KR101374832B1 - 기지국, 모바일 노드, 모바일 노드경로 탐색 방법 및 그 시스템 - Google Patents

기지국, 모바일 노드, 모바일 노드경로 탐색 방법 및 그 시스템 Download PDF

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Abstract

복수의 기지국과 복수 개의 모바일 노드를 포함하는 인프라구조 기반의 애드 혹 네트워크가 전개되고, 이러한 네트워크는 논리적인 트리를 형성한다. 본 발명에 따른 기지국은 복수 개의 모바일 노드로부터 주기적으로 링크 상태 메시지를 수신하는 인터페이스부, 복수의 모바일 노드로부터 주기적으로 수신하는 링크 상태 메시지를 이용하여 형성하는 네트워크 토폴로지 그래프와 최단 경로 탐색 알고리즘을 저장하는 저장부, 복수 개의 모바일 노드 중 하나로부터 목적지 노드에 대한 경로탐색 요청메시지를 수신하는 경우에 기 형성한 네트워크 토폴로지 그래프로부터 소스와 목적지 사이의 최단경로를 계산하고 요청한 모바일 노드에 전송하는 기법, 경로를 수신 받은 소스 노드는 그 경로에 따라 데이터 패킷을 목적지로 보내는 방법을 포함할 수 있다.

Description

기지국, 모바일 노드, 모바일 노드경로 탐색 방법 및 그 시스템{Base Station, Mobile node, Method and System for searching channel between mobile nodes}
본 발명은 기지국 (혹은 IG), 모바일 노드 및 모바일 노드 경로 탐색 방법 및 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 트리 구조 애드혹 네트워크의 기지국, 모바일 노드 및 모바일 노드 경로 탐색 방법 및 시스템에 관한 것이다.
모바일 애드혹 네트워크(Mobile Ad Hoc Network, MANET)는 간단한 조작 방법과 기술 개발에 기인하여 광역 분야에서 이용되어 왔다.
하지만, 모바일 애드혹 네트워크는, 모바일 애드혹 네트워크 내부의 모바일 노드가 인터넷 억세스를 요구하는 경우 또는 여타의 다른 모바일 애드혹 네트워크 내에 존재하는 모바일 노드와 송신하는 경우에 있어서는 다수의 문제점을 가지고 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, IFMANET (Infrastructure-based MANET)이 개발되었다. IFMANET는 기지국(Base Station, BS) 및 복수 개의 모바일 노드를 포함하며, 기지국은 모바일 노드에게 인터넷 억세스를 가능하게 하기 위하여, 모바일 노드의 이동성을 관리한다.
상기의 모바일 노드의 이동성 관리는 원-홉(one-hop) 모바일 노드들을 포함하는 네트워크 구조에서는 용이하게 구현될 수 있지만, 멀티-홉(multi-hop) 모바일 노드들이 네트워크 내에 존재하는 경우에는 이동성 관리에 여러 가지 문제점이 발생될 수 있다.
특히 애드혹 네트워크에 멀티-홉 모바일 노드들이 다수 존재하는 경우, 이동성 관리를 위하여 네트워크 상에 높은 오버헤드(overhead)가 걸릴 수 있다. 또한, 기지국과 여러 가지 토폴로지 관리 정보를 전송 경로를 설정하는데 이용하면 효율적인 라우팅프로토콜을 설계할 수 있음에도 불구하고 기존의 AODV, DSR, OLSR과 같은 라우팅 프로토콜을 IFMANET에 채택하여 사용하고 있다. 또한, 상술한 프로토콜들은 메시지 플러딩 테크닉(message flooding technique)을 이용하기 때문에 높은 오버헤드를 야기하며, 플러딩을 위해서 사용하는 메시지 브로드캐스팅은 메시지들간의 충돌 확률을 높이는 경향이 있다.
본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 트리 구조 애드혹 네트워크의 기지국, 모바일 노드 및 모바일 노드 경로 탐색 방법 및 시스템을 제공하는 데 있다.
상술한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수 개의 모바일 노드를 포함하는 애드 혹 트리 구조 네트워크의 기지국은, 상기 복수 개의 모바일 노드로부터 주기적으로 링크 상태 메시지를 수신하는 인터페이스부, 상기 링크 상태 메시지 및 최단 경로 탐색 알고리즘을 저장하는 저장부 및 상기 주기적으로 수신하는 링크 상태 메시지 및 상기 최단 경로 탐색 알고리즘을 이용하여 최단 경로를 탐색하여 탐색 결과를 상기 저장부에 저장하며, 상기 복수 개의 모바일 노드 중 하나로부터 서비스 요청 메시지를 수신하면 상기 최단 경로에 따라 서비스를 송신하도록 상기 인터페이스부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
여기에서 상기 인터페이스부는 주기적으로 링크 상태 메시지를 상기 기지국의 자손 모바일 노드에 전송할 수 있다.
만약 상기 최단 경로 상의 모바일 노드 중 적어도 하나가 링크 형성을 실패하여 링크 형성 실패 모바일 노드가 상기 서비스 요청 노드 및 상기 기지국에 실패 통지 메시지를 전송하는 경우에는, 상기 인터페이스부는 상기 링크 형성 실패 모바일 노드를 제외한 복수 개의 모바일 노드로부터 새로운 링크 상태 메시지를 수신할 수 있으며, 상기 제어부는 상기 최단 경로 해석 알고리즘 및 상기 새로운 링크 상태 메시지를 이용하여 새로운 최단 경로를 탐색하여, 상기 새로운 최단 경로를 따라 상기 서비스를 상기 서비스 요청 모바일 노드로 송신하도록 상기 인터페이스부를 제어할 수 있다.
여기에서 상기 링크 상태 메시지는 상기 모바일 노드 각각에서 상기 기지국까지의 홉(hop)에 대한 정보를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 제 1 및 제 2 모바일 노드를 포함하는 복수 개의 모바일 노드를 포함하는 애드 혹 트리 구조 네트워크의 기지국은, 상기 복수 개의 모바일 노드로부터 주기적으로 링크 상태 메시지를 수신하는 인터페이스부, 상기 링크 상태 메시지 및 최단 경로 해석 알고리즘을 저장하는 저장부 및 상기 주기적으로 수신하는 링크 상태 메시지 및 상기 최단 경로 탐색 알고리즘을 이용하여 최단 경로를 탐색하여 탐색 결과를 상기 저장부에 저장하며, 상기 제 1 모바일 노드로부터 상기 제 2 모바일 노드로의 최단 경로 요청 메시지를 수신하면 상기 최단 경로를 상기 제 1 모바일 노드에 송신하도록 상기 인터페이스부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
여기에서 상기 인터페이스부는 주기적으로 링크 상태 메시지를 상기 기지국의 자손 모바일 노드에 전송할 수 있다.
