KR101293159B1 - Broadcast packet transmission method and apparatus, and broadcast packet transmission and reception system in wireless ad hoc network - Google Patents
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Abstract
중계 노드를 이용한 네트워크 브로드캐스트시, 채널 에러나 MAC 프레임 충돌로 인한 브로드캐스트 패킷 손실을 방지하는 무선 애드혹 네트워크에서의 브로트캐스트 패킷 전송 방법 및 장치, 및 브로드캐스트 패킷 송수신 시스템이 개시되어 있다. 무선 애드혹 네트워크에서의 브로드캐스트 패킷 전송 방법은 무선 애드혹 네트워크에서 송신 노드가 중계 노드를 통해 수신 노드로 브로드캐스트(Broadcast) 패킷을 전송하는 방법에 있어서, 상기 송신 노드가 2홉 중계 노드의 수신 횟수를 고려하여 1홉 중계 노드를 추가적으로 선택하여 브로드캐스트 패킷을 전송한다. 따라서, 중계 노드의 개수가 증가하면서 네트워크 브로드캐스트 패킷의 전달 경로 상에 있는 중계 노드들의 수신 횟수가 향상되며, 브로드캐스트 패킷의 전달률이 높아져, 신뢰성 있는 네트워크 브로드캐스트가 가능하다.Disclosed are a method and apparatus for transmitting a broadcast packet in a wireless ad hoc network, which prevents broadcast packet loss due to channel error or MAC frame collision during network broadcast using a relay node, and a broadcast packet transmission / reception system. In a method of transmitting a broadcast packet in a wireless ad hoc network, a transmitting node transmits a broadcast packet to a receiving node through a relay node in a wireless ad hoc network. In consideration, the 1-hop relay node is additionally selected to transmit the broadcast packet. Accordingly, as the number of relay nodes increases, the number of reception of relay nodes on a forward path of a network broadcast packet is improved, and the forwarding rate of broadcast packets is high, thus enabling reliable network broadcast.
Description
본 발명은 브로트캐스트 패킷 전송 방법 및 장치, 및 브로드캐스트 전송 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 애드혹 네트워크에서 네트워크 브로드캐스트 전달률을 향상시킬 수 있는 브로트캐스트 패킷 전송 방법 및 장치, 및 브로드캐스트 송수신 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a broadcast packet transmission method and apparatus, and a broadcast transmission system, and more particularly, to a broadcast packet transmission method and apparatus for improving network broadcast transmission rate in a wireless ad hoc network, and a broadcast transmission / reception system. It is about.
무선 애드혹 네트워크는 네트워크를 구성하는 노드들 간에 자율적으로 구성한 네트워크로써, 노드의 이동에 따른 진출입이 자유롭고, 기지국(base station)이나 액세스 포인트(access point)와 같은 통신 인프라가 없어도 멀티 홉(multi hop) 통신이 가능한 특징이 있다. 따라서 전시나 대규모 재난으로 인해 기존 통신 시설 이용이 불가능한 지역에서 군용 전술통신이나 긴급구조용 통신망으로서 활용 가치가 높다. 무선 애드혹 네트워크는 통신 인프라에 독립적으로 운용되기 때문에, 모든 노드가 단말이자 라우터로써 동작해야 한다. 따라서 송신 노드와 수신 노드가 직접 통신이 불가능한 거리에 있더라도, 다른 중계 노드들을 경유해서 멀티 홉 통신이 이루어질 수 있게 하는 라우팅 프로토콜이 중요한 역할을 하게 된다.A wireless ad hoc network is an autonomous network configured between nodes constituting the network. The wireless ad hoc network is freely able to move in and out as a node moves and does not have a communication infrastructure such as a base station or an access point. It is possible to communicate. Therefore, it is highly useful as a military tactical or emergency rescue network in areas where existing telecommunication facilities cannot be used due to wartime or large disasters. Since wireless ad hoc networks operate independently of the communication infrastructure, all nodes must act as terminals and routers. Therefore, even when the transmitting node and the receiving node are in a distance where direct communication is impossible, a routing protocol that enables multi-hop communication through other relay nodes plays an important role.
무선 애드혹 네트워크에서 사용되는 라우팅 프로토콜은 크게 on-demand 라우팅 프로토콜과 table-driven 라우팅 프로토콜로 구분할 수 있다. On-demand 라우팅 프로토콜은 경로 정보가 필요할 때에 즉시 필요한 정보들을 수집해서 경로를 설정하는 프로토콜이다. 반면 table-driven 프로토콜은 경로 정보가 당장 필요하지 않아도 노드들이 주기적으로 경로 정보를 교환하여 라우팅 테이블을 갱신하고 있다가, 경로 정보가 필요하게 되면 이미 만들어져 있는 라우팅 테이블을 참조해서 경로를 설정하는 프로토콜이다. Table-driven 라우팅 프로토콜은 경로 정보를 획득하는데 걸리는 시간이 on-demand 라우팅 프로토콜보다 짧다는 장점을 가지고 있지만, 경로 정보가 필요하지 않을 때에도 지속적으로 라우팅 테이블을 갱신하기 위한 오버헤드가 비교적 크다는 단점도 있다.Routing protocols used in wireless ad hoc networks can be classified into on-demand routing protocols and table-driven routing protocols. On-demand routing protocol is a protocol that establishes a route by collecting necessary information immediately when route information is needed. On the other hand, the table-driven protocol is a protocol that nodes update their routing table by exchanging route information periodically even if route information is not needed right away. . Table-driven routing protocols have the advantage that the time taken to acquire route information is shorter than on-demand routing protocols, but the disadvantage is that the overhead for continuously updating the routing table is relatively high even when route information is not needed. .
라우팅 프로토콜에서 중요한 문제 중 하나는 네트워크 브로드캐스트(Broadcast)이다. 네트워크 브로드캐스트는 하나의 송신 노드로부터 네트워크를 구성하는 전체 노드를 대상으로 하는 패킷 전송 형태를 일컫는다. 라우팅 프로토콜에서는 이웃 노드 정보 혹은 경로 탐색 패킷을 전달하기 위해 네트워크 브로드캐스트를 이용하게 된다. 네트워크 브로드캐스트를 구현하기 위한 가장 간단한 방법으로는 플러딩(flooding)이 있다. 플러딩은 수신한 패킷의 목적지 주소가 브로드캐스트 주소인 패킷일 경우, 과거에 같은 패킷을 수신한 적이 없다면 해당 패킷을 재전송하는 방법이다. 구현이 간편하고 이웃 노드들에 대한 정보 교환이 없어도 되는 반면, 네트워크를 구성하는 모든 노드가 하나의 브로드캐스트 패킷을 재전송하는데 참여하게 되기 때문에 효율이 낮은 단점이 있다. Table-driven 라우팅 프로토콜 중 하나인 OLSR(Optimized Link State Routing)은 라우팅 테이블 생성에 필요한 TC(Topology Control) 패킷을 네트워크 브로드캐스트 할 때의 오버헤드를 플러딩 방법보다 줄이기 위해 MPR(Multipoint Relay)을 도입하였다. 각 노드는 자신의 모든 2홉 이웃 노드들을 적어도 한 번 커버할 수 있도록 1홉 이웃 노드들 중 일부를 MPR 노드로 선택한다. MPR 노드로 선택된 노드는 그 자신을 MPR로 선택한 노드로부터 최초로 수신한 브로드캐스트 패킷만 재전송한다. MPR 노드를 이용하면 모든 노드가 재전송에 참여하는 플러딩 방법보다 적은 전송 횟수로 네트워크를 이루는 모든 노드에게 브로드캐스트 할 수 있는 장점이 있다.One of the important problems in the routing protocol is network broadcast. Network broadcast refers to a form of packet transmission targeting an entire node constituting a network from one transmitting node. In the routing protocol, network broadcasts are used to convey neighbor node information or path discovery packets. The simplest way to implement a network broadcast is by flooding. Flooding is a method of retransmitting a packet when the destination address of the received packet is a packet whose broadcast address has not been received in the past. While the implementation is simple and there is no need for exchanging information with neighboring nodes, there is a disadvantage of low efficiency because all nodes constituting the network participate in retransmission of one broadcast packet. Optimized Link State Routing (OLSR), one of the table-driven routing protocols, introduced MPR (Multipoint Relay) to reduce the overhead of network broadcast of Topology Control (TC) packets required for routing table generation. . Each node selects some of the 1 hop neighbor nodes as MPR nodes so that it can cover all its 2 hop neighbor nodes at least once. The node selected as the MPR node retransmits only the first broadcast packet received from the node that has selected itself as the MPR node. Using the MPR node has the advantage of being able to broadcast to all nodes in the network with fewer transmission times than the flooding method in which all nodes participate in retransmission.
