KR101639041B1 - 완전 분산형 무선 네트워크 - Google Patents

완전 분산형 무선 네트워크 Download PDF

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허준범
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    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
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Abstract

라우팅 테이블을 이용하여 멀티 캐스팅 그룹을 관리하는 무선 네트워크가 개시된다. 멀티 캐스팅 그룹에 포함된 관리 노드는 가입 노드로부터 가입 요청 메시지를 수신하고, 라우팅 테이블에서 일부 멤버 노드를 삭제하고, 가입 노드를 멀티 캐스팅 그룹에 가입시킨다.

Description

완전 분산형 무선 네트워크{FULLY DISTRIBUTED WIRELESS NETWORK}
하기의 실시예들은 무선 네트워크에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 무선 네트워크에 포함된 무선 노드들의 라우팅 테이블을 관리하는 기술에 관한 것이다.
셀룰러 이동통신 기술은 기지국과 같은 인프라를 이용하여 무선 디바이스에게 통신 서비스를 제공하는 기술이다. 그러나, 무선 디바이스들이 서로를 인지하고, 무선 디바이스들이 서로 직접 데이터를 전송함으로써, 기지국과 같은 인프라 없이 통신 서비스를 이용하는 기술에 대한 수요가 능가하고 있다.
이러한 기술을 이용하는 경우에도, 동일한 관심사의 무선 디바이스들을 묶어 멀티캐스트 그룹으로 생성하고, 멀티캐스트 그룹에 포함된 무선 디바이스들로 데이터를 전송하는 멀티캐스트 서비스는 필요하다.
셀룰러 이동통신과 같이 인프라가 있는 통신 서비스의 경우, 기지국과 같은 인프라에서 멀티캐스트 그룹을 관리할 수 있다. 그러나, 인프라 없는 통신 서비스의 경우, 어떤 방법으로 멀티캐스트 그룹을 생성, 관리할 것인지 불명확하였다.
하기 실시예들은 라우팅 테이블의 크기가 제한된 경우에도 멀티 캐스팅 그룹에 새로운 통신 노드를 가입시키는 것을 목적으로 한다.
하기 실시예들은 라우팅 테이블의 크기가 작은 통신 노드들을 이용하여 무선 네트워크를 운영하는 것을 목적으로 한다.
예시적 실시예에 따르면, 라우팅 테이블을 이용하여 멀티 캐스팅 그룹을 관리하는 관리 노드에 있어서, 가입 노드로부터 상기 멀티 캐스팅 그룹에 대한 가입 요청 프레임을 수신하는 수신부, 상기 가입 노드를 상기 라우팅 테이블에 추가할 수 없는 경우에, 상기 라우팅 테이블에 포함된 상기 멀티 캐스팅 그룹의 멤버 노드들 중에서 적어도 하나의 삭제 노드를 선택하고, 상기 선택된 삭제 노드를 상기 라우팅 테이블에서 삭제하고, 상기 가입 노드를 상기 라우팅 테이블에 추가하는 라우팅 테이블 관리부 및 상기 삭제 노드로 분산 요청 프레임을 전송하는 전송부를 포함하고, 상기 분산 요청 프레임은 상기 삭제 노드에서의 라우팅 테이블에서 상기 관리 노드를 삭제하기 위하여 이용되는 관리 노드가 제공된다.
여기서, 상기 라우팅 테이블 관리부는 상기 멤버 노드들이 상기 라우팅 테이블에 추가된 시점을 고려하여 상기 삭제 노드를 선택할 수 있다.
그리고, 상기 가입 요청 프레임에 응답하여 응답 프레임을 상기 가입 노드로 전송하는 전송부를 더 포함하고, 상기 응답 프레임은 상기 가입 노드가 상기 멀티 캐스팅 그룹에 가입하기 위하여 이용될 수 있다.
또한, 상기 수신부는 상기 삭제 노드로부터 전송된 가입 요청 프레임을 무시할 수 있다.
여기서, 상기 수신부는 타이머를 설정하고, 상기 타이머가 만료되기 전에는 상기 가입 요청 프레임을 무시할 수 있다.
또 다른 예시적 실시예에 따르면, 멀티 캐스팅 그룹에 가입을 시도하는 가입 노드에 있어서, 상기 멀티 캐스팅 그룹에 포함된 관리 노드로 가입 요청 프레임을 전송하는 전송부를 포함하고, 상기 가입 요청 프레임은 상기 관리 노드의 라우팅 테이블에 포함된 멤버 노드들 중에서 선택된 적어도 하나 이상의 삭제 노드를 상기 라우팅 테이블에서 삭제하고, 상기 가입 노드를 상기 라우팅 테이블에 추가하기 위하여 이용되는 가입 노드가 제공된다.