만약 상기 최단 경로 상의 모바일 노드 중 적어도 하나가 링크 형성을 실패하여 링크 형성 실패 모바일 노드가 상기 제 1 노드 및 상기 기지국에 실패 통지 메시지를 전송하는 경우, 상기 인터페이스부는 상기 링크 형성 실패 모바일 노드를 제외한 복수 개의 모바일 노드로부터 새로운 링크 상태 메시지를 수신하며, 상기 제어부는 상기 최단 경로 해석 알고리즘 및 상기 새로운 링크 상태 메시지를 이용하여 새로운 최단 경로를 탐색하며, 상기 새로운 최단 경로를 상기 제 1 모바일 노드로 송신할 수 있다.
이때, 상기 링크 상태 메시지는 상기 모바일 노드 각각에서 상기 기지국까지의 홉(hop)에 대한 정보를 포함할 수도 있다.
한편 본 발명의 다른 실시 예에 따른 복수 개의 모바일 노드 및 기지국을 포함하는 애드 혹 트리 구조 네트워크의 모바일 노드는, 상기 모바일 노드의 부모 노드로 링크 상태 메시지를 주기적으로 전송하며, 상기 모바일 노드의 자손 노드로 패킷을 전송하는 송신부, 상기 자손 노드로부터 링크 상태 메시지를 주기적으로 수신하며, 상기 부모 노드로부터 패킷 또는 기지국으로부터 상기 모바일 노드의 최단 경로를 수신하는 수신부를 포함할 수 있다.
또한 상기 링크 상태 메시지는 상기 모바일 노드로부터 상기 기지국까지의 홉(hop)에 대한 정보를 포함할 수 있다.
여기에서 상기 홉이 1인 경우에는, 상기 송신부는 상기 기지국에 상기 링크 상태 메시지를 전송하며, 상기 수신부는 상기 기지국 링크 상태 메시지를 수신할 수도 있다.
만약 상기 송신부가 상기 자손 노드로 패킷 전송을 실패하는 경우, 상기 송신부는 상기 부모 노드로 전송 실패 통지 메시지를 전송할 수 있다.
또한 만약 상기 송신부가 상기 부모 노드로의 상기 링크 상태 메시지 전송을 실패하는 경우, 상기 송신부는 상기 자손 노드로, 상기 모바일 노드와 상기 자손 노드와의 링크 해제 여부를 문의할 수 있다.
한편 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 복수 개의 모바일 노드 및 기지국을 포함하는 애드 혹 트리 구조 네트워크의 모바일 노드는 상기 모바일 노드의 부모 노드로 링크 상태 메시지를 주기적으로 전송하며, 상기 모바일 노드의 자손 노드로 패킷을 전송하는 송신부, 상기 자손 노드로부터 링크 상태 메시지를 주기적으로 수신하며, 상기 부모 노드로부터 패킷 또는 상기 복수 개의 모바일 노드 중 하나로부터 상기 모바일 노드의 최단 경로를 수신하는 수신부를 포함할 수 있다.
여기에서 상기 링크 상태 메시지는 상기 모바일 노드로부터 상기 기지국까지의 홉(hop)에 대한 정보를 포함할 수 있다.
또한 상기 홉이 1인 경우에는, 상기 송신부는 상기 기지국에 상기 링크 상태 메시지를 전송하며, 상기 수신부는 상기 기지국 링크 상태 메시지를 수신할 수도 있다.
만약 상기 송신부가 상기 자손 노드로 패킷 전송을 실패하는 경우, 상기 송신부는 상기 부모 노드로 전송 실패 통지 메시지를 전송할 수 있으며 또한 상기 송신부가 상기 부모 노드로의 상기 링크 상태 메시지 전송을 실패하는 경우, 상기 송신부는 상기 자손 노드로, 상기 모바일 노드와 상기 자손 노드와의 링크 해제 여부를 문의할 수도 있다.
한편 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 복수 개의 모바일 노드를 포함하는 제 1 트리 구조의 애드 혹 네트워크의 모바일 경로 탐색 방법은, 상기 복수 개의 모바일 노드 각각에서 기지국으로 주기적으로 링크 상태 메시지를 전송하는 단계, 상기 링크 상태 메시지에 기초하여, 상기 제 1 트리 구조의 위상 정보를 업데이트하는 단계, 상기 제 1 트리 구조의 위상 정보를 이용하여, 상기 복수 개의 모바일 노드 각각이 상기 기지국으로 최단 경로를 가지게 하는 제 2 트리 구조를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
여기에서 상기 링크 상태 메시지는 상기 모바일 노드 각각으로부터 상기 기지국으로의 홉(hop)에 대한 정보를 포함할 수 있다.
또한 모바일 경로 탐색 방법의 상기 기지국은 자손 노드에 링크 상태 메시지를 전송하며, 상기 제 2 트리 구조를 형성하는 단계는, 고아 노드가 상기 기지국으로부터 상기 링크 상태 메시지를 오버히어(overhear)하는 단계, 상기 고아 노드가 상기 기지국에 조인 요청 메시지를 전송하는 단계, 상기 기지국이 상기 고아 노드에 ack를 전송하는 단계 및 상기 기지국과 상기 고아 노드 간의 링크를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
또는 상기 제 2 트리 구조를 형성하는 단계는, 고아 노드가 상기 복수 개의 모바일 노드 중 하나로부터 상기 링크 상태 메시지를 오버히어하는 단계, 상기 고아 노드가 상기 복수 개의 모바일 노드 중 하나에 조인 요청 메시지를 전송하는 단계, 상기 복수 개의 모바일 노드 중 하나가 상기 고아 노드에 ack를 전송하는 단계 및 상기 고아 노드와 상기 복수 개의 모바일 노드 중 하나가 링크를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
또는 상기 제 2 트리 구조를 형성하는 단계는, 고아 노드가 상기 복수 개의 모바일 노드로부터 상기 링크 상태 메시지를 오버히어하는 단계, 상기 고아 노드가 상기 복수 개의 모바일 노드로부터의 상기 링크 상태 메시지에 포함된 상기 홉에 대한 정보를 이용하여, 상기 복수 개의 모바일 노드 중 최소 홉을 가지는 모바일 노드를 선택하는 단계, 상기 고아 노드가 상기 최소 홉을 가지는 모바일 노드에 조인 요청 메시지를 전송하는 단계, 상기 최소 홉을 가지는 모바일 노드가 상기 고아 노드에 ack를 전송하는 단계 및 상기 고아 노드와 상기 최소 홉을 가지는 모바일 노드가 링크를 형성하는 단계를 포함할 수도 있다.