OLSR을 사용하는 무선 애드혹 네트워크에서 MPR을 이용한 네트워크 브로드캐스트를 할 경우 전송 횟수를 줄임으로써 효율을 높일 수 있지만, 전송 신뢰성 측면에서는 약점이 남아 있다. 링크 상태가 안정적이지 못한 무선 환경에서는 전송 횟수가 적다는 것은 수신 실패가 발생했을 때 취약하다는 의미가 될 수 있기 때문이다. 또한 MPR을 이용한 중계 전송은 MAC(Medium Access Control) 계층에서의 브로드캐스트를 사용하게 되는데, 현재 널리 사용되고 있는 IEEE 802.11 MAC에서의 브로드캐스트는 1:1전송인 유니캐스트(unicast)와는 달리 RTS(Request To Send) 및 CTS(Clear To Send)를 이용한 4-way handshaking을 사용할 수 없어, 멀티 홉 전송에서의 히든 노드 문제로 인한 충돌이 일어나기 쉽다. 또한 MAC 브로드캐스트 프레임은 MAC계층 ACK를 사용할 수 없기 때문에, backoff window size가 고정되므로 충돌 확률은 더 높아진다. 일반 노드들에 대한 전송 실패뿐만 아니라, MPR 노드를 대상으로 한 전송이 실패할 경우 그 파급 효과는 더 심각하다. MPR 노드는 그 주변에 있는 노드들에게 자신이 수신한 브로드캐스트 패킷을 전달하는 중계 역할을 하는데, MPR 노드가 수신에 실패할 경우 그 주변에 위치한 노드들까지 해당 브로드캐스트 패킷을 수신하지 못하게 된다.In the wireless ad hoc network using OLSR, the network broadcast using MPR can improve the efficiency by reducing the number of transmissions, but the weakness of transmission reliability remains. In a wireless environment where the link status is not stable, a small number of transmissions may be vulnerable when a reception failure occurs. In addition, the relay transmission using the MPR uses a broadcast in the medium access control (MAC) layer. The broadcast in the IEEE 802.11 MAC, which is widely used at present, is different from the unicast, which is a 1: 1 transmission. Since 4-way handshaking using To Send and Clear To Send (CTS) is not available, collisions due to hidden node problems in multi-hop transmission are likely to occur. In addition, since the MAC broadcast frame cannot use the MAC layer ACK, the collision probability is higher because the backoff window size is fixed. In addition to transmission failures for normal nodes, the ripple effect is even more severe when transmissions to MPR nodes fail. The MPR node plays a role of relaying the broadcast packet received to the neighboring nodes. If the MPR node fails to receive the MPR node, the MPR node cannot receive the broadcast packet.
도 1은 종래 OLSR의 브로드캐스트 패킷 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 노드 6이 송신 노드가 되어 브로드캐스트 패킷을 전송함에 있어, 노드 6의 1홉 중계 노드인 노드 9에서의 브로드캐스트 패킷 재전송이 실패한 모습이다. 이 때, 종래 OLSR 중계 방식에서는 노드 8, 10 및 13이 브로드캐스트 패킷을 받을 수 없게 됨을 알 수 있다.1 is a view for explaining a broadcast packet transmission method of the conventional OLSR. As shown in FIG. 1, when the
종래 OLSR에서는 전달률을 높이기 위해 추가적인 MPR을 선택하는 MPR redundancy 방법을 개시하고 있다. 이것은 모든 2홉 이웃 노드가 1번이 아닌 m번 커버되도록 1홉 이웃 노드 중에서 MPR 노드를 선택하는 것이다. 노드 배치 상황에 따라서는 1홉 이웃 노드들의 개수나 위치가 모든 2홉 이웃 노드를 m번 커버하기에 부족하여, 일부 2홉 이웃 노드들은 m번 미만의 수신 횟수를 갖게 되는 때도 있다. IEEE 802.11과 같은 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) 방식의 MAC프로토콜을 사용할 경우, 추가적으로 선택되는 MPR 노드 때문에 MAC 계층에서의 충돌이 잦아질 수 있고, 이로 인해 전달률이 오히려 낮아지는 결과가 벌어질 수 있다. 따라서 추가적으로 선택되는 MPR의 개수를 억제하면서 전달률 향상을 도모하는 방법이 필요하다.
Conventional OLSR discloses an MPR redundancy method for selecting an additional MPR to increase the transmission rate. This is to select the MPR node among the 1 hop neighbor nodes so that all 2 hop neighbor nodes are covered m times rather than 1. In some node deployment situations, the number or location of one-hop neighbor nodes is insufficient to cover all two-hop neighbor nodes m times, and some two-hop neighbor nodes may have fewer than m reception times. When using MAC protocol of Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance (CSMA / CA) such as IEEE 802.11, additionally selected MPR nodes can cause frequent collisions at the MAC layer, resulting in a lower transmission rate. It can happen. Therefore, there is a need for a method of improving the transfer rate while suppressing the number of additionally selected MPRs.
따라서, 본 발명의 목적은 중계 노드를 이용한 네트워크 브로드캐스트시, 채널 에러나 MAC 프레임 충돌로 인한 브로드캐스트 패킷 손실을 방지하는 무선 애드혹 네트워크에서의 브로트캐스트 패킷 전송 방법 및 장치, 및 브로드캐스트 패킷 송수신 시스템을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a broadcast packet transmission method and apparatus in a wireless ad hoc network, and a broadcast packet transmission / reception system for preventing broadcast packet loss due to channel error or MAC frame collision when a network broadcast using a relay node. To provide.
또한, 본 발명의 다른 목적은 무선 애드혹 네트워크에서 네트워크 브로드캐스트 전달률 향상을 위해 2홉 중계 노드에 대한 수신 기회를 추가적으로 줄 수 있는 무선 애드혹 네트워크에서의 브로트캐스트 패킷 전송 방법 및 장치, 및 브로드캐스트 패킷 송수신 시스템을 제공하는 것이다.
In addition, another object of the present invention is to provide a broadcast packet transmission method and apparatus in a wireless ad hoc network that can additionally provide a reception opportunity for a two-hop relay node in order to improve network broadcast transmission rate in a wireless ad hoc network, and broadcast packet transmission and reception To provide a system.
상술한 본 발명의 목적은 달성하기 위한 무선 애드혹 네트워크에서의 브로드캐스트 패킷 전송 방법은 무선 애드혹 네트워크에서 송신 노드가 중계 노드를 통해 수신 노드로 브로드캐스트(Broadcast) 패킷을 전송하는 방법에 있어서, 상기 송신 노드가 2홉 중계 노드의 수신 횟수를 고려하여 1홉 중계 노드를 추가적으로 선택하여 상기 브로드캐스트 패킷을 전송할 수 있다.The above-described object of the present invention provides a method for transmitting a broadcast packet in a wireless ad-hoc network, wherein the transmitting node transmits a broadcast packet to a receiving node through a relay node in a wireless ad-hoc network. The node may additionally select the 1-hop relay node in consideration of the number of reception of the 2-hop relay node to transmit the broadcast packet.
본 발명에 따른 무선 애드혹 네트워크에서의 브로드캐스트 패킷 전송 방법은 상기 브로드캐스트 패킷을 전송할 범위를 정하여 상기 전송 범위에 따라 상기 중계 노드를 선정하는 단계; 상기 선정 단계에서 선정된 1홉 중계 노드 이외에, 상기 2홉 중계 노드로 상기 브로드캐스트 패킷을 전송 가능한 범위 내에 존재하는 1홉 이웃 노드를 추가 1홉 중계 노드로 선택하는 단계; 및 상기 추가 1홉 중계 노드를 포함한 1홉 중계 노드로 상기 브로드캐스트 패킷을 전송하는 단계를 포함할 수 있다.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a method of transmitting a broadcast packet in a wireless ad hoc network, the method comprising: selecting a relay node according to the transmission range by determining a transmission range of the broadcast packet; In addition to the one-hop relay node selected in the selecting step, selecting a one-hop neighbor node existing within a range capable of transmitting the broadcast packet to the two-hop relay node as an additional one-hop relay node; And transmitting the broadcast packet to a 1 hop relay node including the additional 1 hop relay node.
상기 추가 1홉 중계 노드 선택 단계는 상기 2홉 중계 노드가 가질 수 있는 수신 기회를 계산하는 단계; 상기 수신 기회에 따라 상기 1홉 중계 노드의 추가 여부를 결정하는 단계; 및 상기 결정 단계에서 상기 1홉 중계 노드를 추가해야 한다고 결정한 경우, 상기 2홉 중계 노드로 상기 브로드캐스트 패킷을 전송 가능한 범위 내에 존재하는 1홉 이웃 노드를 추가 1홉 중계 노드로 선택하는 단계를 포함할 수 있다.The additional 1 hop relay node selection step may include calculating a reception opportunity that the 2 hop relay node may have; Determining whether to add the one-hop relay node according to the reception opportunity; And in the determining step, selecting the one-hop relay node as an additional one-hop relay node when the one-hop relay node is added to the two-hop relay node. can do.
상기 중계 노드 선정 단계는 상기 브로드캐스트 패킷 전송 범위를 정하는 단계; 상기 전송 범위 내에 존재하는 상기 수신 노드 및 상기 중계 노드로부터 상기 브로드캐스트 패킷 중계 정보를 수신하는 단계; 및 상기 중계 정보에 따라 상기 중계 노드를 선정하는 단계를 포함할 수 있다.The selecting a relay node may include determining a broadcast packet transmission range; Receiving the broadcast packet relay information from the receiving node and the relay node existing within the transmission range; And selecting the relay node according to the relay information.
상기 수신 기회 계산 단계는 상기 2홉 중계 노드로부터 수신 기회 정보를 수신하는 단계; 및 상기 수신 기회 정보를 토대로 2홉 중계 노드의 수신 기회를 계산하는 단계를 포함할 수 있다.The receiving opportunity calculating step may include receiving reception opportunity information from the two hop relay node; And calculating a reception opportunity of a 2 hop relay node based on the reception opportunity information.
상기 추가 1홉 중계 노드 선택 단계에서, 상기 송신 노드는 상기 추가 1홉 중계 노드에 의해 상기 2홉 중계 노드로 상기 브로드캐스트 패킷이 과도하게 전송되는 것을 방지하기 위해, 상기 추가 1홉 중계 노드의 개수를 일정 수 미만으로 제한할 수 있다.In the additional one-hop relay node selection step, the transmitting node is configured to prevent the broadcast packet from being excessively transmitted to the two-hop relay node by the additional one-hop relay node, so that the number of the additional one-hop relay nodes is increased. Can be limited to less than a certain number.
