KR101374035B1 - 무선 메쉬 네트워크에서의 노드, 라우팅 설정 방법 및 장치 - Google Patents

무선 메쉬 네트워크에서의 노드, 라우팅 설정 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에서는 무선 메쉬 네트워크에서의 노드, 라우팅 설정 방법 및 장치가 개시된다. 무선 메쉬 네트워크에서의 라우팅 설정 방법은 소스 노드에서 목적지 노드에 이르는 다중 경로 각각에 포함되는 각 노드들의 지터 정보를 획득하는 단계(a); 및 상기 각 노드들의 지터 정보를 이용하여 상기 소스 노드에서 상기 목적지 노드로의 라우팅을 설정하는 단계(b)를 포함한다. 본 발명에 따르면, 패킷의 지터 특성을 고려하여 라우팅을 설정함으로써 실시간 데이터 전송의 OoS에서 가장 중요하게 여기는 지터 성능의 품질을 보장하는 효과가 있다.

Description

무선 메쉬 네트워크에서의 노드, 라우팅 설정 방법 및 장치{NODE, METHOD AND DEVICE FOR SETTING ROUTING IN WIRELESS MESH NETWORK}
본 발명의 실시예들은 무선 메쉬 네트워크에서의 노드, 라우팅 설정 방법 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지터 정보를 고려한 무선 메쉬 네트워크에서의 노드, 라우팅 설정 방법 및 장치에 관한 것이다.
무선 메쉬 네트워크는 메쉬 라우터와 메쉬 클라이언트(mesh client)로 구성되어 있다. 메쉬 라우터는 서로 다른 네트워크를 연결 시켜 줄 수 있는 브리지(bridge)의 역할과 인터넷으로 연결 고리가 되는 게이트웨이(gateway) 역할을 하며 무선 백본(backbone) 망으로서의 역학을 수행한다. 메쉬 클라이언트는 무선 단말로서 애드 혹 네트워크(ad hoc network)에서와 같이 자신이 직접 데이터를 주고 받는 호스트(host)의 역할 뿐만 아니라 데이터를 전달하는 라우터의 역할도 한다. 또한 메쉬 라우터와 연결되는 게이트웨이의 역할도 한다.
도 1은 일반적인 무선 메쉬 네트워크의 구조를 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 것처럼 무선 메쉬 네트워크(100)를 구성하는 메쉬 라우터(101~110)는 무선으로 연결되며, 다른 메쉬 라우터 간에 여러 홉으로 이루어져 있다는 측면에서 기존의 애드 혹 네트워크의 노드(node)와 유사성을 찾아볼 수 있다.
하지만, 메쉬 라우터는 이동성과 에너지의 제약이 없고, 출발지나 목적지가 아닌 데이터를 전달해주는 게이트웨이, 브리지의 역할을 담당하는 무선 인프라스트럭쳐(infrastructure) 백본으로 사용된다는 점에서 기존의 애드혹 네트워크의 노드와는 다른 특성을 가지고 있다. 또한, 메쉬 라우터 사이에는 게이트웨이를 거쳐야 하는 데이터의 흐름이 대부분을 차지한다. 특히 서비스 품질을 만족 시켜야 하는 음성이나 영상 데이터 트래픽이 이에 해당한다.
무선 메쉬(mesh) 네트워크에서 실시간 전송이 필요한 인터넷전화(VoIP) 및 영상 전송과 같은 종류의 데이터가 늘어남에 따라 최적의 실시간 데이터 전송을 위해 스케줄링, 패킷 양식(format)등의 분야에서 다양한 기술들이 개발되고 있다. 하지만. 실시간 트래픽(real-time traffic)의 품질 보장을 위한 라우팅 알고리즘 및 프로토콜 연구는 상대적으로 미비하다.
무선 메쉬 네트워크의 기존 라우팅 알고리즘으로는 Optimized Link State Routing protocol(OLSR), Ad Hoc On-demand Distance Vector-Spanning Tree(AODV-ST)등의 무선 메쉬 네트워크 프로토콜에서 Minimum Hop(이하, MH), Expected Transmission Count(이하, ETX) 등의 메트릭(metric)이 사용되고 있다. 학술 논문 C.E. Koksal and H. Balakrishnan,"Quality-Aware Routing Metrics For Time-Varying Wireless Mesh Networks, " IEEE JSAC, vol. 24, no. 11, pp. 1984-94, Nov.2006에는 ETX 알고리즘이 개시되어 있다.
MH는 모든 링크가 1의 링크 비용(link cost)을 가지므로 종단간 전송 경로가 최소의 홉으로 연결되는 라우팅 알고리즘이며, ETX는 노드간 프로브(probe)를 미리 브로드캐스트 전송하여 프로브의 송신 성공률과 수신 성공률을 고려한 알고리즘으로서 전송 성공률이 안정적인 종단간 경로를 선택하는 라우팅 알고리즘이다. 그러나, 종래 연구에서는 실시간 전송에 중요한 QoS(Quality of Serive) 파라미터인 지터(jitter)를 고려한 라우팅 알고리즘은 연구된 바가 없었다.
상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 지터 정보를 고려하여 라우팅을 설정하는 무선 메쉬 네트워크에서의 노드, 라우팅 설정 방법 및 장치를 제안하고자 한다.
본 발명의 다른 목적들은 하기의 실시예를 통해 당업자에 의해 도출될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 무선 메쉬 네트워크에서의 라우팅 설정 방법에 있어서, 소스 노드에서 목적지 노드에 이르는 다중 경로 각각에 포함되는 각 노드들의 지터 정보를 획득하는 단계(a); 및 상기 각 노드들의 지터 정보를 이용하여 상기 소스 노드에서 상기 목적지 노드로의 라우팅을 설정하는 단계(b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 라우팅 설정 방법이 제공된다.
상기 각 노드들은 상기 각 노드들에 들어오는 트래픽의 우선 순위에 따라 상기 지터 정보를 달리하여 산출할 수 있다.
상기 각 노드들에서 상기 지터 정보는 상기 트래픽의 우선 순위, 상기 트래픽의 주기, 상기 트래픽의 도착율 및 상기 트래픽의 서비스율 중 적어도 하나를 이용하여 산출할 수 있다.