또한 상기 제 2 트리 구조를 형성하는 단계는, 고아 노드가 상기 고아 노드의 자손 노드에 자손 해제 문의 메시지를 전송하는 단계, 상기 자손 노드는 수신한 상기 자손 해제 문의 메시지에 기초하여, 상기 고아 노드와의 링크를 해제하는 단계, 상기 자손 노드가 상기 복수 개의 모바일 노드로부터 상기 링크 상태 메시지를 오버히어하는 단계, 상기 자손 노드가 상기 복수 개의 모바일 노드로부터의 상기 링크 상태 메시지에 포함된 상기 홉에 대한 정보를 이용하여, 상기 복수 개의 모바일 노드 중 최소 홉을 가지는 모바일 노드를 선택하는 단계, 상기 자손 노드가 상기 최소 홉을 가지는 모바일 노드에 조인 요청 메시지를 전송하는 단계, 상기 최소 홉을 가지는 모바일 노드가 상기 자손 노드에 ack를 전송하는 단계 및 상기 자손 노드와 상기 최소 홉을 가지는 모바일 노드가 링크를 형성하는 단계를 포함할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 애드 혹 트리 구조 네트워크로 구성된 적어도 하나 이상의 기지국 및 상기 기지국에게 최단 통신 경로를 요청하여, 상기 기지국으로부터 최단 통신 경로를 수신 받는 적어도 하나 이상의 모바일 노드를 포함한다.
바람직하게 상기 기지국은 상기 최단 통신 경로를 송신하는 별도의 채널과, 상기 모바일 노드는 상기 최단 통신 경로를 수신하는 별도의 채널을 더 구비한다.
한편 본 발명의 일 실시예에 따르면 모바일 노드에서 최단 통신 경로 요청 정보를 수신받는 수신단계, 상기 최단 통신 경로 요청 정보에 따라 기지국에서 상기 최단 통신 경로 요청 정보를 송신하는 송신단계를 포함한다.
상기 송신단계는 상기 최단 통신 경로 요청 정보를 별도의 채널을 통해 송신하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따라서, 기지국이 링크 상태 메시지 및 최단 경로 해석 알고리즘을 이용하여 최단 경로를 해석할 수 있다. 이에 따라 모바일 노드가 모바일 노드 등록 및 패킷 라우팅 시 플러딩 방식을 배제할 수 있으며, 또한 브로드캐스팅도 배제할 수 있다. 아울러 오버헤드, 전송률, 지연 및 지터(jitter)의 문제를 효과적으로 해결할 수 있다.
또한 본 발명의 다양한 실시 예에 있어서 모바일 노드의 최단 경로 탐색 요청에 따른 기지국의 경로 전송에 따라 모바일 노드의 전력의 소모를 최소화 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 IFMANET을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 모바일 노드와 기지국 간의 조인(join)을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 모바일 노드와 기지국 간의 조인(join)을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 모바일 노드의 부모 모드 변경 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자손 노드의 링크 해제 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 최단 경로를 해석하기 위한 알고리즘을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 패킷 전송 경로 회복을 설명하기 위한 개념도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국, 부모 노드 및 자손 노드를 설명하기 위한 블록도이다.
이하에서는, 본 발명의 다양한 실시 예들을 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 IFMANET을 설명하기 위한 개념도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, IFMANET은 기지국(1,2) 및 복수 개의 모바일 노드를 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 네트워크 구조는 트리 구조(tree-structure)로, 기지국(1,2)로부터 복수 개의 모바일 노드들(1번, 7번, 12번, 19번 노드)에 링크를 형성한다. 또한 기지국(1,2)에 연결된 모바일 노드들(1번, 7번, 12번, 19번 노드)은 하나 이상의 다른 모바일 노드들(2번, 8번, 13번, 16번, 17번, 21번, 22번 노드)에 링크를 형성할 수 있다. 아울러, 상기의 하나 이상의 다른 모바일 노드들(2번, 8번, 13번, 16번, 17번, 21번, 22번 노드)은 또 다른 하나 이상의 모바일 노드들(3번, 4번, 9번, 10번, 14번, 15번, 17번, 16번 노드)에 링크를 형성할 수 있다.
여기에서, 일정한 서브-트리(10,20,30,40)에 속하는 모바일 노드들을 트리-노드라고 명명할 수 있으며, 서브-트리에 속하지 않는 모바일 노드(11번 노드)를 고아 노드(orphan node)라고 명명할 수 있다.
기지국(1,2)은 각각 기지국(1,2)에 링크된 모바일 노드들의 위상 관계를 업데이트할 수 있다. 각각의 기지국(1,2)들은 서로의 위상 정보(topology information)를 공유할 수 있다. 또한 IFMANET이 구동되는 경우, 모든 모바일 노드들은 기지국으로의 링크를 형성하도록 시도한다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 모바일 노드 경로 탐색 방법을 설명하기 위한 용어를 정의한다.
- ID는 대응하는 메시지를 시작하는 모바일 노드의 식별 넘버를 나타낸다.
- HopToBS는 특정 모바일 노드로부터 기지국으로의 홉(hop)수를 나타낸다.
- i.TS는 주어진 id가 i인 모바일 노드를 루트(root)로 하는 트리-노드들의 집합을 나타낸다.
- i.NS는 id가 i인 모바일 노드의 네이버(neighbor) 집합을나타낸다.
- Hello=(ID, HopToBS)메시지는 기지국이 자손(children) 모바일 노드 중 하나에 HoptoBS=0의 메시지를 주기적으로 전송할 수 있으며, 자손 모바일 노드가 없는 경우에는 상기 Hello메시지를 브로드캐스트(broadcast)한다. 모바일 노드는 대응하는 부모(parent) 모바일 노드에게 상기 Hello메시지를 주기적으로 유니캐스트(unicast)한다. 상기의 Hello메시지를 링크 상태 메시지로 명명할 수도 있다.
- J-REQ=(ID)메시지는 join request를 의미하며, 모바일 노드가 특정 트리-노드에 가입하고자 하는 경우에 J-REQ메시지를 전송한다. J-REQ메시지를 조인(join) 요청 메시지로 명명할 수도 있다.
- CR-REQ=(ID)메시지는 children release를 의미하며, 고아 노드는 CR-REQ 메시지를 자손 모바일 노드에 전송한다. CR-REQ는 자손 해제 문의 메시지로 명명될 수도 있다.