상기 추가 1홉 중계 노드 선택 단계에서, 상기 송신 노드는 상기 추가 1홉 중계 노드의 개수를 상기 2홉 중계 노드의 배치 상황과 MAC 계층에서의 충돌 발생 여부를 고려하여 제한할 수 있다.In the additional 1 hop relay node selection step, the transmitting node may limit the number of the additional 1 hop relay nodes in consideration of the arrangement status of the 2 hop relay node and whether a collision occurs in the MAC layer.
상기 송신 노드는 상기 추가 1홉 중계 노드 선택 단계 이후 상기 송신 노드의 2홉 이웃 노드가 상기 추가 1홉 중계 노드를 포함하는 1홉 중계 노드에 의해 모두 커버되었는지 판단하여, 커버되지 않았다면 상기 추가 1홉 중계 노드 선택 단계로 되돌아갈 수 있다.The transmitting node determines whether the two hop neighboring nodes of the transmitting node are all covered by the one hop relay node including the additional one hop relay node after the additional one hop relay node selection step, and if not, the additional one hop. You can return to the relay node selection step.
상기 2홉 이웃 노드가 모두 커버되었는지에 대한 판단은 상기 2홉 이웃 노드가 상기 추가 1홉 중계 노드를 포함하는 1홉 중계 노드에 의해 얼마나 많은 수신 기회(m번)를 갖는지에 의해 판단될 수 있다.The determination of whether the two hop neighbor nodes are all covered may be determined by how many reception opportunities (m times) the two hop neighbor node has by the one hop relay node including the additional one hop relay node. .
본 발명에 따른 무선 애드혹 네트워크에서의 브로드캐스트 패킷 전송 방법은 상기 추가 1홉 중계 노드를 포함한 1홉 중계 노드가 상기 2홉 중계 노드로 상기 브로드캐스트 패킷을 재전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.The broadcast packet transmission method in the wireless ad-hoc network according to the present invention may further include the step of retransmitting the broadcast packet to the two-hop relay node by a one-hop relay node including the additional one-hop relay node.
본 발명에 따른 무선 애드혹 네트워크에서의 브로드캐스트 패킷 전송 장치는 무선 애드혹 네트워크에서 송신 노드가 중계 노드를 통해 수신 노드로 브로드캐스트(Broadcast) 패킷을 전송하는 장치에 있어서, 상기 송신 노드가 2홉 중계 노드의 수신 횟수를 고려하여 1홉 중계 노드를 추가적으로 선택하여 상기 브로드캐스트 패킷을 전송할 수 있다.An apparatus for transmitting a broadcast packet in a wireless ad hoc network according to the present invention is an apparatus in which a transmitting node transmits a broadcast packet to a receiving node through a relay node in a wireless ad hoc network, wherein the transmitting node is a 2-hop relay node. The broadcast packet may be transmitted by additionally selecting a 1-hop relay node in consideration of the number of times of reception.
본 발명에 따른 무선 애드혹 네트워크에서의 브로드캐스트 패킷 전송 장치는 상기 브로드캐스트 패킷을 전송할 범위를 정하여 상기 전송 범위에 따라 상기 중계 노드를 선정하는 중계 노드 선정부; 상기 선정 단계에서 선정된 1홉 중계 노드 이외에, 상기 2홉 중계 노드로 상기 브로드캐스트 패킷을 전송 가능한 범위 내에 존재하는 1홉 이웃 노드를 추가 1홉 중계 노드로 선택하는 추가 1홉 중계 노드 선택부; 및 상기 추가 1홉 중계 노드를 포함한 1홉 중계 노드로 상기 브로드캐스트 패킷을 전송하는 전송부를 포함할 수 있다.An apparatus for transmitting a broadcast packet in a wireless ad hoc network according to the present invention includes: a relay node selecting unit which selects the relay node according to the transmission range by determining a transmission range of the broadcast packet; An additional one-hop relay node selecting unit configured to select, as an additional one-hop relay node, a one-hop neighbor node existing within a range capable of transmitting the broadcast packet to the two-hop relay node, in addition to the one-hop relay node selected in the selecting step; And a transmitter for transmitting the broadcast packet to a one-hop relay node including the additional one-hop relay node.
상기 추가 1홉 중계 노드 선택부는 상기 2홉 중계 노드가 가질 수 있는 수신 기회를 계산하는 수신 기회 계산부; 상기 수신 기회에 따라 상기 1홉 중계 노드의 추가 여부를 결정하는 추가 여부 결정부; 및 상기 결정 단계에서 상기 1홉 중계 노드를 추가해야 한다고 결정한 경우, 상기 2홉 중계 노드로 상기 브로드캐스트 패킷을 전송 가능한 범위 내에 존재하는 1홉 이웃 노드를 추가 1홉 중계 노드로 선택하는 선택부를 포함할 수 있다.The additional 1 hop relay node selector may include: a reception opportunity calculator configured to calculate a reception opportunity that the 2 hop relay node may have; An addition decision unit determining whether to add the one-hop relay node according to the reception opportunity; And a selection unit for selecting, as an additional 1 hop relay node, a 1 hop neighbor node existing within a range capable of transmitting the broadcast packet to the 2 hop relay node when it is determined that the 1 hop relay node should be added in the determination step. can do.
상기 중계 노드 선정부는 상기 브로드캐스트 패킷 전송 범위를 정하는 전송 범위 결정부; 상기 전송 범위 내에 존재하는 상기 수신 노드 및 상기 중계 노드로부터 상기 브로드캐스트 패킷 중계 정보를 수신하는 중계 정보 수신부; 및 상기 중계 정보에 따라 상기 중계 노드를 선정하는 선정부를 포함할 수 있다.The relay node selecting unit comprises: a transmission range determining unit which determines the broadcast packet transmission range; A relay information receiver configured to receive the broadcast packet relay information from the receiving node and the relay node existing within the transmission range; And a selecting unit for selecting the relay node according to the relay information.
상기 수신 기회 계산부는 상기 2홉 중계 노드로부터 수신 기회 정보를 수신하는 기회 정보 수신부; 및 상기 수신 기회 정보를 토대로 2홉 중계 노드의 수신 기회를 계산하는 계산부를 포함할 수 있다.The reception opportunity calculator comprises: an opportunity information receiver configured to receive reception opportunity information from the 2 hop relay node; And a calculator configured to calculate a reception opportunity of a 2 hop relay node based on the reception opportunity information.
상기 추가 1홉 중계 노드 선택부는 상기 추가 1홉 중계 노드에 의해 상기 2홉 중계 노드로 상기 브로드캐스트 패킷이 과도하게 전송되는 것을 방지하기 위해, 상기 추가 1홉 중계 노드의 개수를 일정 수 미만으로 제한할 수 있다.The additional 1 hop relay node selector limits the number of the additional 1 hop relay nodes to less than a predetermined number to prevent the broadcast packet from being excessively transmitted to the 2 hop relay node by the additional 1 hop relay node. can do.
상기 추가 1홉 중계 노드 선택부는 상기 추가 1홉 중계 노드의 개수를 상기 2홉 중계 노드의 배치 상황과 MAC 계층에서의 충돌 발생 여부를 고려하여 제한할 수 있다.The additional 1 hop relay node selector may limit the number of additional 1 hop relay nodes in consideration of the arrangement of the 2 hop relay nodes and whether a collision occurs in the MAC layer.
상기 추가 1홉 중계 노드 선택부는 상기 추가 1홉 중계 노드를 선택한 후에, 상기 송신 노드의 2홉 이웃 노드가 상기 추가 1홉 중계 노드를 포함하는 1홉 중계 노드에 의해 모두 커버되었는지 판단하여, 커버되지 않았다면 상기 추가 1홉 중계 노드를 더 선택할 수 있다.The additional 1 hop relay node selector selects the additional 1 hop relay node, and then determines whether the 2 hop neighbor nodes of the transmitting node are all covered by the 1 hop relay node including the additional 1 hop relay node. If not, the additional 1 hop relay node may be further selected.
상기 2홉 이웃 노드가 모두 커버되었는지에 대한 판단은 상기 2홉 이웃 노드가 상기 추가 1홉 중계 노드를 포함하는 1홉 중계 노드에 의해 얼마나 많은 수신 기회(m번)를 갖는지에 의해 판단될 수 있다.The determination of whether the two hop neighbor nodes are all covered may be determined by how many reception opportunities (m times) the two hop neighbor node has by the one hop relay node including the additional one hop relay node. .
본 발명에 따른 무선 애드혹 네트워크에서의 브로드캐스트 패킷 전송 장치는 상기 추가 1홉 중계 노드를 포함한 1홉 중계 노드가 상기 2홉 중계 노드로 상기 브로드캐스트 패킷을 재전송할 수 있다.In the apparatus for transmitting a broadcast packet in a wireless ad hoc network according to the present invention, a 1 hop relay node including the additional 1 hop relay node may retransmit the broadcast packet to the 2 hop relay node.
본 발명에 따른 무선 애드혹 네트워크에서의 브로드캐스트 패킷 송수신 시스템은 무선 애드혹 네트워크에서 송신 노드가 중계 노드를 통해 수신 노드로 브로드캐스트(Broadcast) 패킷을 송수신하는 시스템에 있어서, 상기 송신 노드가 2홉 중계 노드의 수신 횟수를 고려하여 1홉 중계 노드를 추가적으로 선택하여 상기 브로드캐스트 패킷을 전송할 수 있다.A system for transmitting and receiving a broadcast packet in a wireless ad hoc network according to the present invention is a system in which a transmitting node transmits and receives a broadcast packet to a receiving node through a relay node in a wireless ad hoc network, wherein the transmitting node is a 2-hop relay node. The broadcast packet may be transmitted by additionally selecting a 1-hop relay node in consideration of the number of times of reception.
