KR101761648B1 - 무선 메시 네트워크의 동적 브리지 노드 형성 방법 - Google Patents

무선 메시 네트워크의 동적 브리지 노드 형성 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다수의 메시 노드로 형성되는 무선 메시 네트워크에서의 외부 네트워크와의 접속을 위한 동적 브리지 노드를 형성하는 방법에 있어서, 상기 메시 노드들 중 적어도 하나 이상의 메시 노드가 상호 커버리지에 대응하여 브리지 모드를 활성화하는 단계; 상기 외부 네트워크로부터의 접속 소스에 대응하는 신호가 수신되면, 상기 브리지 모드가 활성화된 메시 노드는, 상기 접속 소스와의 거리 및 자신의 트래픽을 참조하여 상기 외부 네트워크와의 접속을 위한 순위 정보를 송출하고, 주변의 브리지 모드가 활성화된 메시 노드로부터 수신되는 순위 정보를 자신의 순위 정보와 비교하여 상기 외부 네트워크와의 접속을 위한 순위를 생성하는 단계; 및 상기 생성된 순위가 우선 순위가 아니면 상기 외부 네트워크와의 접속을 위한 순위에서 자신을 제외하고, 상기 생성된 순위가 우선 순위이면 상기 외부 네트워크와 상기 무선 메시 네트워크의 접속을 위한 브리지 노드로 동작하는 단계; 를 포함하는 것으로, 무선 메시 네트워크에 접속 가능한 외부 네트워크 소스가 생성될 경우 동적 브리지 노드에 의해 자동적으로 접속하도록 함으로써 네트워크의 성능을 향상시킬 수 있다.

Description

무선 메시 네트워크의 동적 브리지 노드 형성 방법{METHOD FOR BUILDING DYNAMIC BRIDGE NODE IN WIRELESS MESH-NETWORK}
본 발명은 무선 메시 네트워크(wireless mesh network)의 동적 브리지 노드 형성 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 무선 메시 네트워크를 외부 네트워크와 연결하기 위한 브리지 노드가 동적으로 자동적으로 구성되도록 하는 무선 메시 네트워크의 동적 브리지 노드 형성 방법에 관한 것이다.
일반적으로 무선 메시 네트워크는 고정된 무선 라우터들이 멀티 홉으로 연결되어, 하나의 무선 백홀(backhaul) 네트워크를 구성하는 기술이다. 그리고, 무선 메시 네트워크에서는 하나 혹은 여러 개의 게이트웨이라는 특별한 형태의 무선 라우터가 존재하며, 게이트웨이는 무선 메시 네트워크 상의 무선 라우터와 외부 인터넷 망을 연결하는 통로의 역할을 수행한다. 또한, 각각의 무선 라우터들은 하위 이동 노드들에게 무선 통신 서비스를 제공하여 무선 백홀 네트워크로의 기능을 수행하게 된다.
이러한 무선 메시 네트워크는 라우팅 측면에서, 고정된 무선 라우터들로 네트워크를 구성하기 때문에 네트워크 토폴로지(topology)의 변화가 거의 없으며, 학교나 병원, 회사와 같이 고정된 공간상에서 유비쿼터스(ubiquitous) 무선 인프라를 저렴하고 쉽게 구축하는 기술로 활용될 수 있다. 그리고, 네트워크 토폴로지는 네트워크의 배열 형상으로 다수의 기기가 통신 링크로 상호 연결된 방식을 나타낸다.
한편, 무선 메시 네트워크에서는 모든 트래픽이 게이트웨이에 집중되는 현상, 즉 보틀넥 용량(bottleneck capacity)을 형성하므로, 네트워크 성능을 최적화함과 동시에 네트워크 전체의 라우팅 문제를 해결하기 위하여 게이트웨이를 특정한 위치에 위치되도록 하거나 여러 개의 게이트웨이를 설치하고 있다.
