KR101597073B1 - Method to reduce the spread of Data Packet using MAC address List in CCN - Google Patents

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KR101597073B1
KR101597073B1 KR1020150007217A KR20150007217A KR101597073B1 KR 101597073 B1 KR101597073 B1 KR 101597073B1 KR 1020150007217 A KR1020150007217 A KR 1020150007217A KR 20150007217 A KR20150007217 A KR 20150007217A KR 101597073 B1 KR101597073 B1 KR 101597073B1
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박찬민
김병서
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홍익대학교세종캠퍼스산학협력단
(주) 선엔지니어링종합건축사사무소
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Abstract

The present invention relates to a method to reduce the spread of a data packet using an MAC address list in a content-centric network (CCN), which may reduce a spread range of a data packet by adding MAC address lists to an interest packet and the data packet when the data packet is transmitted. According to an embodiment, the method to reduce the spread of a data packet using an MAC address list in a CCN comprises: allowing a radio CCN node receiving an interest packet transmitted by a content consumer to add its MAC address to an MAC address list included in the interest packet to forward the interest packet to another radio CCN node; allowing a content publisher receiving the interest packet to add the MAC address list included in the interest packet to a data packet and transmit the data packet; allowing a radio CCN node receiving the data packet to confirm the MAC address list included in the data packet, reduce the number (count) of the remaining hops of the data packet to be forwarded, and transmit the data packet. Therefore, the spread of the data packet may be reduced, thereby preventing the indiscriminate spread of the data packet.

Description

CCN에서 MAC ADDRESS LIST를 이용한 DATA PACKET 확산 범위 감소 방법 {Method to reduce the spread of Data Packet using MAC address List in CCN}[0001] The present invention relates to a method of reducing a spread range of a data packet using a MAC address list in a CCN,

본 발명은 Data Packet 확산 범위 감소 방법에 관한 것으로, 특히 CCN(Content-Centric Network)에서 Data Packtet 전송 시 Interest Packet과 Data Packet에 MAC Address List를 추가함으로써 Data Packet의 확산 범위를 감소시키도록 하는 MAC Address List 이용한 Data Packet의 확산 범위 감소 방법에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to a method of reducing a spreading range of a data packet, and more particularly, to a method of reducing a spreading range of a data packet by adding a MAC address list to an interesting packet and a data packet when a data packet is transmitted in a content- The proposed method reduces the spreading range of a data packet using a list.

현재의 인터넷에는 고성능 네트워크를 통해서 콘텐츠(Content) 단위로 구별될 수 있는 수많은 종류와 대용량의 데이터들이 전달되고 있다. 이에 맞추어 미래 네트워크의 종류 중 하나인 CCN(Content-Centric Network)이라는 새로운 개념이 등장하였다. 상기 CCN은 IP를 이용하지 않는 특징을 가지고 있는데, 이 CCN에서는 데이터가 어디에 있느냐에 초점을 두지 않고, 원하는 데이터가 무엇이냐에 초점을 두고 있다. 즉, CCN에서는 어떤 데이터를 원하고자 할 때, 특정 위치의 서버에 데이터를 요청해서 전송받는 것이 아니라, 요청하는 데이터를 가지고 있다면 누구든지 데이터를 전송하게 하는 것이다.
In the current Internet, a large number of types and large amounts of data, which can be distinguished by contents, are transmitted through a high-performance network. Accordingly, a new concept called a content-centric network (CCN) has emerged as one of future network types. The CCN has a feature that does not use IP. The CCN does not focus on where the data is located, but focuses on what the desired data is. In other words, in CCN, when data is desired, it is not requested to send data to a server at a specific location, but to transmit data to anyone having requested data.

이러한 CCN은 기본적으로 2가지의 노드 타입(Node type)과 3가지의 저장소 및 2가지의 패킷 타입(Packet type)을 주된 요소로 하고 있다. 상기 주된 요소 중, CCN의 노드 타입으로 콘텐츠를 요청하는 소비자(Consumer) 노드와, 콘텐츠를 가지고 있는 생성자(Publisher) 노드로 구분된다. 또한, CCN의 3가지 저장소로는 Content Store(CS), Pending Interest Table(PIT), Forwarding Information Base(FIB)가 있다. 상기 CS는 콘텐츠를 저장하는 공간이고, PIT는 콘텐츠를 요청하는 Interest Packet을 일정시간 저장하여 역방향으로 Data Packet을 전송할 때 사용하며, FIB는 Data를 가지고 있는 임의의 노드 쪽으로 Interest Packet을 포워드 하는데 사용한다. 또한, CNN의 패킷 타입으로는 Interest Packet과 Data Packet 타입이 있는데, Interest Packet은 콘텐츠를 요청할 때 사용되는 패킷이고, Data Packet은 요청에 대한 응답으로 콘텐츠를 전송하기 위해 사용되는 패킷이다. These CCNs are basically composed of two node types, three types of storage, and two packet types. Among the main elements, there are a Consumer node requesting content with a node type of CCN and a Publisher node having content. The three repositories of the CCN are the content store (CS), the pending interest table (PIT), and the forwarding information base (FIB). The CS is a space for storing contents, and the PIT is used to transmit a data packet in a reverse direction by storing an interest packet requesting contents for a predetermined time, and the FIB is used to forward an interesting packet to an arbitrary node having data . In addition, CNN packet types include Interest Packet and Data Packet type. Interest packet is a packet used for requesting contents, and Data Packet is used for transmitting contents in response to a request.