상기 트래픽의 주기는 상기 트래픽의 전송 주기 및 상기 트래픽에 포함된 패킷의 재전송 확률을 이용하여 산출될 수 있다.
상기 단계(b)는, 상기 다중 경로 각각에 포함되는 각 노드들의 지터 정보를 이용하여 상기 다중 경로 각각의 종단간 지터 분산을 산출하는 단계(b-1); 및 상기 다중 경로 중 상기 종단간 지터 분산이 최소인 어느 하나의 경로를 선택하는 단계(b-2)를 포함할 수 있다.
상기 다중 경로 중 어느 하나의 경로의 종단간 지터 분산은 상기 어느 하나의 경로에 포함된 각 노드들의 지터 정보의 분산의 합 및 공분산의 합 중 적어도 하나를 이용하여 산출될 수 있다.
상기 단계(a)는, 상기 무선 메쉬 네트워크 내의 상기 소스 노드와 상기 목적지 노드 사이의 모든 노드들에 대한 다중 경로를 획득하고, 상기 다중 경로 각각에 포함되는 상기 노드들을 거치며 축적된 상기 노드들의 지터 정보를 획득하며, 상기 단계(b-1)은 상기 축적된 노드들 각각의 지터 정보를 이용하여 상기 다중 경로 각각의 종단간 지터 분산을 산출할 수 있다.
상기 단계(a)는 상기 각 노드들로부터 플러딩(flooding)되는 상기 각 노드들의 지터 정보를 획득할 수 있다.
상기 각 노드들은 상기 지터 정보가 포함된 OLSR(Optimized Link State Routing) 프로토콜의 헬로우 메시지를 상기 각 노드들의 이웃 노드로 플러딩 할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 무선 메쉬 네트워크에서의 라우팅 경로 설정 장치에 있어서, 소스 노드에서 목적지 노드에 이르는 다중 경로 각각에 포함되는 노드들의 지터 정보를 획득하는 지터 정보 획득부; 및 상기 획득된 노드들의 지터 정보를 이용하여 상기 소스 노드에서 상기 목적지 노드로의 라우팅을 설정하는 라우팅 설정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 라우팅 설정 장치가 제공된다.
상기 라우팅 설정부는, 상기 다중 경로 각각에 포함되는 각 노드들의 지터 정보를 이용하여 상기 다중 경로 각각의 종단간 지터 분산을 산출하는 지터 분산 산출부; 상기 다중 경로 중 최소의 종단간 지터 분산을 가지는 경로를 선택하는 경로 선택부를 포함할 수 있다.
상기 다중 경로 중 어느 하나의 경로의 종단간 지터 분산은 상기 어느 하나의 경로에 포함된 각 노드들의 지터 정보의 분산의 합 및 공분산의 합 중 적어도 하나를 이용하여 산출될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 무선 메쉬네트워크에 포함된 노드에 있어서, 상기 노드에 들어오는 트래픽의 우선 순위, 상기 트래픽의 주기, 상기 트래픽의 도착율 및 상기 트래픽의 서비스율 중 적어도 하나를 이용하여 상기 노드의 지터 정보를 산출하는 지터 정보 산출부; 상기 지터 정보를 상기 노드의 이웃 노드로 플러딩(flooding)하는 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 노드가 제공된다.
상기 통신부는 상기 지터 정보가 포함된 OLSR(Optimized Link State Routing) 프로토콜의 헬로우 메시지를 상기 이웃 노드로 플러딩 할 수 있다.
본 발명에 따르면, 패킷의 지터 특성을 고려하여 라우팅을 설정함으로써 실시간 데이터 전송의 OoS에서 가장 중요하게 여기는 지터 성능의 품질을 보장하는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 무선 메쉬 네트워크의 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 메쉬 네트워크의 노드의 상세한 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 라우팅 정보 교환 메시지의 일례를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지터 정보를 고려하려 라우팅 을 설정하는 라우팅 설정 장치의 상세한 구성을 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 지터 정보를 고려하려 라우팅을 설정하는 방법에 대한 전체적인 흐름을 도시한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 라우팅 설정 방법을 설명하기 위한 의사 코드를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 성능 평가를 위한 무선 메쉬 네트워크의 구조를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 메쉬 네트워크가 요구하는 지터 범위(jitter bound)에 따른 각 라우팅 설정 방법의 전달율의 시뮬레이션 결과를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 메쉬 네트워크 환경에서 각 각 라우팅 설정 방법의 종단간 지터의 평균 및 분산의 시뮬레이션 결과를 도시한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 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. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
데이터의 실시간 전송에 중요한 QoS(Quality of Serive) 파라미터인 지터(jitter)는 일정한 속도의 지연에서 변화에 의해 지연 속도가 변화하는 편차를 의미한다. 음성 전달 시 지터 딜레이 편차가 크다면 제대로 된 음성을 듣기 어렵다. 따라서, 이하에서는 무선 메쉬 네트워크에서의 지터 정보가 고려된 라우팅 설정 장치 및 방법에 대해 설명하도록 한다.
무선 메쉬 네트워크는 복수의 무선 메쉬 라우터로 구성되며 이하 설명의 편위를 위해 메쉬 라우터를 노드로 하여 설명하며, 소스 노드는 데이터의 출발점, 목적지 노드는 데이터의 목적지를 의미하는 것으로 가정한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 무선 메쉬 네트워크 모델은 다음과 같이 기술할 수 있다. 네트워크 내 각 노드들은 타임슬롯 (time-slot) 기반의 통계적인 시분할 다중화(Statistical Time-Division Multiplexing, statistical TDM) 전송을 하며, ARQ(Automatic Repeat-Request) 프로토콜로는 selective reject ARQ를 사용할 수 있다.
TDM 전송 기반의 무선 메쉬 네트워크의 예로써 IEEE 802.16 네트워크, IEEE 802.15.4e 표준의 Deterministic Synchronized Multichannel Extension (DSME) 등이 있다.
본 발명에 따르면, 노드 간 전송되는 패킷은 우선순위에 따라 경로가 차등화되어 설정될 수 있으며 차등화에 대한 모델은 다음과 같이 가정할 수 있다.
