KR101271555B1

KR101271555B1 - 생태계 기반의 에너지 절감형 라우팅 장치, 전송 경로 설정 방법 및 업데이트 방법

Info

Publication number: KR101271555B1
Application number: KR1020110106819A
Authority: KR
Inventors: 박홍식; 김영민; 이은정
Original assignee: 한국과학기술원
Priority date: 2011-10-19
Filing date: 2011-10-19
Publication date: 2013-07-30
Also published as: KR20130042754A

Abstract

본 발명은 서비스의 지연 품질을 만족하면서 망의 에너지 소비를 최소화할 수 있는 생태계 기반의 에너지 절감형 라우팅 장치에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 생태계 기반의 에너지 절감형 라우팅 장치는 네트워크 상에 인가되는 하나 또는 그 이상의 인공 개미에 의해 수집된 정보를 기반으로 이웃 노드-목적지별 지연 품질의 통계 정보가 저장되어 있는 지연 통계 모델과, 인공 개미에 의해 수집된 정보를 토대로 생성된 목적지별 에너지 프로파일 기반의 에너지 소비율의 통계 정보가 저장되어 있는 에너지 통계 모델과, 에너지 통계 모델 내 에너지 소비율의 통계 정보를 기반으로 생성되며, 이웃 노드-목적지별 페로몬 정보가 저장되어 있는 페로몬 테이블과, 외부로부터 패킷이 도착함에 따라 패킷의 서비스 요구 품질 값, 지연 통계 모델 및 페로몬 테이블에 저장된 정보를 기반으로 패킷의 전송 경로를 설정하는 전송 경로 설정부를 포함할 수 있다.

Description

생태계 기반의 에너지 절감형 라우팅 장치, 전송 경로 설정 방법 및 업데이트 방법{ENERGY SAVING ROUTING APPARATUS BASED ON BIO-INSPIRED SELF-ORGANIC, METHOD FOR SETTING UP TRANSMISSION ROUTE OF THE SAME AND METHOD FOR UPDATING DATA OF THE SAME}

본 발명은 미래의 다양한 서비스 수용하기위해 지연 품질을 보장하는 에너지 절감형 라우팅 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 에너지 프로파일 정보를 토대로 에너지 소비율을 예측하고 이를 토대로 라우팅을 함으로써 다양한 망과 장비에서 소비되는 에너지를 효과적으로 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 서비스가 요구하는 지연 품질도 보장 가능한 생태계(ACO : Ant Colony Optimization) 기반의 에너지 절감형 라우팅 장치 및 라우팅 장치의 전송 경로 설정 방법 및 데이터 업데이트 방법에 관한 것이다.

현재 인터넷이 급속하게 성장함에 따라 에너지 절감 기술이 핵심 기술로 떠오르고 있다. 이산화탄소 배출을 줄이자는 움직임이 전 세계적으로 급증함에 따라 네트워크 분야에서도 에너지를 절감하여 이산화탄소 배출을 줄이는 노력이 시급히 필요하다.

한편, 네트워크에서 이산화탄소 배출을 줄이기 위한 방안은 에너지를 절감하는 것이지만 현재 인터넷의 급속한 발전은 높은 대역과 낮은 지연을 요구하는 멀티미디어 서비스의 활성화를 도모하였고, 이는 트래픽 량의 급증과 망에서 심각한 에너지 낭비를 초래하였다. 따라서 네트워크에서 에너지 낭비를 줄이고 에너지 절감을 달성하며, 다양한 서비스를 수용하기 위해서는 에너지의 소비 상태와 지연 품질을 망에서 인지하고, 에너지를 절감하면서 지연 품질을 보장할 수 있는 새로운 라우팅 기법에 대한 연구가 심도 있게 이루어져야 한다.

이러한 요구사항을 만족하기 위하여 지연 품질을 보장하면서 에너지를 절감하는 새로운 라우팅 장치는 첫째 망에 속한 장비의 에너지 소비량을 직접 또는 간접적으로 측정할 수 있어야 한다. 더 나아가 에너지 소비량을 최소화 시킬 수 있어야 한다. 또한, 망의 지연 품질에 대해 직접 또는 간접적으로 측정할 수 있어야 한다. 따라서 차후 지연 품질을 보장하는 에너지 절감형 라우팅 장치는 망에서 소비되는 에너지의 소비상태 및 지연 품질을 인지하고, 이를 토대로 지연 품질을 보장하면서 에너지 소비가 최소화되는 경로를 선택할 수 있는 기법으로 발전되어 갈 것이다.

하지만, 현재 망에 널리 쓰이는 OSPF(Open Shortest Path Protocol) 프로토콜의 경우 링크의 가중치와 망 토폴로지 정보만을 이용하여 경로를 설정하기 때문에 에너지의 소비상태에 대해 전혀 고려되지 않아 망 장비의 에너지 소비에 대한 인지능력이 부족하다. 더욱이, 동작 알고리즘이 단대단 기반의 최단거리를 찾아 경로를 설정하는 방식이기 때문에 망에 가해진 트래픽의 양이 많을 경우 서비스의 요구하는 품질을 만족시키지 못한다는 한계를 가지며, 결국 에너지를 낭비하는 결과를 초래한다.

최근, 이러한 한계를 극복하기 위해 제시된 에너지 절감을 위한 라우팅 기법으로 Green-OSPF 프로토콜과 망의 에너지 소비 최소화를 위한 휴리스틱한 방안들이 제시되었다. Green-OSPF 프로토콜은 활성화된 링크의 개수를 최소화하는 것을 목표로, 기존의 OSPF 프로토콜을 조금 수정하여 손쉽게 망에 구현할 수 있는 장점이 있다. 이 알고리즘은 대표 노드 (Exporter router)를 선출하고 그 노드에 의해 계산된 SPT(Shortest Path Tree)를 이웃 노드들이 함께 공유하여 OSPF 프로토콜 기반으로 라우팅을 설정하는 방법을 사용한다.

하지만, Green-OSPF 프로토콜을 이용하는 알고리즘의 경우 SPT 계산에 이용되는 대표 노드 선정 시 망의 트래픽 정보나 QoS 정보 등을 고려하지 않고 단지 degree가 가장 많은 노드를 대표 노드로 선출함으로써, 최적화된 대표 노드를 선출하지 못하여 에너지 소비의 최소화를 달성하기 어렵다는 한계를 지닌다.