상기 패킷 송수신 시스템은 상기 브로드캐스트 패킷을 전송할 범위를 정하여 상기 전송 범위에 따라 상기 중계 노드를 선정하고, 상기 선정된 1홉 중계 노드 이외에 상기 2홉 중계 노드로 상기 브로드캐스트 패킷을 전송 가능한 범위 내에 존재하는 1홉 이웃 노드를 추가 1홉 중계 노드로 선택한 후, 상기 추가 1홉 중계 노드를 포함한 1홉 중계 노드로 상기 브로드캐스트 패킷을 전송하는 송신 노드; 상기 송신 노드로부터 상기 브로드캐스트 패킷을 수신하여 상기 수신 노드로 상기 브로드캐스트 패킷을 재전송하는 중계 노드; 및 상기 중계 노드로부터 상기 브로드캐스트 패킷을 수신하는 수신 노드를 포함할 수 있다.
The packet transmission / reception system determines a range for transmitting the broadcast packet, selects the relay node according to the transmission range, and exists within a range capable of transmitting the broadcast packet to the two-hop relay node in addition to the selected one-hop relay node. A transmitting node for transmitting the broadcast packet to a one-hop relay node including the additional one-hop relay node after selecting a one-hop neighbor node as an additional one-hop relay node; A relay node receiving the broadcast packet from the transmitting node and retransmitting the broadcast packet to the receiving node; And a receiving node receiving the broadcast packet from the relay node.
본 발명의 무선 애드혹 네트워크에서의 브로트캐스트 패킷 전송 방법 및 장치, 및 브로드캐스트 패킷 송수신 시스템에 따르면, 중계 노드의 개수가 증가하면서 네트워크 브로드캐스트 패킷의 전달 경로 상에 있는 중계 노드들의 수신 횟수가 향상되며, 브로드캐스트 패킷의 전달률이 높아져, 신뢰성 있는 네트워크 브로드캐스트가 가능해지는 효과가 있다.According to the method and apparatus for transmitting a broadcast packet in a wireless ad hoc network, and a broadcast packet transmission / reception system of the present invention, as the number of relay nodes increases, the number of reception of relay nodes on a transmission path of network broadcast packets is improved. As a result, the transmission rate of the broadcast packet is increased, thereby enabling reliable network broadcast.
또한, 본 발명의 무선 애드혹 네트워크에서의 브로트캐스트 패킷 전송 방법 및 장치, 및 브로드캐스트 패킷 송수신 시스템에 따르면, 기존 통신 인프라와 독립적으로 작동하는 애드혹 네트워크에서 작동하기 때문에, 군용 전술통신 단말기나 재난 지역에서 긴급 통신을 위한 무선 장비에 활용할 수 있는 효과가 있다.
In addition, the broadcast packet transmission method and apparatus in the wireless ad hoc network of the present invention, and the broadcast packet transmission and reception system, because it operates in an ad hoc network that operates independently from the existing communication infrastructure, the military tactical communication terminal or disaster area There is an effect that can be utilized in wireless equipment for emergency communication.
도 1은 종래 OLSR 방식의 브로드캐스트 패킷 전송 방법을 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 애드혹 네트워크의 브로드캐스트 패킷 전송 방법을 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 애드혹 네트워크에서 브로드캐스트 패킷 전송 방법을 개략적으로 도시한 흐름도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 애드혹 네트워크에서 브로드캐스트 패킷 전송 장치를 개략적으로 도시한 블록도,
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 애드혹 네트워크에서 브로드캐스트 패킷 송수신 시스템을 개략적으로 도시한 블록도,
도 6은 본 발명에 따른 무선 애드혹 네트워크에서의 브로드캐스트 패킷 전송 방법을 적용했을 때와 종래 방식을 적용했을 때의 엔드-투-엔드 지연을 비교한 그래프,
도 7은 본 발명에 따른 무선 애드혹 네트워크에서의 브로드캐스트 패킷 전송 방법을 적용했을 때와 종래 방식을 적용했을 때의 전달률 성능을 비교한 그래프,
도 8은 본 발명에 따른 무선 애드혹 네트워크에서의 브로드캐스트 패킷 전송 방법을 적용했을 때와 종래 방식을 적용했을 때의 중계 노드의 재전송 횟수를 비교한 그래프,
도 9는 본 발명에 따른 무선 애드혹 네트워크에서의 브로드캐스트 패킷 전송 방법을 적용했을 때와 종래 방식을 적용했을 때의 중계 노드의 평균 수신 횟수를 비교한 그래프,
도 10은 본 발명에 따른 무선 애드혹 네트워크에서의 브로드캐스트 패킷 전송 방법을 적용했을 때와 종래 방식을 적용했을 때의 추가 중계 노드 1개가 수신 횟수에 미치는 영향을 비교한 그래프이다.1 is a view for explaining a broadcast packet transmission method of the conventional OLSR method;
2 is a view for explaining a broadcast packet transmission method of a wireless ad hoc network according to an embodiment of the present invention;
3 is a flowchart schematically illustrating a broadcast packet transmission method in a wireless ad hoc network according to another embodiment of the present invention;
4 is a block diagram schematically illustrating an apparatus for transmitting broadcast packets in a wireless ad hoc network according to another embodiment of the present invention;
5 is a block diagram schematically illustrating a system for transmitting and receiving broadcast packets in a wireless ad hoc network according to another embodiment of the present invention;
FIG. 6 is a graph comparing end-to-end delay between the broadcast packet transmission method and the conventional method in the wireless ad hoc network according to the present invention; FIG.
7 is a graph comparing the transmission rate performance when applying the broadcast packet transmission method in the wireless ad hoc network according to the present invention and when applying the conventional method,
8 is a graph comparing the number of retransmissions of a relay node when a broadcast packet transmission method in a wireless ad hoc network according to the present invention is applied and when a conventional method is applied;
9 is a graph comparing the average number of receptions of a relay node when a broadcast packet transmission method in a wireless ad hoc network according to the present invention is applied and when a conventional method is applied;
10 is a graph comparing the effect of one additional relay node on the number of receptions when the broadcast packet transmission method is applied in the wireless ad hoc network according to the present invention and when the conventional method is applied.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
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. When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 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 명세서상에 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.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "having" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.
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 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant art and are to be interpreted in an ideal or overly formal sense unless explicitly defined in the present application Do not.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate the understanding of the present invention, the same reference numerals are used for the same constituent elements in the drawings and redundant explanations for the same constituent elements are omitted.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 애드혹 네트워크의 브로드캐스트 패킷 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 노드 6은 송신 노드이며, 1홉 이웃 노드로 노드 2, 3, 4, 5, 7, 9가 있다. 또한, 2홉 이웃 노드로 노드 1, 10, 11, 12가 있다. 2 is a view for explaining a broadcast packet transmission method of a wireless ad hoc network according to an embodiment of the present invention. As shown in Fig. 2,
먼저, 노드 6은 자신의 1홉 이웃 노드 중에서 가장 많은 2홉 이웃 노드와 링크를 가지고 있는 순서대로 노드 9와 4가 중계 노드(MPR)로 선택된다. 노드 9와 4는 노드 6을 기준으로 1홉 만큼 떨어져 있다고 해서 1홉 MPR 혹은 1홉 중계 노드라고 정의한다. 노드 9 역시 자신의 1홉 이웃 노드들 중에서 중계 노드를 선택하는데, 이 경우에는 노드 9의 2홉 이웃 노드인 노드 8과 13을 커버할 수 있는 노드 10을 중계 노드로 선택한다. 노드 10은 노드 9의 중계 노드로써, 노드 6을 중심으로 2홉 만큼 떨어져 있다고 해서 2홉 MPR 혹은 2홉 중계 노드라고 정의한다. 노드 6은 노드 9의 헬로우(hello)메시지를 수신하였을 때 노드 10이 중계 노드로 선택된 것을 확인하고 노드 10이 자신의 2홉 중계 노드임을 알 수 있다. First,
본 발명의 무선 애드혹 네트워크에서의 브로드캐스트 패킷 전송 방법을 적용할 경우, 다음과 같은 순서로 추가적인 중계 노드를 선택하게 된다. 노드 6은 자신이 브로드캐스트 패킷을 전송했을 때 2홉 중계 노드가 몇 번의 수신 기회를 갖는지를 계산한다. 본 실시예에서는 오직 노드 9를 통해서만 전송받을 수 있기 때문에 1회의 수신 기회를 갖고 있다. 노드 6은 2홉 중계 노드인 노드 10에게 더 많은 수신 기회를 주기 위해 중계 노드로 선택되지 않은 자신의 1홉 이웃 노드(노드 2, 3, 5, 7) 중에서 노드 10에게 전송이 가능한 노드들을 찾게 되고, 그 결과 노드 5가 추가적인 1홉 중계 노드로 선택되게 된다.When applying the broadcast packet transmission method in the wireless ad-hoc network of the present invention, additional relay nodes are selected in the following order.