패킷은 비선점(non-preemptive) 기반의 우선순위를 가질 수 있으며 이때 패킷의 우선순위는 클래스(class)에 따라 오름차순으로 설정될 수 있다. 즉 클래스 1 패킷은 클래스 2 패킷보다 높은 우선순위를 갖는다. 같은 우선순위를 가진 패킷들은 First-In First-Out (FIFO) 전송이 적용될 수 있다.
네트워크 시스템은 이산 시간 큐를 따르며 (discrete time queuing process), 타임슬롯은 t가 0보다 크거나 같은 범위에서
Figure 112012009974635-pat00001
로 정의된다. m 번째 타임슬롯 구간은 m과 T가 모두 0이 아닐 때,
Figure 112012009974635-pat00002
와 같이 정의된다. 노드 간 전송되는 패킷을 포함하는 트래픽은
Figure 112012009974635-pat00003
의 전송 주기를 가지며 패킷 재전송 확률
Figure 112012009974635-pat00004
를 고려한 트래픽의 주기
Figure 112012009974635-pat00005
Figure 112012009974635-pat00006
와 같이 정의된다.
여기서 패킷 재전송 확률은 하기의 수학식 1과 같이 표현할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112012009974635-pat00007

여기서, p는 패킷 에러 확률,
Figure 112012009974635-pat00008
는 패킷 재전송의 제한 횟수를 의미한다. 즉 수학식 1은 패킷 에러가
Figure 112012009974635-pat00009
번 이상 발생하는 경우 패킷 재전송을 하지 않는 전송 모델에서의 패킷 재전송 확률을 의미한다.
네트워크의 트래픽 서비스율(service rate)은 초당
Figure 112012009974635-pat00010
패킷이며, 노드 i에서 클래스 n 트래픽의 도착율(arrival rate)은
Figure 112012009974635-pat00011
로 정의된다.
따라서 노드 i에서 클래스 n 트래픽의 유틸리티는
Figure 112012009974635-pat00012
로,
Figure 112012009974635-pat00013
와 같이 계산할 수 있으며 노드 i의 유틸리티의 총 합은
Figure 112012009974635-pat00014
로 정의된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 메쉬 네트워크를 구성하는 노드의 상세한 구성을 도시한 블록도이다.
노드(200)는 지터 정보 산출부(201) 및 통신부(203)를 포함할 수 있다.
지터 정보 산출부(201)는 노드의 지터 정보를 산출한다. 보다 상세하게, 지터 정보 산출부(201)는 노드에 들어오는 트래픽의 우선 순위, 상기 트래픽의 주기, 상기 트래픽의 도착율 및 상기 트래픽의 서비스율 중 적어도 하나를 이용하여 상기 노드의 지터 정보를 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 지터 정보 산출부(201)에서 산출되는 지터 정보는 트래픽의 주기, 트래픽의 우선 순위, 트래픽의 도착률 및 트래픽의 서비스율에 대한 확률 질량 함수((Probability Mass Function, PMF)로 정의할 수 있으며 하기의 수학식 2와 같이 표현할 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112012009974635-pat00015
여기서,
Figure 112012009974635-pat00016
는 확률 질량 함수로서 노드 i에서 클래스 n 트래픽의 m 번째 패킷이 경험하는 지터에 대한 랜덤 변수
Figure 112012009974635-pat00017
가 j일 확률을 의미한다. 지터 랜덤 변수
Figure 112012009974635-pat00018
는 노드 i를 지나는 클래스 n 트래픽의 m 번째 패킷과 (m+1) 번째 패킷의 타임슬롯에서의 위치 차이에 기반을 두고 있다.
Figure 112012009974635-pat00019
가 j일 확률은 관찰하고자 하는 클래스 n 트래픽보다 높은 우선 순위를 갖는 패킷이 a개 존재할 확률 (1), 관찰하고자 하는 클래스 n 트래픽보다 높은 우선 순위를 갖는 패킷이 a개 존재할 때 클래스 n 패킷은 k 개인 조건부 확률 (2) 및 관찰하고자 하는 클래스 n 트래픽보다 높은 우선 순위를 갖는 패킷이 a개 이며 클래스 n 패킷은 k 개일 때 관찰하고자 하는 트래픽의 m 번째 패킷이 경험하는 지터가 j일 조건부 확률 (3)의 곱으로 유도할 수 있다.
보다 상세하게, 관찰하고자 하는 클래스 n 트래픽보다 높은 우선 순위를 갖는 패킷이 a개 존재할 확률 (1)은 하기의 수학식 3과 같이 표현할 수 있다.
[수학식 3]
Figure 112012009974635-pat00020

여기서,
Figure 112012009974635-pat00021
은 관찰하려는 클래스 n 트래픽이 서비스에 들어가기 전에 더 높은 우선순위를 갖는 a개의 패킷이 타임슬롯을 차지하고 있을 확률이다. 높은 우선순위를 갖는 트래픽은
Figure 112012009974635-pat00022
인 조건에서
Figure 112012009974635-pat00023
의 확률로 도착함을 나타낸다. 이 식은 Bilateral geometric Function (BGF)에 근거하여 유도되며,
Figure 112012009974635-pat00024
는 노드 i에서 클래스 1부터 n까지의 모든 재전송되는 패킷들과 우선순위가 높은 패킷들의 도착 확률을 의미한다. 이는
Figure 112012009974635-pat00025
을 통해 얻을 수 있다.
이어서, 관찰하고자 하는 클래스 n 트래픽보다 높은 우선 순위를 갖는 패킷이 a개 존재할 때 클래스 n 패킷은 k 개인 조건부 확률 (2)는 하기의 수학식 4와 같이 표현할 수 있다.
[수학식 4]
Figure 112012009974635-pat00026

여기서,
Figure 112012009974635-pat00027
은 (m+1) 번째 타임슬롯에 도착하는 모든 클래스 n 패킷의 수,
Figure 112012009974635-pat00028
는 (m+1) 번째 주기에 도착하는 클래스 n 트래픽 보다 높은 우선순위를 가진 패킷들과 ARQ 패킷들의 수를 모두 합친 수를 의미한다.
