KR101406555B1 - 애드혹 네트워크에서의 메시지 브로드캐스트 방법 및 노드 - Google Patents

애드혹 네트워크에서의 메시지 브로드캐스트 방법 및 노드 Download PDF

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중앙대학교 산학협력단
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Abstract

애드혹 네트워크에서의 메시지 브로드캐스트 방법 및 노드가 개시된다. 수신 노드가 메시지를 브로드캐스트하는 방법은, 송신 노드로부터 브로드캐스트된 메시지를 수신하는 단계; 상기 수신 노드의 에너지 상태 및 상기 송신 노드와의 거리를 이용하여 노드 지연시간을 산출하는 단계; 및 상기 노드 지연시간이 경과되면, 상기 메시지를 이웃 노드로 브로드캐스트하는 단계를 포함한다.

Description

애드혹 네트워크에서의 메시지 브로드캐스트 방법 및 노드{Method and node for broadcasting of packets in ad-hoc network}
본 발명은 애드혹 네트워크에 관한 것으로, 수신 노드가 메시지를 효율적으로 브로드캐스트할 수 있는 방법에 관한 것이다.
애드 혹(Ad hoc) 네트워크는 고정된 기지국(Base Station, BS)이나 액세스 포인트(Access Point, AP)없이 통신이 가능한 노드들로 자율적으로 구성되는 네트워크이다. 이러한 애드 혹 네트워크는 대부분의 노드가 이동성을 지원하고 있어 지속적인 에너지 공급이 아니라 제한된 용량의 배터리를 에너지원으로 사용하는 것이 특징이다.
일반적으로, 애드혹 네트워크에서 메시지를 브로드캐스트하기 위해 계수기반의 기법(counter-based scheme)에 따라 지연시간 이내 중복 수신된 메시지 수가 특정값을 넘으면 브로드캐스트를 취소하여 오버헤드를 줄이는 기법을 사용되고 있다. 다른 예로, 송신한 노드와 수신한 노드와의 거리가 특정값 이하인 경우 리브로트캐스를 취소하여 오버해드를 줄이는 방법이 존재한다. 그러나, 이들 종래의 메시지 브로드캐스트 방법은 애드혹 네트워크 전체 수명을 고려하지 않은 심각한 문제점이 존재하고 있다.
본 발명은 노드의 에너지 상태 및 이웃 노드와의 거리를 함께 고려하여 노드 지연시간을 산출하여 메시지를 브로드캐스트하도록 할 수 있는 방법 및 그 노드를 제공하기 위한 것이다.
이로 인해, 본 발명은 노드의 에너지를 효율적으로 사용할 수 있어 네트워크 생존시간을 길게 할 수 있는 애드혹 네트워크에서의 데이터 브로드캐스트를 위한 방법 및 노드를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 노드의 이웃 노드들에 대한 노드 밀도를 고려하여 노드의 지연시간을 설정하여 높은 접근 가능성을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 수신 노드가 메시지를 효율적으로 브로드캐스트할 수 있는 방법 및 그 방법을 수행하기 위한 프로그램을 기록한 기록매체가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 수신 노드가 메시지를 브로드캐스트하는 방법에 있어서, 송신 노드로부터 브로드캐스트된 메시지를 수신하는 단계; 상기 수신 노드의 에너지 상태 및 상기 송신 노드와의 거리를 이용하여 노드 지연시간을 산출하는 단계; 및 상기 노드 지연시간이 경과되면, 상기 메시지를 이웃 노드로 브로드캐스트하는 단계를 포함하는 브로드캐스트 방법이 제공될 수 있다.
상기 메시지를 이웃 노드로 브로드캐스트하는 단계 이전에, 상기 메시지에 대한 메시지 카운터를 설정하는 단계; 및 상기 노드 지연 시간 이내에 상기 수신된 메시지의 중복 수신 횟수에 비례하여 상기 메시지 카운터를 증가시키는 단계를 더 포함하되, 상기 메시지 카운터가 임계치 미만인 경우, 상기 메시지를 이웃 노드로 브로드캐스트할 수 있다.
상기 메시지 카운터를 초과하면, 상기 메시지를 폐기하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 노드 지연시간을 산출하는 단계 이전에, 이웃 노드의 수를 이용하여 노드 밀도를 산출하는 단계를 더 포함하되, 상기 노드 지연시간은 상기 노드 밀도를 더 이용하여 산출될 수 있다.
상기 임계치는 상기 노드 밀도에 따라 산출된다.
상기 노드 지연시간을 산출하는 단계는, 상기 수신 노드의 에너지 상태를 이용하여 제1 지연시간을 산출하는 단계; 상기 송신 노드와의 신호 세기를 이용하여 제2 지연시간을 산출하는 단계; 및 상기 제1 지연시간 및 상기 제2 지연시간을 합산하여 상기 노드 지연시간을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 지연시간 및 상기 제2 지연시간 각각에 상기 노드 밀도를 가중치 연산하여 상기 노드 지연시간을 산출할 수 있다.
상기 노드 지연시간은 하기 수학식을 이용하여 산출되며,
Figure 112013009069439-pat00001
여기서,
Figure 112013009069439-pat00002
는 노드 밀도를 나타내며,
Figure 112013009069439-pat00003
는 노드 i의 신호 세기를 이용하여 산출된 제2 지연시간을 나타내고,
Figure 112013009069439-pat00004