그러나, 이러한 종래의 무선 메시 네트워크에서 특정 위치의 게이트웨이가 고장 등으로 역할을 하지 못할 경우 무선 메시 네트워크는 인터넷망 등의 다른 네트워크로의 접속이 차단되거나 무선 메시 네트워크의 위상이 변화되어 네트워크 성능이 저하될 수 있다. 일 예로, 다중 게이트웨이를 이용한 무선 메시 네트워크에서 특정 게이트웨이가 고장일 경우 고장 게이트웨이로의 라우팅 경로를 이용한 패킷 전송이 이루어지지 않거나 다른 게이트웨이들에서 고장 게이트웨이의 트래픽을 분담하여야 하는 문제점이 발생하게 된다.
또한, 종래의 무선 메시 네트워크에서는 외부 네트워크 소스에 접속하기 위한 게이트웨이의 위치가 고정되어 있으므로, 무선 메시 네트워크 영역에 외부 네트워크에 접속이 가능하도록 하는 다른 소스가 있어도 그 위치에 다른 소스에 접속을 하기 위한 게이트웨이가 설치되어 있지 않으면 이를 이용하지 못하는 단점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 모두 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 무선 메시 네트워크에서의 위치에 관계없이 외부 네트워크와의 접속을 위한 브리지 노드를 동적으로 구성할 수 있도록 하는 무선 메시 네트워크의 동적 브리지 노드 형성 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 무선 메시 네트워크에 접속 가능한 외부 네트워크 소스가 생성될 경우 동적 브리지 노드에 의해 별도의 게이트웨이 설정없이 외부 네트워크에 접속이 가능하도록 하는 무선 메시 네트워크의 동적 브리지 노드 형성 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하고, 후술하는 본 발명의 특징적인 효과를 실현하기 위한, 본 발명의 특징적인 구성은 하기와 같다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 다수의 메시 노드로 형성되는 무선 메시 네트워크에서의 외부 네트워크와의 접속을 위한 동적 브리지 노드를 형성하는 방법에 있어서, 상기 메시 노드들 중 적어도 하나 이상의 메시 노드가 상호 커버리지에 대응하여 브리지 모드를 활성화하는 단계; 상기 외부 네트워크로부터의 접속 소스에 대응하는 신호가 수신되면, 상기 브리지 모드가 활성화된 메시 노드는, 상기 접속 소스와의 거리 및 자신의 트래픽을 참조하여 상기 외부 네트워크와의 접속을 위한 순위 정보를 송출하고, 주변의 브리지 모드가 활성화된 메시 노드로부터 수신되는 순위 정보를 자신의 순위 정보와 비교하여 상기 외부 네트워크와의 접속을 위한 순위를 생성하는 단계; 및 상기 생성된 순위가 우선 순위가 아니면 상기 외부 네트워크와의 접속을 위한 순위에서 자신을 제외하고, 상기 생성된 순위가 우선 순위이면 상기 외부 네트워크와 상기 무선 메시 네트워크의 접속을 위한 브리지 노드로 동작하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 메시 네트워크의 동적 브리지 형성 방법이 제공된다.
본 발명은 무선 메시 네트워크의 외부 네트워크와의 접속을 위한 브리지 노드를 동적으로 형성되도록 함으로써 특정 위치에서의 게이트웨이 등의 장비 이상에 상관없이 메시 네트워크의 성능을 최적화된 상태로 유지할 수 있다.
또한, 본 발명은 무선 메시 네트워크에 접속 가능한 외부 네트워크 소스가 생성될 경우 동적 브리지 노드에 의해 자동적으로 접속하도록 함으로써 네트워크의 성능을 향상시킬 수 있다.
그리고, 본 발명은 무선 메시 네트워크의 외부 네트워크 접속을 위한 브리지 노드를 동적으로 형성함으로써 무선 메시 네트워크의 설계 및 구성을 용이하게 할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 메시 네트워크의 구성을 개략적으로 도시한 것이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 메시 네트워크의 동적 브리지 노드 형성 방법을 설명하기 위한 상태를 개략적으로 도시한 것이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 메시 네트워크의 동적 브리지 형성 방법에 따라 주변 메시 노드를 확인하는 상태를 개략적으로 도시한 것이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 메시 네트워크의 구성을 개략적으로 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 무선 메시 네트워크는 다수의 메시 노드로 구성되며, 무선 통신 라우터들이 메시 노드가 되어 모든 구간을 무선으로 연결하는 방식이다. 이때, 각각의 메시 노드는 1이상의 홉을 거쳐 온 데이터들을 무선 전송이 되는 한도 내에서 이웃 라우터나 클라이언트에게로 전달하여 준다.
