KR102078770B1 - System and Method for Supporting Improved Mobility for Downward Traffic in RPL - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이동성이 존재하는 환경에서 이동노드에 대한 재전송을 통해 하향 트래픽의 신뢰성을 높이고 전송지연을 감소시킬 수 있도록 한 RPL 환경에서 이동성 노드로 향하는 하향 트래픽 지원을 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, DAO 메시지를 전송 받은 후 이동성 플래그 확인을 통해 이동성 TABLE에 이동 정보를 저장하고, 지정된 전송 횟수 동안 ACK를 받지 못하면 전송 패킷의 목적지가 모바일 노드인지 확인하고 이동성 TABLE에 등록되어 있으면, 자식노드가 이동한 것이라 판단하고, 다음 홉 MAC 주소를 브로드캐스트로 변경하고 재전송하는 하향 트래픽 재전송 처리부;모바일 노드에서 주기적으로 DIS를 브로드캐스트 하여 주변노드들에게 DIO 메시지를 요구하며 자신의 위치 정보를 알려주고, 주변 부모 노드 리스트의 랭크 값과 현재 부모 노드의 랭크 값을 기준으로 부모 노드 재선택 및 변경하고 DAO 메시지를 루트 노드로 전송하여 경로를 복구시키는 컨트롤 메시지 처리부;를 포함하는 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for supporting downlink traffic toward a mobility node in an RPL environment to increase reliability of downlink traffic and reduce transmission delay through retransmission to a mobile node in a mobile environment. After receiving the message, the mobility information is stored in the mobility table by checking the mobility flag.If the ACK is not received during the specified number of transmissions, if the destination of the transport packet is a mobile node and it is registered in the mobility table, the child node has moved. Downlink traffic retransmission processing unit for determining, changing the next hop MAC address to broadcast and retransmit; the mobile node periodically broadcasts DIS to request neighboring nodes DIO message, informs their location information, and the list of neighboring parent nodes Rank value and the current parent node's rank Intended to include; reference to a parent node reselection and change and control the message processor to recover a path to transmit the message to the root node DAO.

Description

RPL 환경에서 이동성 노드로 향하는 하향 트래픽 지원을 위한 장치 및 방법{System and Method for Supporting Improved Mobility for Downward Traffic in RPL}System and Method for Supporting Improved Mobility for Downward Traffic in RPC in RPC environment

본 발명은 RPL 라우팅에 관한 것으로, 구체적으로 이동성이 존재하는 환경에서 이동노드에 대한 재전송을 통해 하향 트래픽의 신뢰성을 높이고 전송지연을 감소시킬 수 있도록 한 RPL 환경에서 이동성 노드로 향하는 하향 트래픽 지원을 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to RPL routing, and more specifically, to support downlink traffic toward a mobile node in an RPL environment to increase reliability of downlink traffic and reduce transmission delay through retransmission to a mobile node in a mobile environment. An apparatus and method are disclosed.

IETF(Internet Engineering Task Force) ROLL 워킹그룹에서는 다수의 사물이 인터넷 기반으로 상호 간 데이터를 전달하기 위한 IPv6 기반 저전력 무선 네트워크의 표준 라우팅 프로토콜인 RPL(IPv6 Routing Protocol Low power and Lossy Networks)를 제안하였다.The Internet Engineering Task Force (IETF) ROLL Working Group proposed the IPv6 Routing Protocol Low Power and Lossy Networks (RPL), a standard routing protocol for IPv6-based low-power wireless networks that allows multiple objects to communicate with each other over the Internet.

해당 프로토콜은 트리 기반의 DODAG(Destination Oriented Directed Acyclic Graph)를 형성하고 라우팅을 수행한다. 그리고 사물인터넷(Internet of Things : IoT) 네트워크의 라우팅 경로 설정을 위해서는 미리 탑재된 OF(Objective Function)에 의해 네트워크 경로를 구축하게 된다.This protocol forms a tree-based Destination Oriented Directed Acyclic Graph (DODAG) and performs routing. In addition, in order to establish a routing path of the Internet of Things (IoT) network, a network path is constructed by a preloaded OF (Objective Function).

이와 같이 RPL은 IEEE 802.15.4, 전력선 통신 등 저전력과 잡음이 매우 심한 네트워크 환경에 적합하도록 설계되었으며 멀티 홉을 지원하는 라우팅 프로토콜이다.As such, RPL is designed for low-power and noisy network environments such as IEEE 802.15.4 and power line communications, and is a multi-hop routing protocol.

RPL은 트리 기반의 DODAG(Destination Oriented Directed Acyclic Graphs)를 형성하고 라우팅 통해 원활한 네트워크가 구축되는 것을 목표로 한다.RPL aims to form a tree-based Destination Oriented Directed Acyclic Graphs (DODAG) and to build a smooth network through routing.

DODAG는 루트로부터 상대적인 거리를 계산하는 OF(Objective Function)을 통해 구성되며, 각 네트워크 상황에 요구되는 QoS를 충족시키기 위한 별도의 OF를 사용할 수 있다.DODAG is configured through OF (Objective Function), which calculates the relative distance from the root, and can use a separate OF to satisfy the QoS required for each network situation.

DODAG는 컨트롤 메시지인 DIO(DODAG Information Object), DAO(Destination Advertisement Object), DIS(DODAG Information Solicitation)를 통해 구성된다.DODAG is configured through DODAG Information Object (DIO), Destination Advertisement Object (DAO), and DODAG Information Solicitation (DIS), which are control messages.

DODAG 내의 노드들은 주기적으로 DIO 메시지를 전송하여 자신의 네트워크 정보를 알린다.Nodes in DODAG announce their network information periodically by sending DIO messages.

각 노드들은 이웃의 DIO정보를 기반으로 OF를 통해 계산된 랭크 값으로 루트 노드까지의 단일 방향을 나타내는 최적의 부모 모드 선정 후 네트워크에 참여하며, 상향 트래픽에 대한 라우팅 정보를 확보한다.Each node participates in the network after selecting the optimal parent mode indicating a single direction to the root node with the rank value calculated through OF based on the neighbor's DIO information, and secures routing information about upstream traffic.

DAO 메시지는 Root 노드로 가기 위한 최선의 경로 확보 및 하향 트래픽에 대한 정보를 알리기 위해 사용된다.The DAO message is used to inform the best route to the root node and information about the downstream traffic.

Non-storing mode에서는 모든 노드는 루트노드에게 DAO 메시지를 보내며, 중앙 집중형 방식과 같이 루트가 모든 라우팅을 담당한다.In non-storing mode, every node sends a DAO message to the root node, and the route takes care of all routing, just as in a centralized approach.

DIS메시지는 DIO 메시지를 요청하는 컨트롤 메시지이다. 노드가 네트워크에 참여하고 싶거나 경로의 업데이트가 필요한 경우에 사용한다.The DIS message is a control message that requests a DIO message. Used when a node wants to join the network or needs to update its path.

RPL의 경우 LLN 환경에 적합하지만, 정적인 환경을 바탕으로 디자인되었으며, 이동성에 대한 고려하지 않기 때문에 이를 다루기 위한 기법이 필요하다.RPL is suitable for LLN environment, but it is designed based on static environment and does not consider mobility, so a technique for dealing with this is needed.

RPL에서 모바일 노드는 라우팅 노드로의 역할을 수행할 수 없으며, 단말 역할만 한다.In RPL, a mobile node cannot act as a routing node, only as a terminal.

모바일 단말 노드의 상향 트래픽은 이동 후 새로운 부모 모드를 선정하고 자신의 부모 노드로만 정보를 포워딩 한다.The upstream traffic of the mobile terminal node selects a new parent mode after the movement and forwards the information only to its parent node.

반면에, 하향 트래픽은 루트노드에서 소스 라우팅을 통해 전달되며, 모바일 단말 노드로 향하는 하향 트래픽의 경우 기존 이동성 노드에 대한 라우팅 정보가 유효하지 않게 될 수 있다.On the other hand, the downlink traffic is transmitted through the source routing at the root node, and in the case of the downlink traffic directed to the mobile terminal node, routing information for the existing mobility node may become invalid.