여기서, 상기 삭제 노드는 상기 멤버 노드들이 상기 라우팅 테이블에 추가된 시점을 고려하여 선택될 수 있다.
그리고, 상기 가입 요청 프레임에 응답하여 상기 관리 노드로부터 응답 프레임을 수신하는 수신부 및 상기 응답 프레임을 사용하여 상기 멀티 캐스팅 그룹에 가입하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 응답 프레임을 이용하여 상기 관리 노드를 상기 가입 노드의 라우팅 테이블에 추가할 수 있다.
또 다른 예시적 실시예에 따르면, 멀티 캐스팅 그룹을 관리하는 관리 노드로부터 분산 요청 프레임을 수신하는 수신부, 상기 분산 요청 프레임에 응답하여 라우팅 테이블에서 상기 관리 노드를 삭제하는 제어부 및 상기 라우팅 테이블에 포함된 라우팅 노드로 가입 요청 프레임을 전송하는 전송부를 포함하는 멤버 노드가 제공된다.
여기서, 상기 분산 요청 프레임은 상기 멀티 캐스팅 그룹에 가입하려는 가입 노드로부터 상기 관리 노드로 전송된 제2 가입 요청 프레임에 응답하여 전송될 수 있다.
그리고, 상기 수신부는 상기 가입 요청 프레임에 응답하여 상기 라우팅 노드로부터 응답 프레임을 수신하고, 상기 제어부는 상기 응답 프레임을 이용하여 상기 멀티 캐스팅 그룹에 재가입하는 할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 응답 프레임을 이용하여 상기 라우팅 노드를 상기 라우팅 테이블에 추가할 수 있다.
여기서, 상기 전송부는 상기 라우팅 노드를 경유하여 상기 관리 노드로 데이터를 전송할 수 있다.
하기 실시예들에 따르면, 라우팅 테이블의 크기가 제한된 경우에도 멀티 캐스팅 그룹에 새로운 통신 노드를 가입시킬 수 있다.
하기 실시예들에 따르면, 라우팅 테이블의 크기가 작은 통신 노드들을 이용하여 무선 네트워크를 운영할 수 있다.
도 1 내지 도 4는 가입 노드가 멀티 캐스팅 그룹에 가입하는 실시예를 설명한 도면이다.
도 5는 예시적 실시예에 따른 관리 노드의 구조를 도시한 블록도이다.
도 6은 예시적 실시예에 따른 가입 노드의 구조를 도시한 블록도이다.
도 7은 예시적 실시예에 따른 삭제 노드의 구조를 도시한 블록도이다.
이하, 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 가입 노드가 멀티 캐스팅 그룹에 가입하는 실시예를 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 무선 네트워크는 복수의 통신 노드들(110, 120, 130, 140, 150, 160) 만으로 구성된다. 각 통신 노드들(110, 120, 130, 140, 150, 160)은 멀티 캐스팅 그룹을 구성할 수 있다. 멀티 캐스팅 그룹은 동일한 데이터를 수신, 전송하거나, 특정한 서비스를 공동으로 이용하는 통신 노드들의 집합이다. 멀티 캐스팅 그룹에 포함된 특정한 통신 노드(110)는 멀티 캐스팅 그룹에 포함된 다른 통신 노드들(120, 130, 140, 150, 160)로 데이터를 멀티 캐스팅할 수 있다.
각 통신 노드들(110, 120, 130, 140, 150, 160) 은 서로 이웃한 통신 노드들(110, 120, 130, 140, 150, 160)간에만 직접적인 데이터 전송이 가능하다. 즉, 서로 이웃하지 않은 통신 노드 B(120)와 통신 노드 F(160)는 직접적인 데이터 전송이 불가능하다.
여기서, 서로 이웃한 통신 노드들(예를 들면 통신 노드 A(110)와 통신 노드 D(140))에 대하여 1-홉 거리만큼 떨어진 디바이스들이라 한다. 또한, 통신 노드 A(110)와 통신 노드 D(140)간의 거리가 1-홉이라고 할 수 있다. 따라서, 도 1에 도시된 통신 노드들(110, 120, 130, 140, 150, 160)은 1홉 거리만큼 떨어진 다른 통신 노드로는 직접 데이터를 전송할 수 있으며, 2홉 이상의 거리만큼 떨어진 다른 통신 노드로는 직접 데이터를 전송할 수 없다.