그리고, 메시 노드들 중 일부는 외부 네트워크, 일 예로 서브넷1, 서브넷2, 서브넷3, 및 서브넷4와 접속하기 위한 브리지 노드(B1, B2, B3, B4)의 역할을 한다. 이때, 메시 노드들은 클라이언트 기능 이외에도 브리지 노드로 동작하기 위한 브리지 모드 기능을 가질 수 있다.
따라서, 무선 메시 네트워크에서 메시 클라이언트들은 메시 노드를 경유하여 브리지 노드를 통해 외부 네트워크와의 연결, 일 예로 인터넷의 접속이나 특정 네트워크로의 데이터 수신 및 전송 등이 가능하게 된다.
이와 같이 구성된 무선 메시 네트워크에서 동적 브리지 노드를 형성하는 방법을 도 2를 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 메시 라우터, 메시 클라이언트 등의 다수의 메시 노드가 무선 메시 네트워크를 형성한다. 이때, 무선 메시 네트워크는 기존 무선 통신 기지국처럼 안테나 역할을 할 무선통신 모듈, 일 예로 무선통신 라우터들이 메시 노드가 되어 모든 구간을 무선으로 연결해가는 방식으로, 저전력/저손실 무선 네트워크 환경을 형성할 수 있다.
그리고, 메시 노드들 중 적어도 하나 이상의 메시 노드(M11, M12, …, M19)는 브리지 모드가 활성화된다. 이때, 브리지 모드가 활성화된 메시 노드의 위치는, 데이터 신호 전달을 위한 최적화된 라우팅 경로가 설정된 무선 메시 네트워크 상에서 상호 커버리지(coverage)의 계산에 의해 효율적인 통신환경을 구성하기 위한 특정 위치가 되도록 설정될 수 있다.
이러한 구성에 의해 무선 메시 네트워크가 형성된 상태에서, 무선 메시 네트워크에 접속 가능한 외부 네트워크의 접속 소스(S)에 대응하는 신호가 수신되면 브리지 모드가 활성화된 메시 노드는, 접속 소스와의 거리 및 자신의 외부 네트워크와의 통신을 위한 트래픽을 참조하여 접속 소스(S), 즉 외부 네트워크와의 접속을 위한 순위 정보를 송출한다. 이때, 접속 소스(S)와의 거리는 RSSI(received signal strength intensity/indication) 방식, TOF(time of flight) 방식, TDOF(time difference of flight) 방식, AOA(angle of arrival) 방식, 및 POA(phase of arrive) 방식 중 적어도 어느 하나 이상의 방식에 의해 측정될 수 있다.
이와 동시에 브리지 모드가 활성화된 메시 노드는, 주변의 브리지 모드가 활성화된 메시 노드들로부터 송출되는 순위 정보를 수신한다. 그리고, 수신된 주변 메시 노드의 순위 정보를 자신의 순위 정보와 비교하여 접속 소스(S)를 통한 외부 네트워크와의 접속을 위한 순위를 생성한다.
이때, 생성된 순위가 우선 순위가 아닐 경우 메시 노드는 접속 소스(S)를 통한 외부 네트워크와의 접속을 위한 순위에서 자신을 제외하고, 생성된 순위가 우선 순위일 경우 메시 노드는 접속 소스(S)를 통한 외부 네트워크와 무선 메시 네트워크의 접속을 위한 브리지 노드로 동작한다. 일 예로, 접속 소스(S)와의 접속을 위한 순위에서 자신을 제외하기 위하여, 메시 노드는 활성화된 브리지 모드에 대한 정보 신호의 송출을 일시적으로 중단하거나, 접속 소스(S)와의 접속을 위한 순위 정보로 "순위없음"과 같은 정보 신호를 일시적으로 송출할 수 있다.