도 1은 상기 Interest Packet의 구조를 나타낸 것으로, Interest Packet은 요청하는 콘텐츠 이름이 등록된 Content Name과, 상기 Content Name에 기술되지 않은 네임 항목이 자세히 기술된 Selector와, routing loop 문제를 방지하기 위한 랜덤 임시 변수가 등록되는 Nonce 항목을 포함하여 이루어진다. 또한, 도 2는 Data Packet의 구조를 나타낸 것으로, Data Packet은 Interest Packet의 Content Name 항목을 그대로 사용하는 Content Name과, 데이터 자체의 인증과 보안을 위해 사용되는 Signature 및 Signed Info와, 전달 콘텐츠인 Data 항목을 포함하여 이루어진다.
FIG. 1 shows the structure of the Interest Packet. The Interest Packet includes a Content Name in which a requested content name is registered, a Selector in which a name item not described in the Content Name is described in detail, This is done by including the Nonce entry in which the temporary variable is registered. FIG. 2 shows the structure of a data packet. The data packet includes a Content Name that directly uses the Content Name field of the Interest Packet, Signature and Signed Info used for authentication and security of the data itself, Data .

도 3은 이러한 CCN 노드에서 Interest Packet을 수신했을 때의 동작 과정을 나타낸 흐름도이다.FIG. 3 is a flowchart illustrating an operation procedure when an Interest Packet is received from the CCN node.

먼저, CCN 노드에서 Interest Packet을 수신하게 되면(S10), 우선 콘텐츠 저장소인 CS를 확인하여 요청에 상응하는 콘텐츠를 가지고 있는지 확인하게 된다(S20). 만약, CS에 해당 콘텐츠를 가지고 있다면 해당 콘텐츠를 Data Packet으로 전송하게 된다(S21). First, when an Interest Packet is received from the CCN node (S10), the CS, which is a content storage, is checked first to check whether the content has a content corresponding to the request (S20). If the content is stored in the CS, the corresponding content is transmitted to the data packet (S21).

만약, 콘텐츠가 CS에 없다면, PIT를 확인하여 이전에 같은 콘텐츠를 요청하는 Interest Packet을 수신한 경우가 있었는지 확인하게 된다(S30). PIT에 해당 내역이 있다면 중복 Interest Packet인지를 확인하기 위해 Nonce를 확인하여(S40), 중복 Interest Packet인 경우 수신한 Interest Packet은 폐기하고(S41), 그렇지 않으면 수신한 Interest Packet을 PIT에 저장하게 된다(S42). If the content does not exist in the CS, the PIT is checked and it is checked whether there has been an Interest Packet requesting the same content (S30). If there is a corresponding PIT in the PIT, the nonce is checked to see if it is a duplicate Interest Packet (S40). If it is a duplicate Interest Packet, the received Interest Packet is discarded (S41). Otherwise, the received Interest Packet is stored in the PIT (S42).

한편, PIT에 같은 콘텐츠를 요청하는 Interest Packet을 수신한 내역이 없다면 FIB를 확인하게 되는데(S50), 만약 FIB에 요청하는 콘텐츠에 대한 내역이 있다면 Interest Packet을 포워드(Forward) 하고 PIT를 갱신하며 FIB의 내역을 삭제하게 된다(S51). 만약, FIB에 내역이 없다면 수신한 Interest Packet은 폐기하게 된다.
On the other hand, if there is no history of receiving the Interest Packet requesting the same content in the PIT, the FIB is checked (S50). If there is a description about the content requested by the FIB, the Forward Packet is forwarded, Is deleted (S51). If there is no description in the FIB, the received Interest Packet is discarded.

도 4은 CCN 노드에서 Data Packet을 수신했을 때의 동작 과정을 나타낸 흐름도이다. 4 is a flowchart illustrating an operation procedure when a data packet is received from the CCN node.

먼저, CCN 노드가 Data Packet을 수신하게 되면(S60), 먼저 CS를 확인하여 CS에 이미 같은 Content가 있는지 확인한 후(S70), 같은 콘텐츠가 존재하면 수신한 Data Packet은 폐기하게 된다(S71). 만약, 같은 콘덴츠가 없다면 PIT를 확인하여 이전에 수신한 콘텐츠를 요청받은 내역이 있는지 확인한 후(S80), PIT에 내역이 있다면 요청했던 콘텐츠이므로 수신한 Data Packet을 CS에 저장하고(S81), PIT에 내역이 없다면 수신한 Data Packet은 폐기하게 된다(S82).
First, when the CCN node receives the data packet (S60), it first checks the CS to check if the same content already exists in the CS (S70). If the same content exists, the received data packet is discarded (S71). If the same content is not found, the PIT is checked to see if there is a request for the previously received content (S80). If there is a description in the PIT, the received data packet is stored in the CS since the content is the requested content (S81) The received data packet is discarded (S82).

상기 방법을 통하여 콘텐츠의 요청 및 획득이 이루어지는 CCN은 초기에 유선환경을 위해서 고안되었는데, 최근에는 CCN을 무선 환경에서 동작시키고자 하는 연구들이 진행되고 있다. 이렇게 CCN을 무선 환경에 적용시킬 때 발생하는 문제들이 있는데 그 중에 하나는 브로드캐스트(Broadcast)로 인한 네트워크 부하 증가이다. 유선환경에서는 노드(라우터 등)가 인터페이스(Interface) 정보를 가지고 있어서 패킷을 전달할 때 인터페이스 정보를 이용한 제어가 가능해진다. 하지만 무선 환경에서는 전파가 언제나 브로드캐스트 되기 때문에 패킷의 무분별한 플로딩(Flooding)으로 인해 네트워크의 성능을 저하시키는 요소가 될 수 있다.The CCN in which content is requested and acquired through the above method is initially designed for a wired environment. Recently, studies are being conducted to operate the CCN in a wireless environment. One of the problems that occurs when applying CCN to wireless environment is the increase of network load due to broadcasting. In a wired environment, a node (router or the like) has interface information, so that control can be performed using interface information when a packet is transmitted. However, in wireless environment, since radio waves are always broadcast, indiscriminate flooding of the packet can cause deterioration of network performance.