2홉 이상의 거리만큼 떨어진 다른 통신 노드로 데이터를 전송하기 위해서는 또 다른 통신 노드를 경유해야 한다. 통신 노드 F(160)가 통신 노드 B(120) 로 데이터를 전송하기 위해서, 통신 노드 F(160)는 통신 노드 A(110)로 데이터를 전송하고, 통신 노드 A(110)는 수신한 데이터를 통신 노드 B(120)로 포워딩 할 수 있다.
따라서, 멀티 캐스팅 그룹에 포함된 통신 노드들(110, 120, 130, 140, 150, 160)이 서로 데이터를 전송하기 위해서는 각 통신 노드들(110, 120, 130, 140, 150, 160)의 이웃한 통신 노드들에 대한 정보를 생성, 보유, 관리해야 한다.
일측에 따르면, 각 통신 노드들(110, 120, 130, 140, 150, 160)은 이웃한 통신 노드들에 대한 정보를 라우팅 테이블의 형태로 생성, 보유, 관리할 수 있다. 라우팅 테이블은 자신과 이웃한 통신 노드의 목록, 특정 통신 노드로 데이터를 전송하기 위하여 사용되는 자신과 이웃한 통신 노드에 대한 정보 등을 포함할 수 있다.
멀티 캐스팅 그룹에 포함된 통신 노드들(110, 120, 130, 140, 150, 160)을 멤버 노드라 할 수 있다. 각 통신 노드들(110, 120, 130, 140, 150, 160)이 이동하거나, 전원 상태에 따라서 새로운 통신 노드가 멀티 캐스팅 그룹에 가입하거나, 멤버 노드가 멀티 캐스팅 그룹에서 이탈할 수 있다. 따라서, 멀티 캐스팅 그룹의 멤버 노드에 변경이 생길 때마다 멤버 노드들의 리스트가 업데이트되어야 한다. 또한, 멤버 노드들에 대한 정보를 포함하는 라우팅 테이블도 업데이트되어야 한다.
도 1에서, 멀티 캐스팅 그룹은 통신 노드(110, 120, 130, 140, 150)을 멤버 노드로 할 수 있다. 이 경우에, 통신 노드 F(160)는 멀티 캐스팅 그룹에 가입을 시도할 수 있다. 이하, 멀티 캐스팅 그룹에 가입을 시도하는 통신 노드 F(160)를 가입 노드라고 한다. 또한, 이미 멀티 캐스팅 그룹에 가입이 되어 있으며, 가입 노드 F(160)로부터 가입 요청을 수신하는 통신 노드 A(110)를 관리 노드라고 한다.
가입 노드 F(160)는 멀티 캐스팅 그룹에 가입하기 위하여 가입 요청 프레임을 관리 노드 A(110)로 전송한다. 일측에 따르면, 802.15.8 표준에서의 광고 명령 프레임(ACF: Advertisement Command Frame)이 가입 요청 프레임으로 사용될 수 있다.
도 1에서는 가입 노드 F(160)가 가입 요청 프레임을 관리 노드 A(110)로 직접 전송하는 실시예가 도시되었으나, 다른 실시예에 따르면 가입 요청 프레임은 멀티 캐스팅 그룹에 포함되지 않은 다른 통신 노드를 경유하여 관리 노드 A(110)로 전송될 수 있다. 이 경우, 가입 요청 프레임은 가입 노드 F(110)로부터 K-홉 거리의 관리 노드 A(110)까지만 전송되도록 설정될 수 있다. 만약, K-홉 거리 내에 멀티 캐스팅 그룹이 존재하지 않으면, 가입 노드(160)는 멀티 캐스팅 그룹에 참가할 수 없다.
관리 노드 A(110)는 멀티 캐스팅 그룹에 포함된 다른 멤버 노드(120, 130, 140, 150)들에 대한 정보를 모두 관리해야 한다. 따라서, 관리 노드 A(110)의 라우팅 테이블은 다른 멤버 노드(120, 130, 140, 150)들에 대한 정보를 포함한다.
가입 노드 F(160)가 가입 요청 프레임을 전송한 경우, 가입 노드 F(160)의 가입 절차가 완료되기 위해서는 가입 노드 F(160)에 대한 정보가 관리 노드 A(110)의 라우팅 테이블에 추가되어야 한다.