- LU-REQ=(ID)메시지는 link state update를 의미하며, 모바일 노드는 LU-REQ메시지를 적절한 인터벌로 기지국에 전송한다. LU-REQ메시지는 링크 업데이트 메시지로 명명될 수도 있다.
- PLFU-REQ=(ID)메시지는 path link failure update request를 의미하며, 모바일 노드는 링크가 해제된 경우에 상기 PLFU-REQ메시지를 기지국으로 즉시 전송한다. 상기의 PLFU-REQ메시지를 실패 통지 메시지로 명명할 수도 있다.
이하에서는, 기지국(1,2)에서 해석되는 트리구조의 위상 정보에 대하여 설명하도록 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 모바일 노드들은 수학식 1로 정의되는 위상 그래프(topology graph, i.TG)를 유지한다. i.TG는 수학식 1과 같이 정의된다.
Figure 112011027040751-pat00001
수학식 1에 따르는 정의에 의하여서, 예를 들어 도 1의 트리 구조에서 4.TS={4,6}이며, 4.TG=({4,6,2,3,5},{(4,2),(4,3),(4,6),6,5)})일 수 있다.
기지국(1,2)은 모바일 노드들로부터 주기적으로 링크 상태 메시지를 전송받을 수 있으며, 이에 따라 모바일 노드들간의 트리 구조에 관한 위상 그래프(TG)를 형성시키며 관리할 수 있다.
소정의 인터벌을 주기로, 모든 트리-노드들은 링크 상태 메시지를 링크된 부모 모바일 노드로 전송하며, 인터넷 게이트 웨이(1,2)는 링크된 자손 모바일 노드 중 적어도 하나에 hello메시지, 즉 링크 상태 메시지를 전송할 수 있다.
이에 따라서, 모든 모바일 노드들은 링크 상태 메시지를 수신하거나, 오버히어함으로써 모바일 노드의 NS를 파악하며, 유지할 수 있다.
또한 스스로 속한 NS를 포함하는 모든 트리-노드들은 LU-REQ메시지를 적절한 인터벌을 주기로 업스트림(upstream) 트리 경로에 따라, 기지국(1,2)으로 전송할 수 있다.
결과적으로 트리-구조 내의 모든 트리-노드들은 TS 및 NS를 유지할 수 있다.
모바일 노드가 LU-REQ메시지를 한 주기동안 어떠한 자손 모바일 노드로부터 수신하지 못하면, 모바일 노드는 TS에서 자손 모바일 노드를 삭제한다.
모바일 노드가 한 주기 동안 어떠한 네이버로부터 hello메시지를 수신하거나 오버히어하지 못하는 경우, 모바일 노드는 NS를 삭제하며, 모바일 노드는 고아 노드가 된다.
여기에서는 기지국(1,2) 및 모바일 노드들이 메시지를 브로드캐스트하지 않으며, 하나의 업데이트 및 하나의 링크 상태 메시지 인터벌을 이용, 즉 메시지를 유니캐스트한다. 특히 본 발명은 IEEE 802.11 규격 MAC 프로토콜내에서 적용되며, 이에 따라 위상 정보의 정확성이 현저하게 증가될 수 있다.
또한 기지국(1,2)는 네트워크내 모바일 노드들 간의 최단 경로를 상술한 위상 그래프에 기초하여 얻을 수 있다. 결과적으로, 트리-구조 내의 임의의 모바일 노드는 기지국(1,2)에 최단 경로를 문의함으로써 최단 경로를 얻을 수 있다.
즉 기지국에는 네트워크 트리에 속하는 모바일 노드들의 정보를 소유하고 있기 때문에 임의의 모바일 노드의 최단 경로 문의에 대하여 응답이 가능하다.
또한 기지국 간에는 자신의 네트워크 트리에 속하는 모바일 노드들의 정보를 교환할 수 있기 때문에 타 네트워크 트리로의 최단 경로 정보도 제공할 수 있다.
이하에서는, 다시 도 1을 참조하여 모바일 노드간 또는 모바일 노드에 인터넷 억세스를 제공하는 과정에 대하여 설명하도록 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 트리-구조는 기지국(1,2)으로부터 형성되며, 고아 노드를 트리-구조에 가입시킴으로써 성장한다.
상술한 바와 같이, 트리-구조에 가입된 모바일 노드들은 주기적으로 업스트림 경로를 이용하여 기지국(1,2)에 링크 상태 메시지를 전송한다. 결과적으로 기지국(1,2)는 전체 트리-구조의 위상 정보를 저장하여 관리할 수 있다. 이러한 과정에서, 각각의 모바일 노드는 각각의 모바일 노드가 속하는 부분-트리에 대한 위상 정보를 유지할 수 있다.
이하에서는 특히, 서비스 요청 모바일 노드가 다른 모바일 노드에 패킷을 전송하는 과정에 대하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다.
서비스 요청 모바일 노드(4번)가 다른 모바일 노드(8번)에 패킷을 전송하고자 하는 경우, 서비스 요청 모바일 노드(4번)는 기지국(1)에 최단 경로 요청 메시지를 전송할 수 있다.
기지국(1)은 서비스 요청 모바일 노드(4번)로부터 수신한 최단 경로 요청 메시지에 대응하여, 서비스 요청 모바일 노드(4번)로부터 다른 모바일 노드(8번)로의 최단 경로를 해석할 수 있다.
더욱 상세하게는, 기지국(1)은 저장된 전체 트리-구조의 위상 정보를 기지국(1) 내에 저장된 최단 경로 해석 알고리즘에 적용하여 최단 경로를 해석할 수 있다. 기지국(1)은 해석된 최단 경로를 서비스 요청 모바일 노드(4번)에 제공할 수 있다.
이 경우, 기지국(1)은 모바일 노드(4)로 채널 간의 간섭을 피하기 위하여 다른 밴드를 이용하는 채널을 개설하여 해석된 최단 경로를 제공할 수 있다.
서비스 요청 모바일 노드(4번)는 기지국(1)가 최단 경로에 대한 해석을 종료하는 시점까지 패킷 전송을 보류한다.
서비스 요청 모바일 노드(4번)가 기지국(1)로부터 최단 경로를 제공받으면, 서비스 요청 모바일 노드(4번)는 최단 경로를 따라서 패킷을 다른 모바일 노드(8번)에 제공할 수 있다.
만약 상기의 최단 경로 상에 존재하는 모바일 노드 중 적어도 하나(예를 들어 2번)가 패킷을 릴레이하는 과정에서 링크 형성을 실패하는 경우에, 모바일 노드(2번)는 모바일 노드(2번)의 부모 노드(1번)에 두 노드들의 위상 정보를 업데이트하기 위한 업데이트 요청 메시지를 전송하며, 동시에 서비스 요청 모바일 노드(4번)에 패킷 전송 실패 메시지를 전송한다.