이는 새로운 부모 노드를 선정하고 DAO를 통해 루트의 라우팅 정보가 갱신되기 전까지 패킷 손실을 발생시킨다.This causes packet loss until a new parent node is selected and the routing information of the route is updated through the DAO.

또한, RPL은 트리 기반의 프로토콜로서, 데이터 수집에 주목적이 있지만, P2P 통신, AMI설정, 엑추에이팅과 같은 하향 트래픽 또한 중요하다.In addition, RPL is a tree-based protocol whose main purpose is to collect data, but downlink traffic such as P2P communication, AMI configuration, and actuation is also important.

또한, RPL의 기본 OF인 ETX(expectation transmission rate)는 통신 성공을 위한 전송 횟수 이며, 패킷 전송률의 역수이다.Also, ETX (expectation transmission rate), which is the basic OF of RPL, is the number of transmissions for communication success and is the inverse of the packet transmission rate.

ETX 값이 높을수록 노드 간 통신 문제가 존재한다고 판단 할 수 있다.The higher the ETX value, it can be determined that there is a communication problem between nodes.

자식 노드는 컨트롤 메시지, 패킷 전송을 통해 주변 노드에 대한 ETX를 업데이트하며 특정 임계값 이상이면 새로운 부모 노드를 선택한다.The child node updates the ETX for the neighboring nodes through control messages and packet transmissions, and selects a new parent node above a certain threshold.

하지만, 부모노드에서 자식노드로의 하향 트래픽 손실은 자식 노드가 새로운 부모 노드를 선택하는데 있어 어떠한 영향도 미치지 못한다.However, the downlink traffic loss from the parent node to the child node has no effect on the child node selecting a new parent node.

빠른 경로 복구를 지원하지 못하며, 경로가 복구되기까지 하향 패킷의 손실을 발생시킨다.It does not support fast path recovery and causes downlink packet loss until the path is restored.

대한민국 등록특허 제10-1208400호Republic of Korea Patent No. 10-1208400 대한민국 등록특허 제10-1678964호Republic of Korea Patent No. 10-1678964 대한민국 등록특허 제10-1755596호Republic of Korea Patent No. 10-1755596

본 발명은 종래 기술의 RPL 라우팅 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 이동성이 존재하는 환경에서 이동노드에 대한 재전송을 통해 하향 트래픽의 신뢰성을 높이고 전송지연을 감소시킬 수 있도록 한 RPL 환경에서 이동성 노드로 향하는 하향 트래픽 지원을 위한 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the problems of the RPL routing technology of the prior art, from the RPL environment to the mobility node to increase the reliability of the downlink traffic and reduce the transmission delay through retransmission to the mobile node in the environment where mobility exists It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for supporting downlink traffic.

본 발명은 이동성을 감지하고 이동노드에 추가적 정보 전달을 하여 모바일 노드의 빠른 부모 노드 변경 및 경로 복구를 지원하는 RPL 환경에서 이동성 노드로 향하는 하향 트래픽 지원을 위한 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide an apparatus and method for supporting downlink traffic to a mobility node in an RPL environment that supports fast parent node change and path recovery of a mobile node by detecting mobility and delivering additional information to the mobile node. .

본 발명은 모바일 노드의 이동성이 지역성을 바탕으로 움직인다고 가정하였을 때 이동시 새 부모 모드는 이전 부모 모드와 이웃일 관계가 높은 점을 이용하여 새로운 부모 모드를 선정하여 루트 경로를 업데이트하기까지 하향 트래픽을 전달받을 수 있도록 한 RPL 환경에서 이동성 노드로 향하는 하향 트래픽 지원을 위한 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.According to the present invention, assuming that the mobility of the mobile node moves based on locality, the new parent mode selects a new parent mode by using a neighbor relationship with the previous parent mode and transmits downlink traffic until the root path is updated. An object of the present invention is to provide an apparatus and method for supporting downlink traffic to a mobile node in an RPL environment.

본 발명은 모바일 노드의 이전 부모 노드가 브로드캐스트로 패킷을 재전송 할 시점이 자식인 모바일 노드의 이동을 감지했을 때라는 점을 이용하여 mac 헤더의 flow control 필드의 사용할 수 있는 1bit에 부모 모드를 즉시 변경하라는 정보를 담아 보내 이동성이 존재하는 동적 환경에서 빠른 부모 노드 선정 및 경로 복구를 할 수 있도록 한 RPL 환경에서 이동성 노드로 향하는 하향 트래픽 지원을 위한 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention takes advantage of the fact that when the previous parent node of the mobile node retransmits the packet in broadcast, when it detects the movement of the mobile node as a child, the parent mode is immediately set to an available 1 bit of the flow control field of the mac header. It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for supporting downlink traffic to a mobility node in an RPL environment so as to enable fast parent node selection and path recovery in a dynamic environment in which mobility exists by sending information to be changed.

본 발명의 다른 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Other objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 RPL 환경에서 이동성 노드로 향하는 하향 트래픽 지원을 위한 장치는 DAO 메시지를 전송 받은 후 이동성 플래그 확인을 통해 이동성 TABLE에 이동 정보를 저장하고, 지정된 전송 횟수 동안 ACK를 받지 못하면 전송 패킷의 목적지가 모바일 노드인지 확인하고 이동성 TABLE에 등록되어 있으면, 자식노드가 이동한 것이라 판단하고, 다음 홉 MAC 주소를 브로드캐스트로 변경하고 재전송하는 하향 트래픽 재전송 처리부;모바일 노드에서 주기적으로 DIS를 브로드캐스트 하여 주변노드들에게 DIO 메시지를 요구하며 자신의 위치 정보를 알려주고, 주변 부모 노드 리스트의 랭크 값과 현재 부모 노드의 랭크 값을 기준으로 부모 노드 재선택 및 변경하고 DAO 메시지를 루트 노드로 전송하여 경로를 복구시키는 컨트롤 메시지 처리부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an apparatus for supporting downlink traffic to a mobility node in an RPL environment according to the present invention stores a mobility information in a mobility table by checking a mobility flag after receiving a DAO message, and for a specified number of transmissions. If it does not receive an ACK, if the destination of the transport packet is a mobile node and is registered in the mobility table, it is determined that the child node has moved, and the downlink traffic retransmission processing unit changes the next hop MAC address to broadcast and retransmits; It periodically broadcasts DIS to request neighboring nodes to request DIO message and inform them of their location information, and reselects and changes parent node based on the rank value of neighboring parent node list and the rank value of current parent node, and sends DAO message. Control menu to restore path by sending to root node It characterized in that it comprises a; if processing.

여기서, 상기 컨트롤 메시지 처리부는, 주변 부모 리스트의 랭크 값이 현재 부모의 랭크 값보다 작고 두 값의 차이가 지정된 스레쉬홀드 값보다 큰 경우 부모 노드 재선택 및 변경하는 것을 특징으로 한다.The control message processor may reselect and change the parent node when the rank value of the neighboring parent list is smaller than the rank value of the current parent and the difference between the two values is larger than the specified threshold value.