일측에 따르면, 관리 노드 A(110)의 라우팅 테이블은 그 크기가 제한될 수 있다. 따라서, 관리 노드 A(110)의 라우팅 테이블에 포함되는 멤버 노드(120, 130, 140, 150)의 개수도 제한될 수 있다. 이 경우에, 가입 노드 F(160)에 대한 정보가 관리 노드 A(110)의 라우팅 테이블에 추가되지 못할 수 있다.
일측에 따르면, 관리 노드 A(110)는 라우팅 테이블에서 기존 멤버 노드들(120, 130, 140, 150) 중에서 적어도 하나의 삭제 노드를 선택할 수 있다. 일측에 따르면, 관리 노드 A(110)는 라우팅 테이블에서 임의로 삭제 노드를 선택하거나, 각 멤버 노드들(120, 130, 140, 150)이 라우팅 테이블에 추가된 시점을 고려하여 삭제 노드를 선택할 수 있다. 예를 들어, 관리 노드 A(110)는 라우팅 테이블에 추가된 시점이 가장 오래된 멤버 노드를 삭제 노드로 선택할 수 있다. 또는 관리 노드 A(110)는 라우팅 테이블에 추가된 시점이 가장 빠른 멤버 노드를 삭제 노드로 선택할 수 있다.
관리 노드 A(110)는 라우팅 테이블에서 삭제 노드 B(120)를 삭제한다. 또한, 관리 노드 A(110)는 삭제 노드 B(120)로 분산 요청 프레임을 전송한다. 분산 요청 프레임은 관리 노드 A(110)의 라우팅 테이블에서 삭제 노드 B(120)가 삭제되었음을 알려주는 프레임이다. 일측에 따르면, 802.15.8 표준에서의 멀티 캐스팅 그룹 알림 프레임(MGNF: Multicast Group Notification Frame)이 분산 요청 프레임으로 사용될 수 있다.
도 2는 관리 노드가 삭제 노드를 삭제한 실시예를 도시한 도면이다.
도 2에서의 각 통신 노드들(210, 220, 230, 240, 250, 260)은 도 1에서의 각 통신 노드들(110, 120, 130, 140, 150, 160)에 대응된다.
관리 노드 A(210)는 삭제 노드 B(220)를 라우팅 테이블에서 삭제한다. 따라서, 관리 노드 A(210)와 삭제 노드 B(220)간의 연결이 해제된다.
삭제 노드 B(220)는 관리 노드 A(210)로부터 분산 요청 프레임을 수신하고, 삭제 노드 B(220)와 관리 노드 A(210)간의 연결이 해제되었음을 알 수 있다. 일측에 따르면, 삭제 노드 B(220)는 삭제 노드 B(220)의 라우팅 테이블에서 관리 노드 A(210)에 대한 정보를 삭제할 수 있다.
관리 노드 A(210)는 가입 노드 F(260)로부터 가입 요청 메시지를 수신하고, 가입 요청 메시지에 응답하여 응답 프레임을 가입 노드 F(260)로 전송한다. 응답 프레임은 가입 노드 F(260)가 멀티 캐스팅 그룹에 가입하기 위하여 필요한 정보를 포함하는 프레임으로서, 802.15.8 표준에서의 광고 응답 명령 프레임(ARCF: Advertisement Reply Command Frame)이 응답 프레임으로 사용될 수 있다.
가입 노드 F(260)는 응답 프레임을 이용하여 멀티 캐스팅 그룹에 가입한다. 관리 노드 A(210)는 라우팅 테이블에 가입 노드 F(260)에 대한 정보를 추가한다. 삭제 노드(220)에 대한 정보가 라우팅 테이블에서 삭제되었으므로, 라우팅 테이블의 크기가 제한되는 경우에도 관리 노드 A(210)는 가입 노드 F(260)에 대한 정보를 추가할 수 있다.
도 3은 삭제 노드가 멀티 캐스팅 그룹에 재가입하기 위하여 가입 요청 프레임을 전송하는 실시예를 도시한 도면이다.
도 3에서의 각 통신 노드들(310, 320, 330, 340, 350, 360)은 도 1 내지 도 2에서의 각 통신 노드들에 대응된다.
도 2에서, 삭제 노드 B(320)와 관리 노드 A(310)간의 연결이 해제된다. 또한, 관리 노드 A(310)의 라우팅 테이블에서 삭제 노드 B(220)에 대한 정보가 삭제되고, 삭제 노드 B(320)의 라우팅 테이블에서 관리 노드 A(310)에 대한 정보가 삭제된다.
삭제 노드 B(320)는 멀티 태스킹 그룹에 재가입하여 멀티 태스킹 그룹에 포함된 다른 멤버 노드들(310, 330, 340, 350)과 데이터를 송수신 하거나, 특정 서비스를 제공받기 원할 수 있다.