현재의 네트워크에서는 IP 주소를 이용하여 패킷의 흐름을 제어할 수 있지만, CCN에서는 IP를 사용하지 않기 때문에 제어가 어렵다. 그리고 CCN의 장점 중 하나가 콘텐츠의 확산으로 인하여 같은 콘텐츠가 요청되었을 때 근처의 노드로부터 바로 콘텐츠를 수신하게 하여 데이터 수신 시간을 단축할 수 있도록 한다는 것인데, 이러한 장점을 유지하기 위해서는 콘텐츠의 확산을 크게 제한해서는 안 된다. 하지만 무분별하게 확산되는 콘텐츠는 결국 네트워크의 성능을 악화시킬 수밖에 없으므로, 콘텐츠의 무분별한 확산을 방지하기 위한 방안이 모색될 필요가 있다.
In the current network, it is possible to control the flow of packets using IP address, but control is difficult because CCN does not use IP. One of the advantages of CCN is that when the same content is requested due to the proliferation of content, it is possible to shorten the data receiving time by receiving the content directly from a nearby node. To maintain this advantage, It should not be restricted. However, contents that are spread indiscriminately will eventually deteriorate the performance of the network, and therefore, a method for preventing indiscreet spread of contents needs to be sought.

대한민국 공개특허공보 제10-2013-0048032호 (2013.05.09)Korean Patent Publication No. 10-2013-0048032 (2013.05.09)

본 발명은 상기 종래 무선 CCN에서 Data Packet이 무분별하게 확산되는 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 무선 CCN 통신에서 콘텐츠를 요청하고 제공하는 Interest Packet 및 Data Packet에 MAC Address List를 추가함으로써 Data Packet의 확산 범위를 감소시킬 수 있도록 하는 MAC Address List를 이용한 Data Packet의 확산 범위 감소 방법을 제공하는 데 있다.
An object of the present invention is to provide a method and system for transmitting and receiving data through a wireless CCN communication system including an interest packet for requesting and providing a content and a MAC address list for a data packet, Thereby reducing the spreading range of the data packet. The present invention provides a method of reducing the spread range of a data packet using a MAC address list.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 MAC Address List를 이용한 Data Packet의 확산 범위 감소 방법은 무선 CCN(Content-Centric Network) 통신에서 전송되는 Data Packet의 무분별한 확산을 방지하기 위한 방법으로서, 콘텐츠 소비자(Consumer)가 전송하는 Interest Packet을 수신하는 무선 CCN 노드가 Interest Packet에 포함된 MAC Address List에 자신의 MAC Address를 추가하여 다른 무선 CCN 노드로 포워드(Forward) 하는 단계와; 상기 Interest Packet을 수신하는 콘텐츠 생성자(Publisher)가 Interest Packet에 포함된 MAC Address List를 Data Packet에 추가하여 전송하는 단계와; 상기 Data Packet을 수신하는 무선 CCN 노드가 Data Packet의 MAC Address List를 확인하여, 포워드(Forward) 될 Data Packet의 잔여 Hop 수(Count)를 감소시켜 전송하는 단계;를 포함하여 이루어진다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for reducing a diffusion range of a data packet using a MAC address list according to the present invention is a method for preventing indiscriminate spreading of a data packet transmitted in a wireless CCN (content-centric network) A step in which a wireless CCN node receiving an Interest Packet transmitted by a Consumer adds its MAC address to a MAC Address List included in an Interest Packet and forwards the packet to another wireless CCN node; Adding a MAC Address List included in an Interest Packet to a Data Packet and sending the Content Packet to a Content Producer receiving the Interest Packet; The wireless CCN node receiving the data packet checks the MAC address list of the data packet and transmits the reduced hop count of the data packet to be forwarded.

상기 콘텐츠 소비자(Consumer)가 전송하는 Interest Packet에는 해당 Interest Packet을 포워드(Forward) 하는 무선 CCN 노드의 MAC Address가 나열되는 MAC Address List 필드가 구비되어, 상기 콘텐츠 생성자(Publisher)가 수신하는 Interest Packet의 MAC Address List에는 해당 Interest Packet의 포워드(Forward)에 참여한 모든 무선 CCN 노드들의 MAC Address 정보가 나열되어 있게 된다. The interest packet transmitted by the content consumer includes a MAC address list field in which a MAC address of a wireless CCN node for forwarding a corresponding interest packet is listed. The MAC address list field of the Interest Packet received by the content creator The MAC Address List lists the MAC address information of all the wireless CCN nodes participating in the Forward of the corresponding Interest Packet.

또한, 상기 콘텐츠 생성자(Publisher)가 전송하는 Data Packet에는 수신한 Interest Packet의 MAC Address List가 복사된 MAC Address List 필드와, 상기 MAC Address List에 포함된 MAC Address 개수보다 큰 Hop 수가 설정되는 Hop Count 필드가 구비된다.The data packet transmitted by the content producer includes a MAC Address List field in which a MAC address list of the received Interest Packet is copied and a Hop Count field in which a Hop number greater than the number of MAC addresses included in the MAC Address List is set .

상기 Data Packet을 수신하는 무선 CCN 노드는, 상기 Data Packet의 MAC Address List에 자신의 MAC Address가 존재하는 경우, 잔여 Hop 수를 1만큼 감소시켜 다른 무선 CCN 노드로 포워드(Forward) 하게 된다. When the wireless CCN node receiving the data packet has its own MAC address in the MAC address list of the data packet, the wireless CCN node decreases the remaining Hop count by one and forwards the packet to another wireless CCN node.