그리고 상기 하향 트래픽 재전송 처리부는, 부모 노드가 자식으로부터 DAO 메시지를 전송받는 DAO 메시지 처리부와,DAO 메시지를 전송 받은 후 이동성 플래그 확인을 통해 이동성 TABLE에 이동 정보를 저장하는 이동 정보 저장부와,하향 트래픽이 모바일 노드로 향할 때 기존 전송 횟수에 대한 ACK를 받지 못하면 설정된 전송횟수가 1씩 감소되도록 하는 전송 횟수 관리부와,지정된 전송 횟수 동안 ACK를 받지 못하면 전송 패킷의 목적지가 모바일 노드인지 확인하는 모바일 노드 확인부와,전송 패킷의 목적지가 모바일 노드인지 확인후 이동성 TABLE에 등록되어 있으면, 자식노드가 이동한 것이라 판단하고, 다음 홉 MAC 주소를 브로드캐스트로 변경하고 재전송하는 하향 트래픽 재전송부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The downlink traffic retransmission processing unit includes a DAO message processing unit for receiving a DAO message from a parent node, a mobility information storage unit storing the mobility information in a mobility table by checking a mobility flag after receiving a DAO message, and a downstream traffic. Transmission number management unit to reduce the set number of transmissions by 1 when not receiving an ACK for the existing number of transmissions when heading to the mobile node, and checks the mobile node to determine whether the destination of the transmission packet is a mobile node if an ACK is not received during the specified number of transmissions. And, if it is registered in the mobility table after checking whether the destination of the transport packet is a mobile node, it is determined that the child node has moved, and includes a downlink traffic retransmission unit for changing the next hop MAC address to broadcast and retransmitting. do.

그리고 상기 하향 트래픽 재전송부에 의해 재전송 패킷을 받은 주변 노드들은 모바일 노드가 전송한 DIS로부터 모바일 노드에 대한 위치 정보를 인지하고 해당 패킷을 모바일 노드로 전달하는 것을 특징으로 한다.The neighboring nodes receiving the retransmission packet by the downlink traffic retransmission unit recognize the location information of the mobile node from the DIS transmitted by the mobile node and transmit the packet to the mobile node.

그리고 상기 하향 트래픽 재전송 처리부는, 이동성이 존재하는 동적 환경에서 빠른 부모 선정 및 경로 복구를 위해 모바일 노드의 이전 부모 노드가 브로드캐스트로 패킷을 재전송 할 시점이 자식인 모바일 노드의 이동을 감지했을 때라는 것을 이용하여 mac 헤더의 flow control 필드의 사용할 수 있는 1bit에 부모를 즉시 변경하라는 정보를 담아 보내는 것을 특징으로 한다.In addition, the downlink traffic retransmission processing unit may be configured to detect a movement of a mobile node whose child is a time when a previous parent node of a mobile node retransmits a packet by broadcast for fast parent selection and path recovery in a dynamic environment in which mobility exists. It is characterized by sending the information to change parent immediately to usable 1bit of flow control field of mac header.

그리고 상기 컨트롤 메시지 처리부는 모바일 노드의 컨트롤 메시지 처리 및 부모 노드 선택을 위하여, 모바일 노드에서 주기적으로 DIS를 브로드캐스트 하여 주변노드들에게 DIO 메시지를 요구하며 자신의 위치 정보를 알려주는 DIO 메시지 요청부와,DIO 메시지를 받은 모바일 노드가 새로운 부모 노드를 선택하기 위한 과정을 거치며 주변 부모 리스트의 랭크 값이 현재 부모의 랭크 값보다 작고 두 값의 차이가 지정된 스레쉬홀드 값보다 큰 경우 부모 노드 재선택 및 변경하는 부모 노드 변경부와,부모 모드가 변경되면 DAO 메시지를 루트로 전송하여 경로를 복구시키는 DAO 메시지 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the control message processing unit broadcasts DIS periodically from the mobile node to process the control message of the mobile node and selects a parent node, requests a DIO message to neighbor nodes and informs its location information of the DIO message request unit. When the mobile node receives the DIO message and selects a new parent node, if the rank value of the neighboring parent list is less than the rank value of the current parent and the difference between the two values is greater than the specified threshold value, the parent node reselects and And a DAO message processing unit for restoring a path by transmitting a DAO message to a root when the parent mode is changed and the parent mode is changed.

그리고 상기 부모 노드 변경부에서 스레쉬홀드 값의 사용은, 랭크 값이 차이가 적을 경우 부모를 변경하게 되면 부모 노드 변경의 이점보다 변경시 발생하는 오버헤드가 더 클 가능성이 높기 ?문에 이를 방지하기 위하여 사용하는 것을 특징으로 한다.In the parent node change unit, the use of the threshold value prevents the change in the parent if the rank value is small, because the overhead of the change is greater than the advantage of changing the parent node. It is characterized by using to.

그리고 상기 부모 노드 변경부는, 패킷을 주변노드들로부터 받은 후 MAC 헤더의 플로우 컨트롤 필드의 reserved_1bit를 확인하여 부모 노드 변경을 진행하고, 이때 스레쉬홀드 값에 대한 고려를 하지 않고 부모 노드 리스트 중 랭크 값이 더 좋은 노드를 부모 노드로 선정하는 것을 특징으로 한다.The parent node change unit, after receiving a packet from neighbor nodes, checks reserved_1 bit of the flow control field of the MAC header to change the parent node, and at this time, rank value of the parent node list without considering the threshold value It is characterized by selecting this better node as a parent node.

그리고 상기 컨트롤 메시지 처리부는, RPL에서 모바일 노드가 라우터의 기능을 가지지 않고 단말 노드의 역할만 가지기 때문에 추가적으로 DIO 메시지를 생성하여 브로드캐스트 하지 않는 것을 특징으로 한다.In addition, the control message processing unit may not additionally generate and broadcast a DIO message because the mobile node does not have a router function but a role of a terminal node in the RPL.

다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 RPL 환경에서 이동성 노드로 향하는 하향 트래픽 지원을 위한 방법은 RPL 환경에서 이동성 노드로 향하는 하향 트래픽 지원을 위하여, 부모 노드가 자식으로부터 DAO 메시지를 전송받는 DAO 메시지 처리 단계;DAO 메시지를 전송 받은 후 이동성 플래그 확인을 통해 이동성 TABLE에 이동 정보를 저장하는 이동 정보 저장 단계;하향 트래픽이 모바일 노드로 향할 때 기존 전송 횟수에 대한 ACK를 받지 못하면 설정된 전송횟수가 1씩 감소되도록 하는 전송 횟수 관리 단계;지정된 전송 횟수 동안 ACK를 받지 못하면 전송 패킷의 목적지가 모바일 노드인지 확인하는 모바일 노드 확인 단계;전송 패킷의 목적지가 모바일 노드인지 확인후 이동성 TABLE에 등록되어 있으면, 자식노드가 이동한 것이라 판단하고, 다음 홉 MAC 주소를 브로드캐스트로 변경하고 재전송하는 하향 트래픽 재전송 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method for supporting downlink traffic directed to a mobility node in an RPL environment according to the present invention for achieving another object includes processing a DAO message in which a parent node receives a DAO message from a child for supporting downlink traffic directed to a mobility node in an RPL environment. Step; The mobile information storage step of storing the mobility information in the mobility table through the mobility flag check after receiving the DAO message; If the downstream traffic does not receive an ACK for the existing number of transmissions to the mobile node, the set number of transmissions decrease by 1 A mobile node identification step of checking whether a destination of a transport packet is a mobile node if an ACK is not received for a specified number of transmissions; if the destination of the transport packet is registered in the mobility table after checking whether the destination of the transport packet is a mobile node, the child node Determine that it has moved and then use the next hop MAC address It characterized in that it comprises a; change in load-cast traffic and the downlink retransmission step of retransmitting.

여기서, 상기 하향 트래픽 재전송 단계에 의해 재전송 패킷을 받은 주변 노드들은 모바일 노드가 전송한 DIS로부터 모바일 노드에 대한 위치 정보를 인지하고 해당 패킷을 모바일 노드로 전달하는 것을 특징으로 한다.In this case, the neighboring nodes receiving the retransmission packet by the downlink traffic retransmission step recognize the location information of the mobile node from the DIS transmitted by the mobile node and deliver the packet to the mobile node.

그리고 상기 하향 트래픽 재전송 단계에서, 이동성이 존재하는 동적 환경에서 빠른 부모 선정 및 경로 복구를 위해 모바일 노드의 이전 부모 노드가 브로드캐스트로 패킷을 재전송 할 시점이 자식인 모바일 노드의 이동을 감지했을 때라는 것을 이용하여 mac 헤더의 flow control 필드의 사용할 수 있는 1bit에 부모를 즉시 변경하라는 정보를 담아 보내는 것을 특징으로 한다.In the downlink traffic retransmission step, when the previous parent node of the mobile node detects the movement of the mobile node whose child is the time to retransmit the packet in broadcast for fast parent selection and path recovery in a dynamic environment in which mobility exists. It is characterized by sending the information to change parent immediately to usable 1bit of flow control field of mac header.