따라서, 삭제 노드 B(320)는 멀티 태스킹 그룹에 재가입하기 위하여 가입 요청 프레임을 1-홉 거리에 위치한 관리 노드 A(310) 및 멤버 노드 C(330)로 전송할 수 있다.
일측에 따르면, 관리 노드 A(310)는 멀티 태스킹 그룹에서 삭제된 삭제 노드 B(320)로부터의 가입 요청 프레임은 무시할 수 있다. 반면 멤버 노드 C(330)는 삭제 노드 B(320)로부터의 가입 요청 프레임을 수신하여 삭제 노드 B(320)를 멀티 태스킹 그룹에 가입시킬 수 있다.
일측에 따르면, 관리 노드 A(310)는 삭제 노드 B(320)를 라우팅 테이블에서 삭제하고, 타이머를 설정할 수 있다. 관리 노드 A(310)는 타이머가 만료되기 전까지는 삭제 노드 B(320)로부터 수신되는 가입 요청 프레임은 무시할 수 있다. 만약 타이머가 만료된다면, 관리 노드 A(310)는 삭제 노드 B(320) 로부터 수신된 가입 요청 프레임을 수신하여 삭제 노드 B(320)를 멀티 캐스팅 그룹에 가입시킬 수 있다.
타이머를 이용하면, 라우팅 테이블에서 삭제된 삭제 노드 B(320)는 일정 시간 동안 관리 노드 A(310)에 연결할 수 없다. 따라서, 관리 노드 A(310)는 가입 노드 F(360)를 멀티 캐스팅 그룹에 가입시킬 수 있고, 삭제 노드 B(320)는 다른 멤버 노드C(340)를 통해 멀티 캐스팅 그룹에 재가입할 수 있다.
만약 삭제 노드 B(320)가 다른 멤버 노드 C(340)를 통해 멀티 캐스팅 그룹에 재가입하지 못한 경우, 삭제 노드 B(320)는 타이머 만료 이후에 관리 노드 A(310)를 통해 멀티 캐스팅 그룹에 재가입할 수 있다. 삭제 노드 B(320)주위에 다른 멤버 노드 C(340)가 위치하지 않는 경우, 가입 노드 F(360)와 삭제 노드 B(320)는 서로 교대하여 관리 노드 A(310)를 통해 멀티 캐스팅 그룹에 가입할 수 있다.
도 4는 삭제 노드가 멀티 캐스팅 그룹에 재가입한 것을 도시한 도면이다.
도 3에서의 각 통신 노드들(410, 420, 430, 440, 450, 460)은 도 1 내지 도 3에서의 각 통신 노드들에 대응된다.
일측에 따르면, 멤버 노드 C(430)는 삭제 노드 B(420)가 전송한 가입 요청 프레임을 수신하고, 수신된 가입 요청 프레임에 응답하여 응답 프레임을 삭제 노드 B(420)로 전송할 수 있다.
삭제 노드 B(420)는 멤버 노드 C(430)와 연결하고, 멤버 노드 C(430)를 이용하여 멀티 캐스팅 그룹에 재가입할 수 있다. 삭제 노드 B(420)와 멤버 노드 C(430)와 연결되었으므로, 삭제 노드 B(420)가 관리 노드 A(410)로 데이터를 전송하는 경우, 삭제 노드 B(420)는 멤버 노드 C(430)로 데이터를 전송하고, 멤버 노드 C(430)는 수신된 데이터를 관리 노드 A(410)로 포워딩할 수 있다.
삭제 노드 B(420)가 멀티 캐스팅 그룹에 재가입하고, 데이터 전송 경로가 관리 노드 A(410)-멤버 노드 C(430)-삭제 노드 B(420)로 새롭게 형성되었으므로, 이를 반영하여 각 멤버 노드들(410, 420, 430, 440, 450, 460)의 라우팅 테이블이 업데이트될 수 있다.
도 5는 예시적 실시예에 따른 관리 노드의 구조를 도시한 블록도이다.
예시적 실시예에 따른 관리 노드(500)는 수신부(510), 라우팅 테이블 관리부(520) 및 전송부(530)를 포함한다.
수신부(510)는 가입 노드로부터 멀티 캐스팅 그룹에 대한 가입 요청 프레임을 수신한다. 가입 요청 프레임은 가입 노드가 멀티 캐스팅 그룹에 가입하겠다는 의사를 표시하는 프레임으로서, 802.15.8 표준에서의 광고 명령 프레임(ACF: Advertisement Command Frame)이 가입 요청 프레임으로 사용될 수 있다.