한편, 상기 Data Packet을 수신하는 무선 CCN 노드는, 상기 Data Packet의 MAC Address List에 자신의 MAC Address가 존재하지 않는 경우, 잔여 Hop 수를 수신된 잔여 Hop 수의 제곱근만큼 감소시켜 다른 무선 CCN 노드로 포워드(Forward) 하게 된다. On the other hand, if there is no MAC address in the MAC address list of the data packet, the wireless CCN node receiving the data packet decreases the remaining Hop count by the square root of the received Hop count, Forward.

여기에서, 상기 Data Packet의 MAC Address List에 자신의 MAC Address가 존재하지 않는 경우 감소되는 잔여 Hop 수는 수신된 잔여 Hop 수의 제곱근을 넘지 않는 최대 정수로 설정되는 것이 바람직하다.
Here, if the MAC address of the data packet does not include its own MAC address, the remaining Hop count is preferably set to a maximum integer not exceeding the square root of the received Hop count.

본 발명에 따르면, CCN에서 콘텐츠 생성자(Publisher)가 최초에 수신한 Interest Packet은 소비자(Consumer)로부터 가장 빠르게 도착한 Interest Packet이기 때문에, 그 안에 있는 MAC Address List는 최단 경로 선상의 무선 CCN 노드들의 MAC Address 집합이 된다. 따라서, 무선 CCN 노드들이 Data Packet에 있는 MAC Address List를 확인하고 자신의 MAC Address가 있는지 없는지에 따라서 잔여 Hop 수(Count)의 감소폭을 결정하게 되므로, Data Packet의 확산 범위가 종래의 CCN보다 축소되어 무분별한 Data Packet의 확산을 방지할 수 있어 네트워크의 성능 악화를 방지할 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention, since the Interest Packet initially received by the content producer in the CCN is the earliest arriving Interest Packet from the Consumer, the MAC Address List therein is the MAC Address of the wireless CCN nodes on the shortest path . Therefore, since the wireless CCN nodes check the MAC address list in the data packet and determine the decrease of the remaining hop count (Count) according to whether there is a MAC address of the wireless CCN node or not, the diffusion range of the data packet is smaller than that of the conventional CCN It is possible to prevent the spread of undesirable data packets and to prevent deterioration of network performance.

도 1은 종래 CCN에서 이용되는 Interest Packet의 구조,
도 2는 종래 CCN에서 이용되는 Data Packet의 구조,
도 3은 종래 CCN 노드에서 Interest Packet을 수신했을 때의 동작 과정을 나타낸 흐름도,
도 4은 종래 CCN 노드에서 Data Packet을 수신했을 때의 동작 과정을 나타낸 흐름도,
도 5는 본 발명에 따른 Interest Packet 구조,
도 6은 본 발명에 따른 Data Packet 구조,
도 7은 본 발명에 따른 무선 CCN 노드에서 Interest Packet을 수신했을 때의 동작 과정을 나타낸 흐름도,
도 8은 본 발명에 따른 무선 CCN 노드에서 Data Packet을 수신했을 때의 동작 과정을 나타낸 흐름도이다.
1 shows the structure of an Interest Packet used in the conventional CCN,
2 shows a structure of a data packet used in the conventional CCN,
FIG. 3 is a flowchart illustrating an operation procedure when an Interest Packet is received from a conventional CCN node,
4 is a flowchart illustrating an operation procedure when a data packet is received from a conventional CCN node,
FIG. 5 is a block diagram illustrating an Interest Packet structure,
6 shows a data packet structure according to the present invention,
FIG. 7 is a flowchart illustrating an operation procedure when an Interest Packet is received in a wireless CCN node according to the present invention;
8 is a flowchart illustrating an operation procedure when a data packet is received from a wireless CCN node according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시 예에서는 콘텐츠 소비자(Consumer)가 전송한 Interest Packet을 수신하는 무선 CCN 노드들이 자신의 MAC Address를 Interest Packet에 추가하여 포워드(Forward) 하고, 상기 Interest Packet을 수신한 콘텐츠 생성자(Publisher)는 상기 Interest Packet의 MAC Address List를 Data Packet에 그대로 복사한 후 MAC Address List가 추가된 Data Packet을 전송하게 된다. In the embodiment of the present invention, the wireless CCN nodes receiving the Interest Packet transmitted by the content consumer forward the MAC address of the CCN node to the Interest Packet and receive the Interest Packet, Copies the MAC Address List of the Interest Packet to the data packet as it is, and transmits a data packet to which the MAC Address List is added.

상기 콘텐츠 생성자(Publisher)로부터 전송되는 Data Packet을 수신한 무선 CCN 노드들은 Data Packet의 MAC Address List에 자신의 MAC Address가 있으면 이 Data Packet의 잔여 Hop 수(Count)를 1만큼 감소시킨 후 포워드(Forward) 하고, 자신의 MAC Address가 없으면 Data Packet의 잔여 Hop 수를 수신된 잔여 Hop Count의 제곱근만큼 감소시켜 전송함으로써, Data Packet의 분산 영역을 축소시키게 된다.
Upon receiving the data packet transmitted from the content producer, the wireless CCN nodes decrease the remaining hop count of the data packet by 1 if the MAC address of the wireless CCN exists in the MAC address list of the data packet, And if there is no MAC address of its own, the remaining hop count of the data packet is reduced by the square root of the received remaining hop count and transmitted, thereby reducing the distributed area of the data packet.

도 5는 이러한 본 발명의 실시 예에 따른 Interest Packet 구조를 나타낸 것이다. FIG. 5 shows an Interest Packet structure according to the embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 콘텐츠 소비자(Consumer)가 전송하는 Interest Packet에는 도 1에서 설명한 종래 Interest Packet 구조에서 MAC Address List 필드가 추가되어 있다. 상기 Interest Packet에 추가되는 MAC Address List는 Interest Packet을 포워드(Forward) 하는 무선 CCN 노드들의 MAC Address가 나열되어 있는 필드이다. As shown in FIG. 5, a MAC Address List field is added to an Interest Packet structure described in FIG. 1 as an Interest Packet transmitted by a content consumer. The MAC Address List added to the Interest Packet is a field in which the MAC Addresses of the wireless CCN nodes forwarding the Interest Packet are listed.