이는
Figure 112012009974635-pat00029
와 같이 계산될 수 있으며 여기서,
Figure 112012009974635-pat00030
는 노드 i에서 (m+1)번째 주기에 도착하는 모든 클래스(n-1) 패킷의 수를 나타낸다. 단, 지터 특성을 관찰하고자 하는 트래픽의 (m+1) 번째 패킷보다 먼저 버퍼에 들어오는 패킷이여야 한다.
수학식 4의
Figure 112012009974635-pat00031
은 노드 i의 (m+1) 번째 타임슬롯에서 관찰하고자 하는 클래스 n 트래픽보다 높은 우선 순위를 갖는 패킷이 a개가 존재할 때, 클래스 n 패킷은 k 개인 확률을 나타내는 조건부 확률이다. 이는 T개의 타임슬롯에서 클래스 n 트래픽이 차지할 수 있는 슬롯의 수가
Figure 112012009974635-pat00032
개이며, 한 타임슬롯을 차지할 확률이
Figure 112012009974635-pat00033
인 경우에 대한 Binomial distribution으로 구할 수 있다. 즉, 하기의 수학식 5의 공식이 성립한다.
[수학식 5]
Figure 112012009974635-pat00034

단, 클래스 n 패킷의 수 k 와 클래스 n 보다 높은 우선 순위를 갖는 패킷의 수 a가
Figure 112012009974635-pat00035
조건을 만족해야 한다.
이어서, 관찰하고자 하는 클래스 n 트래픽보다 높은 우선 순위를 갖는 패킷이 a개 이며 클래스 n 패킷은 k 개일 때 관찰하고자 하는 트래픽의 m 번째 패킷이 경험하는 지터가 j일 조건부 확률 (3)은 하기의 수학식 6과 같이 표현할 수 있다.
[수학식 6]
Figure 112012009974635-pat00036
Figure 112012009974635-pat00037

수학식 6은 노드 i의 (m+1) 번째 타임슬롯에서 관찰하고자 하는 클래스 n 트래픽보다 높은 우선 순위를 갖는 패킷이 a개가 존재하며 클래스 n 패킷은 k 개일 때 관찰하고자 하는 트래픽의 m 번째 패킷이 경험하는 지터가 j일 조건부 확률로써,
Figure 112012009974635-pat00038
인 범위 내에서의 triangle distribution 으로 나타난다.
트래픽의 에르고딕(ergodic)한 특성을 고려할 때, 수학식 2로부터 얻을 수 있는 랜덤변수
Figure 112012009974635-pat00039
는 노드 i에서 클래스 n 트래픽에 대한 일반적인 (generalized) 지터의 랜덤변수로써
Figure 112012009974635-pat00040
로 나타낼 수 있다.
따라서, 수학식 2의 확률 질량 함수는 수학식 3, 수학식 4 및 수학식 6의 곱으로 표현할 수 있으며 정리하면 하기의 수학식 7과 같이 표현할 수 있다.
[수학식 7]
Figure 112012009974635-pat00041
따라서, 지터 정보 산출부(201)에서 산출되는 지터 정보는 수학식 7과 같이 트래픽의 주기, 트래픽의 우선 순위, 트래픽의 도착률 및 트래픽의 서비스율에 대한 확률 질량 함수(PMF)로 표현될 수 있다.
통신부(203)는 지터 정보 산출부(201)에서 산출된 지터 정보를 이웃 노드들로 플러딩(flooding)한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 통신부(203)는 지터 정보를 라우팅 경로 설정 메시지에 담아 전송할 수 있으며 이를 위해 기존의 라우팅 정보 교환 메시지에 추가로 지터 정보를 포함시키기 위한 필드가 추가될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 라우팅 정보 교환 메시지의 일례를 도시한 도면이다.
도 3의 라우팅 정보 교환 메시지는 OLSR(Optimized Link State Routing) 프로토콜에서 링크 감지(link sensing), (neighborhood detection) 및 추후 확장 서비스의 지원을 위해 RFC 3626 문서에 정의된 Hello 메시지 기반으로 지터 정보 교환을 위한 필드가 추가된 메시지 양식이다.
도 3에 도시된 바와 같이 RFC 3626에서 정의한 OLSR의 Hello 메시지 기반 지터 정보 전송 메시지는 노드가 계산한 지터의 정보를 이웃 노드들로 전송한다. J 필드(301)는 10비트의 기존 reserved 필드를 할당하고 부동소수점 기반으로 지터 정보를 전송할 수 있다. 단, IEEE 754에 정의된 32비트 단정도(single-precision), 64비트 배정도 (double-precision) 등의 형식은 무선 메쉬 네트워크에 적용하기엔 비트 수가 너무 많으며, 지터 정보는 항상 0보다 큰 값으로 부호를 표시하는데 사용할 비트는 필요하지 않으므로, 부동 소수점을 이루는 부호, 지수부, 가수부의 규격을 따르되 각 구성부에 0비트, 3비트, 7비트를 할당하여 0보다 큰 지터 정보의 분산 값을 0~ 128까지 표현할 수 있으며 0.001 이상의 정확도를 갖도록 한다. 단, 지수부 및 가수부의 비트 할당은 예시적인 것으로 네트워크가 요구하는 정확도 및 지터 정보 분산의 범위에 따라 각 부동 소수점 구성부분의 비트 할당이 다른 실시예가 가능하다.
또한, 도 3에서 설명한 메시지 양식은 예시적인 것에 불과하며 이로부터 다양한 변형 및 다른 네트워크 프로토콜에서 사용되는 메시지 양식도 적용이 가능할 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지터 정보를 고려하려 라우팅을 설정하는 라우팅 설정 장치의 상세한 구성을 도시한 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 라우팅 설정 장치는 각 노드에 포함되어 수 있으 라우팅 설정을 수행하는 장치일 며, 노드들로부터 획득한 지터 정보를 이용하여 목적지 노드까지의 경로를 선택한다.
도 3을 참조하면 라우팅 설정 장치(400)는 지터 정보 획득부(401) 및 라우팅 설정부(403)를 포함할 수 있다.
지터 정보 획득부(401)는 소스 노드에서 목적지 노드에 이르는 다중 경로 각각에 포함되는 노드들의 지터 정보를 수신한다. 여기서 지터 정보는 노드(200)의 통신부(203)에서 플러딩 되는 지터 정보일 수 있다.