이 후, 서비스 요청 모바일 노드(4번)는 수신한 패킷 전송 실패 메시지에 기초하여 상술한 최단 경로를 얻는 과정을 반복하여 수행한다.
이하에서는 기지국(1)에 연결된 인프라스트럭쳐(미도시)에 저장된 서비스 제공장치로부터 서비스 요청 모바일 노드(4번)에 특정 서비스를 제공하는 과정에 대하여 설명하도록 한다.
서비스 요청 모바일 노드(4번)가 특정한 서비스를 인프라스트럭쳐(미도시)로부터 제공받고자 하는 경우, 서비스 요청 모바일 노드(4번)는 기지국(1)에 서비스 요청 메시지를 전송할 수 있다.
기지국(1)는 서비스 요청 모바일 노드(4번)로부터 수신한 서비스 요청 메시지에 대응하여, 서비스 요청 모바일 노드(4번)로부터 다른 모바일 노드(8번)로의 최단 경로를 해석할 수 있다.
더욱 상세하게는, 기지국(1)는 저장된 전체 트리-구조의 위상 정보를 기지국(1) 내에 저장된 최단 경로 해석 알고리즘에 적용하여 최단 경로를 해석할 수 있다. 기지국(1)는 해석된 최단 경로를 따라 서비스 요청 모바일 노드(4번)에 요청한 서비스를 제공할 수 있다.
만약 상기의 최단 경로 상에 존재하는 모바일 노드 중 적어도 하나(예를 들어 2번)가 서비스를 제공하는 과정에서 링크 형성을 실패하는 경우에, 모바일 노드(2번)는 모바일 노드(2번)의 부모 노드(1번)에 두 노드들의 위상 정보를 업데이트하기 위한 업데이트 요청 메시지를 전송하며, 동시에 서비스 요청 모바일 노드(4번)에 실패 통지 메시지를 전송한다.
이 후, 서비스 요청 모바일 노드(4번)는 수신한 패킷 전송 실패 메시지에 기초하여 상술한 최단 경로에 따라 서비스를 제공받는 과정을 반복하여 수행한다.
상술한 두 가지 구현 예에서, 트리-노드는 자손 노드에의 연결 상태를 자손 노드로부터 수신하는 링크 상태 메시지에 기초하여 판단할 수 있다. 또한 직접적으로 자손 노드로부터 링크 상태 메시지를 수신하지 않더라도, 링크 상태 메시지를 오버히어(overhear)하는 과정에서 연결 상태를 판단할 수도 있다.
또한 상술한 두 가지 구현 예에서, 고아 노드는 링크 상태 메시지를 오버히어하기 이전까지는 고아 노드 상태를 유지하며, 링크 상태 메시지를 오버히어하면 고아 노드는 트리-구조에 가입하여 트리 노드가 될 수 있다. 이러한 구성을 통하여 고아 노드를 배제시킬 수 있으며, 이에 따라 고아 노드로부터 발생하는 브로드캐스트를 배제할 수 있다.
아울러 상술한 두 가지 구현 예에서, 각각의 트리-노드들은 소정의 주기를 가지고 링크 상태 메시지를 전송한다. 특히, 트리-노드들은 링크 형성 실패를 감지한 경우에도 소정의 주기에 따라서 링크 상태 메시지를 전송하며, 이에 따라 오버헤드를 감소시킬 수 있다.
또한 상술한 두 가지 구현 예에서, 트리-노드가 부모 노드를 상실한 경우에는, 트리-노드는 고아 노드로 변경되며 새로운 부모 노드를 검색한다. 이 경우, 고아 노드로 변경된 모바일 노드는 그들의 자손 노드에 다른 부모 노드를 선택할 지에 대한 여부를 문의하며, 자손 노드로부터 부모 노드 변경 요청을 수신하면 자손 노드와의 링크를 해제할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 다양한 구현 예 및 구성들은 오버헤드를 감소시킬 수 있으며, 제어 메시지의 플러딩 받법을 이용하지 않는다. IEEE 9802.11 MAC 환경에서 유니캐스트에 의한 메시지 전송은 성공률이 높으므로, 이에 따라 위상 정보의 정확성을 높일 수도 있다.
이하에서는, 도 2 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 트리 구조의 위상 관리 방법에 대하여 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 모바일 노드(100)와 기지국(1)간의 조인(join)을 설명하기 위한 개념도이다.
모바일 노드(100)가 부모 노드를 가지지 않는 고아 노드일 경우를 상정하도록 한다.
상술한 바와 같이, 기지국(1)는 주기적으로 링크 상태 메시지(Hello)를 자손 노드에 전송한다.
고아 노드인 모바일 노드(100)는 상기의 기지국(1)로부터의 링크 상태 메시지(Hello)를 수신하거나 오버히어할 수 있다.
링크 상태 메시지(Hello)를 수신하거나 오버히어한 후, 모바일 노드(100)는 J-REQ를 기지국(1)로 전송할 수 있다. 이때 기지국(1)는 모바일 노드(100)에 ack를 전송할 수 있다.
모바일 노드(100)가 ack를 수신하면, 모바일 노드(100)는 기지국(1)의 자손 노드가 되며, HopToBS는 1이된다.
기지국(1)는 J-REQ를 수신하면, J-REQ를 전송한 모바일 노드(100)를 자손 노드로 판단하며, 이러한 위상 변화를 업데이트할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 모바일 노드(200)와 기지국(1)간의 조인(join)을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3에 도시된 모바일 노드(200)는 부모 노드를 가지지 못하는 고아 노드인 경우를 상정하도록 한다.
모바일 노드(200)는 링크 상태 메시지를 수신하거나 오버히어하기 이전까지 고아 노드 상태를 유지한다. 링크 상태 메시지를 오버히어하는 경우에, 모바일 노드(200)는 네이버 모바일 노드(100)에 J-REQ를 전송할 수 있다.
J-REQ를 수신한 네이버 모바일 노드(100)는 고아 노드(200)에 ack를 전송할 수 있으며, ack를 수신한 고아 노드(200)는 네이버 모바일 노드(100)의 자손 노드가 될 수 있다. 모바일 노드(200)의 HopToBS는 부모 노드(100)의 HopToBS보다 1이 큰 값을 가진다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 모바일 노드의 부모 모드 변경 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4를 참조하면, 4번 모바일 노드(400)는 3번 모바일 노드(300)의 자손 노드인 트리-노드이다. 여기에서 4번 모바일 노드(400)의 HopToBS는 3이다.