는 노드 i의 에너지 상태를 이용하여 산출된 제1 지연 시간을 나타낸다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 수신 노드가 메시지를 효율적으로 브로드캐스트할 수 있는 노드가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 메시지를 재브로드캐스트하는 수신 노드에 있어서, 송신 노드로부터 브로드캐스트된 메시지를 수신하는 통신부; 상기 수신 노드의 에너지 상태 및 상기 송신 노드와의 거리를 이용하여 노드 지연시간을 산출하는 지연시간 산출부; 및 상기 노드 지연시간이 경과되면, 상기 메시지를 이웃 노드로 브로드캐스트하도록 제어하는 제어부를 포함하는 수신 노드가 제공될 수 있다.
상기 제어부는 상기 메시지의 수신에 따라 상기 메시지에 대한 메시지 카운터를 설정하되, 상기 노드 지연시간 이내의 상기 메시지의 중복 수신에 따라 상기 메시지 카운터를 증가시킬 수 있다.
이웃 노드의 수를 이용하여 노드 밀도를 산출하는 가중치 산출부를 더 포함할 수 있다.
상기 노드 밀도는 하기 수학식을 이용하여 산출되되,
Figure 112013009069439-pat00005
여기서,
Figure 112013009069439-pat00006
이되, A는 전체 네트워크 영역을 나타내고, N은 전체 네트워크의 노드 수를 나타내고, d는 전송거리를 나타낸다.
상기 제어부는 상기 메시지 카운터가 임계치를 초과하면 상기 메시지를 폐기하고, 임계치 미만인 경우, 상기 노드 지연 시간 경과한 이후 상기 메시지를 이웃 노드로 브로드캐스트하도록 제어할 수 있다.
상기 제1 지연시간 및 상기 제2 지연시간에 상기 노드 밀도를 이용하여 상이하게 가중치를 부여하여 상기 노드 지연시간을 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 애드혹 네트워크에서의 데이터 브로드캐스트를 위한 방법 및 노드를 제공함으로써, 노드의 에너지 상태 및 이웃 노드와의 거리를 고려하여 노드의 지연시간을 설정하여 패킷을 브로드캐스트할 수 있다.
이로 인해, 본 발명은 노드의 에너지를 효율적으로 사용할 수 있어 네트워크 생존시간을 길게 할 수 있다.
또한, 본 발명은 노드의 이웃 노드들에 대한 노드 밀도를 고려하여 노드의 지연시간을 설정하여 높은 접근 가능성을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 애드혹 네트워크를 설명하기 위해 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 노드의 내부 구성을 나타낸 블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 거리에 따른 지연 시간을 설명하기 위해 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 상태에 따른 지연 시간을 설명하기 위해 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수신노드가 메시지를 브로드캐스트하는 방법을 나타낸 순서도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 노드에서 노드 지연시간을 산출하는 방법을 나타낸 순서도.
본 발명은 다양한 변환을 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 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 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.
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.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 애드혹 네트워크를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 애드혹 네트워크(ad-hoc network)는 복수의 노드(100-1 내지 100-4)를 포함한다. 각각의 노드(100-1 내지 100-4)는 각 노드들 상호간에 통신 링크를 설정한 후 이를 통해 데이터 패킷을 송수신할 수 있다. 애드혹 네트워크의 토폴로지를 구성하는 방법 등은 당업자에게는 자명한 사항이고, 이는 본 발명의 주요 논지와는 무관하므로 이에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
각 노드(100-1 내지 100-4)는 데이터 패킷을 생성하여 이를 브로드캐스트 하는 송신 노드일 수도 있으며, 다른 노드로부터 송신된 데이터 패킷을 수신하는 수신 주체인 수신 노드일 수도 있다. 또한, 각 노드(100-1 내지 100-4)는 송신 노드로부터 수신된 데이터 패킷을 수신 노드로 중계하기 위한 중간 노드로 동작될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 노드의 내부 구성을 나타낸 블록도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 거리에 따른 지연 시간을 설명하기 위해 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 상태에 따른 지연 시간을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 노드는 통신부(210), 가중치 산출부(215), 지연시간 산출부(220), 메모리(225) 및 제어부(230)를 포함하여 구성된다.