즉, Interest Packet을 수신하여 포워드(Forward) 하는 무선 CCN 노드들은 자신의 MAC Address를 Interest Packet의 MAC Address List에 추가하여 포워드(Forward) 하게 되며, 요청 콘텐츠를 가지고 있는 콘텐츠 생성자(Publisher)가 수신하는 최종 Interest Packet의 MAC Address List에는 해당 Interest Packet의 포워드(Forward)에 참여한 모든 무선 CCN 노드들의 MAC Address 정보가 나열되게 된다.
That is, the wireless CCN nodes receiving and forwarding the Interest Packet are forwarded by adding their MAC addresses to the MAC Address List of the Interest Packet, and the contents are received by the content creator having the requested contents The MAC Address List of all the wireless CCN nodes participating in the Forward of the corresponding Interest Packet is listed in the MAC Address List of the final Interest Packet.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 Data Packet 구조를 나타낸 것이다. 6 shows a data packet structure according to an embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이, 콘텐츠 생성자(Publisher)가 전송하는 Data Packet에는 도 2에서 설명한 종래 Data Packet 구조에 MAC Address List 필드와 잔여 Hop Count 필드가 추가되어 있다. 상기 MAC Address List 필드는 콘텐츠 생성자(Publisher)가 수신한 Interest Packet의 MAC Address List를 그대로 복사한 필드이다. 그리고, 잔여 Hop Count 필드는 콘텐츠 제공자에 의해서 최초로 설정되는 Hop 수로서, 이 잔여 Hop Count에 설정되는 Hop 수는 "MAC Address List의 Address 개수 + a"로 설정되며, 이 후 Data Packet을 수신하고 포워드(Forward) 하는 무선 CCN 노드들에 의해 감소하게 된다.
As shown in FIG. 6, in the data packet transmitted by the content producer, a MAC Address List field and a residual Hop Count field are added to the conventional data packet structure described in FIG. The MAC Address List field is a field directly copying the MAC Address List of the Interest Packet received by the content creator. The remaining Hop Count field is the Hop count initially set by the content provider. The hop count set in the remaining Hop Count is set to "the number of addresses of the MAC address list + a ", and after that, Is reduced by the forwarding wireless CCN nodes.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 CCN 노드에서 Interest Packet을 수신했을 때의 동작 과정을 나타낸 흐름도이다. 7 is a flowchart illustrating an operation procedure when an Interest Packet is received in a wireless CCN node according to an embodiment of the present invention.

단계 S100, S110, S111, S112 : 먼저, 무선 CCN 노드가 Interest Packet을 수신하게 되면, IET(Interest Event Table)을 확인하게 된다(S110). 상기 IET는 전송되기 전에 Defertime 동안 대기하고 있는 Interest Packet들의 목록을 저장하는 테이블로서, IET에 이미 저장되어 전송대기 중인 Interest Packet과 동일한 Interest Packet을 수신하였다면, 주변에 있는 무선 CCN 노드가 이미 같은 Interest Packet을 포워드(Forward) 한 것이므로, 동일한 Interest Packet을 포워드(Forward) 하는 것은 비효율적이기 때문에 대기 중인 Interest Packet의 전송을 취소하고(S111), 수신한 Interest Packet도 폐기하게 된다(S112). Steps S100, S110, S111, S112: First, when the wireless CCN node receives the Interest Packet, the IET (Interest Event Table) is confirmed (S110). The IET is a table for storing a list of interesting packets waiting for Defer time before being transmitted. If the interesting packet is already stored in the IET and is the same as the Interest Packet waiting for transmission, the neighboring wireless CCN node already has the same Interest Packet The Forwarding of the same Interest Packet is inefficient. Therefore, the transmission of the Interest Packet in the waiting state is canceled (S111), and the received Interest Packet is also discarded (S112).

단계 S120 : 만약, 수신한 Interest Packet이 IET에 없으면, 다음으로 DET(Data Event Table)를 확인한다. DET는 전송 되기 전에 Defertime 동안 대기하고 있는 Data Packet들의 전송 목록을 저장하는 테이블이다. 수신된 Interest Packet이 요청하는 Data Packet이 DET에 있다면, Interest Packet이 요청하는 Data Packet은 전송될 예정이므로 수신한 Interest Packet은 더 이상 처리할 필요가 없게 된다. 따라서 수신한 Interest Packet은 폐기한다(S112).Step S120: If the received Interest Packet is not present in the IET, the next DET (Data Event Table) is checked. DET is a table that stores a transmission list of data packets waiting for Defertime before being transmitted. If the data packet requested by the received Interest Packet is in the DET, the Data Packet requested by the Interest Packet will be transmitted, and the received Interest Packet will no longer need to be processed. Accordingly, the received Interest Packet is discarded (S112).

단계 S130, S131, S132 : IET와 DET 확인에서 폐기되지 않은 Interest Packet은 CS에 Interest Packet이 요청하는 콘텐츠가 있는지 검사한다(S130). 이때, CS에 요청에 해당하는 콘텐츠가 있으면 Interest Packet에 있는 MAC Address List를 그대로 Data Packet에 복사하고(S131), Data Packet의 Hop 수를 MAC Address List에 있는 Address의 수보다 크게 설정해서 Data Packet을 전송하게 된다(S132). Steps S130, S131, and S132: The Interest Packet not discarded in the IET and DET confirmation checks whether there is content requested by the Interest Packet in the CS (S130). If there is content corresponding to the request in the CS, the MAC address list in the interest packet is directly copied to the data packet (S131), and the hop number of the data packet is set larger than the number of addresses in the MAC address list, (S132).