이렇게 본 발명의 브로드캐스트 패킷 전송 방법을 활용하여 추가적인 중계 노드를 선택했을 때, 송신 노드, 즉 6번 노드가 브로드캐스트 패킷을 전송하면 다음과 같은 과정을 통해 패킷이 전달된다. 먼저 6번 노드의 1홉 이웃 노드인 노드 2, 3, 4, 5, 7, 9가 노드 6의 브로드캐스트 패킷을 수신한다. 노드 4, 5, 9는 노드 6의 중계 노드이므로, 방금 수신한 브로드캐스트 패킷을 주변 노드들에게 재전송한다. 이들 중계 노드들의 재전송으로 노드 6의 2홉 이웃 노드인 1, 10, 11, 12까지 노드 6의 브로드캐스트 패킷이 전달된다. 노드 10은 노드 9의 중계 노드이자 노드 6의 2홉 중계 노드로써 브로드캐스트 패킷을 노드 5와 노드 9로부터 2번 수신할 수 있다. When the additional relay node is selected by using the broadcast packet transmission method of the present invention, when the transmitting node, that is,
도 1의 방식을 참조하면, 노드 9의 브로드캐스트 패킷 재전송 시 노드 10이 수신에 실패했다고 가정하면, 종래 OLSR의 브로드캐스트 패킷 전송 방법은 노드 8, 10, 13이 브로드캐스트 패킷을 받을 수 없게 된다(도 1 참조). Referring to the method of FIG. 1, assuming that
그러나 본 발명의 브로드캐스트 패킷 전송 방법을 활용하여 노드 5를 추가적인 1홉 중계 노드로 선택하면, 노드 10은 노드 5로부터 한 번 더 브로드캐스트 패킷을 수신할 기회가 생기기 때문에 이전의 수신 실패를 만회할 수 있고, 결과적으로 노드 8과 13에게까지 브로드캐스트 패킷을 전달할 수 있다.However, if
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 애드혹 네트워크의 브로드캐스트 패킷 전송 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 무선 애드혹 네트워크에서의 브로드캐스트 패킷 전송 방법은 브로드캐스트 패킷의 전성 범위를 정하고 중계 노드를 선정하는 단계(310), 2홉 중계 노드가 가질 수 있는 수신 기회를 계산하는 단계(320), 수신 기회에 따라 1홉 중계 노드 추가 여부를 결정하는 단계(330) 및 2홉 중계 노드로 패킷을 전송 가능한 1홉 이웃 노드를 추가 1홉 중계 노드로 선택하는 단계(340) 및 추가 1홉 중계 노드를 포함한 1홉 중계 노드로 브로드캐스트 패킷을 전송하는 단계(350)를 포함할 수 있다.3 is a flowchart schematically illustrating a broadcast packet transmission method of a wireless ad hoc network according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, in the method of transmitting a broadcast packet in a wireless ad hoc network, the method of determining a mallet range of a broadcast packet and selecting a
중계 노드 선정 단계(310)에서, 송신 노드는 브로드캐스트 패킷을 전송해야할 범위를 정하고, 브로드캐스트 패킷을 수신할 노드를 확정한다. 보다 상세하게는본 단계(310)에서 송신 노드는 브로드캐스트 패킷 전송 범위를 정한다. 전송 범위 내에 존재하는 수신 노드 및 중계 노드로부터 브로드캐스트 패킷 중계 정보를 수신한다. 수신된 중계 정보에 따라 1홉 및 2홉 중계 노드를 포함하는 전체 중계 노드를 선정한다. 이때 선정되는 중계 노드는 수신 노드까지 브로드캐스트 패킷을 최단 거리로 전송할 수 있도록 송신 노드와 수신 노드 사이에 존재하는 노드이다. 수신 노드는 여러 개의 중계 노드를 거쳐 브로드캐스트 패킷을 수신할 수도 있고, 중계 노드 없이 바로 송신 노드의 1홉 이웃 노드가 수신 노드가 될 수도 있다. In the relay
수신 기회 계산 단계(320)에서, 송신 노드는 중계 노드 선정 단계(310)에서 선정된 중계 노드 중 2홉 중계 노드가 1홉 중계 노드로부터 브로드캐스트 패킷을 수신할 수 있는 기회를 얼마나 갖는지 계산한다. 송신 노드는 2홉 중계 노드로부터 주변의 1홉 중계 노드의 개수를 포함하는 수신 기회 정보를 수신한다. 이후, 수신 기회 정보를 토대로 2홉 중계 노드가 브로드캐스트 패킷을 수신할 수 있는 수신 기회를 계산한다. 주변에 2홉 중계 노드로 브로드캐스트 패킷을 전송하는 1홉 중계 노드가 많다면, 2홉 중계 노드의 수신 기회는 많아질 것이다. 따라서, 수신 기회 계산 단계(320)는 필요 이상으로 추가 1홉 중계 노드를 선택하는 것을 방지하기 위해, 2홉 노드의 수신 기회가 최대로 얼마나 되는지 판단하기 위함이다.In the reception
1홉 중계 노드 추가 여부 결정 단계(330)에서, 송신 노드는 수신 기회 계산 단계(320)에서 계산된 수신 기회에 따라 추가적인 1홉 중계 노드가 필요한지 결정하는 역할을 수행한다. 전술한 바와 같이, 어떤 2홉 중계 노드가 1홉 중계 노드로부터 브로드캐스트 패킷을 수신할 기회가 많다면, 추가적인 1홉 중계 노드는 필요없게 된다. 반대로, 어떤 2홉 중계 노드에 있어서, 주변에 1홉 중계 노드가 많지 않아 수신 기회가 적다면, 추가적인 1홉 중계 노드를 필요로 하게 된다. 따라서, 이러한 경우, 송신 노드는 추가 1홉 중계 노드가 필요하다고 결정한다.In
다음으로, 추가 1홉 중계 노드 선택 단계(340)에서, 송신 노드는 추가적인 1홉 중계 노드가 필요하다고 결정한 경우, 2홉 중계 노드에 브로드캐스트 패킷을 전송 가능한 추가적인 1홉 중계 노드를 선택한다. 1홉 중계 노드 추가 여부 결정 단계(330)에서 추가 1홉 중계 노드가 필요 없다고 결정했다면, 송신 노드는 본 단계를 거치지 않고 바로 1홉 중계 노드로 브로드캐스트 패킷을 전송할 것이다. 추가 1홉 중계 노드가 필요하다고 결정했다면, 본 단계(340)에서 2홉 중계 노드에 브로드캐스트 패킷을 전송할 수 있는 적합한 추가 1홉 중계 노드를 선택하게 된다. 추가 1홉 중계 노드는 송신 노드로부터 브로드캐스트 패킷을 수신해야 하기 때문에, 송신 노드의 1홉 이웃 노드 중 하나가 된다. 또한, 2홉 중계 노드로 수신한 브로드캐스트 패킷을 전송해야 하기 때문에 2홉 중계 노드로부터 전송 가능 범위 내에 있어야 한다. 따라서, 송신 노드는 2홉 중계 노드에 브로드패스트 패킷을 전송 가능한 송신 노드의 1홉 이웃 노드를 추가 1홉 중계 노드로 선택한다. 이때, 추가 1홉 중계 노드를 많이 선택하면, 2홉 중계 노드의 수신 횟수는 많아질 수 있으나, 전송 효율 면에서는 패킷 전송량이 많아지게 되어 좋지 않게 된다. 또한 전술한 바와 같이, MAC 계층에서의 충돌이 잦아질 수 있어 오히려 전달률이 낮아지는 결과를 초래할 수 있다. 따라서, 송신 노드는 2홉 중계 노드의 배치 상황에 따라 추가 1홉 중계 노드의 수를 MAC 계층에서의 충돌이 발생하지 않도록 적절한 수로 제한할 필요가 있다.Next, in the step of selecting an additional 1
또한, 추가 1홉 중계 노드 선택 단계(340)를 거친 후, 무선 애드혹 네트워크의 브로드캐스트 패킷 전송 방법은 송신 노드의 2홉 이웃 노드들이 1홉 중계 노드에 의해 모두 커버되었는지 판단한다. 이 때, 1홉 중계 노드에 의해 2홉 이웃 노드가 모두 커버되었다고 판단되면 다음 단계인 전송 단계(350)로 넘어가게 되고, 커버되지 않았다고 판단되면, 다시 추가 1홉 중계 노드를 선택 단계(340)로 돌아가 추가적인 1홉 중계 노드를 더 선택하게 된다. 2홉 이웃 노드가 커버되었는지의 판단은 2홉 이웃 노드가 추가 1홉 중계 노드로 인해 m번 이상의 수신 기회를 가질 수 있는지 여부를 통해 판단할 수 있다.In addition, after the additional 1 hop relay
마지막으로, 전송 단계(350)에서, 송신 노드는 중계 노드 선정 단계(310)에서 선정된 1홉 중계 노드와 추가 1홉 중계 노드 선택 단계(340)에서 선택된 추가 1홉 중계 노드로 전송해야 할 브로드캐스트 패킷을 전송한다. 본 발명에 따르면, 추가적으로 선택된 1홉 중계 노드로도 브로드캐스트 패킷을 전송하므로, 2홉 중계 노드에서의 수신 신뢰도가 향상된다.Finally, in the transmitting
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 애드혹 네트워크의 브로드캐스트 패킷 전송 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 무선 애드혹 네트워크에서의 브로드캐스트 패킷 전송 장치는 중계 노드 선정부(410), 수신 기회 계산부(420), 추가 여부 결정부(430), 추가 1홉 중계 노드 선택부(440) 및 전송부(450)를 포함할 수 있다.4 is a block diagram schematically illustrating an apparatus for transmitting broadcast packets in a wireless ad hoc network according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the apparatus for transmitting a broadcast packet in a wireless ad hoc network includes a relay
중계 노드 선정부(410)는 브로드캐스트 패킷을 전송해야할 범위를 정하고, 브로드캐스트 패킷을 수신할 노드를 확정한다. 노드 선정은 수신 노드까지 브로드캐스트 패킷을 최단 거리로 전송할 수 있도록 하는 송신 노드와 수신 노드 사이에 존재하는 중계 노드를 선택하는 방식을 취한다. 중계 노드 선정부(410)는 브로드캐스트 패킷 전송 범위를 정한다. 이후, 전송 범위 내에 존재하는 수신 노드 및 중계 노드로부터 브로드캐스트 패킷 중계 정보를 수신한다. 수신된 중계 정보에 따라 1홉 및 2홉 중계 노드를 포함하는 전체 중계 노드를 선정한다. The relay
수신 기회 계산부(420)는 중계 노드 선정부(410)에서 선정된 중계 노드 중에서 2홉 중계 노드가 1홉 중계 노드로부터 브로드캐스트 패킷을 수신할 수 있는 기회를 얼마나 갖는지 계산하는 역할을 수행한다. 2홉 중계 노드 주변의 1홉 중계 노드의 수를 파악하여 2홉 중계 노드가 브로드캐스트 패킷을 수신하는 횟수를 계산할 수 있다. 수신 기회 계산부(420)는 먼저 2홉 중계 노드로부터 주변의 1홉 중계 노드의 개수를 포함하는 수신 기회 정보를 수신한다. 이후, 수신 기회 정보를 토대로 2홉 중계 노드가 브로드캐스트 패킷을 수신할 수 있는 수신 기회를 계산한다.The