또한, 이웃 노드들이 대표 노드와 동일한 SPT를 공유한다 하더라도 모든 노드들의 입장에서 이 알고리즘을 도입하면 에너지 절감효과가 미비하다. 즉, 각 노드에서 SPT를 합해보면 링크의 최대 10%가 비 활성화된다.

더불어, Green-OSPF 프로토콜의 경우 OSPF 프로토콜의 수정 버전이므로 SPT의 재계산은 링크 상태 업데이트 메시지에 의해서만 이루어진다. 이 메시지는 최소 5분 간격으로 보내지기 때문에 그 시간동안 변화된 트래픽 로드 변화 및 QoS 상태 변화를 수용하지 못할 뿐만 아니라 에너지 낭비 또한 초래한다.

한편, 에너지 소비 최소화를 위한 휴리스틱한 방안들의 경우 망 토폴로지 정보와 인가될 트래픽 정보를 사전에 모두 안다는 가정을 하고, 집중형 기반의 정적인 방식으로 계산하여 활성화될 링크와 비 활성화될 링크를 결정한다. 따라서 이 알고리즘의 경우 계산을 위해 모든 정보를 알아야하므로 실제 망에서의 구현성이 떨어지며, 수집된 정보가 정확해야 하므로 에너지 소비의 최소화를 위해 최적화된 알고리즘이라 보기 어렵다. 더불어, 집중 형으로 동작되기 때문에 링크의 활성화 여부를 결정하므로 시간이 많이 소모되며, 정적인 방식으로 인해 실제 망 상태 변화에 대한 수용이 어려워 에너지 소비 절감 측면에서 최적화된 방안이라 보기 어렵다.

따라서 종래의 논문들에 의해 제안된 에너지 절감을 위한 라우팅 기법은 아래와 같은 문제점이 있다.

첫째, 집중형기반의 정적인 방식으로 인한 망 상태 변화에 대처하기 어렵다. 상기 Green-OSPF와 휴리스틱 방안들 역시 정적인 방식 계산을 사용하고 있기 때문에 라우팅 경로 및 링크 활성화 여부의 재계산이 완료되기 전에는 기존의 설정된 라우팅 테이블을 이용함으로 망 상태 변화 수용이 어려워, 에너지 낭비를 초래한다는 단점이 있다.

둘째, 에너지 소비의 최소화를 달성하기 어렵다. 종래의 방안들은 핵심 알고리즘 계산에 있어서 사용되는 정보 및 알고리즘에 있어서 복잡성 측면, 구현성 측면, 에너지 절감성 측면에서 에너지 소비의 최적화를 위한 알고리즘이라 보기 어렵다.

따라서 지연 품질을 보장하면서 에너지 소비의 최소화를 달성하기 위해서는 라우터에서 현재 망의 에너지 소비상태 및 지연 품질을 감지 할 수 있는 능력이 있어야하며, 이를 토대로 지연 품질을 보장하면서 에너지 소비의 최소화를 달성할 수 있는 경로로 라우팅 테이블을 구성해야한다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 페로몬을 축적시킬 수 있는 인공 개미를 네트워크에 인가하여 네트워크 상태 정보인 지연 품질, 에너지 프로파일 기반의 에너지 소비율을 측정하고, 측정된 값을 토대로 각 노드에 페로몬을 축적함으로써, 분산형 방식인 라우팅을 통해 망의 에너지 소비 상태 및 지연 품질을 인지하고, 서비스의 지연 품질을 만족하면서 망의 에너지 소비를 최소화할 수 있는 생태계 기반의 에너지 절감형 라우팅 장치, 라우팅 장치의 전송 경로 설정 방법 및 데이터 업데이트 방법을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명은 서비스의 지연 품질을 만족할 수 있는 이웃 노드를 선별하고, 각 이웃 노드-목적지별로 페로몬 값을 획득, 획득된 정보를 바탕으로 서비스 패킷의 전송 경로를 설정할 수 있는 생태계 기반의 에너지 절감형 라우팅 장치, 라우팅 장치의 전송 경로 설정 방법 및 데이터 업데이트 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일측면에 따르면, 본 발명의 실시 예에 따른 생태계 기반의 에너지 절감형 라우팅 장치는 네트워크 상에 인가되는 하나 또는 그 이상의 인공 개미에 의해 수집된 정보를 기반으로 이웃 노드-목적지별 지연 품질의 통계 정보가 저장되어 있는 지연 통계 모델과, 상기 인공 개미에 의해 수집된 정보를 토대로 생성된 목적지별 에너지 프로파일 기반의 에너지 소비율의 통계 정보가 저장되어 있는 에너지 통계 모델과, 상기 에너지 통계 모델 내 에너지 소비율의 통계 정보를 기반으로 생성되며, 이웃 노드-목적지별 페로몬 정보가 저장되어 있는 페로몬 테이블과, 외부로부터 패킷이 도착함에 따라 상기 패킷의 서비스 요구 품질 값, 상기 지연 통계 모델 및 페로몬 테이블에 저장된 정보를 기반으로 상기 패킷의 전송 경로를 설정하는 전송 경로 설정부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 생태계 기반의 에너지 절감형 라우팅 장치는 상기 네트워크의 상태를 수집하기 위한 포워드 인공 개미를 생성하여 상기 네트워크 상에 인가시키며, 외부의 노드로부터 백워드 인공 개미가 도착함에 따라 상기 백워드 인공 개미 내의 정보를 추출하는 개미 처리부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 생태계 기반의 에너지 절감형 라우팅 장치에서 상기 개미 처리부는, 상기 포워드 인공 개미를 기 설정된 시간 간격으로 생성하여 상기 네트워크 상에 인가할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 생태계 기반의 에너지 절감형 라우팅 장치에서 상기 개미 처리부는, 상기 네트워크를 통해 상기 라우팅 장치가 도착 노드인 포워드 인공 개미가 수신됨에 따라 상기 수신된 포워드 인공 개미에서 수집한 정보를 추출한 후 소멸시키고, 상기 소멸된 포워드 인공 개미에 대응되는 백워드 인공 개미를 생성하여 상기 추출한 정보를 상기 백워드 인공 개미에 포함시켜 상기 소멸된 포워드 인공 개미의 전송 경로와 반대 경로로 하여 상기 네트워크 상에 인가할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 생태계 기반의 에너지 절감형 라우팅 장치는 상기 백워드 인공 개미에 포함된 정보를 이용하여 상기 지연 통계 모델, 에너지 통계 모델 또는 페로몬 테이블 내 정보를 업데이트하는 업데이트부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 생태계 기반의 에너지 절감형 라우팅 장치에서 상기 업데이트부는, 상기 백워드 인공 개미가 도착함에 따라 상기 백워드 인공 개미에 포함된 정보를 이용하여 상기 라우팅 장치에서 도착 예정 노드(j)까지의 지연 품질 차이 값을 계산한 후 이를 이용하여 상기 지연 통계 모델 내 정보를 업데이트하는 지연 통계 모델 업데이트부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 생태계 기반의 에너지 절감형 라우팅 장치에서 상기 지연 통계 모델 업데이트부는, 상기 지연 통계 모델에서 상기 라우팅 장치의 이웃 노드가 n이면서 상기 도착 예정 노드가 j인 지연 통계 값을 선택하고, 상기 계산된 지연 품질 차이 값을 이용하여 상기 선택된 지연 통계 값을 업데이트하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 생태계 기반의 에너지 절감형 라우팅 장치에서 상기 지연 통계 값은, 지연 품질의 평균 값 또는 분산 값인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 생태계 기반의 에너지 절감형 라우팅 장치에서 상기 업데이트부는, 상기 백워드 인공 개미가 도착함에 따라 상기 백워드 인공 개미에 포함된 정보를 이용하여 상기 라우팅 장치에서 도착 예정 노드 j까지의 에너지 프로 파일을 이용하여 에너지 소비율의 차이 값을 계산하며, 상기 에너지 통계 모델에서 도착 예정 노드가 j인 에너지 소비율 통계 값을 선택한 후 이를 상기 계산된 차이 값을 이용하여 업데이트하는 에너지 통계 모델 업데이트부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 생태계 기반의 에너지 절감형 라우팅 장치에서 상기 에너지 소비율 통계 값은, 에너지 소비율의 평균 값 또는 분산 값인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 생태계 기반의 에너지 절감형 라우팅 장치에서 상기 업데이트부는, 상기 페로몬 테이블에서 상기 라우팅 장치에서 이웃 노드 n을 통해 상기 도착 예정 노드 j에 대한 페로몬 값을 선택한 후 상기 선택된 페로몬 값을 상기 에너지 소비율의 차이 값을 이용하여 업데이트하는 페로몬 테이블 업데이트부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 생태계 기반의 에너지 절감형 라우팅 장치에서 상기 페로몬 테이블 업데이트부는, 수학식(