통신부(210)는 다른 노드들과 데이터 패킷을 송수신하기 위한 수단이다.
가중치 산출부(215)는 노드의 이웃 노드에 대한 노드 밀도를 가중치로 산출하기 위한 수단이다. 본 명세서에서는 이해와 설명의 편의를 도모하기 위해 당해 수신 노드가 이웃 노드의 수 및 각 노드의 평균 이웃노드 수가 각 노드에 저장되어 있는 것을 가정하여 설명하기로 한다.
예를 들어, 가중치 산출부(215)는 하기 수학식 1을 이용하여 노드에 대한 노드 밀도(가중치)를 산출할 수 있다.
Figure 112013009069439-pat00007
여기서, ni는 해당 노드의 이웃 노드의 수를 나타내고, navg는 노드의 평균 이웃노드수를 나타낸다.
노드의 평균 이웃노드수는 하기 수학식 2를 이용하여 도출될 수 있다.
Figure 112013009069439-pat00008
여기서, d는 전송거리를 나타내고, N은 전체 네트워크의 노드 수를 나타내며, A는 전체 네트워크의 영역을 나타낸다.
가중치 산출부(215)는 이와 같이, 노드의 이웃 노드의 수, 노드의 평균 이웃노드수를 이용하여 노드 밀도를 가중치로 도출할 수 있다.
지연시간 산출부(220)는 노드의 에너지 상태 및 이웃 노드와의 거리를 이용하여 지연시간을 산출하기 위한 수단이다.
예를 들어, 지연시간 산출부(220)는 노드의 에너지 상태(즉, 배터리 잔량)을 이용하여 제1 지연시간을 산출한다.
지연시간 산출부(220)는 하기 수학식 3을 이용하여 제1 지연시간을 산출할 수 있다.
Figure 112013009069439-pat00009
여기서, Emax는 각 노드의 최대 배터리값을 나타내고, Ei는 노드 i의 배터리 잔량을 나타낸다.
지연시간 산출부(220)는 배터리 잔량이 많은 노드일수록 지연시간을 짧게 산출하고, 배터리 잔량이 적은 노드일수록 지연시간을 길게 산출하여 네트워크 전체 수명을 늘일 수 있다.
즉, 도 4를 참조하면, 제A 노드(송신 노드)에서 브로드캐스팅 메시지가 발생하면, 제B 노드와 제C 노드가 메시지를 수신받는다. 이때, 송신노드와 수신 노드들의 거리가 비슷하여 추가적으로 얻어지는 경로가 비슷하다고 가정하면, 네트워크 수명을 늘이기 위해 상대적으로 에너지 상태가 좋은(즉, 배터리 잔량이 많이 남은) 노드일수록 지연시간을 짧게 산출하여 메시지를 더 빠르게 재브로드캐스트하도록 할 수 있다.
또한, 지연시간 산출부(220)는 송신노드와의 거리를 이용하여 제2 지연시간을 산출한다.
도 3을 참조하여 도 3과 같이 애드혹 네트워크가 구성되어 있다고 가정하자. 제A 노드가 송신노드인 경우, 제B 노드와 제C 노드 각각이 송신 노드로부터 패킷을 수신하여 중계하는 경우, 제B 노드가 패킷을 중계하기 보다는 송신 노드로부터 상대적으로 원거리에 위치한 제C 노드가 패킷을 중계하는 것이 보다 적은 메시지 카운터로 보다 많은 노드들에게 패킷을 전송할 수 있음을 알 수 있다.
이에, 지연시간 산출부(220)는 송신노드와의 거리를 이용하여 송신노드와의 거리가 먼수록 지연시간을 짧게 산출할 수 있다.
예를 들어, 지연시간 산출부(220)는 제4 수학식을 이용하여 제2 지연시간을 산출할 수 있다.
Figure 112013009069439-pat00010
여기서,
Figure 112013009069439-pat00011
는 노드의 최대 송신거리이고, di는 송신노드와 수신노드의 거리로서 수신된 신호세기(Received signal strength index)의 크기로 구할 수 있다.
지연시간 산출부(220)는 노드의 에너지 상태(즉, 배터리 잔량) 및 송신노드와의 거리(신호 세기)를 이용하여 도출된 제1 지연시간 및 제2 지연시간 각각에 가중치 산출부(215)에서 산출된 가중치(즉, 노드 밀도)를 적용하여 최종 지연시간을 산출할 수 있다.
즉, 지연시간 산출부(220)는 하기 수학식 5를 이용하여 최종 지연시간을 산출할 수 있다.
Figure 112013009069439-pat00012
수학식 5를 참조하면, 가중치는 0붙 1사이의 값으로, 가중치가 커질수록 노드의 에너지 상태에 따른 지연시간 영향이 커지고, 가중치가 작아질수록 송신노드와의 거리에 따른 지연시간의 영향이 커지는 것을 알 수 있다.
이와 같이, 지연시간 산출부(220)는 노드의 에너지 상태와 송신노드와의 거리에 따른 지연시간에 노드 밀도를 고려하여 각 노드의 최종 지연시간을 산출할 수 있다.
메모리(225)는 본 발명의 일 실시예에 따른 노드를 운용하기 위해 필요한 다양한 어플리케이션, 노드 지연시간 산출을 위해 필요한 다양한 계수값(예를 들어, 최대 신호 세기, 이웃 노드 수, 평균 이웃노드수, 전체 이웃노드수 등)을 저장한다.
제어부(230)는 본 발명의 일 실시예에 따른 노드의 구성 요소들(예를 들어, 통신부(210), 가중치 산출부(215), 지연시간 산출부(220), 메모리(225) 등)을 제어하기 위한 수단이다.
또한, 제어부(230)는 통신부(210)를 통해 송신노드로부터 패킷이 수신되면, 해당 패킷의 메시지 카운터를 증가시키고, 증가된 메시지 카운터에 따라 최종 지연시간 이후 패킷을 전송할지 여부를 결정할 수 있다.
예를 들어, 제어부(230)는 증가된 메시지 카운터가 임계값을 초과하는 경우, 패킷을 폐기하여 전송하지 않도록 제어한다. 반면, 제어부(230)는 증가된 메시지 카운터가 임계값 미만이면, 최종 지연 시간 이후 패킷을 이웃 노드들로 브로드캐스트하도록 제어한다.
여기서, 임계값은 이웃 노드에 대한 밀도에 따라 상이하게 설정될 수 있다.