4번 모바일 노드(400)는 2번 모바일 노드(200)로부터의 링크 상태 메시지(Hello)를 오버히어할 수 있다. 4번 모바일 노드(400)는 2번 모바일 노드(200)의 HopToBS가 1인 점에서, 2번 모바일 노드(200)를 부모 모드로 결정하는 경우에 있어, 자신의 HopToBS가 2일 수 있다는 것을 판단할 수 있다.
이에 따라서, 4번 모바일 노드(400)는 3번 모바일 노드(300)와의 링크를 해제하며, 2번 모바일 노드(200)와의 링크를 형성할 수 있다.
기지국(1)는 상술한 바와 같은 트리-구조의 변화를 저장할 수 있다.
또한 도시되지는 않았으나, 부모 노드로의 링크가 상실되는 경우, 모바일 노드는 새로운 부모 노드 후보군을 생성하며, 각 부모 노드의 링크 상태 메시지에 포함된 HopToBS를 비교하여 새로운 부모 노드를 설정할 수 있다.
기지국(1)는 또한 이러한 트리-구조의 변화도 저장할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자손 노드의 링크 해제 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5에서, 2번 모바일 노드(200)가 1번 모바일 노드(100)와의 링크를 상실한 경우를 상정하도록 한다. 2번 모바일 노드(200)는 부모 노드를 상실하였으며, 이에 따라 2번 모바일 노드(200)는 고아 노드가 된다.
고아 노드가 된 2번 모바일 노드(200)는 자손 노드인 4번 모바일 노드(400)로부터 링크 상태 메시지(Hello)를 수신할 때까지 동작을 대기한다.
4번 모바일 노드(400)로부터 링크 상태 메시지를 수신하면, 2번 모바일 노드(200)는 4번 모바일 노드(400)에 CR-REQ 메시지를 전송할 수 있다.
4번 모바일 노드(400)는 CR-REQ 메시지를 수신하여, 2번 모바일 노드(200)와의 링크를 해제하여, 새로운 부모 노드를 검색할 수 있다. 4번 모바일 노드(400)가 새로운 부모 노드를 검색하는 구성은 도 2와 관련하여 설명한 바와 같다.
상술한 바와 같이 부모 노드를 상실한 모바일 노드는, 자신에게 링크 상태 메시지를 전송한 자손 노드에게만 CR-REQ 메시지를 전송함에 따라 네트워크에 인가되는 부하를 감축시키는 효과가 창출될 수 있다.
또한 기지국(1)는 상술한 트리-구조의 변화를 업데이트하여 저장할 수 있다.
상술한 바와 같이, 트리-구조 내의 기지국 및 복수 개의 모바일 노드들은, 모바일 노드 각각에서 전송하는 링크 상태 메시지를 이용하여 각각의 모바일 노드들이 기지국으로의 최단 경로를 가지도록 트리-구조를 변경할 수 있다. 또한 기지국은 이러한 변경된 트리-구조를 일정한 주기로 업데이트 및 저장하여 관리할 수 있다.
이하에서는, 기지국(1)이 최단 경로를 해석하는 과정에 대하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다.
도 1에서 상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제 1 모바일 노드로부터 제 2 모바일 노드로 패킷을 전송하는 경우, 제 1 모바일 노드는 기지국(1)에 제 1 모바일 노드로부터 제 2 모바일 노드로의 최단 경로를 요청할 수 있다. 기지국(1)는 최단 경로 요청을 수신하면, 최단 경로를 제 1 모바일 노드에 제공하며, 제 1 모바일 노드는 최단 경로를 따라 패킷을 전송한다.
상술한 바와 같이, 각각의 기지국들(1, 2)은 자신의 트리를 구성하는 모바일 노드들의 정보를 가지고 있고, 또한 기지국들(1,2)은 서로의 정보를 공유하기 때문에, 전체 트리-구조의 위상 정보를 포괄할 수 있다. 인터넷 게이트는 도 6에 기재된 알고리즘을 이용하여 최단 경로를 해석할 수 있다.
이 경우, 최단 경로를 요청받은 기지국은 최단 경로를 요청한 모바이 노드로 별도의 주파수 밴드를 갖는 채널로 그 최단 경로 정보를 전송할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 패킷 전송 경로 회복을 설명하기 위한 개념도이다. 도 7에서는, 제 1 모바일 노드(500)가 제 2 모바일 노드(600)로 패킷을 전송하는 과정임을 상정하도록 한다.
상술한 구성에 따라서, 기지국(1)은 제 1 모바일 노드(500)로부터 제 2 모바일 노드(600)로의 최단 경로는, (src,3,4,dst)로 결정한다.
하지만 3번 모바일 노드(300)로부터 4번 모바일 노드(400) 사이의 링크가 상실되는 경우, 상기의 최단 경로로는 패킷을 전송할 수 없다.
이에 따라 기지국(1)은 링크가 상실된 4번 모바일 노드(400)를 배제시킨 새로운 트리-구조에 기초하여 최단 경로를 검색할 수 있다. 기지국(1)는 새로운 최단 경로인 (src,3,2,dst)를 검색하여 제 1 모바일 노드(500)로 전송할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기지국 및 모바일 노드를 설명하도록 한다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국(800), 부모 노드(900) 및 자손 노드(1000)을 설명하기 위한 블록도이다.
도 8을 참조하면, 기지국(800)은 저장부(810), 제어부(820), 인터페이스부(830)를 포함할 수 있다. 또한 부모 노드(900)는 수신부(910) 및 송신부(920)를 포함할 수 있다. 아울러 자손 노드(1000)는 송신부(1010) 및 수신부(1020)를 포함할 수 있다.
기지국(800)의 인터페이스부(830)는 부모 노드(900)로부터 링크 상태 메시지를 주기적으로 수신할 수 있다. 수신된 링크 상태 메시지는 저장부(810) 내에 저장될 수 있다. 저장부(810)는 상기의 수신된 링크 상태 메시지를 저장할 수 있으며, 아울러 저장부(810)는 최단 경로 해석을 위한 최단 경로 탐색 알고리즘을 저장할 수 있다.
링크 상태 메시지는 HopToBS에 대한 정보를 포함할 수 있다.
또한 기지국(800)의 인터페이스부(830)는 부모 모바일 노드(900)로부터 서비스 요청 메시지를 수신할 수 있다. 여기에서 서비스 요청 메시지는, 특정한 서비스를 요청하는 메시지일 수 있으며, 또한 임의의 모바일 노드로부터 다른 모바일 노드까지의 최단 경로 요청 메시지일 수도 있다. 이와 관련한 설명은 자세하게 상술하였기 때문에 여기에서 더욱 상세한 설명은 생략하도록 한다.