(

는 페로몬 테이블에서 선택된 페로몬 값,

는 가중치 상수,

는 라우팅 장치 i에서 도착 예정 노드 j까지의 에너지 프로파일 기반의 에너지 소비율의 차이 값))에 의거하여 상기 선택된 페로몬 값을 업데이트하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 생태계 기반의 에너지 절감형 라우팅 장치에서 상기 페로몬 테이블 업데이트부는, 기 설정된 주기로 상기 목적지별 페로몬 데이터 구조 내 페로몬 값에 증발 상수를 반영하여 업데이트할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 생태계 기반의 에너지 절감형 라우팅 장치에서 상기 전송 경로 설정부는, 상기 패킷의 목적지 노드(j)를 갖는 지연 품질 통계 값을 상기 지연 통계 모델에서 검색하고, 상기 검색한 지연 품질 통계 값을 갖는 이웃 노드들 중 상기 라우팅 장치의 이웃 노드에 속하는 노드들을 선택하며, 상기 선택된 노드들 중 지연 품질 통계 값이 상기 서비스 요구 품질 값을 만족하는 노드들을 이용하여 이웃 노드 리스트를 생성하며, 상기 이웃 노드 리스트 내 각 노드의 페로몬 값을 상기 페로몬 테이블에서 검색한 후 상기 검색된 페로몬 값을 기반으로 상기 패킷을 전송할 노드를 결정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명의 실시 예에 따른 생태계 기반의 에너지 절감형 라우팅 장치의 데이터 업데이트 방법은 에너지 절감형 라우팅 장치에서 지연 통계 모델, 에너지 통계 모델 및 페로몬 테이블 내 데이터를 업데이트하는 방법으로서, 네트워크를 통해 백워드 인공 개미가 수신됨에 따라 상기 라우팅 장치(i)에서 도착 예정 노드 j까지의 지연 품질의 차이 값을 계산하여 상기 지연 통계 모델 내 지연 품질 통계 값을 업데이트하는 단계와, 상기 라우팅 장치(i)에서 도착 예정 노드 j까지의 에너지 소비율 차이 값을 계산하여 상기 에너지 통계 모델 내 에너지 소비율 통계 값을 업데이트하는 단계와, 상기 에너지 소비율 차이 값을 이용하여 상기 라우팅 장치(i)에서 도착 예정 노드 j까지의 페로몬 값을 업데이트하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 생태계 기반의 에너지 절감형 라우팅 장치의 데이터 업데이트 방법은 상기 백워드 인공 개미의 목적지 노드와 상기 라우팅 장치(i)간의 홉수를 계산하는 단계와, 지난 홉수를 기 설정된 값으로 셋팅한 후 상기 지난 홉수와 상기 라우팅 장치(i)의 합으로 상기 도착 예정 노드 j을 결정하는 단계를 포함하며, 상기 도착 예정 노드 j가 상기 네트워크 상의 총 노드 수(N)보다 작거나 같을 경우 상기 지연 통계 모델, 에너지 통계 모델 및 페로몬 테이블 내 정보를 업데이트를 수행하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 생태계 기반의 에너지 절감형 라우팅 장치의 데이터 업데이트 방법에서 상기 지연 품질 통계 값을 업데이트하는 단계는, 상기 백워드 인공 개미의 출발 노드에서 상기 라우팅 장치까지의 지연 품질 값과 상기 라우팅 장치에서 상기 도착 예정 노드까지의 지연 품질 값간의 차이 값을 계산하여 상기 지연 품질 차이 값을 계산하는 단계와, 상기 지연 통계 모델에서 상기 도착 예정 노드가 j인 지연 품질 통계 값을 선택한 후 이를 상기 계산된 지연 품질 차이 값을 이용하여 업데이트하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 생태계 기반의 에너지 절감형 라우팅 장치의 데이터 업데이트 방법에서 상기 에너지 소비율 통계 값을 업데이트 하는 단계는, 상기 백워드 인공 개미의 출발 노드에서 상기 라우팅 장치까지의 에너지 프로파일 기반의 에너지 소비율을 합한 값과, 상기 라우팅 장치에서 상기 도착 예정 노드 j까지의 에너지 프로파일 기반의 에너지 소비율을 합한 값을 이용하여 상기 에너지 소비율의 차이 값을 계산하는 단계와, 상기 도착 예정 노드가 j인 에너지 소비율 통계 값을 상기 에너지 통계 모델에서 선택하는 단계와, 상기 에너지 소비율의 차이 값을 이용하여 상기 선택된 에너지 소비율 통계 값을 업데이트 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 본 발명의 실시 예에 따른 생태계 기반의 에너지 절감형 라우팅 장치의 전송 경로 설정 방법은 지연 통계 모델 및 에너지 통계 모델과 상기 에너지 통계 모델을 기반으로 생성된 페로몬 테이블을 구비하는 생태계 기반의 에너지 절감형 라우팅 장치에서 전송 경로 설정 방법으로서, 패킷의 서비스 지연 요구 값을 추출하는 단계와, 