라우팅 테이블 관리부(520)는 가입 노드에 대한 정보를 라우팅 테이블에 추가할 수 있는지 여부를 판단한다. 만약 가입 노드에 대한 정보를 라우팅 테이블에 추가할 수 있으면, 라우팅 테이블 관리부(520)는 가입 노드에 대한 정보를 라우팅 테이블에 추가하고, 가입 노드를 멀티 캐스팅 그룹에 포함시킨다.
만약 라우팅 테이블의 크기가 제한되어 가입 노드에 대한 정보를 라우팅 테이블에 추가할 수 없으면, 라우팅 테이블 관리부(520)는 라우팅 테이블에 포함된 멀티 캐스팅 그룹의 멤버 노드들 중에서 적어도 하나의 삭제 노드를 선택한다. 여기서, 라우팅 테이블 관리부(520)는 멤버 노드들이 라우팅 테이블에 추가된 시점을 고려하여 삭제 노드를 선택할 수 있다. 예를 들어, 라우팅 테이블 관리부(520)는 라우팅 테이블에 추가된 시점이 가장 오래된 멤버 노드를 삭제 노드로 선택할 수 있다. 또는 라우팅 테이블 관리부(520)는 라우팅 테이블에 추가된 시점이 가장 빠른 멤버 노드를 삭제 노드로 선택할 수 있다.
라우팅 테이블 관리부(520)는 선택된 삭제 노드를 라우팅 테이블에서 삭제한다. 전송부(530)는 가입 요청 프레임에 응답하여 응답 프레임을 가입 노드로 전송할 수 있다. 응답 프레임은 가입 노드가 멀티 캐스팅 그룹에 가입하기 위하여 필요한 정보를 포함하는 프레임으로서, 802.15.8 표준에서의 광고 응답 명령 프레임(ARCF: Advertisement Reply Command Frame)이 응답 프레임으로 사용될 수 있다.
가입 노드는 응답 프레임을 이용하여 멀티 캐스팅 그룹에 가입할 수 있다. 이 경우에, 라우팅 테이블 관리부(520)는 가입 노드를 라우팅 테이블에 추가할 수 있다.
전송부(530)는 삭제 노드로 분산 요청 프레임을 전송한다. 분산 요청 프레임 관리 노드의 라우팅 테이블에서 삭제 노드가 삭제되었음을 알려주는 프레임이다. 일측에 따르면, 802.15.8 표준에서의 멀티 캐스팅 그룹 알림 프레임(MGNF: Multicast Group Notification Frame)이 분산 요청 프레임으로 사용될 수 있다.
삭제 노드는 분산 요청 프레임을 수신하고, 삭제 노드가 라우팅 테이블에서 삭제된 것으로 판단할 수 있다. 삭제 노드는 삭제 노드의 라우팅 테이블에서 관리 노드를 삭제할 수 있다.
삭제 노드는 특정 서비스를 계속 이용하거나, 멀티 캐스팅 그룹에 포함된 멤버 노드들과 데이터를 송수신 하기 위하여 멀티 캐스팅 그룹에 재가입할 수 있다. 삭제 노드는 멀티 캐스팅 그룹에 재가입 하기 위하여 가입 요청 프레임을 1-홉 거리에 위치한 멤버 노드들로 전송할 수 있다.
수신부(510)는 삭제 노드로부터 수신된 가입 요청 프레임을 수신할 수 있다.
일측에 따르면, 라우팅 테이블 관리부(520)가 삭제 노드를 라우팅 테이블에서 삭제한 경우, 수신부(510)는 타이머를 설정할 수 있다. 타이머가 유지되는 동안 삭제 노드로부터 가입 요청 프레임을 수신한 경우에, 수신부(510)는 삭제 노드로부터의 가입 요청 프레임을 무시할 수 있다. 만약 타이머가 만료된 이후 삭제 노드로부터 가입 요청 프레임이 수신되면, 수신부(510)는 가입 요청 프레임을 수신하고, 삭제 노드를 다시 멀티 캐스팅 그룹에 포함시킬 수 있다.
도 6은 예시적 실시예에 따른 가입 노드의 구조를 도시한 블록도이다.
예시적 실시예에 따른 가입 노드(600)는 전송부(610). 제어부(620) 및 수신부(630)를 포함한다.