즉, 브리지 노드가 특정 위치에 설치되는 것이 아니라, 상호 커버리지를 계산하여 브리지 노드의 역할을 수행하기 위한 위치의 메시 노드의 브리지 모드를 활성화한 상태에서, 외부 네트워크의 접속 소스의 신호가 있으면, 접속 소스와 가까운 영역에서의 브리지 모드가 활성화된 메시 노드들 중, 우선 순위를 가진 하나의 메시 노드가 브리지 노드로 작동하게 된다. 그리고, 주변의 다른 메시 노드들은 외부 네트워크와의 접속을 위한 순위에서 자신을 제외함으로써 외부 네트워크와의 통신에 따른 트래픽 증가를 방지할 수 있게 된다. 이를 통해 메시 클라이언트는 브리지 노드의 동작을 수행하는 메시 노드를 통해 외부 네트워크를 이용할 수 있게 된다.
이와 같이 특정 위치의 메시 노드가 브리지 노드로 작동하게 됨으로써 기설정된 브리지 모드가 활성화된 메시 노드의 위치는 효율적인 네트워크 형성을 위하여 재배열되며, 그에 따라 무선 메시 네트워크 내 통신의 효율적 운영을 위하여 프로토콜을 경량화할 수 있도록 한다.
즉, 접속 소스를 통한 외부 네트워크로의 접속에 따른 네트워크의 상태 변경에 의해 브리지 모드가 활성화되어 있는 메시 노드들이 특정 영역 즉, 특정 위치에 집중된다면, 그렇지 않은 영역에서는 소수의 브리지 노드들에게 외부 네트워크와의 통신을 위한 트래픽이 집중될 수 있기 때문에 이는 순간적인 네트워크 교착상태(deadlock)를 발생시킬 수 있다. 따라서, 브리지 모드가 활성화된 메시 노드가 과밀한 영역에서는 불필요한 브리지 모드를 비활성화시키며, 반대로 과소한 영역에서는 추가적으로 메시 노드의 브리지 모드를 활성화시킨다.
일 예로, 브리지 모드가 활성화된 메시 노드들이 과밀한 영역에 메시 노드가 위치할 경우, 메시 노드는 자신의 통신 상태를 확인하여 외부 네트워크와의 통신을 위한 높은 트래픽이 발생하지 않으면 브리지 모드를 비활성화시킨다. 또한, 브리지 모드가 활성화된 메시 노드들이 과소한 영역에 메시 노드가 위치할 경우, 메시 노드는 자신의 통신 상태를 확인하여 외부 네트워크와의 통신을 위한 높은 트래픽이 발생하면 브리지 모드를 활성화시킨다.
또한, 메시 노드는, 자신과 기설정된 홉, 일 예로 2홉 거리에 브리지 모드가 활성화된 메시 노드가 위치하며, 브리지 모드가 활성화된 메시 노드에서의 외부 네트워크와의 통신을 위한 트래픽이 증가할 경우, 자신의 통신 상태를 확인하여 외부 네트워크와의 통신을 위한 트래픽이 리소스의 제1 설정값 이하, 일 예로 30% 이하이면 브리지 모드를 활성화시킬 수 있다. 이때, 트래픽이 증가하는 브리지 모드가 활성화된 메시 노드의 위치는 일 예로 2홉 거리로 제시하였지만, 이는 하나의 실시예이며, 메시 노드의 커버리지 내에 위치되며 메시 노드로부터 임의의 거리를 가진, 기설정된 홉 거리 내에 위치하면 된다.
그리고, 메시 노드는, 브리지 모드 활성화 중, 자신과 1홉 거리의 메시 노드들 중 적어도 1개 이상의 메시 노드의 브리지 모드가 활성화일 경우, 자신의 통신 상태를 확인하여 외부 네트워크와의 통신을 위한 트래픽이 리소스의 제2 설정값 이하, 일 예로 20% 이하일 경우 브리지 모드를 비활성화시킬 수 있다.