상기 지연 통계 모델에서 상기 패킷의 목적지 노드(j)를 갖는 지연 통계 품질 값을 선택하는 단계와, 상기 검색한 지연 품질 통계 값을 갖으며, 상기 목적지 노드가 j인 이웃 노드들 중 상기 라우팅 장치의 이웃 노드에 속하는 노드들을 선택하는 단계와, 상기 선택된 노드들 중 지연 품질 통계 값이 상기 서비스 요구 품질 값을 만족하는 노드들을 이용하여 이웃 노드 리스트를 생성하는 단계와, 상기 목적지 노드가 j인 상기 이웃 노드 리스트 내 각 노드의 페로몬 값을 상기 페로몬 테이블에서 검색한 후 상기 검색된 페로몬 값을 기반으로 상기 패킷을 전송할 노드를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명은 페로몬을 축적시킬 수 있는 인공 개미를 네트워크에 인가하여 네트워크 상태 정보인 지연 품질, 에너지 프로파일 기반의 에너지 소비율을 측정하고, 측정된 값을 토대로 각 노드에 페로몬을 축적함으로써, 분산형 방식인 라우팅을 통해 망의 에너지 소비 상태 및 지연 품질을 인지하고, 서비스의 지연 품질을 만족하면서 망의 에너지 소비를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 페로몬을 축적시킬 수 있는 인공 개미를 네트워크에 인가하여 각 이웃노드-목적지별로 페로몬 양과 지연 품질 값을 획득한 후 획득된 정보를 바탕으로 서비스 패킷의 전송 경로를 설정함으로써, 망의 에너지 소비를 최소화하여 에너지 절감을 달성할 뿐만 아니라 서비스가 요구하는 지연 품질을 효율적으로 만족할 수 있으며, 더불어 네트워크 측면에서 확장성과 견고성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 ACO 기반의 지연 품질을 보장하는 에너지 절감형 라우팅 장치 내부 구성을 도시한 블록도이며,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 로직부의 구조를 도시한 도면이며,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 인공개미들에 의해 망 상태 정보를 수집하여 로직부의 데이터 정보(지연 통계 모델, 에너지 통계 모델, 페로몬 테이블)를 업데이트하는 과정을 도시한 흐름도이며,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 에너지 절감형 라우팅 장치의 망 상태 정보 수집 및 데이터 구조의 갱신 방법 중 백워드 인공 개미를 통한 로컬 서치 적용 및 페로몬 테이블 업데이트 하는 과정을 구체적으로 도시한 흐름도이며,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 라우팅 장치가 지연 통계 모델과 페로몬 정보를 기반으로 서비스 패킷을 전송하기 위한 전송 경로를 설정하는 과정을 도시한 흐름도이다.

본 발명의 목적 및 효과, 그리고 그것들을 달성하기 위한 기술적 구성들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 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, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 ACO 기반의 지연 품질을 보장하는 에너지 절감형 라우팅 장치 내부 구성을 도시한 블록도로서, 크게 로직부(100), 업데이트부(110), 개미 처리부(120) 및 전송 경로 설정부(130) 등을 포함할 수 있다.

로직부(100)에는 지연 통계 모델(102), 에너지 통계 모델(104) 및 페로몬 테이블(106) 등을 포함할 수 있다.

지연 통계 모델(102)은 인공 개미들이 측정한 지연 품질의 통계 정보를 관리하는데, 이 통계 정보는 도 2에 도시된 바와 같이, 노드-목적지별로 인공 개미들이 측정한 지연 품질의 통계 정보가 저장되어 있으며, 예를 들어 평균, 표준편차 등을 들 수 있다.

에너지 통계 모델(104)은 인공 개미들이 측정한 에너지 소비율의 통계 정보를 관리하는데, 이 통계 정보는 도 2에 도시된 바와 같이, 목적지 별로 인공 개미들이 측정한 에너지 소비율의 통계 정보가 저장되어 있으며, 예를 들어 평균, 표준편차 등을 들 수 있다.

페로몬 테이블(106)은 인공 개미들에 의해 업데이트된 각 경로별 페로몬 정보를 관리하는 곳으로서, 이 정보는 도 2에 도시된 바와 같이, 이웃 노드-목적지별로 페로몬 값이 저장되어 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 라우팅 장치는 페로몬 테이블(106) 내 각 경로별 페로몬 정보를 에너지 통계 모델(104) 내 정보를 이용하여 관리할 수 있다.