단계 S140, S141, S142 : 만약, CS에 해당하는 콘텐츠가 없으면, PIT를 확인하여 같은 콘텐츠에 대한 요청이 있었는지를 검사하게 된다(S140). PIT에 같은 콘텐츠를 요청하는 Interest Packet을 수신했었다면, Nonce를 확인하여 중복된 Interest Packet인지 확인한 후(S141), 같은 Interest Packet이면 중복된 것이므로 이를 폐기시키고(S112), 같은 Interest Packet이 아니라면 PIT에 Interest Packet을 업데이트 하게 된다(S142). Steps S140, S141, and S142: If there is no content corresponding to the CS, the PIT is checked to check if there is a request for the same content (S140). If it is determined that the interest packet is a duplicate interest packet (S141), it is discarded if the same Interest Packet is duplicated (S112). If the same is not the same Interest Packet, And updates the packet (S142).

단계 S150, S160 : 한편, PIT에 같은 콘텐츠에 대한 요청이 없었다면 수신한 Interest Packet을 PIT에 저장하게 된다(S150). 만약, CS와 PIT에 수신한 Interest Packet에 대한 내역이 없다면, 해당 Interest Packet은 다른 무선 CCN 노드로 포워드(Forward) 되어야 한다. 이를 위해, 해당 무선 CCN 노드는 자신의 MAC Address를 Interest Packet의 MAC Address List에 추가하게 된다(S160).Steps S150 and S160: If there is no request for the same content in the PIT, the received Interest Packet is stored in the PIT (S150). If there is no description of the Interest Packet received at the CS and the PIT, the corresponding Interest Packet should be forwarded to another wireless CCN node. To this end, the wireless CCN node adds its MAC address to the MAC Address List of the Interest Packet (S160).

단계 S170, S180 , S190 : 무선 CCN 노드의 MAC Address가 Interest Packet의 MAC Address List에 추가되면, 무선 CCN 노드는 최초 전송자인 콘텐츠 소비자(Consumer)가 아닌 경우(S170), 랜덤하게 설정되는 Defertime 동안 대기하였다가(S180), Defertime이 만료되면 Interest Packet을 포워드(Forward) 하게 된다(S190). 여기에서 Defertime은 무선 CCN 노드가 Interest Packet을 전송하기 전에 대기하도록 랜덤하게 설정된 시간을 의미한다. 근접한 무선 CCN 노드들은 거의 비슷한 시간에 Packet을 수신하고 전송하게 된다. 이때, 여러 무선 CCN 노드들이 거의 동시에 Packet을 전송하게 되면 신호가 충돌을 일으켜서 Packet을 수신하는 무선 CCN 노드는 Packet을 정상적으로 수신할 수가 없게 된다. 따라서 무선 CCN 노드들은 Packet을 포워드(Forward) 하기 전에 각자 랜덤하게 설정된 Defertime 동안 대기한 후에 Packet을 포워드(Forward) 하게 된다. 다만, 콘텐츠를 요청하는 소비자(Consumer)의 경우에는 Interest Packet의 최초 전송자이기 때문에 혼자 Interest Packet을 전송함으로 Defertime을 대기할 필요가 없게 된다. 여기서 포워드(Forward)는 수신한 Interest Packet이나 Data Packet를 다시 재전송하는 것을 의미하고, 전송은 최초의 Interest Packet 또는 Data Packet을 전송하는 것을 의미한다.
If the MAC address of the wireless CCN node is added to the MAC address list of the interesting packet, if the wireless CCN node is not a content consumer that is the first sender (S170), the wireless CCN node waits for a randomly set Defer time (S180). When the Defer time expires, the Forward Packet is forwarded (S190). Here, Defertime is a randomly set time for a wireless CCN node to wait before sending an Interest Packet. Nearby wireless CCN nodes receive and transmit packets at approximately the same time. At this time, if several wireless CCN nodes transmit packets at almost the same time, a signal collides and a wireless CCN node receiving a packet can not normally receive a packet. Therefore, the wireless CCN nodes wait for each randomly set Defer time before forwards the packet, and then forward the packet. However, in the case of a consumer requesting content, since it is the first sender of the Interest Packet, it is not necessary to wait for Defertime because the Interest Packet is transmitted by itself. Here, Forward means to retransmit the received Interest Packet or Data Packet again, and transmission means to transmit the first Interest Packet or Data Packet.

상기의 과정을 통하여 무선 CCN 노들들은 Interest Packet에 자신의 MAC Address를 추가하여 포워드(Forward) 하게 되며, 자신의 CS에 요청하는 콘텐츠가 있으면 Interest Packet에 있는 MAC Address List를 Data Packet에 복사하고 Hop 수를 설정하여 전송하게 된다.
Through the above process, the wireless CCN nodes add forward the MAC address to the interest packet, and if there is content to be requested to the own CS, the MAC address list in the interest packet is copied to the data packet, And transmits it.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 CCN 노드에서 Data Packet을 수신했을 때의 동작 과정을 나타낸 흐름도이다. 8 is a flowchart illustrating an operation procedure when a data packet is received from a wireless CCN node according to an embodiment of the present invention.

단계 S200, S210, S211 : 무선 CCN 노드가 Data Packet을 수신하게 되면(S200), 먼저 IET를 확인하게 된다(S210). 만약, 수신한 Data Packek이 IET에 전송대기 중인 Interest Packet이 요청하는 콘텐츠에 해당한다면, 해당 Interest Packet은 전송할 이유가 없기 때문에 대기 중인 Interest Packet의 전송을 취소하게 된다(S211).Steps S200, S210, S211: When the wireless CCN node receives the data packet (S200), it first confirms the IET (S210). If the received Data Pack corresponds to the content requested by the Interest Packet waiting to be transmitted to the IET, the corresponding Interest Packet cancels the transmission of the Interest Packet that is waiting because there is no reason to transmit it (S211).