지터 정보 획득부(401)에서 획득되는 다중 경로 각각에 포함되는 노드들의 지터 정보는 다중 경로의 정보와 함께 라우팅 테이블에 기록될 수 있다.
라우팅 테이블에 기록되는 정보
Figure 112012009974635-pat00042
는 클래스 n 트래픽의 노드
Figure 112012009974635-pat00043
부터
Figure 112012009974635-pat00044
까지의 라우팅 경로를 의미하며, 기록된 경로
Figure 112012009974635-pat00045
에 대한 종단간 지터 정보
Figure 112012009974635-pat00046
는 각 노드를 거치며 축적되는 지터의 합이므로
Figure 112012009974635-pat00047
를 계산하여 산출할 수 있다. 종단간 지터 정보
Figure 112012009974635-pat00048
의 확률 질량 함수(PMF)는 각 경로상의 각 노드에서의 지터 변수
Figure 112012009974635-pat00049
의 PMF의 convolution(
Figure 112012009974635-pat00050
로 표기함)으로 구할 수 있으며, 하기의 수학식 8과 같이 표현할 수 있다.
[수학식 8]
Figure 112012009974635-pat00051

여기서,
Figure 112012009974635-pat00052
는 노드
Figure 112012009974635-pat00053
부터
Figure 112012009974635-pat00054
까지의 종단간 지터 정보
Figure 112012009974635-pat00055
의 확률 질량 함수를 의미한다.
라우팅 설정부(403)는 지터 정보 획득부(401)에서 획득된 노드들의 지터 정보를 이용하여 소스 노드에서 목적지 노드로의 라우팅을 설정한다.
일례로, 라우팅 설정부(403)는 소스 노드에서 목적지 노드로의 종단간 지터의 분산이 최소인 경로를 선택할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 라우팅 설정부(403)는 지터 분산 산출부(411) 및 경로 선택부(413)을 포함할 수 있다.
지터 분산 산출부(411)는 다중 경로 각각에 포함되는 각 노드들의 지터 정보를 이용하여 다중 경로 각각의 종단간 지터 분산을 산출한다.
이이서, 경로 선택부(413)는 다중 경로 중 최소의 종단간 지터 분산을 가지는 경로를 선택할 수 있다.
이때, 지터 분산 산출부(411)에서 산출되는 다중 경로 중 어느 하나의 경로의 종단간 지터 분산은 어느 하나의 경로에 포함된 각 노드들의 지터 정보의 분산의 합 및 공분산의 합 중 적어도 하나를 이용하여 산출될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 지터 정보의 분산 값은 하기의 수학식 9와 같이 표현할 수 있다.
[수학식 9]
Figure 112012009974635-pat00056
여기서,
Figure 112012009974635-pat00057
는 노드 i에서 클래스 n 트래픽의 지터 분산을 의미한다. 즉, 수학식 7에서 얻을 수 있는 노드의 지터 확률 질량 함수(PMF)로부터 분산 계산 공식으로 유도된다.
종단간 지터
Figure 112012009974635-pat00058
의 분산은 노드
Figure 112012009974635-pat00059
부터
Figure 112012009974635-pat00060
까지의 종단간 경로상에서 각 지터 변수의 분산의 합 및 공분산의 합으로부터 구할 수 있으며, 아래의 수학식10과 같이 표현할 수 있다.
[수학식 10]
Figure 112012009974635-pat00061

여기서,
Figure 112012009974635-pat00062
는 노드
Figure 112012009974635-pat00063
부터
Figure 112012009974635-pat00064
까지의 종단간 지터 분산,
Figure 112012009974635-pat00065
는 클래스 n 트래픽의 노드 i 와 노드 j의 지터 변수간의 공분산을 의미한다.
노드간 지터가 서로 독립적인 경우
Figure 112012009974635-pat00066
이며, 종단간 지터 분산은
Figure 112012009974635-pat00067
와 같이 각 노드가 간단한 계산을 수행하여 산출할 수 있다. 시뮬레이션 결과 경로 선택부(413)에서 최소의 종단간 지터 분산을 가지는 경로를 선택하는 경우 지터 변수간 의존도(dependency) 여부에 따른 차이가 크지 않으므로 계산량을 줄여 전력 소모 및 시간 지연을 줄이기 위해 공분산
Figure 112012009974635-pat00068
를 0으로 설정하고 계산하는 것이 가능하다.
따라서, 본 발명은 노드 i에서 클래스 n 트래픽의 지터 분산
Figure 112012009974635-pat00069
를 라우팅 메트릭으로 설정한다. 즉 각 노드가 자신의 통신환경(트래픽의 주기, 트래픽의 우선순위, 트래픽의 도착율, 서비스율, 패킷 재전송율)로부터 지터 확률 질량 함수 및 분산을 수학식 9와 같이 계산하여 라우팅 메트릭으로 설정한다. 경로 선택부(413)에서 종단간 지터 분산을 최소화하는 경로를 선택하기 위해 지터 분산 산출부(411)는 수학식 10과 같이 라우팅 메트릭의 합인
Figure 112012009974635-pat00070
을 최소화하는 경로를 선택하게 된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 지터 정보를 고려하려 라우팅을 설정하는 방법에 대한 전체적인 흐름을 도시한 순서도이다.
이하, 도 5를 참조하여 각 단계에서 수행되는 과정을 살펴보도록 한다.
먼저, 단계(S500)에서 지터 정보 획득부(401)는 소스 노드에서 목적 노드에 이르는 다중 경로 각각에 포함되는 노드들의 지터 정보를 획득한다.
이때, 각 노드들의 지터 정보는 각 노드들에 들어오는 트래픽의 우선 순위에 따라 지터 정보를 달리하여 산출할 수 있으며, 지터 정보는 트래픽의 우선 순위, 트래픽의 주기, 트래픽의 도착율 및 트래픽의 서비스율 중 적어도 하나를 이용하여 산출될 수 있다.
또한, 각 노드들은 지터 정보가 포함된 OLSR(Optimized Link State Routing) 프로토콜의 헬로우 메시지를 상기 각 노드들의 이웃 노드로 플러딩 할 수 있으며, 지터 정보 획득부(401)는 각 노드들로부터 플러딩 되는 헬로우 메시지를 수신하여 각 노드들의 지터 정보를 획득할 수 있다.