개미 처리부(120)는 임의의 시간 간격으로 지연 통계 모델(102), 에너지 통계 모델(104) 및 페로몬 테이블(106)에 저장된 정보를 업데이트하기 위해 인공 개미(포워드 인공 개미)를 생성하고, 포워드 인공 개미가 도착됨에 따라 포워드 인공 개미에 의해 수집된 정보를 추출한 후 추출한 정보를 이용하여 백워드 인공 개미를 생성함과 더불어 포워드 인공 개미를 제거한다. 이렇게 생성된 백워드 인공 개미는 네트워크에 인가되어 포워드 인공 개미가 지나온 경로의 반대 경로로 이동하게 된다. 즉, 개미 처리부(120)는 포워드 인공 개미의 경로를 기반으로 백워드 인공 개미의 경로를 설정하며, 설정된 경로에 의거하여 포워드 인공 개미로부터 추출한 정보가 저장된 백워드 인공 개미를 네트워크 상에 인가한다.

업데이트부(110)는 백워드 인공 개미에 포함된 정보를 이용하여 지연 통계 모델(102)과 에너지 통계 모델(104), 페로몬 테이블(106)을 업데이트시키는데, 이를 위하여 백워드 인공 개미에 포함된 정보를 기반으로 지연 통계 모델(102) 내 지연 품질 값을 업데이트시키는 지연 통계 모델 업데이트부(112)와, 백워드 인공 개미에 포함된 정보를 기반으로 에너지 통계 모델(102) 내 에너지 소비율 값을 업데이트시키는 에너지 통계 모델 업데이트부(114), 백워드 인공 개미에 포함된 정보를 기반으로 페로몬 테이블(106) 내 페로몬 정보를 업데이트시키는 페로몬 테이블 업데이트부(116)를 포함한다.

상기와 같은 구성을 갖는 업데이트부(110)가 지연 통계 모델(102)과 에너지 통계 모델(104), 페로몬 테이블(106)을 업데이트하는 과정에 대해 도 3을 참조하여 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 라우팅 장치가 로직부 내 정보를 업데이트시키는 과정을 도시한 흐름도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 임의의 노드인 라우터의 개미 처리부(120)는 인공개미, 즉 포워드 인공 개미를 생성한다(S300). 이때, 생성되는 포워드 인공 개미는 네트워크에 인가되며, 전송되는 경로에 있는 중간 라우터(노드)의 지연 품질 값을 제공받아 망 상태 정보를 수집하면서 이동한다(S302).

이후, 포워드 인공 개미가 도착한 도착 노드의 개미 처리부(120)에서는 포워드 인공 개미를 소멸시킨 후 새로운 인공 개미, 즉 백워드 인공 개미를 생성하는데(S304), 이때 포워드 인공 개미의 정보는 백워드 인공 개미로 옮겨진다. 여기에서, 백워드 인공 개미는 포워드 인공 개미가 지나왔던 경로의 반대 경로로 이동하며, 백워드 인공 개미가 전송되는 경로에 있는 매 중간 라우터는 백워드 인공 개미 내의 정보를 기반으로 지연 통계 모델(102)에 저장된 통계 값과 에너지 통계 모델(104)에 저장된 통계 값, 페로몬 테이블(106)의 페로몬 값을 업데이트한다(S306).

도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 A-DCER의 망 상태 정보 수집 및 데이터 구조의 갱신 방법 중 백워드 인공 개미를 통한 로컬 서치 적용 및 페로몬 테이블 업데이트 하는 과정을 구체적으로 도시한 흐름도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 먼저 개미 처리부(120)는 백워드 인공 개미가 i 노드의 라우팅 장치에 도착함에 따라 백워드 인공 개미에 저장된 정보를 업데이트부(110)에 제공하며, 업데이트부(110)는 목적지 노드(n)에서 현재 자신의 노드(i)까지의 홉수(=

)를 계산한다(S400). 그 후 지난 홉수(h)를 1로 설정한 후(S402), 도착 예정 노드인 j를 현재 노드(i)와 지난 홉수(h)의 합으로 설정한다(S404). 그런 다음, 도착 예정 노드인 j와 네트워크상의 총 노드 개수(N)를 비교하며(S406), 단계 S406의 비교 결과 도착 예정 노드 j가 총 노드의 개수 n보다 클 경우 현재 노드에서 백워드 인공 개미를 통한 로컬 서치 적용 및 페로몬 테이블 업데이트를 종료하고, 그렇지 않을 경우, 현재 노드 i에서 도착 예정 노드 j까지의 지연 품질의 차이 값인

를 계산한다(S408). 이때, 상기 지연 품질 차이 값은 아래의 수학식 1을 통해 계산한다.

상기의 수학식 1에서,

는 백워드 인공 개미의 출발 노드에서 현재 노드 i까지의 지연 품질 값,

는 출발 노드에서 노드 j까지의 지연 품질 값을 의미한다.

이후, 업데이트부(110)는 계산한 지연 품질 차이 값(

)을 토대로 지연 통계 모델(102)에서 이웃 노드가 n이면서 도착 예정 노드가 j인 통계 값을 선택하며, 선택된 통계 값에 계산한 지연 품질 차이 값(

)을 반영하여 선택된 통계 값을 업데이트한다. 즉, 아래의 수학식 2를 통해 지연 통계 모델(102)의 통계 값을 업데이트한다(S410).

상기의 수학식 2에서,

는 현재 노드 i에서 이웃 노드 n을 통해 도착 예정 노드가 j인 지연 통계 모델의 지연 품질의 평균 값,

는 현재 노드 i에서 이웃 노드 n을 통해 도착 예정 노드가 j인 지연 통계 모델의 지연 품질의 분산 값,

는 가중치 상수로써 움직임 평균(Moving average) 사용 시 현재 샘플 값 개수의 가중치를 의미한다.

다음으로, 에너지 통계 모델(104)의 정보를 업데이트하기 위하여 먼저 현재 노드 i에서 도착 예정 노드 j까지의 에너지 프로파일 기반의 에너지 소비율의 차이 값(

)를 계산한다(S412). 이때, 에너지 소비율의 차이 값(

)은 아래의 수학식 3을 통해 계산한다.