추가 여부 결정부(430)는 수신 기회 계산부(420)에서 계산된 수신 기회에 따라 추가적인 1홉 중계 노드가 필요한지 결정하는 역할을 수행한다. 전술한 바와 같이, 2홉 중계 노드는 수신 횟수에 따라 추가적인 1홉 중계 노드가 필요할 수도 있고, 필요 없을 수도 있다. 따라서, 추가 여부 결정부(430)는 수신 횟수가 적은 2홉 중계 노드에는 추가적인 1홉 중계 노드가 필요하다고 결정하고, 수신 횟수가 많은 2홉 중계 노드에는 추가적인 1홉 중계 노드가 필요없다고 결정한다.The
추가 1홉 중계 노드 선택부(440)는, 앞서 추가 여부 결정부(430)가 2홉 중계 노드에 추가적인 1홉 중계 노드가 필요하다고 결정한 경우, 2홉 중계 노드로 브로드캐스트 패킷을 전송 가능한 추가적인 1홉 중계 노드를 선택하는 역할을 수행한다. 추가 여부 결정부(430)가 추가 1홉 중계 노드가 필요 없다고 결정했다면, 추가 1홉 중계 노드 선택부(440)는 작동할 필요가 없게 된다. 이때 송신 노드는 바로 1홉 중계 노드로 브로드캐스트 패킷을 전송할 것이다. 만약 추가 여부 결정부(430)가 1홉 중계 노드가 필요하다고 결정했다면, 추가 1홉 중계 노드 선택부(440)는 2홉 중계 노드에 브로드캐스트 패킷을 전송할 수 있는 적합한 추가 1홉 중계 노드를 선택하게 된다. 추가 1홉 중계 노드 선택부(440)는 2홉 중계 노드에 브로드패스트 패킷을 전송 가능한 송신 노드의 1홉 이웃 노드를 추가 1홉 중계 노드로 선택한다. 전술한 바와 같이, 추가 1홉 중계 노드를 너무 많이 선택하면, 2홉 중계 노드의 수신 횟수는 많아질 수 있으나, 전송 효율 면에서는 패킷 전송량이 많아지게 되어 좋지 않게 된다. MAC 계층에서의 충돌이 잦아질 수 있어 오히려 전달률이 낮아질 수 있다. 따라서, 추가 1홉 중계 노드 선택부(440)는 2홉 중계 노드의 배치 상황에 따라 추가 1홉 중계 노드의 수를 MAC 계층에서의 충돌이 발생하지 않도록 적절한 수로 제한하여 선택한다. 추가 1홉 중계 노드 선택부(440)는 송신 노드의 2홉 이웃 노드들이 1홉 중계 노드에 의해 모두 커버되었는지 판단한다. 이때, 1홉 중계 노드에 의해 2홉 이웃 노드가 모두 커버되었다고 판단되면 전송부(450)로 넘어가서 브로드캐스트 패킷을 1홉 중계 노드로 전송하고, 커버되지 않았다고 판단되면, 다시 추가 1홉 중계 노드를 선택부(440)로 돌아가 추가적인 1홉 중계 노드를 더 선택하게 된다. 2홉 이웃 노드가 커버되었는지의 판단은 2홉 이웃 노드가 추가 1홉 중계 노드로 인해 m번 이상 수신 기회를 가질 수 있는지 여부를 통해 판단할 수 있다.The additional one-hop
전송부(450)는 중계 노드 선정부(410)에서 선정된 1홉 중계 노드와 추가 1홉 중계 노드 선택부(440)에서 선택된 추가 1홉 중계 노드로 전송해야 할 브로드캐스트 패킷을 전송한다. 본 발명에 따르면, 추가적으로 선택된 1홉 중계 노드로도 브로드캐스트 패킷을 전송하므로, 2홉 중계 노드에서의 수신 신뢰도가 향상된다.The
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 애드혹 네트워크에서 브로드캐스트 패킷 송수신 시스템을 개략적으로 도시한 블록도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 무선 애드혹 네크워크에서의 브로드캐스트 패킷 송수신 시스템은 브로드캐스트 패킷을 송신하는 송신 노드(510), 송신 노드로부터 브로드캐스트 패킷을 수신하여 수신 노드로 재전송하는 중계 노드(520) 및 브로드캐스트 패킷을 수신하는 수신 노드(530)를 포함할 수 있다.5 is a block diagram schematically illustrating a system for transmitting and receiving broadcast packets in a wireless ad hoc network according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the system for transmitting and receiving a broadcast packet in a wireless ad hoc network includes a transmitting
송신 노드(510)는 전술한 바와 같이, 2홉 중계 노드의 수신 횟수를 고려하여 1홉 중계 노드를 추가적으로 선택하여 브로드캐스트 패킷을 전송한다. 송신 노드는(510)는 먼저 브로드캐스트 패킷을 전송할 범위를 정하여 전송 범위에 따라 중계 노드(520)를 선정한다. 그리고 나서, 선정된 중계 노드 중 2홉 중계 노드(523)가 종래 선정되었던 1홉 중계 노드(521)로부터 브로드캐스트 패킷을 전송받을 수 있는 수신 기회를 계산한다. 수신 기회에 따라 1홉 중계 노드(522)의 추가 여부를 결정한다. 1홉 중계 노드를 추가해야 한다고 결정한 경우, 2홉 중계 노드(523)로 브로드캐스트 패킷을 전송 가능한 범위 내에 존재하는 1홉 이웃 노드를 추가 1홉 중계 노드(522)로 선택한다. 이후, 송신 노드(510)는 종래 1홉 중계 노드(521)와 추가 1홉 중계 노드(522)를 포함한 1홉 중계 노드로 브로드캐스트 패킷을 전송한다.As described above, the transmitting
중계 노드(520)는 송신 노드로부터 브로드캐스트 패킷을 수신하여 수신 노드(530)로 브로드캐스트 패킷을 재전송한다.The
수신 노드(530)는 중계 노드(520)로부터 브로드캐스트 패킷을 수신한다.The receiving
도 6은 본 발명에 따른 무선 애드혹 네트워크에서의 브로드캐스트 패킷 전송 방법을 적용했을 때와 종래 방식을 적용했을 때의 엔드-투-엔드 지연을 비교한 그래프이다. 여기서 FER(Frame Error Rate)은 0%, 10%, 50%인 것으로 설정한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무선 애드혹 네트워크에서의 브로드캐스트 패킷 전송 방법과 종래 브로드캐스트 패킷 전송 방법은 모두 노드 개수가 증가할수록 지연이 완만하게 증가하는 보여준다. 여기서 본 발명에 따른 본 발명에 따른 무선 애드혹 네트워크에서의 브로드캐스트 패킷 전송 방법은 최대 5ms 더 긴 지연 값을 가지는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 이는 노드 개수가 많아질수록 이웃에 위치하는 노드보다는 여러 중계 노드를 거쳐 전달받을 수 있는 곳에 위치하는 노드들의 비중이 높아지고, 다라서 전체적인 지연을 증가시키기 때문으로 분석할 수 있다. FIG. 6 is a graph comparing end-to-end delays when applying a broadcast packet transmission method in a wireless ad hoc network according to the present invention and when applying a conventional method. The FER (Frame Error Rate) is set to 0%, 10%, 50%. As shown in FIG. 6, both the broadcast packet transmission method and the conventional broadcast packet transmission method in the wireless ad hoc network according to the present invention show that the delay is gradually increased as the number of nodes increases. Here, it can be seen that the broadcast packet transmission method in the wireless ad hoc network according to the present invention has a maximum delay value of 5 ms. Therefore, it can be analyzed that as the number of nodes increases, the weight of nodes located in a location that can be transmitted through several relay nodes increases rather than a node located in a neighbor, thereby increasing the overall delay.
도 7는 본 발명에 따른 무선 애드혹 네트워크에서의 브로드캐스트 패킷 전송 방법을 적용했을 때와 종래 방식을 적용했을 때의 전달률 성능을 비교한 그래프이다. 전술할 바와 같이 FER(Frame Error Rate)은 0%, 10%, 50%인 것으로 설정한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 노드 개수가 증가함에 따라 노드의 밀도가 높아져 전달률이 상승하는 경향을 보이는데, 노드 개수가 90개를 넘어가면 전달률 상승폭이 줄어드는 것을 확인할 수 있다. FER이 0%인 경우, 본 발명에 따른 무선 애드혹 네트워크에서의 브로드캐스트 패킷 전송 방법이 다소 낮은 전달률을 보이지만, FER이 10%인 경우, 그 차이가 줄어들어 FER이 50%인 경우, 본 발명에 따른 무선 애드혹 네트워크에서의 브로드캐스트 패킷 전송 방법이 종래 방식보다 1% 정도 높은 전달률 성능을 나타내는 것을 확인할 수 있다.7 is a graph comparing transmission rate performance when a broadcast packet transmission method is applied to a wireless ad hoc network according to the present invention and when a conventional method is applied. As described above, the frame error rate (FER) is set to 0%, 10%, and 50%. As shown in FIG. 7, as the number of nodes increases, the density of nodes increases, so that the transfer rate tends to increase. When the number of nodes exceeds 90, the rate of increase in transfer rate decreases. When the FER is 0%, the broadcast packet transmission method in the wireless ad hoc network according to the present invention shows a slightly lower rate. However, when the FER is 10%, the difference is reduced so that the FER is 50%. It can be seen that the broadcast packet transmission method in the wireless ad hoc network shows a transmission rate performance of about 1% higher than that of the conventional method.