그리고, 메시 노드는, 브리지 모드 활성화 중, 자신의 통신 상태를 확인하여 외부 네트워크와의 통신을 위한 트래픽이 리소스의 제3 설정값 이상, 일 예로 70% 이상일 경우, 자신과 기설정된 홉, 일 예로 2홉 거리에 있는 메시 노드들 중 적어도 1개 이상의 메시 노드의 브리지 모드를 활성화시키도록 지원할 수 있다.
이를 통해 특정 위치의 메시 노드가 브리지 노드로 작동하여 무선 메시 네트워크와 외부 네트워크를 연결할 경우, 무선 메시 네트워크 상의 브리지 모드가 활성화된 메시 노드를 재배열함으로써 효율적인 네트워크 운영이 가능하도록 한다.
이때, 메시 노드에서 주변 메시 노드의 위치 확인은, 메시 노드는 주변 메시 노드들에 대하여 RPL(Routing Protocol for Low-power Lossy Networks) 랭크, 관계 인덱스, 및 블룸필터값에 의한 식별 정보를 부여하고, 부여된 식별 정보를 라우팅 테이블로 저장하며, 저장된 라우팅 테이블을 참조하여 확인 가능하게 된다.
즉, 도 3에서와 같이, RPL에서의 랭크는 루트 노드로부터 그 하위에 있는 자녀 노드들의 뎁스(depth)에 따라 주어지는 메트릭으로 각 노드에 부여될 수 있다.
일 예로, 노드 E는 루트 노드 A로부터 2 뎁스 위치에 존재하므로 랭크는 2가 되며, 이웃 노드는 B, F, H, I이며 부모 노드는 B, 형제 노드는 F, 자녀 노드는 H, I가 된다. 즉, RPL에서 각 노드는 자신의 식별자 외에 추가적인 정보로 랭크와 부모/형제/자녀 노드라는 노드 사이의 상대적 관계 정보를 가지고 있으며, 전달되는 데이터 신호는 소스(source) 노드와 목적지(destination) 노드에 대한 정보를 가지게 된다.
이러한 추가 정보 중에서 정방향으로는 목적지 노드에 대한 탐색 방향을 확보하고, 후방향으로는 각 노드가 정확히 명확히 인지하고 관리할 수 있는 자녀 노드에 대한 정보를 확보하여 이웃 노드 관리를 라우팅 테이블로 관리할 수 있게 된다.
또한, RPL에서의 네트워크는 방향성을 가지는 그래프 구조 기반이므로, 정방향과 후방향에 대한 정보를 활용하여 노드 식별의 정확성을 높일 수 있다.
따라서, RPL 랭크와 각 노드가 자신의 자녀 노드에 할당한 인덱스 정보를 활용하여 단순화된 식별 정보를 부여할 수 있다. 예를 들어, 도 3에서 노드 A는 자신의 자녀 노드인 B, C, D에게 각기 0, 1, 2 라는 자녀 인덱스를 할당할 수 있으며, 이 경우 노드 A의 라우팅 테이블에는 key(Rank,ChildIndex)-value(BloomFilterValue)로 구성된 식별 값이 저장될 수 있다.
또한, 노드 B의 경우, 노드 A로부터 랭크=1의 위치에 있으며, 자녀 인덱스 0이 할당 되었기 때문에 key = (1,0), value = (bloom filter value)가 되며, 동일한 방법으로, 노드 C는 key = (1, 1), value = (bloom filter value), 노드 D는 key = (1,2), value = (bloom filter value)가 될 수 있다. 즉, 네트워크 내의 각 노드들이 라우팅 테이블 구성 및 관리에 있어서 RPL이 가지는 방향성 그래프 구조를 적극적으로 활용함으로써 주변 노드들에 대한 위치를 파악할 수 있게 된다.
그리고, 메시 노드는 라우팅 경로상에 특정 노드가 존재하는지 확인하기 위하여 블룸필터값(bloom filter value)을 이용할 수 있다.
이때, 메시 노드는 메시 네트워크 내의 주소값을 이용하여 해시 함수값을 연산하며, 해시 함수값에 해당하는 인덱스의 비트를 1로 치환하여 블룸필터값을 생성할 수 있다.