예를 들어, 임계값은 노드 밀도가 낮은 지역에서는 접근 가능성을 높이기 위해 높게 설정되고, 노드 밀도가 높은 지역에서는 과잉된 메시지량을 줄이기 위해 임계값이 낮게 설정될 수 있다.
예를 들어, 제어부(230)는 하기 수학식 6을 이용하여 임계값을 설정할 수 있다.
Figure 112013009069439-pat00013
여기서, Cmin은 임계값에 대한 최저값을 나타내고, Cmax는 임계값에 대한 최대값을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수신노드가 메시지를 브로드캐스트하는 방법을 나타낸 순서도이다. 이하에서는 송신 노드에 의해 메시지가 브로드캐스트되고, 수신노드가 해당 송신 노드가 전송한 메시지를 수신한 경우, 이를 브로드캐스트하는 방법에 대해 설명하기로 한다. 또한, 이하에서 설명되는 각각의 단계는 수신 노드 각각의 구성 요소에 의해 수행되나, 본 명세서에서는 이해와 설명의 편의를 도모하기 위해 수신 노드로 통칭하여 설명하기로 한다.
단계 510에서 수신 노드는 송신노드에 의해 브로드캐스트된 메시지를 수신한다.
단계 515에서 수신 노드는 수신된 메시지에 대한 메시지 카운터를 증가시킨다.
예를 들어, 수신 노드는 해당 송신 노드에 의해 브로드캐스트된 메시지가 최초 수신된 메시지이면, 해당 메시지에 대한 메시지 카운터를 1로 설정한다.
그러나 만일 동일한 메시지를 중복수신하는 경우, 설정된 메시지 카운터를 지정된 크기만큼 증가시킨다.
여기서, 메시지 카운터는 동일한 메시지에 대한 메시지 수신 횟수를 나타낸다. 예를 들어, 메시지가 최초 수신된 경우, 메시지 카운터는 1일 수 있으며, 동일한 메시지가 중복하여 2회 수신된 경우, 해당 메시지에 대한 메시지 카운터는 2일 수 있다. 메시지 카운터는 중복 수신된 수에 비례하여 증가될 수 있다.
또한, 메시지 카운터는 노드 지연시간 동안 중복하여 수신된 경우 지정된 크기만큼 증가될 수 있다.
단계 520에서 노드는 당해 노드에 대한 노드 지연시간이 경과되었는지 여부를 판단한다.
만일 노드에 대한 노드 지연시간이 경과되지 않은 경우, 단계 520에서 대기한다.
그러나 만일 노드에 대한 노드 지연시간이 경과된 경우, 단계 525에서 노드는 증가된 메시지 카운터가 임계값을 초과하는지 여부를 판단한다.
만일 메시지 카운터가 임계값을 초과한 경우, 단계 530에서 노드는 해당 패킷을 이웃 노드로 브로드캐스트하지 않고 폐기한다.
그러나 만일 메시지 카운터가 임계값 미만이면, 단계 535에서 노드는 해당 패킷을 이웃 노드로 브로드캐스트한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 노드에서 노드 지연시간을 산출하는 방법을 나타낸 순서도이다. 이하에서 설명되는 각 단계는 송신 노드로부터 브로드캐스트된 메시지를 수신한 이후 해당 노드에 대한 노드 지연시간을 산출하는 과정에 대해 설명하기로 하자.
단계 610에서 수신 노드는 노드 밀도를 계산한다.
예를 들어, 수신 노드는 이웃 노드의 수 및 노드들의 평균 이웃 노드수를 이용하여 노드 밀도를 계산할 수 있다. 이에 대해서는 가중치 산출부(215)의 설명에서 상세히 설명하였으므로 이에 대한 별도의 설명은 생략하기로 한다.
단계 615에서 수신 노드는 송신 노드와의 거리를 이용하여 제2 지연시간을 산출한다. 보다 상세하게 수신 노드는 송신 노드와의 신호 세기를 이용하여 제2 지연시간을 산출할 수 있다.
이때, 수신 노드는 송신 노드와의 거리가 멀수록 제2 지연시간을 짧게 산출하고, 송신 노드와의 거리가 짧을수록 제2 지연시간을 길게 산출할 수 있다.
단계 620에서 수신 노드는 당해 수신 노드에 대한 에너지 상태를 고려하여 제1 지연시간을 산출한다. 여기서, 에너지 상태는 배터리 잔량일 수 있다.
수신 노드는 배터리 잔량이 많은 노드일수록 지연시간을 짧게 산출하고, 배터리 잔량이 적은 노드일수록 지연시간을 길게 산출하여 네트워크 전체 수명을 늘일 수 있다.
단계 625에서 수신 노드는 산출된 제1 지연시간과 제2 지연시간에 노드 밀도를 가중치 적용하여 최종 지연시간(즉, 노드 지연시간)을 산출한다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 메시지를 브로드캐스트하는 방법은 다양한 전자적으로 정보를 처리하는 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 저장 매체에 기록될 수 있다. 저장 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.
저장 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 소프트웨어 분야 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 저장 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 media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 전자적으로 정보를 처리하는 장치, 예를 들어, 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 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.
210: 통신부
215: 가중치 산출부
220: 지연시간 산출부
225: 메모리
230: 제어부