또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 RPL 환경에서 이동성 노드로 향하는 하향 트래픽 지원을 위한 방법은 모바일 노드의 컨트롤 메시지 처리 및 부모 노드 선택을 위하여, 모바일 노드에서 주기적으로 DIS를 브로드캐스트 하여 주변노드들에게 DIO 메시지를 요구하며 자신의 위치 정보를 알려주는 DIO 메시지 요청 단계;DIO 메시지를 받은 모바일 노드가 새로운 부모 노드를 선택하기 위한 과정을 거치며 주변 부모 리스트의 랭크 값이 현재 부모의 랭크 값보다 작고 두 값의 차이가 지정된 스레쉬홀드 값보다 큰 경우 부모 노드 재선택 및 변경하는 부모 노드 변경 단계;부모 모드가 변경되면 DAO 메시지를 루트로 전송하여 경로를 복구시키는 DAO 메시지 처리 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the RPL environment, a method for supporting downlink traffic toward a mobile node in accordance with the present invention for achieving another object is to broadcast a DIS periodically from a mobile node to process control messages of a mobile node and to select a parent node. Requesting DIO message and informing its location information; requesting DIO message; mobile node receiving DIO message selects a new parent node, and rank value of neighboring parent list is smaller than current parent's rank value Changing the parent node to reselect and change the parent node if the difference between the two values is greater than the specified threshold value; processing the DAO message to restore the path by sending a DAO message to the root when the parent mode is changed; It features.

그리고 상기 부모 노드 변경 단계에서 스레쉬홀드 값의 사용은, 랭크 값이 차이가 적을 경우 부모를 변경하게 되면 부모 노드 변경의 이점보다 변경시 발생하는 오버헤드가 더 클 가능성이 높기 ?문에 이를 방지하기 위하여 사용하는 것을 특징으로 한다.In the parent node change step, the use of the threshold value prevents the change in the parent if the rank value is small, because the overhead of the change is greater than the benefit of the parent node change. It is characterized by using to.

그리고 상기 부모 노드 변경 단계는, 패킷을 주변노드들로부터 받은 후 MAC 헤더의 플로우 컨트롤 필드의 reserved_1bit를 확인하여 부모 노드 변경을 진행하고, 이때 스레쉬홀드 값에 대한 고려를 하지 않고 부모 노드 리스트 중 랭크 값이 더 좋은 노드를 부모 노드로 선정하는 것을 특징으로 한다.In the parent node changing step, after the packet is received from neighboring nodes, the parent node is changed by checking reserved_1 bit of the flow control field of the MAC header, and at this time, the rank of the parent node list is not considered without considering the threshold value. The node whose value is better is selected as a parent node.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 RPL 환경에서 이동성 노드로 향하는 하향 트래픽 지원을 위한 장치 및 방법은 다음과 같은 효과가 있다.An apparatus and method for supporting downlink traffic toward a mobile node in an RPL environment according to the present invention as described above have the following effects.

첫째, 이동성이 존재하는 환경에서 이동노드에 대한 재전송을 통해 하향 트래픽의 신뢰성을 높이고 전송지연을 감소시킬 수 있도록 한다.First, it is possible to increase the reliability of downlink traffic and reduce transmission delay through retransmission to the mobile node in the presence of mobility.

둘째, 이동성을 감지하고 이동노드에 추가적 정보 전달을 하여 모바일 노드의 빠른 부모 노드 변경 및 경로 복구를 지원한다.Second, it supports fast parent node change and path recovery of mobile nodes by detecting mobility and delivering additional information to mobile nodes.

셋째, 모바일 노드의 이동성이 지역성을 바탕으로 움직인다고 가정하였을 때 이동시 새 부모 노드는 이전 부모 노드와 이웃일 관계가 높은 점을 이용하여 새로운 부모 노드를 선정하여 루트 경로를 업데이트하기까지 하향 트래픽을 전달받을 수 있도록 한다.Third, assuming that the mobility of the mobile node moves based on locality, when moving, the new parent node receives downlink traffic until it selects a new parent node and updates the root path by using the neighbor relationship with the previous parent node. To be able.

넷째, 모바일 노드의 이전 부모 노드가 브로드캐스트로 패킷을 재전송 할 시점이 자식인 모바일 노드의 이동을 감지했을 때라는 점을 이용하여 mac 헤더의 flow control 필드의 사용할 수 있는 1bit에 부모 노드를 즉시 변경하라는 정보를 담아 보내 이동성이 존재하는 동적 환경에서 빠른 부모 노드 선정 및 경로 복구를 할 수 있도록 한다.Fourth, the parent node immediately changes the parent node to an available 1-bit of the flow control field of the mac header by using the fact that the previous node of the mobile node retransmits the packet in broadcast when it detects the mobile node's movement. This information is sent to enable fast parent node selection and path recovery in a dynamic environment with mobility.

도 1은 Non-storing mode에서 하향 트래픽 라우팅 예를 나타낸 구성도
도 2는 모바일 노드 이동 후 하향 트래픽 손실 및 경로 복구 과정을 나타낸 구성도
도 3은 모바일 노드 DODAG 참여시 타이밍 다이어그램
도 4는 경로 복구 후 하향 트래픽 경로를 나타낸 구성도
도 5는 본 발명에 따른 하향 라우팅을 나타낸 구성도
도 6은 DAO 메시지 구조
도 7은 DAO 메시지의 옵션
도 8은 DAO 메시지로부터 얻은 이동성 노드 정보 저장 과정을 나타낸 구성도
도 9 내지 도 11은 본 발명에 따른 RPL 환경에서 이동성 노드로 향하는 하향 트래픽 지원을 위한 장치의 구성도
도 12는 이동성 노드로의 하향 트래픽 재전송 알고리즘
도 13은 802.15.4 Mac 프레임 포맷의 reserved 필드 구성도
도 14는 모바일 노드의 컨트롤 메시지 처리 및 부모 노드 선택 과정을 나타낸 플로우 차트
1 is a configuration diagram showing an example of downlink traffic routing in a non-storing mode
2 is a diagram illustrating a downlink traffic loss and path recovery process after moving a mobile node;
3 is a timing diagram of mobile node DODAG participation
4 is a diagram illustrating a downlink traffic path after path recovery
5 is a block diagram showing downlink routing according to the present invention
6 DAO message structure
7 is an option of DAO message
8 is a diagram illustrating a process of storing mobility node information obtained from a DAO message.
9 to 11 are configuration diagrams of an apparatus for supporting downlink traffic toward a mobile node in an RPL environment according to the present invention;
12 illustrates a downlink traffic retransmission algorithm to a mobility node.
13 is a diagram illustrating a reserved field of the 802.15.4 Mac frame format
14 is a flowchart illustrating a control message processing and parent node selection process of a mobile node

이하, 본 발명에 따른 RPL 환경에서 이동성 노드로 향하는 하향 트래픽 지원을 위한 장치 및 방법의 바람직한 실시 예에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of an apparatus and method for supporting downlink traffic toward a mobile node in an RPL environment according to the present invention will be described in detail.

본 발명에 따른 RPL 환경에서 이동성 노드로 향하는 하향 트래픽 지원을 위한 장치 및 방법의 특징 및 이점들은 이하에서의 각 실시 예에 대한 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Features and advantages of the apparatus and method for supporting downlink traffic to the mobile node in the RPL environment according to the present invention will become apparent from the detailed description of each embodiment below.