전송부(610)는 멀티 캐스팅 그룹에 포함된 관리 노드로 가입 요청 프레임을 전송한다. 가입 요청 프레임은 가입 노드가 멀티 캐스팅 그룹에 가입하겠다는 의사를 표시하는 프레임으로서, 802.15.8 표준에서의 광고 명령 프레임(ACF: Advertisement Command Frame)이 가입 요청 프레임으로 사용될 수 있다.
일측에 따르면, 가입 요청 프레임은 관리 노드의 라우팅 테이블에 포함된 멤버 노드들 중에서 선택된 적어도 하나 이상의 삭제 노드를 라우팅 테이블에서 삭제하기 위하여 사용될 수 있다. 이 경우, 가입 노드(600)는 멀티 캐스팅 그룹에 포함되고, 라우팅 테이블에 추가될 수 있다.
일측에 따르면, 삭제 노드는 멀티 캐스팅 그룹의 각 멤버 노드들이 라우팅 테이블에 추가된 시점을 고려하여 선택될 수 있다.
관리 노드는 가입 요청 프레임을 수신하고, 가입 요청 프레임에 응답하여 응답 프레임을 가입 노드로 전송할 수 있다.
수신부(630)는 가입 요청 프레임에 응답하여 관리 노드로부터 응답 프레임을 수신할 수 있다. 응답 프레임은 가입 노드가 멀티 캐스팅 그룹에 가입하기 위하여 필요한 정보를 포함하는 프레임으로서, 802.15.8 표준에서의 광고 응답 명령 프레임(ARCF: Advertisement Reply Command Frame)이 응답 프레임으로 사용될 수 있다.
제어부(620)는 응답 프레임을 사용하여 멀티 캐스팅 그룹에 가입한다. 멀티 캐스팅 그룹에 가입되면, 제어부(620)는 관리 노드를 가입 노드의 라우팅 테이블에 추가시킬 수 있다.
도 7은 예시적 실시예에 따른 삭제 노드의 구조를 도시한 블록도이다.
예시적 실시예에 따른 삭제 노드(700)는 수신부(710), 제어부(720) 및 전송부(730)를 포함한다.
삭제 노드(700)에 대한 정보는 관리 노드의 라우팅 테이블에 저장된다. 관리 노드가 가입 노드로부터 가입 요청 프레임을 수신하면, 관리 노드는 라우팅 테이블에 저장된 멤버 노드들 중에서 삭제 노드(700)를 선택할 수 있다.
관리 노드는 선택된 삭제 노드(700)로 분산 요청 프레임을 전송한다. 삭제 노드(700)의 수신부(710)는 관리 노드로부터 분산 요청 프레임을 수신한다. 분산 요청 프레임은 관리 노드의 라우팅 테이블에서 삭제 노드(700)가 삭제되었음을 알려주는 프레임이다. 일측에 따르면, 802.15.8 표준에서의 멀티 캐스팅 그룹 알림 프레임(MGNF: Multicast Group Notification Frame)이 분산 요청 프레임으로 사용될 수 있다.
제어부(720)는 분산 요청 프레임에 응답하여 삭제 노드(700)의 라우팅 테이블에서 관리 노드를 삭제한다.
전송부(730)는 멀티 캐스팅 그룹에 재가입하기 위하여 가입 요청 프레임을 전송할 수 있다. 전송된 가입 요청 프레임은 라우팅 테이블에 포함된 라우팅 노드로 전송될 수 있다. 라우팅 노드는 삭제 노드(700)로부터 1-홉 거리에 위치한 멤버 노드이다.
일측에 따르면, 라우팅 노드는 가입 요청 프레임에 응답하여 삭제 노드(700)로 응답 프레임을 전송할 수 있다. 삭제 노드(700)의 수신부(710)는 라우팅 노드로부터 응답 프레임을 수신할 수 있다. 제어부(720)는 응답 프레임을 이용하여 멀티 캐스팅 그룹에 재가입할 수 있다.
또한 삭제 노드(700)-라우팅 노드-관리 노드로 연결되는 데이터 전송 경로가 생성된다. 이 경우에, 제어부(720)는 라우팅 노드를 라우팅 테이블에 추가하고, 삭제 노드(700)-라우팅 노드-관리 노드로 연결되는 데이터 전송 경로를 라우팅 테이블에 추가할 수 있다.