Claims (15)

  1. 수신 노드가 메시지를 브로드캐스트하는 방법에 있어서,
    송신 노드로부터 브로드캐스트된 메시지를 수신하는 단계;
    상기 수신 노드의 에너지 상태 및 상기 송신 노드와의 거리를 이용하여 노드 지연시간을 산출하는 단계; 및
    상기 메시지에 대한 메시지 카운터를 설정하는 단계;
    상기 노드 지연 시간 이내에 상기 수신된 메시지의 중복 수신 횟수에 비례하여 상기 메시지 카운터를 증가시키는 단계; 및
    상기 노드 지연시간이 경과되면, 상기 메시지 카운터가 임계치 미만인 경우 상기 메시지를 이웃 노드로 브로드캐스트하는 단계를 포함하는 브로드캐스트 방법.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 메시지 카운터를 초과하면, 상기 메시지를 폐기하는 단계를 더 포함하는 브로드캐스트 방법.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 노드 지연시간을 산출하는 단계 이전에,
    이웃 노드의 수를 이용하여 노드 밀도를 산출하는 단계를 더 포함하되,
    상기 노드 지연시간은 상기 노드 밀도를 더 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 브로드캐스트 방법.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 임계치는 상기 노드 밀도에 따라 산출되는 것을 특징으로 하는 브로드캐스트 방법.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 노드 지연시간을 산출하는 단계는,
    상기 수신 노드의 에너지 상태를 이용하여 제1 지연시간을 산출하는 단계;
    상기 송신 노드와의 신호 세기를 이용하여 제2 지연시간을 산출하는 단계; 및
    상기 제1 지연시간 및 상기 제2 지연시간을 합산하여 상기 노드 지연시간을 산출하는 단계를 포함하는 브로드캐스트 방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 노드 밀도를 이용하여 서로 다르게 상기 제1 지연시간 및 상기 제2 지연시간 각각에 가중치를 부여하여 상기 노드 지연시간을 산출하는 것을 특징으로 하는 브로드캐스트 방법.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 노드 지연시간은 하기 수학식을 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 브로드캐스트 방법.
    Figure 112013009069439-pat00014