보다 상세하게 단계(S500)에서 지터 정보 획득부(401)는 무선 메쉬 네트워크 내의 소스 노드와 목적지 노드 사이의 모든 노드들에 대한 다중 경로를 획득하고, 다중 경로 각각에 포함되는 노드들을 거치며 축적된 노드들의 지터 정보를 획득한다.
단계(S505)에서 지터 분산 산출부(411)는 다중 경로 각각에 포함되는 각 노드들의 지터 정보를 이용하여 다중 경로 각각의 종단간 지터 분산을 산출한다.
마지막으로 단계(S510)에서 경로 선택부(413)는 다중 경로 중 최소의 종단간 지터 분산을 가지는 경로를 선택한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 라우팅 설정 방법을 설명하기 위한 의사(pseudo) 코드를 도시한 도면이다.
도 6을 의사 코드에서 사용한 변수의 표기법 및 설명은 다음과 같다.
Figure 112012009974635-pat00071
는 무선 메쉬 네트워크 내 모든 노드의 집합,
Figure 112012009974635-pat00072
은 트래픽 우선순위에 따라 차등화 무선 메쉬 네트워크에서 다루는 클래스의 집합, s는 소스 노드,
Figure 112012009974635-pat00073
은 경로 선택 알고리즘에서 클래스 n 트래픽의 경로로써 선택한 노드의 집합,
Figure 112012009974635-pat00074
는 노드 i의 이웃 노드의 집합 (1 홉으로 연결되는 노드의 집합),
Figure 112012009974635-pat00075
는 클래스 n 트래픽의 노드 s로부터 노드 i까지의 라우팅 비용, 즉 수학식 9과 수학식 10으로부터 구할 수 있는 지터 정보의 분산을 의미한다.
아래 내용은 의사 코드의 각 부분에 대한 설명이다.
(1)
Figure 112012009974635-pat00076
본 발명의 라우팅 설정 방법은 트래픽을 전송하고자 하는 노드가 네트워크가 지원하는
Figure 112012009974635-pat00077
집합에 속한 모든 트래픽 클래스에 대해 소스 노드 s로부터 목적지 노드 i에 이르는 경로
Figure 112012009974635-pat00078
를 저장하면서 수행된다. Initialization시 라우팅 알고리즘은 소스 노드 s에 대한 정보만을 가지고 있으므로
Figure 112012009974635-pat00079
이다. 알고리즘의 시작 시 소스 노드 s에 대한 지터 정보의 분산 값
Figure 112012009974635-pat00080
는 0이며 다른 모든 노드에 대해서는 무한대의 값을 가진다. 즉 임의의 노드 i에 대해서는 지터 정보의 분산 값은
Figure 112012009974635-pat00081
로 표현된다.
(2)
Figure 112012009974635-pat00082
노드 i에서 지터 분산
Figure 112012009974635-pat00083
및 지터의 확률 질량 함수는 트래픽 클래스 n에 대한 변수로 각 트래픽 클래스마다 서로 다른 분산값을 가지므로 각 트래픽 클래스마다 지터 최적화된 경로는 서로 다를 수 있다. 일례로 non-preemptive한 우선순위를 갖는 높은 클래스의 트래픽인 경우 다른 트래픽을 고려하지 않고 네트워크 환경이 가장 좋으며 적은 홉으로 전송되는 경로를 선택할 수 있다. 그러나 우선 순위가 낮은 트래픽의 경우 환경이 좋은 경로는 높은 클래스의 트래픽이 선점하여 오히려 지터가 크게 증가할 수 있으므로 상대적으로 적은 트래픽을 수용하는 우회 경로를 택하는 경우 등이 있다. 따라서, 알고리즘은 네트워크가 지원하는 모든 트래픽 클래스 즉,
Figure 112012009974635-pat00084
집합에 속한 모든 트래픽 클래스에 대한 경로 설정을 수행한다.
(3)
Figure 112012009974635-pat00085
본 발명의 알고리즘에 의해 소스 노드 s로부터 노드 i까지의 경로
Figure 112012009974635-pat00086
및 해당 경로에 대한 지터 정보의 분산
Figure 112012009974635-pat00087
를 라우팅 테이블에 저장하며 동작하게 된다. 네트워크 프로토콜에 따라 네트워크 내 노드들이 라우팅 테이블 형성을 위해 이웃 정보를 요청하는 등, 경로 탐색을 수행하는 동안 알고리즘이 진행되며 네트워크 내 임의의 노드 i 에 대한 링크비용
Figure 112012009974635-pat00088
및 경로 정보
Figure 112012009974635-pat00089
를 저장해 나가며 네트워크 내 모든 노드
Figure 112012009974635-pat00090
,
Figure 112012009974635-pat00091
에 대한 경로 설정이 완료되면 알고리즘이 종료된다.
(4)
Figure 112012009974635-pat00092
알고리즘 (4)는 알고리즘 (2)와 (3)에 따라 네트워크 내 모든 노드로부터 지터 정보를 받아가며 수행되며, 매 정보가 업데이트 될 때마다 각 노드는 라우팅 테이블에 저장된 모든 노드 i 에 대해 라우팅 정보가 기록되지 않은 1 홉의 이웃 노드 j, 즉
Figure 112012009974635-pat00093
를 만족하는 노드 i, j의 쌍(pair) 중 지터 분산을 최소로 하는 노드 i, j의 쌍(pair)을 라우팅 테이블에 기록한다. 즉,
Figure 112012009974635-pat00094
를 최소화하는 연결된 두 노드의 쌍 정보를 라우팅 테이블에 기록한다. 두 노드 i, j의 정보를 아래 알고리즘(5)~(7) 단계에 기록하기 위해 두 노드를 x, y라 명명하고 라우팅 정보 및 링크비용 정보를 저장한다.
(5)
Figure 112012009974635-pat00095
알고리즘 (5)는 알고리즘 (4)의 과정에서 저장한 노드 x, y 에 대해, 현재 라우팅 정보를 갖고 있지 않은 1 홉 이웃 노드 중 지터 최적 경로로 선정된 노드 y의 정보를 라우팅 테이블에 추가하는 과정이다. 따라서,
Figure 112012009974635-pat00096
집합에
Figure 112012009974635-pat00097
와 같이 y가 추가된다.