전송부(730)는 삭제 노드(700)-라우팅 노드-관리 노드로 연결되는 데이터 전송 경로를 이용하여 관리 노드로 데이터를 전송할 수 있다. 이 경우에, 전송부(730)는 라우팅 노드로 데이터를 전송하고, 전송된 데이터는 라우팅 노드로부터 관리 노드로 포워딩된다. 즉, 전송부(730)가 전송한 데이터는 라우팅 노드를 경유하여 관리 데이터로 전송될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 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 실시예를 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 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 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
110: 관리 노드
120, 130, 140, 150: 멤버 노드
160: 가입 노드

Claims (14)

  1. 라우팅 테이블을 이용하여 멀티 캐스팅 그룹을 관리하는 관리 노드에 있어서,
    가입 노드로부터 상기 멀티 캐스팅 그룹에 대한 가입 요청 프레임을 수신하는 수신부;
    상기 가입 노드를 상기 라우팅 테이블에 추가할 수 없는 경우에, 상기 라우팅 테이블에 포함된 상기 멀티 캐스팅 그룹의 멤버 노드들 중에서 적어도 하나의 삭제 노드를 선택하고, 상기 선택된 삭제 노드를 상기 라우팅 테이블에서 삭제하고, 상기 가입 노드를 상기 라우팅 테이블에 추가하는 라우팅 테이블 관리부; 및
    상기 삭제 노드로 분산 요청 프레임을 전송하는 전송부;
    를 포함하고,
    상기 분산 요청 프레임은 상기 삭제 노드에서의 라우팅 테이블에서 상기 관리 노드를 삭제하기 위하여 이용되는 관리 노드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 라우팅 테이블 관리부는 상기 멤버 노드들이 상기 라우팅 테이블에 추가된 시점을 고려하여 상기 삭제 노드를 선택하는 관리 노드.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가입 요청 프레임에 응답하여 응답 프레임을 상기 가입 노드로 전송하는 전송부
    를 더 포함하고,
    상기 응답 프레임은 상기 가입 노드가 상기 멀티 캐스팅 그룹에 가입하기 위하여 이용되는 관리 노드.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 수신부는 상기 삭제 노드로부터 전송된 가입 요청 프레임을 무시하는 관리 노드.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 수신부는 타이머를 설정하고, 상기 타이머가 만료되기 전에는 상기 삭제 노드로부터 전송된 가입 요청 프레임을 무시하는 관리 노드.
  6. 멀티 캐스팅 그룹에 가입을 시도하는 가입 노드에 있어서,
    상기 멀티 캐스팅 그룹에 포함된 관리 노드로 가입 요청 프레임을 전송하는 전송부
    를 포함하고,
    상기 가입 요청 프레임은 상기 관리 노드의 라우팅 테이블에 포함된 멤버 노드들 중에서 선택된 적어도 하나 이상의 삭제 노드를 상기 라우팅 테이블에서 삭제하고, 상기 가입 노드를 상기 라우팅 테이블에 추가하기 위하여 이용되는 가입 노드.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 삭제 노드는 상기 멤버 노드들이 상기 라우팅 테이블에 추가된 시점을 고려하여 선택되는 가입 노드.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 가입 요청 프레임에 응답하여 상기 관리 노드로부터 응답 프레임을 수신하는 수신부; 및
    상기 응답 프레임을 사용하여 상기 멀티 캐스팅 그룹에 가입하는 제어부
    를 더 포함하는 가입 노드.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 응답 프레임을 이용하여 상기 관리 노드를 상기 가입 노드의 라우팅 테이블에 추가하는 가입 노드.
  10. 멀티 캐스팅 그룹을 관리하는 관리 노드로부터 분산 요청 프레임을 수신하는 수신부;
    상기 분산 요청 프레임에 응답하여 라우팅 테이블에서 상기 관리 노드를 삭제하는 제어부;
    상기 라우팅 테이블에 포함된 라우팅 노드로 가입 요청 프레임을 전송하는 전송부
    를 포함하고,
    상기 분산 요청 프레임은 상기 멀티 캐스팅 그룹에 가입하려는 가입 노드로부터 상기 관리 노드로 전송된 제2 가입 요청 프레임에 응답하여 전송된 것인 멤버 노드.
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서,
    상기 수신부는 상기 가입 요청 프레임에 응답하여 상기 라우팅 노드로부터 응답 프레임을 수신하고,
    상기 제어부는 상기 응답 프레임을 이용하여 상기 멀티 캐스팅 그룹에 재가입하는 멤버 노드.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 응답 프레임을 이용하여 상기 라우팅 노드를 상기 라우팅 테이블에 추가하는 멤버 노드.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 전송부는 상기 라우팅 노드를 경유하여 상기 관리 노드로 데이터를 전송하는 멤버 노드.
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