상기의 수학식 3에서,

는 백워드 인공 개미의 출발 노드에서 현재 노드 i까지의 에너지 프로파일 기반의 에너지 소비율을 합한 값,

는 출발 노드에서 노드 j까지의 에너지 프로파일 기반의 에너지 소비율을 합한 값을 의미한다.

이후, 업데이트부(110)는 계산한 에너지 소비율의 차이 값(

)을 토대로 에너지 통계 모델(104)에서 도착 예정 노드가 j인 통계 값을 선택하며, 선택한 통계 값에 에너지 소비율의 차이 값(

)을 반영하여 선택한 통계 값을 업데이트한다. 즉, 아래의 수학식 4를 통해 에너지 통계 모델(104)의 통계 값을 업데이트한다(S414).

상기의 수학식 4에서,

는 현재 노드 i에서 도착 예정 노드가 j인 에너지 통계 모델의 에너지 소비율의 평균 값,

는 현재 노드 i에서 도착 예정 노드가 j인 에너지 통계 모델의 에너지 소비율의 분산 값,

다음으로, 페로몬 테이블(106)의 정보를 업데이트하기 위하여, 페로몬 테이블(106)에서

값을 반영하여 아래의 수학식 5를 통해 페로몬 테이블(106)을 갱신한다(S416).

상기의 수학식 5에서,

는 페로몬 테이블(106)에서 현재 노드 i에서 이웃 노드 n을 통해 도착 예정 노드 j에 대한 페로몬 값을,

한편, 페로몬 테이블(106)에 저장된 페로몬 값은 매 일정 주기마다 증발하는 특성을 가지며, 이를 반영하기 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 페로몬 테이블 업데이트부(116)는 아래의 수학식 6을 통해 페로몬 값을 주기적으로 업데이트한다.

상기의 수학식 5에서,

는 증발 상수를 나타내며 0과 1사이의 값을 가진다.

마지막으로, 지난 홉수(h)의 값을 하나 증가시키고 난 후(S418), 도착 예상 노드 j를 계산하는 단계 S404로 진행하여 이후 단계를 수행한다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 페로몬을 축적시킬 수 있는 인공 개미를 네트워크에 인가하여 네트워크 상태정보인 지연 품질, 에너지 프로파일 기반의 에너지 소비율을 측정하고, 측정된 값을 토대로 각 노드에 페로몬을 축적시킨 후 이를 기반으로 서비스 패킷의 전송 경로를 설정함으로써, 서비스의 지연 품질을 만족하면서 망의 에너지 소비를 최소화할 수 있다.

전송 경로 설정부(130)는 패킷이 라우팅 장치에 도착함에 따라 패킷의 IP헤더의 ToS 필드에 기록된 서비스 요구 지연 품질 값과, 지연 통계 모델(102)에 저장된 지연 품질 값, 페로몬 테이블(106)에 저장된 페로몬 값을 기반으로 서비스 패킷의 전송 경로를 결정한 후 결정된 전송 경로에 의거하여 이웃 노드에 서비스 패킷을 전송한다. 다시 말해서, 전송 경로 설정부(130)는 패킷이 도착함에 따라 이웃 노드들에 대한 페로몬 값과 지연 품질 값을 토대로 이웃 노드들 중 어느 하나를 패킷의 전송 경로로 설정할 수 있다.

이러한 전송 경로 설정부(130)가 페로몬 값과 지연 품질 값을 기반으로 서비스 패킷을 전송하는 과정에 대해 도 5를 참조하여 설명한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 라우팅 장치가 페로몬 정보와 지연 품질 값을 기반으로 서비스 패킷을 전송하기 위한 전송 경로를 설정하는 과정을 도시한 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 페로몬 정보와 지연 품질 기반의 서비스 패킷 전송경로를 결정하기 위하여, 목적지 노드가 j인 패킷이 노드 i에 도착하면(S500), 전송 경로 설정부(130)는 먼저, 패킷의 IP 헤더의 ToS 필드를 통해 서비스 지연 요구 값(=

)을 조사한다(S502).

그런 다음, 전송 경로 설정부(130)는 지연 통계 모델(102)에서 패킷의 목적지노드(j)를 갖는 지연 품질 통계 값을 선택하고, 선택된 지연 품질 통계 값을 갖는 노드들 중 첫 번째 노드(k)를 선택한다(S504).

그리고 나서, 노드 k가 현재 노드 i의 이웃 노드 집합

에 속하는지 여부를 판단한다(S506).

S506의 판단 결과, 이웃 노드 집합에 속하는 경우 지연 통계 모델(102)에서 노드 k를 통해 목적지 노드 j를 갖는 지연 품질 통계 값의 평균 값(

)을 검색한 후 검색된 평균 값(

)이 S502에서 조사한 서비스 지연 요구 값보다 작거나 같은지 여부를 판단한다(S508).

S508의 판단 결과 서비스 지연 요구 값을 만족하지 못하는 경우, 즉 검색된 평균 값(

)이 S502에서 조사한 서비스 지연 요구 값보다 큰 경우 k를 다음 노드로 설정(S512)한 후 S506으로 진행하여 이후 단계를 수행한다.

S508의 판단 결과 서비스 지연 품질을 만족하는 경우, 즉 검색된 평균 값(

)이 S502에서 조사한 서비스 지연 요구 값보다 같거나 작은 경우 지연 품질을 만족하는 이웃 노드 리스트(

)에 k를 추가하고(S510), k를 다음 이웃 노드로 설정한 후(S512) S506로 돌아가 이후 단계를 수행한다.

한편, S506의 판단 결과, 노드 k가 현재 노드 I의 이웃 노드 집합에 속하지 않을 경우 현재 지연 품질을 만족하는 이웃 노드 리스트에 속한 이웃 노드들에 대한 페로몬 값을 페로몬 테이블(106)에서 검색한 후 검색된 페로몬 값 중 가장 큰 값을 가지는 이웃 노드 m을 패킷의 전송 경로로 설정(S514)한 후 서비스 패킷을 전송하기 위한 전송 경로를 설정하는 과정을 종료한다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 망의 에너지 소비 상태 및 지연 품질을 인지하여 서비스의 지연 품질을 만족할 수 있는 이웃 노드를 선별하고, 각 이웃 노드-목적지별로 페로몬 값을 획득, 획득된 정보를 바탕으로 서비스 패킷의 전송 경로를 설정함으로써, 지연 품질을 보장하면서 망의 에너지 소비를 최소화시킬 수 있다.