도 8은 본 발명에 따른 무선 애드혹 네트워크에서의 브로드캐스트 패킷 전송 방법을 적용했을 때와 종래 방식을 적용했을 때의 중계 노드의 재전송 횟수를 비교한 그래프이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무선 애드혹 네트워크에서의 브로드캐스트 패킷 전송 방법은 MPR redundancy 방법(ROLSR)에 비해 중계 노드 커버리지가 커질수록 재전송 횟수 증가폭이 적어짐을 확인할 수 있다. 따라서, 중계 노드의 커버리지가 커지면 본 발명에 따른 무선 애드혹 네트워크에서의 브로드캐스트 패킷 전송 방법이 재전송 횟수 증가폭이 감소하여 효율적으로 브로드캐스트 패킷을 전송할 수 있는 것이다.8 is a graph comparing the number of retransmissions of a relay node when a broadcast packet transmission method in a wireless ad hoc network according to the present invention is applied and when a conventional method is applied. As shown in FIG. 8, the broadcast packet transmission method in the wireless ad-hoc network according to the present invention can confirm that the increase in the number of retransmissions decreases as the relay node coverage increases as compared to the MPR redundancy method (ROLSR). Therefore, if the coverage of the relay node is increased, the broadcast packet transmission method in the wireless ad-hoc network according to the present invention can reduce the number of retransmissions and efficiently transmit the broadcast packet.
도 9는 본 발명에 따른 무선 애드혹 네트워크에서의 브로드캐스트 패킷 전송 방법을 적용했을 때와 종래 방식을 적용했을 때의 중계 노드의 평균 수신 횟수를 비교한 그래프이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무선 애드혹 네트워크에서의 브로드캐스트 패킷 전송 방법은 중계 노드의 평균 수신 횟수 성능에서 ROLSR에 근접하는 성능을 나타냄을 알 수 있다.9 is a graph comparing the average number of receptions of a relay node when a broadcast packet transmission method in a wireless ad hoc network according to the present invention is applied and when a conventional method is applied. As shown in FIG. 9, it can be seen that the broadcast packet transmission method in the wireless ad-hoc network according to the present invention shows a performance close to the ROLSR in the average number of receptions of the relay node.
도 10은 본 발명에 따른 무선 애드혹 네트워크에서의 브로드캐스트 패킷 전송 방법을 적용했을 때와 종래 방식을 적용했을 때의 추가 중계 노드 1개가 수신 횟수에 미치는 영향을 비교한 그래프이다. 이는 종래 OLSR 방법으로 선택되는 중계 노드에 대비하여 중계 노드 1개를 추가 선택했을 때 수신 횟수가 얼마나 향상되는지를 나타낸다. 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무선 애드혹 네트워크에서의 브로드캐스트 패킷 전송 방법은 ROLSR에 비해 추가 선택되는 중계 노드로 인한 수신 횟수 향상이 높다는 것을 알 수 있고, 따라서, 전송 효율이 높아지는 것을 알 수 있다.10 is a graph comparing the effect of one additional relay node on the number of receptions when the broadcast packet transmission method is applied in the wireless ad hoc network according to the present invention and when the conventional method is applied. This represents how much the number of receptions is improved when one relay node is additionally selected compared to the relay node selected by the conventional OLSR method. As shown in FIG. 10, it can be seen that the broadcast packet transmission method in the wireless ad-hoc network according to the present invention improves the number of receptions due to the additionally selected relay node compared to the ROLSR, thus increasing transmission efficiency. Able to know.
이상 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위가 상기 도면 또는 실시예에 의해 한정되는 것을 의미하지는 않으며 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventions as defined by the following claims It will be understood that various modifications and changes may be made thereto without departing from the spirit and scope of the invention.
Claims (22)
상기 송신 노드가 2홉 중계 노드의 수신 횟수를 고려하여 1홉 중계 노드를 추가적으로 선택하여 상기 브로드캐스트 패킷을 전송하되,
상기 브로드캐스트 패킷을 전송할 범위를 정하여 상기 전송 범위에 따라 상기 중계 노드를 선정하는 단계;
상기 선정 단계에서 선정된 1홉 중계 노드 이외에, 상기 2홉 중계 노드로 상기 브로드캐스트 패킷을 전송 가능한 범위 내에 존재하는 1홉 이웃 노드를 추가 1홉 중계 노드로 선택하는 단계; 및
상기 추가 1홉 중계 노드를 포함한 1홉 중계 노드로 상기 브로드캐스트 패킷을 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 애드혹 네트워크에서 브로드캐스트 패킷 전송 방법.
A method for transmitting broadcast packets to a receiving node through a relay node in a wireless ad hoc network, the method comprising:
The transmitting node transmits the broadcast packet by additionally selecting the 1-hop relay node in consideration of the number of reception of the 2-hop relay node.
Selecting a relay node according to the transmission range by determining a range to transmit the broadcast packet;
In addition to the one-hop relay node selected in the selecting step, selecting a one-hop neighbor node existing within a range capable of transmitting the broadcast packet to the two-hop relay node as an additional one-hop relay node; And
And transmitting the broadcast packet to a one-hop relay node including the additional one-hop relay node.
상기 2홉 중계 노드가 가질 수 있는 수신 기회를 계산하는 단계;
상기 수신 기회에 따라 상기 1홉 중계 노드의 추가 여부를 결정하는 단계; 및
상기 결정 단계에서 상기 1홉 중계 노드를 추가해야 한다고 결정한 경우, 상기 2홉 중계 노드로 상기 브로드캐스트 패킷을 전송 가능한 범위 내에 존재하는 1홉 이웃 노드를 추가 1홉 중계 노드로 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 애드혹 네트워크에서 브로드캐스트 패킷 전송 방법.
The method of claim 1, wherein the additional 1 hop relay node selection step,
Calculating a reception opportunity that the two hop relay node may have;
Determining whether to add the one-hop relay node according to the reception opportunity; And
If it is determined in the determining step that the one-hop relay node should be added, selecting a one-hop neighbor node existing within a range capable of transmitting the broadcast packet to the two-hop relay node as an additional one-hop relay node. Broadcast packet transmission method in a wireless ad hoc network, characterized in that.
상기 브로드캐스트 패킷 전송 범위를 정하는 단계;
상기 전송 범위 내에 존재하는 상기 수신 노드 및 상기 중계 노드로부터 상기 브로드캐스트 패킷 중계 정보를 수신하는 단계; 및
상기 중계 정보에 따라 상기 중계 노드를 선정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 애드혹 네트워크에서의 브로드캐스트 패킷 전송 방법.
The method of claim 1, wherein the relay node selection step,
Determining the broadcast packet transmission range;
Receiving the broadcast packet relay information from the receiving node and the relay node existing within the transmission range; And
And selecting the relay node according to the relay information.
상기 2홉 중계 노드로부터 수신 기회 정보를 수신하는 단계; 및
상기 수신 기회 정보를 토대로 2홉 중계 노드의 수신 기회를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 애드혹 네트워크에서 브로드캐스트 패킷 전송 방법.
The method of claim 3, wherein the receiving opportunity calculation step,
Receiving reception opportunity information from the two hop relay node; And
And calculating a reception opportunity of a two-hop relay node based on the reception opportunity information.
상기 송신 노드가 상기 추가 1홉 중계 노드에 의해 상기 2홉 중계 노드로 상기 브로드캐스트 패킷이 과도하게 전송되는 것을 방지하기 위해, 상기 추가 1홉 중계 노드의 개수를 일정 수 미만으로 제한하는 것을 특징으로 하는 무선 애드혹 네트워크에서 브로드캐스트 패킷 전송 방법.
4. The method of claim 3, wherein in the further one hop relay node selection step:
In order to prevent the transmitting node from excessively transmitting the broadcast packet to the two-hop relay node by the additional one-hop relay node, the number of the additional one-hop relay nodes is limited to less than a predetermined number. Broadcast packet transmission in a wireless ad hoc network.
상기 송신 노드가 상기 추가 1홉 중계 노드의 개수를 상기 2홉 중계 노드의 배치 상황과 MAC 계층에서의 충돌 발생 여부를 고려하여 제한하는 것을 특징으로 하는 무선 애드혹 네트워크에서 브로드캐스트 패킷 전송 방법.
7. The method of claim 6, wherein in the further one hop relay node selection step:
The method of claim 1, wherein the transmitting node limits the number of the additional 1-hop relay nodes in consideration of the arrangement of the 2 hop relay nodes and whether a collision occurs in a MAC layer.
상기 추가 1홉 중계 노드 선택 단계 이후 상기 송신 노드의 2홉 이웃 노드가 상기 추가 1홉 중계 노드를 포함하는 1홉 중계 노드에 의해 모두 커버되었는지 판단하여, 커버되지 않았다면 상기 추가 1홉 중계 노드 선택 단계로 되돌아가는 것을 특징으로 하는 무선 애드혹 네트워크에서 브로드캐스트 패킷 전송 방법.
The method of claim 1, wherein the transmitting node is
After the additional one-hop relay node selection step, it is determined whether two neighboring nodes of the transmitting node are all covered by the one-hop relay node including the additional one-hop relay node, and if not, the selection of the additional one-hop relay node. A method of transmitting broadcast packets in a wireless ad hoc network, characterized by returning to.