일 예로, 블룸필터의 비트 길이를 L이라 하고, 0에서부터 L-1까지의 범위를 결과 값으로 하는 x개의 서로 다른 해시 함수 H1, H2, …, Hx 가 있을 때, 네트워크 내의 'node a'의 식별자를 각 해시 함수 H1, H2, …, Hx 의 입력으로 하여 얻어진 결과를 블룸필터의 비트 인덱스로 처리하고, 그 위치의 값을 '1'로 치환하여 'node a'의 블룸필터값을 생성할 수 있다.
일 예로, 메시 네트워크 내에 각각 '2001::25de::cade'와 '::C000:0234'을 주소로 가지는 2개의 노드 node a, node b가 있고, 모든 자리가 0으로 초기화 되어 있는 L=16인 블룸필터값 생성을 위한 해시 함수 H1, H2, H3, H4 가 있을 때 node a를 위한 블룸필터값의 생성은, H1(2001::25de::cade)=10, H2(2001::25de::cade)=6, H3(2001::25de::cade) = 8, H4(2001::25de::cade) = 7 의 결과에 따라 16bit 길이를 가지는 블룸필터값의 10번, 6번, 8번 그리고 7번 인덱스의 bit를 '1'로 치환하여 '0000001110100000'의 값을 생성할 수 있다. 또한, node b의 경우, node a와 같은 방법으로 각 해시 함수 H1(::C000:0234)=1, H2(::C000:0234)=6, H3(::C000:0234) = 5, H4(::C000:0234) = 2 의 결과에 따라 '0110110000000000'의 값을 생성할 수 있다.
이와 같이 메시 네트워크 내에서 각 메시 노드가 가지는 블룸필터값은 노드 식별을 위한 식별자로 사용할 수 있다.
따라서, 메시 네트워크의 각각의 메시 노드들은 RPL 랭크, 관계 인덱스, 및 블룸필터값을 통해 주변 메시 노드들의 위치를 파악할 수 있게 된다.
그리고, 메시 노드에서의 트래픽 분석은 누적 경로 ETX(expected transmission count metric)를 이용하여 수행될 수 있다.
이때, 누적 경로 ETX는 라우팅 경로 내에 위치하는 모든 노드를 각기 커플링하여 얻어진 두 노드 사이의 ETX 값의 곱으로 구할 수 있으며, 일 예로, 누적 경로 ETX = ETX(Root,A)×ETX(A,B)×…×ETX(X,N)로 연산될 수 있다.
즉, 하나의 노드는 위로 부모 노드와 아래로 자녀 노드를 갖는 방향성을 가지고 있기 때문에 소스(source)부터 목적지(destination) 또는 루트까지 데이터 전달의 방향에 따라 각각의 커플링된 링크 사이에 예상되는 데이터 전송 양인 ETX를 구하여 모두 누적하면 전체 경로의 헬스(health) 상태, 즉 트래픽 상태를 확인할 수 있게 된다.