이상 본 발명의 구체적 실시 형태를 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 이는 예시에 불과하며 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다. 당업자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 설명된 실시형태들을 변경 또는 변형할 수 있다. 본 명세서에서 설명된 각 기능 블록들 또는 수단들은 프로그램 형식으로 구현될 수 있으며, 각각 별개로 구현되거나 2 이상이 하나로 통합되어 구현될 수 있다. 본 명세서 및 청구범위에서 별개인 것으로 설명된 모듈 등의 구성요소는 단순히 기능상 구별된 것으로 물리적으로는 하나의 수단으로 구현될 수 있으며, 단일한 것으로 설명된 수단 등의 구성요소도 수개의 구성요소의 결합으로 이루어질 수 있다. 또한 본 명세서에서 설명된 각 방법 단계들은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 그 순서가 변경될 수 있고, 다른 단계가 부가될 수 있다. 뿐만 아니라, 본 명세서에서 설명된 다양한 실시형태들은 각각 독립하여서뿐만 아니라 적절하게 결합되어 구현될 수도 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시형태가 아니라 첨부된 청구범위 및 그 균등물에 의해 정해져야 한다.

100 : 로직부
102 : 지연 통계 모델
104 : 에너지 통계 모델
106 : 페로몬 테이블
110 : 업데이트부
112 : 지연 통계 모델 업데이트부
114 : 에너지 통계 모델 업데이트부
116 : 페로몬 테이블 업데이트부
120 : 개미 처리부
130 : 전송 경로 설정부

Claims

네트워크 상에 인가되는 하나 또는 그 이상의 인공 개미에 의해 수집된 정보를 기반으로 생성된 이웃 노드-목적지별 지연 품질의 통계 정보가 저장되어 있는 지연 통계 모델과,
상기 인공 개미에 의해 수집된 정보를 토대로 생성된 목적지별 에너지 프로파일 기반의 에너지 소비율의 통계 정보가 저장되어 있는 에너지 통계 모델과,
상기 에너지 통계 모델 내 에너지 소비율의 통계 정보를 기반으로 생성되며, 이웃 노드-목적지별 페로몬 정보가 저장되어 있는 페로몬 테이블과,
외부로부터 패킷이 도착함에 따라 상기 패킷의 서비스 요구 품질 값, 상기 지연 통계 모델 및 페로몬 테이블에 저장된 정보를 기반으로 상기 패킷의 전송 경로를 설정하는 전송 경로 설정부를 포함하는
생태계 기반의 에너지 절감형 라우팅 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 네트워크의 상태를 수집하기 위한 포워드 인공 개미를 생성하여 상기 네트워크 상에 인가시키며, 외부의 노드로부터 백워드 인공 개미가 도착함에 따라 상기 백워드 인공 개미 내의 정보를 추출하는 개미 처리부를 포함하는
생태계 기반의 에너지 절감형 라우팅 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 개미 처리부는,
상기 포워드 인공 개미를 기 설정된 시간 간격으로 생성하여 상기 네트워크 상에 인가하는
생태계 기반의 에너지 절감형 라우팅 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 개미 처리부는,
상기 네트워크를 통해 상기 라우팅 장치가 도착 노드인 포워드 인공 개미가 수신됨에 따라 상기 수신된 포워드 인공 개미에서 수집한 정보를 추출한 후 소멸시키고, 상기 소멸된 포워드 인공 개미에 대응되는 백워드 인공 개미를 생성하여 상기 추출한 정보를 상기 백워드 인공 개미에 포함시켜 상기 소멸된 포워드 인공 개미의 전송 경로와 반대 경로로 하여 상기 네트워크 상에 인가하는
생태계 기반의 에너지 절감형 라우팅 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 백워드 인공 개미에 포함된 정보를 이용하여 상기 지연 통계 모델, 에너지 통계 모델 또는 페로몬 테이블 내 정보를 업데이트하는 업데이트부를 포함하는
생태계 기반의 에너지 절감형 라우팅 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 업데이트부는,
상기 백워드 인공 개미가 도착함에 따라 상기 백워드 인공 개미에 포함된 정보를 이용하여 상기 라우팅 장치에서 도착 예정 노드(j)까지의 지연 품질 차이 값을 계산한 후 이를 이용하여 상기 지연 통계 모델 내 정보를 업데이트하는 지연 통계 모델 업데이트부를 포함하는
생태계 기반의 에너지 절감형 라우팅 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 지연 통계 모델 업데이트부는,
상기 지연 통계 모델에서 상기 라우팅 장치의 이웃 노드가 n이면서 상기 도착 예정 노드가 j인 지연 통계 값을 선택하고, 상기 계산된 지연 품질 차이 값을 이용하여 상기 선택된 지연 통계 값을 업데이트하는 것을 특징으로 하는
생태계 기반의 에너지 절감형 라우팅 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 지연 통계 값은, 지연 품질의 평균 값 또는 분산 값인 것을 특징으로 하는
생태계 기반의 에너지 절감형 라우팅 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 업데이트부는,
상기 백워드 인공 개미가 도착함에 따라 상기 백워드 인공 개미에 포함된 정보를 이용하여 상기 라우팅 장치에서 도착 예정 노드 j까지의 에너지 프로 파일을 이용하여 에너지 소비율의 차이 값을 계산하며, 상기 에너지 통계 모델에서 도착 예정 노드가 j인 에너지 소비율 통계 값을 선택한 후 이를 상기 계산된 차이 값을 이용하여 업데이트하는 에너지 통계 모델 업데이트부를 포함하는 것을 특징으로 하는
생태계 기반의 에너지 절감형 라우팅 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 에너지 소비율 통계 값은, 에너지 소비율의 평균 값 또는 분산 값인 것을 특징으로 하는
생태계 기반의 에너지 절감형 라우팅 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 업데이트부는,
상기 페로몬 테이블에서 상기 라우팅 장치에서 이웃 노드 n을 통해 상기 도착 예정 노드 j에 대한 페로몬 값을 선택한 후 상기 선택된 페로몬 값을 상기 에너지 소비율의 차이 값을 이용하여 업데이트하는 페로몬 테이블 업데이트부를 포함하는 것을 특징으로 하는
생태계 기반의 에너지 절감형 라우팅 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 페로몬 테이블 업데이트부는,
아래의 수학식에 의거하여 상기 선택된 페로몬 값을 업데이트하는 것을 특징으로 하는