(6)
Figure 112012009974635-pat00098
알고리즘 (4)의 과정에서 저장한 노드 x, y에 대해 알고리즘 (5)의 과정에서 y의 정보를 라우팅 테이블에 추가하였으므로 소스 노드 s로부터 노드 y까지의 링크 비용 즉 종단간 지터 분산을 테이블에 기록한다. 독립적인 랜덤 변수의 총합의 분산은 각 랜덤 변수의 분산의 총합과 같으므로, 링크 비용은 노드 x까지의 링크 비용(
Figure 112012009974635-pat00099
, 지터 분산)과 추가되는 노드 y의 지터 분산
Figure 112012009974635-pat00100
을 합하여 구할 수 있다.
(7)
Figure 112012009974635-pat00101
알고리즘 (4) 내지 (6)의 과정에서 저장한 노드 y의 경로를 라우팅 테이블에 추가한다. 즉, 소스 노드 s에서 노드 x까지의 라우팅 경로
Figure 112012009974635-pat00102
에 노드 y를 추가하여 노드 s로부터 노드 y까지의 지터 최적 경로를 완성해 나간다. 이때
Figure 112012009974635-pat00103
는 노드 y의 경로가 기존 라우팅 경로
Figure 112012009974635-pat00104
의 맨 뒤에 추가됨을 의미한다. 즉, s를 시작으로
Figure 112012009974635-pat00105
와 같이 경로가 연결됨을 나타낸다.
이하에서는 OLSR 프로토콜에서 라우팅 메트릭 및 본 발명의 라우틸 설정 방법을 활용하여 네트워크의 지터 성능을 검증하도록 한다. 본 발명이 제안하는 라우팅 설정 방법과 기존 OLSR 프로토콜에서 사용되는 라우팅 설정 방법의 성능 분석을 위해, 도7의 네트워크 구조에서 OLSR기반의 대표적인 라우팅 설정 방법인 ETX 및 MH와 지터 성능을 비교하였다.
성능분석을 위해 사용한 네트워크 구조는 브로드캐스트 스케줄링 방법 등의 성능평가에서 주요하게 사용되는 네트워크 구조인 15 노드 네트워크, 30 노드 네트워크 및 40 노드 네트워크 중 도7의 40 노드 네트워크를 기반으로 성능 분석을 하였으며, 도8과 도9는 본 발명의 실시 예에 따른 지터 성능의 시뮬레이션한 결과를 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 실시 예로 도 7의 구조를 따르며 5개의 트래픽 클래스를 지원하는 차등화 무선 메쉬 네트워크에서 트래픽의 전송 주기 T는 30 슬롯, 초당 트래픽의 서비스율
Figure 112012009974635-pat00106
은 30 패킷, 5개의 트래픽 클래스가 각각 20%의 네트워크 용량(capacity)를 차지하며, 무선 메쉬 네트워크의 40 노드가 각 4 노드씩 랜덤하게 0.01, 0.02,
Figure 112012009974635-pat00107
, 0.10 의 패킷의 재전송 확률
Figure 112012009974635-pat00108
를 갖는 경우에 대해 10,000번의 실험을 수행하여 MH 및 ETX 라우팅 설정 방법과 지터 성능을 비교 분석 하였다.
ETX의 노드 x로부터 노드 y로의 링크 비용
Figure 112012009974635-pat00109
는 probe의 송신 성공율
Figure 112012009974635-pat00110
와 수신 성공율
Figure 112012009974635-pat00111
로부터
Figure 112012009974635-pat00112
와 같이 구할 수 있으며, MH는 모든 링크의 링크 비용이 1로, 종단간 전송 경로가 최소의 홉으로 연결되는 라우팅을 설정하는 방법이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 메쉬 네트워크가 요구하는 지터 범위(jitter bound)에 따른 각 라우팅 설정 방법의 전달율의 시뮬레이션 결과를 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 요구된 지터 범위보다 적은 종단간 지터로 패킷이 전송될 확률
Figure 112012009974635-pat00113
는 클래스 1의 높은 우선 순위를 갖는 트래픽의 경우 본 발명의 라우팅 설정 방법(Minimum Jitter Probability, 이하 MJP), ETX, MH의 경우가 각각 99%, 98%, 98%로 종단간 2 패킷 이내의 지터 범위를 만족하는 등 큰 차이가 없다. 그러나 클래스 5의 가장 낮은 우선 순위를 갖는 트래픽의 경우 MJP, ETX, MH가 각각 24%, 11%, 11%의 확률로 종단간 2 패킷 이내의 지터 범위를 만족하여 큰 성능 차이를 보인다. 클래스 3의 트래픽을 비교하면 MJP는 99%의 패킷이 종단간 지터 범위가 8 패킷 이내로 전달되었으며, ETX 및 MH의 경우 종단간 지터의 범위가 12 패킷으로 매우 큰 범위 값인 경우 비로소 99%의 패킷 전달율을 달성하는 등 확연한 지터 성능 차이를 보인다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 메쉬 네트워크 환경에서 각 각 라우팅 설정 방법의 종단간 지터의 평균 및 분산의 시뮬레이션 결과를 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 네트워크 유틸리티(
Figure 112012009974635-pat00114
)가 0.2, 0.3,
Figure 112012009974635-pat00115
, 1 인 경우마다 10,000번씩 시뮬레이션을 수행한 결과이다. 도 9에는 MJP, MH, ETX의 클래스 2, 3, 4 트래픽에 대한 종단간 지터의 평균 및 분산이 기록되어 있어, 그래프의 각 선분이 가리키는 지점으로부터 평균 지터를 확인할 수 있으며 그래프 위/아래에 기록된 숫자로부터 각 라우팅 설정 방법에 대한 분산을 알 수 있다. MH 와 ETX는 비슷한 지터 성능을 보이므로 선분이 거의 겹쳐있으며, 각 선분의 위에 표시된 숫자는 ETX에의한 종단간 지터의 분산, 각 선분의 아래에 표시된 숫자는 MH에 의한 종단간 지터의 분산을 나타낸다. 네트워크의 유틸리티가 1일 때, 클래스 2 트래픽의 평균 지터는 MJP, MH, ETX가 각각 1.1, 1.6, 1.6 패킷으로 평균 지터의 큰 차이는 없으나 MJP가 가장 좋은 성능을 보인다. 네트워크의 유틸리티가 1일 때, 클래스 4 트래픽의 평균 지터는 MJP, MH, ETX가 각각 4.0, 6.0, 6.0으로 MJP 알고리즘을 사용하면 우선순위가 높은 트래픽은 물론 우선순위가 낮은 트래픽도 종단간 지터를 보장할 수 있으며, 우선순위가 낮은 트래픽일수록 지터 QoS 차이가 극명하게 나타남을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 지터의 확률적 분석의 분산을 최소화하는 라우팅 설정 방법에 의하는 경우 MH와 ETX 기반의 라우팅 설정 방법들보다 뛰어난 지터 성능(보다 작은 종단간 지터 평균 및 분산)을 기대할 수 있으며 설정된 지터 범위 안에서 MH와 EXT 기반의 라우팅 설정 방법들보다 뛰어난 패킷 전송률을 보이는 효과가 있다.
