패킷 스트림에 토큰 패킷(token packet)이 포함되어 있는지 판단하고 상기 토큰 패킷이 포함되어 있는 경우 상기 토큰 바이트를 필터링하고,
    상기 구분자 바이트 필터링부는,
    상기 토큰 패킷이 포함되어 있지 않은 경우에 상기 구분자 바이트를 필터링하는 것을 특징으로 하는 수중음향센서 네트워크에서의 패킷 검사장치.
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