기지국(800)의 제어부(820)는 서비스 요청 모바일 노드로부터 기지국(800)까지의 최단 경로 또는 임의의 패킷 전송 요청 메시지를 전송한 모바일 노드로부터 목적지 모바일 노드까지의 최단 경로를 탐색할 수 있다.
또한 제어부(820)는 최단 경로의 탐색 결과를 저장부(810)에 저장할 수 있다.
제어부(820)는 저장부에 저장된 링크 상태 메시지를 이용하여, 전체 트리-구조의 위상 정보를 얻을 수 있으며, 또한 저장부로부터 독출한 최단 경로 해석 알고리즘을 상기의 트리-구조의 위상 정보에 적용하여 최단 경로를 탐색할 수 있다. 최단 경로를 해석하는 과정은 자세하게 상술하였기 때문에, 여기에서 더욱 상세한 설명은 생략하도록 한다.
인터페이스부(830)는 제어부(820)로부터 제공되는 최단 경로를 부모 노드(900)로 전송할 수 있다. 또한 인터페이스부(830)는 인프라스트럭쳐(미도시)로부터 제공되는 서비스를 부모 노드(900)로 전송할 수 있다.
또한 인터페이스부(830)는 상술한 바와 같이, 링크 상태 메시지를 부모 노드(900)로 전송할 수 있다. 상기의 링크 상태 메시지는 일정한 주기를 가지고 부모 노드(900)로 제공될 수 있으며, 주기는 타이밍부(미도시)에 의하여 정하여 질 수 있다.
부모 노드(900)의 송신부(920)는 일정한 주기를 가지고 링크 상태 메시지를 기지국(800)로 전송할 수 있다. 일정한 주기는 타이밍부(미도시)에 의하여 정하여 질 수 있다.
송신부(920)는 또한 서비스 요청 메시지를 기지국(800)에 전송할 수 있다.
부모 노드(900)의 수신부(910)는 기지국(800)로부터 전송되는 최단 경로 또는 서비스를 제공받을 수 있다. 또한 수신부(910)는 자손 노드(1000)로부터 일정한 주기로 링크 상태 메시지를 전송받을 수 있다.
자손 노드(1000)의 송신부(1010)는 일정한 주기로 링크 상태 메시지를 부모 노드(900)로 전송할 수 있다. 여기에서 일정한 주기는 타이밍부(미도시)에 의하여 조정될 수 있다.
송신부(1010)는 또한 서비스 요청 메시지를 기지국(800)에 전송할 수 있다.
자손 노드의 수신부(1020)는 부모 노드(900)로부터 전송되는 서비스 또는 최단 경로를 제공받을 수 있다.
또한 수신부(1020)는, 도시되지는 않았으나 자손 노드(1000)의 자손 노드로부터 주기적으로 링크 상태 메시지를 수신할 수 있다.
상술한 기지국, 부모 노드, 자손 노드에 관한 더욱 자세한 설명들은 상세하게 상술한 바와 같기 때문에 더욱 상세한 설명은 여기에서는 생략하도록 한다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 누구든지 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범주 내에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 다양하게 변경할 수 있음은 물론이다. 따라서 본 발명은 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어나지 않는다면 다양한 변형 실시가 가능할 것이며, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
800 : 기지국 810 : 저장부
820 : 수신부 830 : 최단 경로 해석부
840 : 송신부 850 : 타이밍부
900 : 부모 노드 910 : 송신부
920 : 타이밍부 930 : 수신부
1000 : 자손 노드 1010 : 수신부
1020 : 타이밍부 1030 : 송신부

Claims (28)

  1. 복수 개의 모바일 노드를 포함하는 애드 혹 트리 구조 네트워크의 기지국에 있어서,
    상기 복수 개의 모바일 노드로부터 주기적으로 링크 상태 메시지를 수신하는 인터페이스부
    상기 링크 상태 메시지 및 최단 경로 탐색 알고리즘을 저장하는 저장부 및
    상기 주기적으로 수신하는 링크 상태 메시지 및 상기 최단 경로 탐색 알고리즘을 이용하여 최단 경로를 탐색하여 탐색 결과를 상기 저장부에 저장하며, 상기 복수 개의 모바일 노드 중 하나로부터 서비스 요청 메시지를 수신하면 상기 최단 경로에 따라 서비스를 송신하도록 상기 인터페이스부를 제어하는 제어부를 포함하되,
    상기 제어부는; 최단 경로를 획득할 때에 데이터를 전송할 노드는 기지국에 자신으로부터 목적지까지 경로를 요청하는 경우, 구체적인 트리 경로를 따라서 경로 요청 메시지를 유니캐스트(unicast)하여 경로 요청에 있어서 오버헤드를 줄이는 것을 특징으로 하는 기지국.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 인터페이스부는 주기적으로 링크 상태 메시지를 상기 기지국의 자손 모바일 노드에 전송하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 최단 경로 상의 모바일 노드 중 적어도 하나가 링크 형성을 실패하여 링크 형성 실패 모바일 노드가 상기 서비스 요청 노드 및 상기 기지국에 실패 통지 메시지를 전송하는 경우,
    상기 인터페이스부는 상기 링크 형성 실패 모바일 노드를 제외한 복수 개의 모바일 노드로부터 새로운 링크 상태 메시지를 수신하며,
    상기 제어부는 상기 최단 경로 해석 알고리즘 및 상기 새로운 링크 상태 메시지를 이용하여 새로운 최단 경로를 탐색하여, 상기 새로운 최단 경로를 따라 상기 서비스를 상기 서비스 요청 모바일 노드로 송신하도록 상기 인터페이스부를 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 링크 상태 메시지는 상기 모바일 노드 각각에서 상기 기지국까지의 홉(hop)에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  5. 제 1 및 제 2 모바일 노드를 포함하는 복수 개의 모바일 노드를 포함하는 애드 혹 트리 구조 네트워크의 기지국에 있어서,
    상기 복수 개의 모바일 노드로부터 주기적으로 링크 상태 메시지를 수신하는 인터페이스부
    상기 링크 상태 메시지 및 최단 경로 해석 알고리즘을 저장하는 저장부 및
    상기 주기적으로 수신하는 링크 상태 메시지 및 상기 최단 경로 탐색 알고리즘을 이용하여 최단 경로를 탐색하여 탐색 결과를 상기 저장부에 저장하며, 상기 제 1 모바일 노드로부터 상기 제 2 모바일 노드로의 최단 경로 요청 메시지를 수신하면 상기 제 1 모바일 노드로부터 상기 제 2 모바일 노드로의 최단 경로를 상기 제 1 모바일 노드에 송신하도록 상기 인터페이스부를 제어하는 제어부를 포함하되,
    상기 제어부는; 최단 경로를 획득할 때에 데이터를 전송할 노드는 기지국에 자신으로부터 목적지까지 경로를 요청하는 경우, 구체적인 트리 경로를 따라서 경로 요청 메시지를 유니캐스트(unicast)하여 경로 요청에 있어서 오버헤드를 줄이는 것을 특징으로 하는 기지국.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 인터페이스부는 주기적으로 링크 상태 메시지를 상기 기지국의 자손 모바일 노드에 전송하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 최단 경로 상의 모바일 노드 중 적어도 하나가 링크 형성을 실패하여 링크 형성 실패 모바일 노드가 상기 제 1 노드 및 상기 기지국에 실패 통지 메시지를 전송하는 경우,