종래 지터 성능 기반의 라우팅 설정 방법은 트래픽의 우선순위, 도착율, 서비스율에 의한 지터 특성을 고려하지 않았다는 점에서 무선 메쉬 네트워크에서 실시간 전송 트래픽(VoIP, 영상 전송 등)의 QoS 보장이 어렵다는 단점이 있으나, 본 발명에서는 패킷의 지터 특성을 고려하여 실시간 데이터 전송의 OoS에서 가장 중요하게 여기는 지터 성능의 품질을 보장하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 일 실시예들의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 무선 메쉬 네트워크 101 내지 110: 메쉬 라우터
200: 노드 201: 지터 정보 산출부
203: 통신부 301: J 필드
400: 라우팅 설정 장치 401: 지터 정보 획득부
403: 라우팅 설정부 411: 지터 분산 산출부
413: 경로 선택부

Claims (16)

  1. 무선 메쉬 네트워크에서의 라우팅 설정 방법에 있어서,
    소스 노드에서 목적지 노드에 이르는 다중 경로 각각에 포함되는 각 노드들의 지터 정보를 획득하는 단계(a); 및
    상기 각 노드들의 지터 정보를 이용하여 상기 소스 노드에서 상기 목적지 노드로의 라우팅을 설정하는 단계(b)를 포함하되,
    상기 각 노드들의 지터 정보는 각 노드들의 지터 정보의 분산을 포함하고, 상기 지터 정보의 분산은 각 노드들이 플러딩하는 OLSR(Optimized Link State Routing) 프로토콜의 헬로우 메시지에 포함되고,
    상기 헬로우 메시지에 포함되는 상기 지터 정보의 분산은 각 노드들의 라우팅 테이블의 기록되며,
    상기 단계(b)는 상기 지터 정보의 분산을 이용하여 다중 경로 각각의 종단간 지터 분산을 산출하는 단계(b-1); 및 상기 다중 경로 중 상기 종단간 지터 분산이 최소인 어느 하나의 경로를 선택하는 단계(b-2)를 포함하며, 상기 다중 경로 중 어느 하나의 경로의 종단간 지터 분산은 상기 어느 하나의 경로에 포함된 각 노드들의 지터 정보의 분산의 합 및 공분산의 합 중 적어도 하나를 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 라우팅 설정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 각 노드들은 상기 각 노드들에 들어오는 트래픽의 우선 순위에 따라 상기 지터 정보를 달리하여 산출하는 것을 특징으로 하는 라우팅 설정 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 각 노드들에서 상기 지터 정보는 상기 트래픽의 우선 순위, 상기 트래픽의 주기, 상기 트래픽의 도착율 및 상기 트래픽의 서비스율 중 적어도 하나를 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 라우팅 설정 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 트래픽의 주기는 상기 트래픽의 전송 주기 및 상기 트래픽에 포함된 패킷의 재전송 확률을 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 라우팅 설정 방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 단계(a)는 상기 무선 메쉬 네트워크 내의 상기 소스 노드와 상기 목적지 노드 사이의 모든 노드들에 대한 다중 경로를 획득하고, 상기 다중 경로 각각에 포함되는 상기 노드들을 거치며 축적된 상기 노드들의 지터 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 라우팅 설정 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 무선 메쉬 네트워크에서의 라우팅 경로 설정 장치에 있어서,
    소스 노드에서 목적지 노드에 이르는 다중 경로 각각에 포함되는 노드들의 지터 정보를 획득하는 지터 정보 획득부; 및
    상기 획득된 노드들의 지터 정보를 이용하여 상기 소스 노드에서 상기 목적지 노드로의 라우팅을 설정하는 라우팅 설정부를 포함하되,
    상기 각 노드들의 지터 정보는 각 노드들의 지터 정보의 분산을 포함하고, 상기 지터 정보의 분산은 각 노드들이 플러딩하는 OLSR(Optimized Link State Routing) 프로토콜의 헬로우 메시지에 포함되고,
    상기 헬로우 메시지에 포함되는 상기 지터 정보의 분산은 각 노드들의 라우팅 테이블의 기록되며,
    상기 라우팅 설정부는 상기 지터 정보의 분산을 이용하여 다중 경로 각각의 종단간 지터 분산을 산출하는 종단간 지터 분산 산출부; 및 상기 다중 경로 중 상기 종단간 지터 분산이 최소인 어느 하나의 경로를 선택하는 경로 선택부를 포함하며, 상기 다중 경로 중 어느 하나의 경로의 종단간 지터 분산은 상기 어느 하나의 경로에 포함된 각 노드들의 지터 정보의 분산의 합 및 공분산의 합 중 적어도 하나를 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 라우팅 설정 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 각 노드들은 상기 각 노드들에 들어오는 트래픽의 우선 순위에 따라 상기 지터 정보를 달리하여 산출하는 것을 특징으로 하는 라우팅 설정 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 지터 정보는 상기 트래픽의 우선 순위, 상기 트래픽의 주기, 상기 트래픽의 도착율 및 상기 트래픽의 서비스율 중 적어도 하나를 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 라우팅 설정 장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
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