도 1은 Non-storing mode에서 하향 트래픽 라우팅 예를 나타낸 구성도이고, 도 2는 모바일 노드 이동 후 하향 트래픽 손실 및 경로 복구 과정을 나타낸 구성도이다.1 is a diagram illustrating an example of downlink traffic routing in a non-storing mode, and FIG. 2 is a diagram illustrating a downlink traffic loss and a path recovery process after moving a mobile node.

본 발명은 RPL에서 이동성이 존재하는 동적인 환경에서 하향 트래픽의 신뢰성을 높이고 지연시간을 낮추며 빠른 부모 노드 선택을 통해 빠른 경로 복구를 지원하기 위한 것이다.The present invention is intended to support fast path recovery through high reliability of downlink traffic, low latency, and fast parent node selection in a dynamic environment in which mobility exists in RPL.

이를 위한 본 발명에 따른 RPL 환경에서 이동성 노드로 향하는 하향 트래픽 지원을 위한 장치 및 방법은 이동성이 존재하는 환경에서 이동노드에 대한 재전송을 통해 하향 트래픽의 신뢰성을 높이고 전송지연을 감소시킬 수 있도록 하는 구성을 포함할 수 있다.An apparatus and method for supporting downlink traffic to a mobility node in an RPL environment according to the present invention for improving the reliability of downlink traffic and reducing transmission delay through retransmission to a mobile node in an environment in which mobility exists. It may include.

본 발명은 모바일 노드의 이동성이 지역성을 바탕으로 움직인다고 가정하였을 때 이동시 새 부모 노드는 이전 부모 노드와 이웃일 관계가 높은 점을 이용하여 새로운 부모 노드를 선정하여 루트 경로를 업데이트하기까지 하향 트래픽을 전달받을 수 있도록 하는 구성을 포함할 수 있다.According to the present invention, assuming that the mobility of a mobile node moves based on locality, the new parent node selects a new parent node by using a high neighboring relationship with the previous parent node and transfers downlink traffic until the root path is updated. It may include a configuration to receive.

본 발명은 모바일 노드의 이전 부모 노드가 브로드캐스트로 패킷을 재전송 할 시점이 자식인 모바일 노드의 이동을 감지했을 때라는 점을 이용하여 mac 헤더의 flow control 필드의 사용할 수 있는 1bit에 부모 노드를 즉시 변경하라는 정보를 담아 보내 이동성이 존재하는 동적 환경에서 빠른 부모 노드 선정 및 경로 복구를 할 수 있도록 하는 구성을 포함할 수 있다.The present invention takes advantage of the fact that when the previous parent node of the mobile node retransmits the packet in broadcast, when it detects the movement of the mobile node as a child, the parent node is immediately placed in an available 1 bit of the flow control field of the mac header. It may contain a configuration that sends information to change to enable fast parent node selection and path recovery in a dynamic environment where mobility exists.

도 1은 Non-storing 모드에서 이동성을 가지는 노드에 하향식 트래픽이 존재하는 경우의 DODAG 구성과 라우팅 경로를 나타낸 것이다.FIG. 1 illustrates a DODAG configuration and routing path when there is top-down traffic in a node having mobility in a non-storing mode.

노드 C가 모바일 노드 D에게 패킷을 전송하는 경우, 라우팅을 위해 패킷을 루트 노드로 보낸다.When node C sends a packet to mobile node D, it sends the packet to the root node for routing.

루트 노드는 자신의 라우팅 테이블에서 패킷에 대해 목적지 정보를 확인 후 전체 경로를 설정해주는 소스 라우팅을 한다.The root node checks the destination information for the packet in its routing table and then performs source routing to set the full path.

즉, 노드 C의 패킷은 A-B 노드를 거쳐 D에 도착하게 된다. 정적인 환경에서는 하향식 패킷에 대한 손실이 크지 않지만 모바일 노드D와 같이 이동성을 가지고 움직이는 경우 문제가 발생 한다.That is, the packet of node C arrives at D via node A-B. In a static environment, the loss of the top-down packet is not large, but a problem occurs when the mobile node D moves with mobility.

도 2에서와 같이 모바일 노드D가 노드B의 TX 범위를 벗어나게 되면, 네트워크에서 기록하고 있는 모바일 노드 D에 대한 라우팅 정보가 유효하지 않게 되어 패킷을 전달할 수 없으며, 패킷 손실로 이어진다. As shown in FIG. 2, when the mobile node D is out of the TX range of the node B, routing information for the mobile node D recorded in the network becomes invalid and packets cannot be delivered, leading to packet loss.

기본적으로, 모바일 노드D는 새로운 부모 노드를 선정하기 위해 주기적으로 노드들에게 DIS를 전송한다.By default, mobile node D periodically sends DIS to nodes to select new parent nodes.

모바일 노드는 DIS에 대한 응답으로 주변노드들로부터 DIO를 받아 새로운 선호 부모 노드를 선정할 수 있으며, 부모 노드 선정 후 루트 노드에게 DAO 메시지를 보내 경로를 업데이트 한다. The mobile node receives a DIO from neighboring nodes in response to DIS and selects a new preferred parent node. After the parent node is selected, the mobile node sends a DAO message to the root node to update the path.

도 3은 모바일 노드가 DODAG 참여시 타이밍 다이어그램을 나타낸 것이다.3 shows a timing diagram when a mobile node participates in DODAG.

도 4는 경로 복구 후 하향 트래픽 경로를 나타낸 것으로, 모바일 노드D가 이동 후 새로운 부모 노드를 선정하고 DAO 메시지를 루트 노드에게 전달하여 루트 노드의 경로를 업데이트 한 후의 경로 변화를 나타낸 것이다.4 shows a downlink traffic path after the path recovery, in which the mobile node D selects a new parent node after the movement and transfers a DAO message to the root node to update the path of the root node.

모바일 노드 D의 이동으로 인해 새로운 부모 노드를 선정하고 DAO를 통해 네트워크 내 모바일 노드D에 대한 경로를 갱신하기까지 패킷 손실이 발생하게 된다.Due to the movement of mobile node D, packet loss occurs until a new parent node is selected and the path to the mobile node D in the network is updated through the DAO.

도 5는 본 발명에 따른 하향 라우팅을 나타낸 구성도이다.5 is a block diagram showing downlink routing according to the present invention.

모바일 노드D가 새로운 부모 노드를 선정하여 루트 경로를 업데이트하기까지 하향 트래픽을 전달받을 수 있도록 하는 것이다.The mobile node D selects a new parent node so that it can receive downstream traffic until it updates the route path.

여기서, 모바일 노드의 이동성이 지역성을 바탕으로 움직인다고 가정하였을 때 이동시 새 부모 노드는 이전 부모 노드와 이웃일 관계가 높은 점을 이용하는 것이다.Here, assuming that the mobility of the mobile node moves based on locality, the new parent node uses the point that the neighboring relationship with the previous parent node is high when moving.

도 6은 DAO 컨트롤 메시지 구조를 나타낸 것으로, 모바일 노드가 부모 노드를 선정하고 DAO 메시지를 루트 노드에 전송하게 된다.6 illustrates a DAO control message structure in which a mobile node selects a parent node and transmits a DAO message to a root node.

DAO 메시지는 유효한 옵션을 전달할 수 있다.DAO messages can carry valid options.

도 7은 DAO 메시지의 옵션을 나타낸 것으로, rfc 6550에서의 DAO 메시지 옵션들이다.7 shows options of a DAO message, which are DAO message options in rfc 6550.

mobility_flag를 추가하여 부모 노드에게 자신이 이동성을 가진다는 것을 알린다. 부모 노드는 DAO 메시지로부터 이동성을 판별하고 이동성 정보를 이동성 TABLE에 저장한다.Add mobility_flag to tell the parent node that it has mobility. The parent node determines the mobility from the DAO message and stores the mobility information in the mobility table.

도 8은 DAO 메시지로부터 얻은 이동성 노드 정보 저장 과정을 나타낸 구성도이다.8 is a diagram illustrating a process of storing mobility node information obtained from a DAO message.