또한, ETX는 송신한 메시지의 수(numTX)를 송신한 메시지로 인해 회신 받은 acknowledge(ack)의 수로 나누어 얻어진 결과이며,
Figure 112016040638136-pat00001
로 나타내어질 수 있다. 그리고, ETX가 작다는 것은 해당 노드가 데이터 전송을 시도하는 횟수가 적음을 의미하며, 낮은 ETX 값을 갖는 노드를 선택하여 데이터를 전송할 때 보다 쾌적한 데이터 전송이 가능하게 된다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
B1, B2, B3, B4: 브리지 노드,
S: 접속 소스,
M11, M12, …, M19: 메시 노드

Claims (7)

  1. 다수의 메시 노드로 형성되는 무선 메시 네트워크에서의 외부 네트워크와의 접속을 위한 동적 브리지 노드를 형성하는 방법에 있어서,
    상기 메시 노드들 중 적어도 하나 이상의 메시 노드가 상호 커버리지에 대응하여 브리지 모드를 활성화하는 단계;
    상기 외부 네트워크로부터의 접속 소스에 대응하는 신호가 수신되면, 상기 브리지 모드가 활성화된 메시 노드는, 상기 접속 소스와의 거리 및 자신의 트래픽을 참조하여 상기 외부 네트워크와의 접속을 위한 순위 정보를 송출하고, 주변의 브리지 모드가 활성화된 메시 노드로부터 수신되는 순위 정보를 자신의 순위 정보와 비교하여 상기 외부 네트워크와의 접속을 위한 순위를 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 순위가 우선 순위가 아니면 상기 외부 네트워크와의 접속을 위한 순위에서 자신을 제외하고, 상기 생성된 순위가 우선 순위이면 상기 외부 네트워크와 상기 무선 메시 네트워크의 접속을 위한 브리지 노드로 동작하는 단계;를 포함하고,
    상기 무선 메시 네트워크를 형성하는 다수의 메시 노드는,
    브리지 모드가 활성화된 메시 노드들이 특정 위치에 집중된 경우, 자신의 통신 상태를 확인하여 브리지 모드를 비활성화시키고,
    브리지 모드가 활성화된 메시 노드들이 반대로 특정 위치에 집중되지 않은 경우, 자신의 통신 상태를 확인하여 브리지 모드를 활성화 시키는 것을 특징으로 하는 무선 메시 네트워크의 동적 브리지 노드 형성 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 무선 메시 네트워크를 형성하는 다수의 메시 노드는,
    자신과 기설정된 홉 거리에 브리지 모드가 활성화된 메시 노드가 위치하며, 상기 브리지 모드가 활성화된 메시 노드에서의 상기 외부 네트워크와의 통신을 위한 트래픽이 증가할 경우,
    자신의 통신 상태를 확인하여 상기 외부 네트워크와의 통신을 위한 트래픽이 리소스의 제1 설정값 이하이면 브리지 모드를 활성화시키는 것을 특징으로 하는 무선 메시 네트워크의 동적 브리지 노드 형성 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 무선 메시 네트워크를 형성하는 다수의 메시 노드는,
    브리지 모드 활성화 중, 자신과 1홉 거리의 메시 노드들 중 적어도 1개 이상의 메시 노드의 브리지 모드가 활성화일 경우,
    자신의 통신 상태를 확인하여 상기 외부 네트워크와의 통신을 위한 트래픽이 리소스의 제2 설정값 이하일 경우 상기 브리지 모드를 비활성화시키는 것을 특징으로 하는 무선 메시 네트워크의 동적 브리지 노드 형성 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 무선 메시 네트워크를 형성하는 다수의 메시 노드는,
    브리지 모드 활성화 중, 자신의 통신 상태를 확인하여 상기 외부 네트워크와의 통신을 위한 트래픽이 리소스의 제3 설정값 이상일 경우,
    자신과 기설정된 홉 거리에 있는 메시 노드들 중 적어도 1개 이상의 메시 노드의 브리지 모드를 활성화시키도록 지원하는 것을 특징으로 하는 무선 메시 네트워크의 동적 브리지 노드 형성 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 무선 메시 네트워크를 형성하는 다수의 메시 노드는,
    주변 메시 노드들에 대하여 RPL(Routing Protocol for Low-power Lossy Networks) 랭크, 관계 인덱스, 및 블룸필터값에 의한 식별 정보를 부여하며, 상기 부여된 식별 정보를 라우팅 테이블로 저장하며,
    상기 저장된 라우팅 테이블을 참조하여 주변 메시 노드의 위치를 확인하는 것을 특징으로 하는 무선 메시 네트워크의 동적 브리지 노드 형성 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 접속 소스와의 거리는,
    RSSI(received signal strength intensity/indication) 방식, TOF(time of flight) 방식, TDOF(time difference of flight) 방식, AOA(angle of arrival) 방식, 및 POA(phase of arrive) 방식 중 적어도 어느 하나 이상의 방식에 의해 측정되는 것을 특징으로 하는 무선 메시 네트워크의 동적 브리지 노드 형성 방법.
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