단계 S220, S221, S222 : IET를 체크한 후, 다음으로 DET를 체크하게 된다(S220). 만약, DET를 통하여 전송대기 중인 Data Packet과 동일한 Data Packet을 수신하였다면, 주변에 있는 무선 CCN 노드가 이미 같은 Data Packet을 포워드(Forward) 한 것이므로, 동일한 Data Packet을 포워드(Forward) 하는 것은 비효율적이기 때문에 대기 중인 Data Packet의 전송을 취소하고(S221), 수신한 Data Packet도 폐기하게 된다(S222).Steps S220, S221, and S222: The IET is checked, and then the DET is checked (S220). If the same data packet as the data packet waiting to be transmitted through the DET is received, since the neighboring CCN node has already forwarded the same data packet, it is inefficient to forward the same data packet The transmission of the waiting data packet is canceled (S221), and the received data packet is also discarded (S222).

단계 S230 : 또한, CS를 체크하여(S230), CS에 수신한 Data Packet과 동일한 콘텐츠가 존재하면 해당 Data Packet은 이미 전송된 콘텐츠이므로 해당 Data Packet을 폐기하게 된다(S222). Step S230: If the same content as the data packet received in the CS exists in the CS, the CS is checked (S230), and the corresponding data packet is discarded because the corresponding data packet is already transmitted (S222).

단계 S240, S250 : CS에 해당하는 콘텐츠가 없으면, PIT를 체크하여 이전에 수신한 콘텐츠를 요청받은 내역이 있는지 확인한 후(S240), PIT에 내역이 있다면 요청했던 콘텐츠이므로 수신한 Data Packet을 CS에 저장하고(S250), PIT에 내역이 없다면 수신한 Data Packet을 폐기하게 된다(S222). If there is no content corresponding to the CS, steps S240 and S250: If there is no content corresponding to the CS, the PIT is checked to check whether the previously received content is the requested content (S240) (S250). If there is no description in the PIT, the received data packet is discarded (S222).

단계 S260, S270, S280, S290, S300 : CS와 PIT를 확인한 후, 무선 CCN 노드는 Data Packet을 포워드(Forward) 하기 전에 Data Packet의 Hop 수를 확인하게 된다(S260). 만약, Hop 수가 0이 아니라면, MAC Adress List를 체크하여(S270), Hop 수를 감소시킨 후(S280)(S271), Defertime 동안 대기한 후(S290), 해당 Data Packet을 포워드(Forward) 하게 된다(S300).S260, S270, S280, S290, S300: After confirming the CS and the PIT, the wireless CCN node checks the hop count of the data packet before forwarding the data packet (S260). If the Hop count is not 0, the MAC address list is checked (S270) and the Hop count is decreased (S280) (S271). After waiting for Defer time (S290), the corresponding Data Packet is forwarded (S300).

상기 Hop 수를 감소시킬 때, Data Packet의 MAC Address List에 해당 무선 CCN 노드의 MAC Address가 있으면 Hop 수를 1만큼 감소시키고(S280), 없으면 Hop 수를 현재 Hop 수의 제곱근, 보다 바람직하게는 현재 Hop 수의 제곱근을 넘지 않는 최대 정수로 설정하게 된다(S271). 만약 Data Packet 내의 MAC Address List에 자신의 MAC Address가 있다면 해당 무선 CCN 노드는 최단 경로 선상의 노드임을 의미한다. 그러므로 잔여 Hop 수를 1만 감소시켜서 Data Packet이 평범하게 포워드(Forward) 되도록 한다. 반대로 MAC Address List에 자신의 MAC Address가 없다면 해당 무선 CCN 노드는 최단 경로 선상에 있지 않은 노드로서, 해당 노드가 Data Packet을 포워드(Forward) 하는 것은 Data Packet이 무분별하게 확산되는 것을 의미한다. 따라서 이 경우에는 잔여 Hop 수를 잔여 Hop 수의 제곱근 만큼 감소시켜서 Data Packet의 확산 범위를 지수적으로 감소시킴으로써 Data Packet이 무분별하게 확산되는 것을 방지하도록 한다.
If there is a MAC address of the corresponding wireless CCN node in the MAC address list of the data packet, the hop count is decreased by 1 (S280). If there is no MAC address, the Hop count is reduced to the square root of the current Hop count, The maximum integer not exceeding the square root of the Hop number is set (S271). If there is a MAC address in the MAC Address List in the data packet, the corresponding CCN node is the shortest path. Therefore, the number of remaining hopes is decreased by 1, so that the data packet is forwarded normally. On the other hand, if there is no MAC address in MAC Address List, the corresponding CCN node is not located on the shortest path. Forwarding of the data packet by that node implies that the data packet spreads indiscriminately. Therefore, in this case, the residual hop count is reduced by the square root of the remaining Hop count, exponentially decreasing the spread range of the data packet, thereby preventing the data packet from being indiscriminately spread.