도 8은 부모 노드가 자식으로부터 DAO 메시지를 전송 받은 후 이동성 플래그 확인을 통해 이동성 TABLE에 이동 정보를 저장하는 것을 나타낸 알고리즘이다.8 is an algorithm showing that a parent node stores mobility information in a mobility table by checking a mobility flag after receiving a DAO message from a child.

도 9 내지 도 11은 본 발명에 따른 RPL 환경에서 이동성 노드로 향하는 하향 트래픽 지원을 위한 장치의 구성도이다.9 to 11 are configuration diagrams of an apparatus for supporting downlink traffic toward a mobile node in an RPL environment according to the present invention.

본 발명에 따른 RPL 환경에서 이동성 노드로 향하는 하향 트래픽 지원을 위한 장치는 도 9에서와 같이, DAO 메시지를 전송 받은 후 이동성 플래그 확인을 통해 이동성 TABLE에 이동 정보를 저장하고, 지정된 전송 횟수 동안 ACK를 받지 못하면 전송 패킷의 목적지가 모바일 노드인지 확인하고 이동성 TABLE에 등록되어 있으면, 자식노드가 이동한 것이라 판단하고, 다음 홉 MAC 주소를 브로드캐스트로 변경하고 재전송하는 하향 트래픽 재전송 처리부(100)와, 모바일 노드에서 주기적으로 DIS를 브로드캐스트 하여 주변노드들에게 DIO 메시지를 요구하며 자신의 위치 정보를 알려주고, 주변 부모 노드 리스트의 랭크 값과 현재 부모 노드의 랭크 값을 기준으로 부모 노드 재선택 및 변경하고 DAO 메시지를 루트 노드로 전송하여 경로를 복구시키는 컨트롤 메시지 처리부(200)를 포함한다.In the RPL environment, the apparatus for supporting downlink traffic toward the mobility node according to the present invention stores the mobility information in the mobility table through the mobility flag check after receiving the DAO message, as shown in FIG. If it is not received, if the destination of the transmission packet is a mobile node and is registered in the mobility table, it is determined that the child node has moved, and the downlink traffic retransmission processing unit 100 that changes the next hop MAC address to broadcast and retransmits it, The node periodically broadcasts DIS to request neighboring nodes to request DIO messages and inform them of their location information, and reselects and changes the parent node based on the rank value of the neighboring parent node list and the rank value of the current parent node. Control message processing unit recovers the path by sending a message to the root node 200.

여기서, 컨트롤 메시지 처리부(200)는 주변 부모 리스트의 랭크 값이 현재 부모의 랭크 값보다 작고 두 값의 차이가 지정된 스레쉬홀드 값보다 큰 경우 부모 노드 재선택 및 변경한다.Here, the control message processor 200 reselects and changes the parent node when the rank value of the neighboring parent list is smaller than the rank value of the current parent and the difference between the two values is larger than the specified threshold value.

도 10은 하향 트래픽 재전송 처리부(100)의 상세 구성을 나타낸 것으로, 부모 노드가 자식으로부터 DAO 메시지를 전송받는 DAO 메시지 처리부(100a)와, DAO 메시지를 전송 받은 후 이동성 플래그 확인을 통해 이동성 TABLE에 이동 정보를 저장하는 이동 정보 저장부(100b)와, 하향 트래픽이 모바일 노드로 향할 때 기존 전송 횟수에 대한 ACK를 받지 못하면 설정된 전송횟수가 1씩 감소되도록 하는 전송 횟수 관리부(100c)와, 지정된 전송 횟수 동안 ACK를 받지 못하면 전송 패킷의 목적지가 모바일 노드인지 확인하는 모바일 노드 확인부(100d)와, 전송 패킷의 목적지가 모바일 노드인지 확인후 이동성 TABLE에 등록되어 있으면, 자식노드가 이동한 것이라 판단하고, 다음 홉 MAC 주소를 브로드캐스트로 변경하고 재전송하는 하향 트래픽 재전송부(100e)를 포함한다.10 illustrates a detailed configuration of the downlink traffic retransmission processing unit 100. The parent node moves to the mobility table through the DAO message processing unit 100a receiving the DAO message from the child, and checking the mobility flag after receiving the DAO message. A mobile information storage unit 100b for storing information, a transmission number management unit 100c for reducing the set number of transmissions by one if a downlink traffic does not receive an ACK when the downlink traffic is directed to a mobile node, and a designated number of transmissions If no ACK is received, the mobile node check unit 100d for checking whether the destination of the transport packet is a mobile node, and if it is registered in the mobility table after checking whether the destination of the transport packet is a mobile node, determines that the child node has moved. And a downlink traffic retransmitter 100e that changes the next hop MAC address to broadcast and retransmits.

여기서, 하향 트래픽 재전송부(100e)에 의해 재전송 패킷을 받은 주변 노드들은 모바일 노드가 전송한 DIS로부터 모바일 노드에 대한 위치 정보를 인지하고 있기 때문에 해당 패킷을 모바일 노드로 전달해 줄 수 있다.Here, the neighboring nodes that have received the retransmission packet by the downlink traffic retransmission unit 100e recognize the location information of the mobile node from the DIS transmitted by the mobile node, and thus may transmit the packet to the mobile node.

그리고 하향 트래픽 재전송 처리부(100)는 이동성이 존재하는 동적 환경에서 빠른 부모 선정 및 경로 복구를 위해 모바일 노드의 이전 부모 노드가 브로드캐스트로 패킷을 재전송 할 시점이 자식인 모바일 노드의 이동을 감지했을 때라는 점을 이용하여 mac 헤더의 flow control 필드의 사용할 수 있는 1bit에 부모를 즉시 변경하라는 정보를 담아 보낸다. When the downlink traffic retransmission processing unit 100 detects the movement of the mobile node whose child is the time when the previous parent node of the mobile node retransmits the packet in a broadcast for fast parent selection and path recovery in a dynamic environment in which mobility exists. Using this information, we send the information to change the parent immediately to an available 1bit of the flow control field in the mac header.

도 11은 컨트롤 메시지 처리부(200)의 상세 구성을 나타낸 것으로, 모바일 노드의 컨트롤 메시지 처리 및 부모 노드 선택을 위하여, 모바일 노드에서 주기적으로 DIS를 브로드캐스트 하여 주변노드들에게 DIO 메시지를 요구하며 자신의 위치 정보를 알려주는 DIO 메시지 요청부(200a)와, DIO 메시지를 받은 모바일 노드가 새로운 부모 노드를 선택하기 위한 과정을 거치며 주변 부모 리스트의 랭크 값이 현재 부모의 랭크 값보다 작고 두 값의 차이가 지정된 스레쉬홀드 값보다 큰 경우 부모 노드 재선택 및 변경하는 부모 노드 변경부(200b)와, 부모 모드가 변경되면 DAO 메시지를 루트로 전송하여 경로를 복구시키는 DAO 메시지 처리부(200c)를 포함한다.11 illustrates a detailed configuration of the control message processing unit 200. In order to process the control message of the mobile node and to select a parent node, the mobile node periodically broadcasts DIS to request a DIO message to neighboring nodes. The DIO message request unit 200a which informs the location information and the mobile node receiving the DIO message go through the process of selecting a new parent node, and the rank value of the neighboring parent list is smaller than the rank value of the current parent and the difference between the two values is different. A parent node change unit 200b for reselecting and changing a parent node when the threshold value is larger than a specified threshold value, and a DAO message processor 200c for transmitting a DAO message to a root to restore a path when the parent mode is changed.

여기서, 부모 노드 변경부(200b)에서 스레쉬홀드 값은 랭크 값이 차이가 적을 경우 부모를 변경하게 되면 부모 노드 변경의 이점보다 변경시 발생하는 오버헤드가 더 클 가능성이 높기 ?문에 이를 방지하기 위하여 사용된다.Here, in the parent node change unit 200b, the threshold value has a small difference in the rank value, and thus, if the parent is changed, the overhead of the change is greater than the advantage of changing the parent node. To be used.