    상기 인터페이스부는 상기 링크 형성 실패 모바일 노드를 제외한 복수 개의 모바일 노드로부터 새로운 링크 상태 메시지를 수신하며,
    상기 제어부는 상기 최단 경로 해석 알고리즘 및 상기 새로운 링크 상태 메시지를 이용하여 새로운 최단 경로를 탐색하며, 상기 제 1 모바일 노드와 상기 제 2 모바일 노드 간의 새로운 최단 경로를 상기 제 1 모바일 노드로 송신하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 링크 상태 메시지는 상기 모바일 노드 각각에서 상기 기지국까지의 홉(hop)에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  9. 복수 개의 모바일 노드 및 기지국을 포함하는 애드 혹 트리 구조 네트워크의 모바일 노드에 있어서,
    상기 모바일 노드의 부모 노드로 링크 상태 메시지를 주기적으로 전송하며, 상기 모바일 노드의 자손 노드로 패킷을 전송하는 송신부;
    상기 자손 노드로부터 링크 상태 메시지를 주기적으로 수신하며, 상기 부모 노드로부터 서비스를 수신하는 수신부 및
    상기 송신부 및 수신부를 통하여 최단 경로를 획득할 때에 데이터를 전송할 노드는 기지국에 자신으로부터 목적지까지 경로를 요청하는 경우, 구체적인 트리 경로를 따라서 경로 요청 메시지를 유니캐스트(unicast)하여 경로 요청에 있어서 오버헤드를 줄이는 제어부를 포함하는를 포함하는 모바일 노드.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 링크 상태 메시지는 상기 모바일 노드로부터 상기 기지국까지의 홉(hop)에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 노드.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 홉이 1인 경우에는,
    상기 송신부는 상기 기지국에 상기 링크 상태 메시지를 전송하며,
    상기 수신부는 상기 기지국 링크 상태 메시지를 수신하는 것을 특징으로 하는 모바일 노드.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 송신부가 상기 자손 노드로 패킷 전송을 실패하는 경우,
    상기 송신부는 상기 부모 노드로 전송 실패 통지 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 모바일 노드.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 송신부가 상기 부모 노드로의 상기 링크 상태 메시지 전송을 실패하는 경우,
    상기 송신부는 상기 자손 노드로, 상기 모바일 노드와 상기 자손 노드와의 링크 해제 여부를 문의하는 것을 특징으로 하는 모바일 노드.
  14. 복수 개의 모바일 노드 및 기지국을 포함하는 애드 혹 트리 구조 네트워크의 모바일 노드에 있어서,
    상기 모바일 노드의 부모 노드로 링크 상태 메시지를 주기적으로 전송하며, 상기 모바일 노드의 자손 노드로 패킷을 전송하는 송신부;
    상기 자손 노드로부터 링크 상태 메시지를 주기적으로 수신하며, 상기 부모 노드로부터 패킷 또는 상기 복수 개의 모바일 노드 중 하나로부터 상기 모바일 노드의 최단 경로를 수신하는 수신부 및
    상기 송신부 및 수신부를 통하여 최단 경로를 획득할 때에 데이터를 전송할 노드는 기지국에 자신으로부터 목적지까지 경로를 요청하는 경우, 구체적인 트리 경로를 따라서 경로 요청 메시지를 유니캐스트(unicast)하여 경로 요청에 있어서 오버헤드를 줄이는 제어부를 포함하는 모바일 노드.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 링크 상태 메시지는 상기 모바일 노드로부터 상기 기지국까지의 홉(hop)에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 노드.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 홉이 1인 경우에는,
    상기 송신부는 상기 기지국에 상기 링크 상태 메시지를 전송하며,
    상기 수신부는 상기 기지국 링크 상태 메시지를 수신하는 것을 특징으로 하는 모바일 노드.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 송신부가 상기 자손 노드로 패킷 전송을 실패하는 경우,
    상기 송신부는 상기 부모 노드로 전송 실패 통지 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 모바일 노드.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 송신부가 상기 부모 노드로의 상기 링크 상태 메시지 전송을 실패하는 경우,
    상기 송신부는 상기 자손 노드로, 상기 모바일 노드와 상기 자손 노드와의 링크 해제 여부를 문의하는 것을 특징으로 하는 모바일 노드.
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 삭제
  25. 애드 혹 트리 구조 네트워크로 구성된 적어도 하나 이상의 기지국;
    상기 기지국에게 최단 통신 경로를 요청하여, 상기 기지국으로부터 최단 통신 경로를 수신받는 적어도 하나 이상의 모바일 노드;
    상기 모바일 노드를 통하여 최단 경로를 획득할 때에 데이터를 전송할 노드는 상기 기지국에 자신으로부터 목적지까지 경로를 요청하는 경우, 구체적인 트리 경로를 따라서 경로 요청 메시지를 유니캐스트(unicast)하여 경로 요청에 있어서 오버헤드를 줄이는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 모바일 노드 경로 탐색 시스템.
  26. 제 25항에 있어서,
    상기 기지국은 상기 최단 통신 경로를 송신하는 별도의 채널과, 상기 모바일 노드는 상기 최단 통신 경로를 수신하는 별도의 채널을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 모바일 노드 경로 탐색 시스템.
  27. 모바일 노드에서 최단 통신 경로 요청 정보를 수신받는 수신단계
    상기 최단 통신 경로 요청 정보에 따라 기지국에서 상기 최단 통신 경로 요청 정보를 송신하는 송신단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 노드 경로 탐색 방법.
  28. 제 27항에 있어서,
    상기 송신단계는 상기 최단 통신 경로 요청 정보를 별도의 통신채널을 통해 송신하는 것을 특징으로 하는 모바일 노드 경로 탐색 방법.
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