이와 같이, 본 발명에서는 interest Packet을 포워드(Forward) 하는 무선 CCN 노드가 MAC Address List에 자신의 MAC Address를 추가하여 전송하고, interest Packet을 수신하는 콘텐츠 생성자는 interest Packet에 포함된 MAC Address List를 Data Packet에 추가하여 전송하며, Data Packet을 수신하여 포워드(Forward) 하는 무선 CCN 노드가 Data Packet의 MAC Address List를 참고하여 포워드(Forrward) 할 Data Packet의 잔여 Hop 수를 감소시켜 전송하도록 함으로써, Data Packet의 확산 범위를 감소시키게 된다.
As described above, in the present invention, a wireless CCN node for forwarding a interest packet adds its own MAC address to a MAC address list and transmits the MAC address to a content creator receiving a interest packet, The CCN node that receives and forwards the data packet reduces the remaining hop count of the data packet to be forwarded by referring to the MAC address list of the data packet, The diffusion range of the diffusion layer is reduced.

이러한 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되는 것은 아니며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구 범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
It is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and that various modifications and changes may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the appended claims. Of course, can be achieved.

CCN : Content-Centric Network
CS : Content Store
PIT : Pending Interest Table
FIB : Forwarding Information Base
IET : Interest Event Table
DET : Data Event Table
CCN: Content-Centric Network
CS: Content Store
PIT: Pending Interest Table
FIB: Forwarding Information Base
IET: Interest Event Table
DET: Data Event Table

Claims (6)

무선 CCN(Content-Centric Network) 통신에서 전송되는 Data Packet의 무분별한 확산을 방지하기 위한 방법으로서,
(a) 콘텐츠 소비자(Consumer)가 전송하는 Interest Packet을 수신하는 무선 CCN 노드가 Interest Packet에 포함된 MAC Address List에 자신의 MAC Address를 추가하여 다른 무선 CCN 노드로 포워드(Forward) 하는 단계와;
(b) 상기 Interest Packet을 수신하는 콘텐츠 생성자(Publisher)가 Interest Packet에 포함된 MAC Address List를 Data Packet에 추가하여 전송하는 단계와;
(c) 상기 Data Packet을 수신하는 무선 CCN 노드가 Data Packet의 MAC Address List를 확인하여, 포워드(Forward) 될 Data Packet의 잔여 Hop 수(Count)를 감소시켜 전송하는 단계;를 포함하여 이루어지되,
상기 콘텐츠 소비자(Consumer)가 전송하는 Interest Packet에는 해당 Interest Packet을 포워드(Forward) 하는 무선 CCN 노드의 MAC Address가 나열되는 MAC Address List 필드가 구비되어, 상기 콘텐츠 생성자(Publisher)가 수신하는 Interest Packet의 MAC Address List에는 해당 Interest Packet의 포워드(Forward)에 참여한 모든 무선 CCN 노드들의 MAC Address 정보가 나열되어 있는 것을 특징으로 하는 Data Packet 확산 범위 감소 방법.
A method for preventing indiscriminate spreading of a data packet transmitted in a wireless CCN (Content-Centric Network) communication,
(a) a wireless CCN node receiving an Interest Packet transmitted by a Consumer adds its MAC Address to a MAC Address List included in an Interest Packet and forwards the packet to another Wireless CCN Node;
(b) a content creator receiving the Interest Packet adds a MAC Address List included in the Interest Packet to the data packet and transmits the packet;
(c) a step in which the wireless CCN node receiving the data packet checks the MAC address list of the data packet to reduce the remaining hop count of the data packet to be forwarded,
The interest packet transmitted by the content consumer includes a MAC address list field in which a MAC address of a wireless CCN node for forwarding a corresponding interest packet is listed. The MAC address list field of the Interest Packet received by the content creator Wherein the MAC Address List lists MAC address information of all the wireless CCN nodes participating in the Forward of the corresponding Interest Packet.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 콘텐츠 생성자(Publisher)가 전송하는 Data Packet에는
수신한 Interest Packet의 MAC Address List가 복사된 MAC Address List 필드와,
상기 MAC Address List에 포함된 MAC Address 개수보다 큰 Hop 수가 설정되는 Hop Count 필드가 구비되는 것을 특징으로 하는 Data Packet 확산 범위 감소 방법.
The method according to claim 1,
The data packet transmitted by the content producer includes
A MAC Address List field in which the MAC address list of the received Interest Packet is copied,
And a hop count field in which a hop count larger than a MAC address count included in the MAC address list is set.
제 3항에 있어서,
상기 Data Packet을 수신하는 무선 CCN 노드는,
상기 Data Packet의 MAC Address List에 자신의 MAC Address가 존재하는 경우, 잔여 Hop 수를 1만큼 감소시켜 다른 무선 CCN 노드로 포워드(Forward) 하는 것을 특징으로 하는 Data Packet 확산 범위 감소 방법.
The method of claim 3,
The wireless CCN node receiving the data packet,
If there is a MAC address of the MAC address in the MAC address list of the data packet, reducing the remaining hop count by one and forwards the packet to another wireless CCN node.
제 3항에 있어서,
상기 Data Packet을 수신하는 무선 CCN 노드는,
상기 Data Packet의 MAC Address List에 자신의 MAC Address가 존재하지 않는 경우, 잔여 Hop 수를 수신된 잔여 Hop 수의 제곱근만큼 감소시켜 다른 무선 CCN 노드로 포워드(Forward) 하는 것을 특징으로 하는 Data Packet 확산 범위 감소 방법.
The method of claim 3,
The wireless CCN node receiving the data packet,
If the MAC address of the data packet does not exist in the MAC address list of the data packet, the remaining Hop count is reduced by the square root of the received Hop count and forwarded to another wireless CCN node. Reduction method.
제 5항에 있어서,
상기 Data Packet의 MAC Address List에 자신의 MAC Address가 존재하지 않는 경우 감소되는 잔여 Hop 수는 수신된 잔여 Hop 수의 제곱근을 넘지 않는 최대 정수로 설정되는 것을 특징으로 하는 Data Packet 확산 범위 감소 방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the remaining Hop count is set to a maximum integer that does not exceed the square root of the remaining Hop count when the MAC address of the Data Packet does not include its own MAC address.
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