그리고 부모 노드 변경부(200b)는 패킷을 주변노드들로부터 받은 후 MAC 헤더의 플로우 컨트롤 필드의 reserved_1bit를 확인하여 부모 노드 변경을 진행한다.After receiving the packet from the neighbor nodes, the parent node change unit 200b checks the reserved_1 bit of the flow control field of the MAC header to change the parent node.

이때 스레쉬홀드 값에 대한 고려를 하지 않고 부모 노드 리스트 중 랭크 값이 더 좋은 노드를 부모 노드로 선정한다. At this time, a node having a better rank value is selected as the parent node in the parent node list without considering the threshold value.

그리고 컨트롤 메시지 처리부(200)는 RPL에서 모바일 노드는 라우터의 기능을 가지지 않고 단말 노드의 역할만 가지기 때문에 추가적으로 DIO 메시지를 생성하여 브로드캐스트 하지 않는다.In addition, the control message processing unit 200 does not broadcast by additionally generating a DIO message because the mobile node has only a role of a terminal node in RPL without having a router function.

이와 같이 컨트롤 메시지 처리부(200)를 통하여 RPL에서 이동성이 존재하는 동적인 환경에서 하향 트래픽의 신뢰성을 높이고 지연시간을 낮추며 빠른 부모 노드 선택을 통해 빠른 경로 복구를 지원한다. As described above, the control message processing unit 200 supports fast path recovery through high reliability of downlink traffic, low latency, and fast parent node selection in a dynamic environment in which mobility exists in the RPL.

도 12는 이동성 노드로의 하향 트래픽 재전송 알고리즘이다.12 is a downlink traffic retransmission algorithm to a mobility node.

본 발명에 따른 이동성 노드로의 하향 트래픽 재전송 과정은 부모 노드가 자식으로부터 DAO 메시지를 전송받도록 하는 DAO 메시지 처리 단계와, DAO 메시지를 전송 받은 후 이동성 플래그 확인을 통해 이동성 TABLE에 이동 정보를 저장하는 이동 정보 저장 단계와, 하향 트래픽이 모바일 노드로 향할 때 기존 전송 횟수에 대한 ACK를 받지 못하면 설정된 전송횟수가 1씩 감소되도록 하는 전송 횟수 관리 단계와, 지정된 전송 횟수 동안 ACK를 받지 못하면 전송 패킷의 목적지가 모바일 노드인지 확인하는 모바일 노드 확인 단계와, 전송 패킷의 목적지가 모바일 노드인지 확인후 이동성 TABLE에 등록되어 있으면, 자식노드가 이동한 것이라 판단하고, 다음 홉 MAC 주소를 브로드캐스트로 변경하고 재전송하는 하향 트래픽 재전송 단계를 포함한다.In the downlink traffic retransmission process to a mobility node according to the present invention, a DAO message processing step of allowing a parent node to receive a DAO message from a child, and a movement of storing mobility information in a mobility table through a mobility flag check after receiving a DAO message The information storage step, the transmission count management step to reduce the set number of transmissions by 1 when the downlink traffic is directed to the mobile node, and the destination of the transmission packet is not received during the designated number of transmissions. If it is registered in the mobility table after checking the mobile node to check whether it is a mobile node and if the destination of the transport packet is a mobile node, it determines that the child node has moved, and then changes the next hop MAC address to broadcast and retransmits it. Traffic retransmission step.

구체적으로, 하향 트래픽이 모바일 노드로 향할 때 기존 전송 횟수에 대한 ACK를 받지 못하면 설정된 전송횟수가 1씩 감소된다. 지정된 전송 횟수 동안 ACK를 받지 못하면 전송 패킷의 목적지가 모바일 노드인지 확인 후 이동성 TABLE에 등록되어 있으면, 자식노드가 이동한 것이라 판단하고, 다음 홉 MAC 주소를 브로드캐스트로 변경하고 재전송한다.Specifically, if the downlink traffic does not receive an ACK for the existing number of transmissions to the mobile node, the set number of transmissions is reduced by one. If the ACK is not received for the specified number of transmissions, it is determined that the destination of the transmission packet is a mobile node. If it is registered in the mobility table, it is determined that the child node has moved, and the next hop MAC address is changed to broadcast and retransmitted.

재전송 패킷을 받은 주변 노드들은 모바일 노드가 전송한 DIS로부터 모바일 노드에 대한 위치 정보를 인지하고 있기 때문에 해당 패킷을 모바일 노드로 전달해 줄 수 있다.The neighboring nodes that have received the retransmission packet can recognize the location information of the mobile node from the DIS transmitted by the mobile node and can forward the packet to the mobile node.

따라서, 모바일 노드가 이전 부모 노드를 떠나 새로운 부모 노드를 선정하여 경로를 복구하는 중에도 패킷을 전달 받을 수 있게 하여 패킷 손실을 줄인다.Therefore, the mobile node selects a new parent node from the previous parent node and receives the packet while restoring the path, thereby reducing packet loss.

또한, 모바일 노드가 새로운 부모 노드를 선택하고 경로를 복구하기까지 존재하는 하향 트래픽의 손실의 근본적 원인을 해결하기 위해 다음과 같은 방법을 적용한다.In addition, the following method is applied to solve the root cause of the loss of downstream traffic until the mobile node selects a new parent node and restores the path.

RPL에서 일반적으로 OF로 ETX를 사용한다.RPL generally uses ETX as OF.

자식노드의 주변노드에 대한 ETX 업데이트는 주변 노드에 대한 트래픽이 존재 시 가능하며, 부모노드에서 자식노드로 향하는 하향 패킷의 손실이 존재하더라도 자식의 부모 변경에 어떠한 영향도 미치지 못한다.The ETX update of the child node's neighbor node is possible when there is traffic to the neighbor node, and even if there is a loss of the downlink packet from the parent node to the child node, it does not affect the child's parent change.

또한, 주변 노드에 대한 트래픽이 존재하더라도 지속적이지 않거나 ETX에 대한 업데이트의 수치가 특정 스레쉬홀드 값을 넘지 않으면 부모를 변경하지 않기 때문에, 빠른 부모 변경이 필요한 동적 환경에서 많은 하향 패킷 손실을 발생시킨다. In addition, even if there is traffic to neighboring nodes, it does not change the parent unless it is constant or the number of updates to ETX does not exceed a certain threshold value, which causes a lot of downlink packet loss in a dynamic environment requiring fast parent change. .

이동성이 존재하는 동적 환경에서 빠른 부모 선정 및 경로 복구를 위해 모바일 노드의 이전 부모 노드가 브로드캐스트로 패킷을 재전송 할 시점이 자식인 모바일 노드의 이동을 감지했을 때라는 점을 이용하여 mac 헤더의 flow control 필드의 사용할 수 있는 1bit에 부모를 즉시 변경하라는 정보를 담아 보낸다. In the dynamic environment with mobility, the header of the mac header is detected when the previous node of the mobile node detects the movement of the mobile node as a child when the previous parent node of the mobile node re-broadcasts the packet for fast parent selection and path recovery. One bit available in the control field contains the information to change the parent immediately.

도 13은 802.15.4 Mac 프레임 포맷의 reserved 필드 구성도이다.13 is a diagram illustrating a reserved field of the 802.15.4 Mac frame format.

도 14는 모바일 노드의 컨트롤 메시지 처리 및 부모선택 과정을 나타낸 플로우 차트이다.14 is a flowchart illustrating a control message processing and parent selection process of a mobile node.