상기 2홉 이웃 노드가 커버되었는지에 대한 판단이 상기 2홉 이웃 노드가 상기 추가 1홉 중계 노드를 포함하는 1홉 중계 노드에 의해 얼마나 많은 수신 기회(m번)를 갖는지에 의해 판단되는 것을 특징으로 하는 무선 애드혹 네트워크에서 브로드캐스트 패킷 전송 방법.
The method of claim 8,
The determination as to whether the 2 hop neighbor node is covered is determined by how many reception opportunities (m times) the 2 hop neighbor node has by the 1 hop relay node including the additional 1 hop relay node. Broadcast packet transmission in a wireless ad hoc network.
상기 추가 1홉 중계 노드를 포함한 1홉 중계 노드가 상기 2홉 중계 노드로 상기 브로드캐스트 패킷을 재전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 애드혹 네트워크에서 브로드캐스트 패킷 전송 방법.
The method of claim 1, wherein the packet transmission method,
And retransmitting the broadcast packet to the two-hop relay node by a one-hop relay node including the additional one-hop relay node.
상기 송신 노드가 2홉 중계 노드의 수신 횟수를 고려하여 1홉 중계 노드를 추가적으로 선택하여 상기 브로드캐스트 패킷을 전송하되,
상기 브로드캐스트 패킷을 전송할 범위를 정하여 상기 전송 범위에 따라 상기 중계 노드를 선정하는 중계 노드 선정부;
상기 선정 단계에서 선정된 1홉 중계 노드 이외에, 상기 2홉 중계 노드로 상기 브로드캐스트 패킷을 전송 가능한 범위 내에 존재하는 1홉 이웃 노드를 추가 1홉 중계 노드로 선택하는 추가 1홉 중계 노드 선택부; 및
상기 추가 1홉 중계 노드를 포함한 1홉 중계 노드로 상기 브로드캐스트 패킷을 전송하는 전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 애드혹 네트워크에서 브로드캐스트 패킷 전송 장치.
An apparatus for transmitting a broadcast packet to a receiving node through a relay node in a wireless ad hoc network, the apparatus comprising:
The transmitting node transmits the broadcast packet by additionally selecting the 1-hop relay node in consideration of the number of reception of the 2-hop relay node.
A relay node selecting unit configured to select a range for transmitting the broadcast packet and select the relay node according to the transmission range;
An additional one-hop relay node selecting unit configured to select, as an additional one-hop relay node, a one-hop neighbor node existing within a range capable of transmitting the broadcast packet to the two-hop relay node, in addition to the one-hop relay node selected in the selecting step; And
And a transmitter for transmitting the broadcast packet to a one-hop relay node including the additional one-hop relay node.
상기 2홉 중계 노드가 가질 수 있는 수신 기회를 계산하는 수신 기회 계산부;
상기 수신 기회에 따라 상기 1홉 중계 노드의 추가 여부를 결정하는 추가 여부 결정부; 및
상기 결정 단계에서 상기 1홉 중계 노드를 추가해야 한다고 결정한 경우, 상기 2홉 중계 노드로 상기 브로드캐스트 패킷을 전송 가능한 범위 내에 존재하는 1홉 이웃 노드를 추가 1홉 중계 노드로 선택하는 선택부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 애드혹 네트워크에서 브로드캐스트 패킷 전송 장치.
The method of claim 11, wherein the additional 1 hop relay node selector,
A reception opportunity calculator configured to calculate a reception opportunity that the two hop relay node may have;
An addition decision unit determining whether to add the one-hop relay node according to the reception opportunity; And
In the determining step, if it is determined that the one-hop relay node should be added, a selection unit for selecting a one-hop neighbor node existing within the range capable of transmitting the broadcast packet to the two-hop relay node as an additional one-hop relay node. Broadcast packet transmission apparatus in a wireless ad hoc network, characterized in that.
상기 브로드캐스트 패킷 전송 범위를 정하는 전송 범위 결정부;
상기 전송 범위 내에 존재하는 상기 수신 노드 및 상기 중계 노드로부터 상기 브로드캐스트 패킷 중계 정보를 수신하는 중계 정보 수신부; 및
상기 중계 정보에 따라 상기 중계 노드를 선정하는 선정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 애드혹 네트워크에서의 브로드캐스트 패킷 전송 장치.
The method of claim 11, wherein the relay node selecting unit,
A transmission range determining unit which determines the broadcast packet transmission range;
A relay information receiver configured to receive the broadcast packet relay information from the receiving node and the relay node existing within the transmission range; And
And a selecting unit which selects the relay node according to the relay information.
상기 2홉 중계 노드로부터 수신 기회 정보를 수신하는 기회 정보 수신부; 및
상기 수신 기회 정보를 토대로 2홉 중계 노드의 수신 기회를 계산하는 계산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 애드혹 네트워크에서 브로드캐스트 패킷 전송 장치.
The method of claim 13, wherein the reception opportunity calculation unit,
An opportunity information receiver configured to receive reception opportunity information from the 2 hop relay node; And
And a calculator configured to calculate a reception opportunity of a two-hop relay node based on the reception opportunity information.
상기 추가 1홉 중계 노드에 의해 상기 2홉 중계 노드로 상기 브로드캐스트 패킷이 과도하게 전송되는 것을 방지하기 위해, 상기 추가 1홉 중계 노드의 개수를 일정 수 미만으로 제한하는 것을 특징으로 하는 무선 애드혹 네트워크에서 브로드캐스트 패킷 전송 장치.
The method of claim 11, wherein the additional 1 hop relay node selector,
In order to prevent the broadcast packet from being excessively transmitted to the two-hop relay node by the additional one-hop relay node, the number of the additional one-hop relay nodes is limited to a wireless ad hoc network. Device for sending broadcast packets.
상기 추가 1홉 중계 노드의 개수를 상기 2홉 중계 노드의 배치 상황과 MAC 계층에서의 충돌 발생 여부를 고려하여 제한하는 것을 특징으로 하는 무선 애드혹 네트워크에서 브로드캐스트 패킷 전송 장치.
The method of claim 16, wherein the additional 1 hop relay node selector,
The apparatus for transmitting a broadcast packet in a wireless ad hoc network, wherein the number of the additional 1 hop relay nodes is limited in consideration of the arrangement of the 2 hop relay nodes and whether a collision occurs in a MAC layer.
상기 추가 1홉 중계 노드 선택부가 상기 추가 1홉 중계 노드를 선택한 후에, 상기 송신 노드의 2홉 이웃 노드가 상기 추가 1홉 중계 노드를 포함하는 1홉 중계 노드에 의해 모두 커버되었는지 판단하여, 커버되지 않았다면 상기 추가 1홉 중계 노드를 더 선택하는 것을 특징으로 하는 무선 애드혹 네트워크에서 브로드캐스트 패킷 전송 장치.
The method of claim 11,
After the additional 1 hop relay node selector selects the additional 1 hop relay node, it is determined that the 2 hop neighbor nodes of the transmitting node are all covered by the 1 hop relay node including the additional 1 hop relay node and not covered. And if not, further selecting the additional one-hop relay node.
상기 2홉 이웃 노드가 모두 커버되었는지에 대한 판단이 상기 2홉 이웃 노드가 상기 추가 1홉 중계 노드를 포함하는 1홉 중계 노드에 의해 얼마나 많은 수신 기회(m번)를 갖는지에 의해 판단되는 것을 특징으로 하는 무선 애드혹 네트워크에서 브로드캐스트 패킷 전송 장치.
The method of claim 18,
The determination as to whether the two hop neighbor nodes are all covered is determined by how many reception opportunities (m times) the two hop neighbor node has by the one hop relay node including the additional one hop relay node. Broadcast packet transmission apparatus in a wireless ad-hoc network.
상기 추가 1홉 중계 노드를 포함한 1홉 중계 노드가 상기 2홉 중계 노드로 상기 브로드캐스트 패킷을 재전송하는 것을 특징으로 하는 무선 애드혹 네트워크에서 브로드캐스트 패킷 전송 장치.
The method of claim 11,
And a one-hop relay node including the additional one-hop relay node retransmits the broadcast packet to the two-hop relay node.
상기 송신 노드가 2홉 중계 노드의 수신 횟수를 고려하여 1홉 중계 노드를 추가적으로 선택하여 상기 브로드캐스트 패킷을 전송하되,
상기 브로드캐스트 패킷을 전송할 범위를 정하여 상기 전송 범위에 따라 상기 중계 노드를 선정하고, 상기 선정된 1홉 중계 노드 이외에 상기 2홉 중계 노드로 상기 브로드캐스트 패킷을 전송 가능한 범위 내에 존재하는 1홉 이웃 노드를 추가 1홉 중계 노드로 선택한 후, 상기 추가 1홉 중계 노드를 포함한 1홉 중계 노드로 상기 브로드캐스트 패킷을 전송하는 송신 노드;
상기 송신 노드로부터 상기 브로드캐스트 패킷을 수신하여 상기 수신 노드로 상기 브로드캐스트 패킷을 재전송하는 중계 노드; 및
상기 중계 노드로부터 상기 브로드캐스트 패킷을 수신하는 수신 노드를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 애드혹 네트워크에서 브로드캐스트 패킷 송수신 시스템.A system in which a transmitting node transmits and receives a broadcast packet to a receiving node through a relay node in a wireless ad hoc network,
The transmitting node transmits the broadcast packet by additionally selecting the 1-hop relay node in consideration of the number of reception of the 2-hop relay node.
A one-hop neighbor node which is within a range capable of transmitting the broadcast packet to the two-hop relay node in addition to the selected one-hop relay node by selecting the relay node according to the transmission range by determining a range to transmit the broadcast packet. A transmitting node for transmitting the broadcast packet to a one-hop relay node including the additional one-hop relay node after selecting as an additional one-hop relay node;
A relay node receiving the broadcast packet from the transmitting node and retransmitting the broadcast packet to the receiving node; And
And a receiving node for receiving the broadcast packet from the relay node.
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