(
는 페로몬 테이블에서 선택된 페로몬 값,
는 가중치 상수,
는 라우팅 장치 i에서 도착 예정 노드 j까지의 에너지 프로파일 기반의 에너지 소비율의 차이 값)
생태계 기반의 에너지 절감형 라우팅 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 페로몬 테이블 업데이트부는, 기 설정된 주기로 상기 목적지별 페로몬 데이터 구조 내 페로몬 값에 증발 상수를 반영하여 업데이트하는
생태계 기반의 라우팅 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 전송 경로 설정부는,
상기 패킷의 목적지 노드(j)를 갖는 지연 품질 통계 값을 상기 지연 통계 모델에서 검색하고,
상기 검색한 지연 품질 통계 값을 갖는 이웃 노드들 중 상기 라우팅 장치의 이웃 노드에 속하는 노드들을 선택하며, 상기 선택된 노드들 중 지연 품질 통계 값이 상기 서비스 요구 품질 값을 만족하는 노드들을 이용하여 이웃 노드 리스트를 생성하며,
상기 이웃 노드 리스트 내 각 노드의 페로몬 값을 상기 페로몬 테이블에서 검색한 후 상기 검색된 페로몬 값을 기반으로 상기 패킷을 전송할 노드를 결정하는 것을 특징으로 하는
생태계 기반의 에너지 절감형 라우팅 장치.
에너지 절감형 라우팅 장치에서 지연 통계 모델, 에너지 통계 모델 및 페로몬 테이블 내 데이터를 업데이트하는 방법으로서,
네트워크를 통해 백워드 인공 개미가 수신됨에 따라 상기 라우팅 장치(i)에서 도착 예정 노드 j까지의 지연 품질의 차이 값을 계산하여 상기 지연 통계 모델 내 지연 품질 통계 값을 업데이트하는 단계와,
상기 라우팅 장치(i)에서 도착 예정 노드 j까지의 에너지 소비율 차이 값을 계산하여 상기 에너지 통계 모델 내 에너지 소비율 통계 값을 업데이트하는 단계와,
상기 에너지 소비율 차이 값을 이용하여 상기 라우팅 장치(i)에서 도착 예정 노드 j까지의 페로몬 값을 업데이트하는 단계를 포함하는
생태계 기반의 에너지 절감형 라우팅 장치의 데이터 업데이트 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 업데이트 방법은,
상기 백워드 인공 개미의 목적지 노드와 상기 라우팅 장치(i)간의 홉수를 계산하는 단계와,
지난 홉수를 기 설정된 값으로 셋팅한 후 상기 지난 홉수와 상기 라우팅 장치(i)의 합으로 상기 도착 예정 노드 j을 결정하는 단계를 포함하며,
상기 도착 예정 노드 j가 상기 네트워크 상의 총 노드 수(N)보다 작거나 같을 경우 상기 지연 통계 모델, 에너지 통계 모델 및 페로몬 테이블 내 정보를 업데이트를 수행하는 것을 특징으로 하는
생태계 기반의 에너지 절감형 라우팅 장치의 데이터 업데이트 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 지연 품질 통계 값을 업데이트하는 단계는,
상기 백워드 인공 개미의 출발 노드에서 상기 라우팅 장치까지의 지연 품질 값과 상기 라우팅 장치에서 상기 도착 예정 노드까지의 지연 품질 값간의 차이 값을 계산하여 상기 지연 품질 차이 값을 계산하는 단계와,
상기 지연 통계 모델에서 상기 도착 예정 노드가 j인 지연 품질 통계 값을 선택한 후 이를 상기 계산된 지연 품질 차이 값을 이용하여 업데이트하는 단계를 포함하는
생태계 기반의 에너지 절감형 라우팅 장치의 데이터 업데이트 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 에너지 소비율 통계 값을 업데이트 하는 단계는,
상기 백워드 인공 개미의 출발 노드에서 상기 라우팅 장치까지의 에너지 프로파일 기반의 에너지 소비율을 합한 값과, 상기 라우팅 장치에서 상기 도착 예정 노드 j까지의 에너지 프로파일 기반의 에너지 소비율을 합한 값을 이용하여 상기 에너지 소비율의 차이 값을 계산하는 단계와,
상기 도착 예정 노드가 j인 에너지 소비율 통계 값을 상기 에너지 통계 모델에서 선택하는 단계와,
상기 에너지 소비율의 차이 값을 이용하여 상기 선택된 에너지 소비율 통계 값을 업데이트 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
생태계 기반의 에너지 절감형 라우팅 장치의 데이터 업데이트 방법.
지연 통계 모델 및 에너지 통계 모델과 상기 에너지 통계 모델을 기반으로 생성된 페로몬 테이블을 구비하는 생태계 기반의 에너지 절감형 라우팅 장치에서 전송 경로를 설정하는 방법으로서,
외부로부터 패킷이 수신되면, 상기 패킷의 서비스 지연 요구 값을 추출하는 단계와,
상기 지연 통계 모델에서 상기 패킷의 목적지 노드(j)를 갖는 지연 통계 품질 값을 선택하는 단계와,
상기 검색한 지연 품질 통계 값을 갖으며, 상기 목적지 노드가 j인 이웃 노드들 중 상기 라우팅 장치의 이웃 노드에 속하는 노드들을 선택하는 단계와,
상기 선택된 노드들 중 지연 품질 통계 값이 상기 서비스 요구 품질 값을 만족하는 노드들을 이용하여 이웃 노드 리스트를 생성하는 단계와,
상기 목적지 노드가 j인 상기 이웃 노드 리스트 내 각 노드의 페로몬 값을 상기 페로몬 테이블에서 검색한 후 상기 검색된 페로몬 값을 기반으로 상기 패킷을 전송할 노드를 결정하는 단계를 포함하는
생태계 기반의 에너지 절감형 라우팅 장치의 전송 경로 설정 방법.