    여기서,
    Figure 112013009069439-pat00015
    는 노드 밀도를 나타내며,
    Figure 112013009069439-pat00016
    는 노드 i의 신호 세기를 이용하여 산출된 제2 지연시간을 나타내고,
    Figure 112013009069439-pat00017
    는 노드 i의 에너지 상태를 이용하여 산출된 제1 지연 시간을 나타냄

  9. 제1 항, 제3 내지 제8 항 중 어느 하나의 항에 따른 메시지를 브로드캐스트하는 방법을 수행하기 위한 프로그램을 기록한 기록 매체.
  10. 메시지를 재브로드캐스트하는 수신 노드에 있어서,
    송신 노드로부터 브로드캐스트된 메시지를 수신하는 통신부;
    상기 수신 노드의 에너지 상태 및 상기 송신 노드와의 거리를 이용하여 노드 지연시간을 산출하는 지연시간 산출부; 및
    상기 메시지의 수신에 따라 상기 메시지에 대한 메시지 카운터를 설정하고, 상기 노드 지연 시간 이내의 상기 메시지의 중복 수신 횟수에 비례하여 상기 메시지 카운터를 증가시킨 후 상기 노드 지연시간이 경과되면, 상기 메시지를 이웃 노드로 브로드캐스트하도록 제어하는 제어부를 포함하는 수신 노드.
  11. 삭제
  12. 제10 항에 있어서,
    이웃 노드의 수를 이용하여 노드 밀도를 산출하는 가중치 산출부를 더 포함하는 수신 노드.
  13. 제10 항에 있어서,
    상기 노드 밀도는 하기 수학식을 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 수신 노드.
    Figure 112014006199341-pat00018

    여기서,ai는 노드 밀도를 나타내며, ni는 이웃 노드의 수를 나타내고
    Figure 112014006199341-pat00019
    이되, A는 전체 네트워크 영역을 나타내고, N은 전체 네트워크의 노드 수를 나타내고, d는 전송거리를 나타냄.
  14. 제10 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 메시지 카운터가 임계치를 초과하면 상기 메시지를 폐기하고, 임계치 미만인 경우, 상기 노드 지연 시간 경과한 이후 상기 메시지를 이웃 노드로 브로드캐스트하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 수신 노드.
  15. 제12 항에 있어서,
    상기 지연시간 산출부는,
    상기 수신 노드의 에너지 상태를 이용하여 제1 지연시간을 산출하고, 상기 송신 노드와의 신호 세기를 이용하여 제2 지연 시간을 산출하며, 상기 제1 지연 시간 및 상기 제2 지연시간을 합산하여 상기 노드 지연시간을 산출하되,
    상기 가중치 산출부를 통해 산출된 노드 밀도를 이용하여 제1 지연시간 및 제2 지연시간 각각에 서로 다르게 가중치를 부여하여 상기 노드 지연시간을 산출하는 것을 특징으로 하는 수신 노드.
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CN114071630A (zh) * 2020-07-31 2022-02-18 上海新微技术研发中心有限公司 基于局域无线自组网的NB-IoT网络系统及组网方法

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