본 발명에 따른 모바일 노드의 컨트롤 메시지 처리 및 부모선택 과정은 모바일 노드의 컨트롤 메시지 처리 및 부모 노드 선택을 위하여, 모바일 노드에서 주기적으로 DIS를 브로드캐스트 하여 주변노드들에게 DIO 메시지를 요구하며 자신의 위치 정보를 알려주는 DIO 메시지 요청 단계와, DIO 메시지를 받은 모바일 노드가 새로운 부모 노드를 선택하기 위한 과정을 거치며 주변 부모 리스트의 랭크 값이 현재 부모의 랭크 값보다 작고 두 값의 차이가 지정된 스레쉬홀드 값보다 큰 경우 부모 노드 재선택 및 변경하는 부모 노드 변경 단계와, 부모 모드가 변경되면 DAO 메시지를 루트로 전송하여 경로를 복구시키는 DAO 메시지 처리 단계를 포함한다.In the mobile node control message processing and parent selection process according to the present invention, the mobile node periodically broadcasts DIS to request the DIO message to neighbor nodes for processing the control message and parent node selection. A request for informational DIO message, and the mobile node receiving the DIO message selects a new parent node, and the threshold value of the neighboring parent list is smaller than the current parent's rank value and the difference between the two values is specified. If the value is larger than the parent node, a parent node change step of reselecting and changing the parent node and a DAO message processing step of recovering a path by transmitting a DAO message to the root when the parent mode is changed are included.

구체적으로 모바일 노드는 주기적으로 DIS를 브로드캐스트 하여 주변노드들에게 DIO 메시지를 요구하며 자신의 위치 정보를 알려준다.Specifically, the mobile node periodically broadcasts DIS to request neighboring nodes to request DIO messages and inform them of their location information.

DIO 메시지를 받은 모바일 노드는 새로운 부모 노드를 선택하기 위한 과정을 거치며 주변 부모 노드 리스트의 랭크 값이 현재 부모의 랭크 값보다 작고 두 값의 차이가 지정된 스레쉬홀드 값보다 큰 경우 부모 노드 재선택 및 변경한다.The mobile node receives the DIO message and selects a new parent node. If the rank value of the neighboring parent node list is smaller than the rank value of the current parent and the difference between the two values is greater than the specified threshold value, the mobile node reselects and Change it.

스레쉬홀드 값은 랭크 값이 차이가 적을 경우 부모 노드를 변경하게 되면 부모 노드 변경의 이점보다 변경시 발생하는 오버헤드가 더 클 가능성이 높기 ?문에 이를 방지하기 위하여 사용된다.The threshold value is used to prevent the change in the parent node when the rank value is small, because the overhead of the change is greater than the benefit of the change of the parent node.

모바일 노드는 패킷을 주변노드들로부터 받은 후 MAC 헤더의 플로우 컨트롤 필드의 reserved_1bit를 확인하여 부모 노드 변경을 진행한다.After receiving the packet from neighboring nodes, the mobile node checks reserved_1 bit in the flow control field of the MAC header and changes the parent node.

이때 스레쉬홀드 값에 대한 고려를 하지 않고 부모 리스트 중 랭크 값이 더 좋은 노드를 부모 노드로 선정한다. 부모 노드가 변경되면 DAO 메시지를 루트 노드로 전송하여 경로를 복구시킨다.At this time, a node having a better rank value is selected as the parent node without considering the threshold value. When the parent node changes, the path is restored by sending a DAO message to the root node.

RPL에서 모바일 노드는 라우터의 기능을 가지지 않고 단말 노드의 역할만 가지기 때문에 추가적으로 DIO 메시지를 생성하여 브로드캐스트 하지 않는다.In RPL, the mobile node does not have a router function but only a role of a terminal node, and thus does not generate and broadcast additional DIO messages.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 RPL 환경에서 이동성 노드로 향하는 하향 트래픽 지원을 위한 장치 및 방법은 이동성이 존재하는 환경에서 이동노드에 대한 재전송을 통해 하향 트래픽의 신뢰성을 높이고 전송지연을 감소시킬 수 있도록 한 것이다.The apparatus and method for supporting downlink traffic to a mobile node in an RPL environment according to the present invention described above are designed to increase reliability of downlink traffic and reduce transmission delay through retransmission to a mobile node in a mobile environment. will be.

본 발명은 이동성을 감지하고 이동노드에 추가적 정보 전달을 하여 모바일 노드의 빠른 부모 노드 변경 및 경로 복구를 지원하는 것이다.The present invention detects mobility and provides additional information to the mobile node to support fast parent node change and path recovery of the mobile node.

이상에서의 설명에서와 같이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명이 구현되어 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described in the above description, it will be understood that the present invention is implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention.

그러므로 명시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구 범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.Therefore, the described embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation, and the scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the equivalent scope are included in the present invention. It should be interpreted.

100. 하향 트래픽 재전송 처리부
200. 컨트롤 메시지 처리부
100. Downlink traffic retransmission processing unit
200. Control message processing unit

Claims (15)

DAO 메시지를 전송 받은 후 이동성 플래그 확인을 통해 이동성 TABLE에 이동 정보를 저장하고, 지정된 전송 횟수 동안 ACK를 받지 못하면 전송 패킷의 목적지가 모바일 노드인지 확인하고 이동성 TABLE에 등록되어 있으면, 자식노드가 이동한 것이라 판단하고, 다음 홉 MAC 주소를 브로드캐스트로 변경하고 재전송하는 하향 트래픽 재전송 처리부;
모바일 노드에서 주기적으로 DIS를 브로드캐스트 하여 주변노드들에게 DIO 메시지를 요구하며 자신의 위치 정보를 알려주고, 주변 부모 노드 리스트의 랭크 값과 현재 부모 노드의 랭크 값을 기준으로 부모 노드 재선택 및 변경하고 DAO 메시지를 루트 노드로 전송하여 경로를 복구시키는 컨트롤 메시지 처리부;를 포함하고,
상기 컨트롤 메시지 처리부는, 주변 부모 리스트의 랭크 값이 현재 부모의 랭크 값보다 작고 두 값의 차이가 지정된 스레쉬홀드 값보다 큰 경우 부모 노드 재선택 및 변경하는 것을 특징으로 하는 RPL 환경에서 이동성 노드로 향하는 하향 트래픽 지원을 위한 장치.
After receiving the DAO message, the mobility information is stored in the mobility table, and if the ACK is not received for the specified number of transmissions, if the destination of the transport packet is a mobile node and if it is registered in the mobility table, the child node moves. A downlink traffic retransmission processing unit for determining that it is, and retransmitting the next hop MAC address to broadcast;
The mobile node periodically broadcasts DIS, requests neighboring nodes to request DIO messages, informs them of their location information, reselects and changes the parent node based on the rank value of the neighboring parent node list and the rank value of the current parent node. And a control message processing unit for recovering a path by transmitting a DAO message to a root node.
The control message processing unit reselects and changes the parent node when the rank value of the neighboring parent list is smaller than the rank value of the current parent and the difference between the two values is greater than the specified threshold value. Device for supporting downstream traffic.
삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 하향 트래픽 재전송 처리부는,
부모 노드가 자식으로부터 DAO 메시지를 전송받는 DAO 메시지 처리부와,
DAO 메시지를 전송 받은 후 이동성 플래그 확인을 통해 이동성 TABLE에 이동 정보를 저장하는 이동 정보 저장부와,
하향 트래픽이 모바일 노드로 향할 때 기존 전송 횟수에 대한 ACK를 받지 못하면 설정된 전송횟수가 1씩 감소되도록 하는 전송 횟수 관리부와,
지정된 전송 횟수 동안 ACK를 받지 못하면 전송 패킷의 목적지가 모바일 노드인지 확인하는 모바일 노드 확인부와,
전송 패킷의 목적지가 모바일 노드인지 확인후 이동성 TABLE에 등록되어 있으면, 자식노드가 이동한 것이라 판단하고, 다음 홉 MAC 주소를 브로드캐스트로 변경하고 재전송하는 하향 트래픽 재전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 RPL 환경에서 이동성 노드로 향하는 하향 트래픽 지원을 위한 장치.
The method of claim 1, wherein the downlink traffic retransmission processing unit,
A DAO message processing unit for receiving a DAO message from a child of a parent node;
A movement information storage unit for storing movement information in the mobility table by checking the mobility flag after receiving a DAO message;
When the downlink traffic to the mobile node does not receive an ACK for the existing number of transmissions transmission number management unit to reduce the set number of transmissions by 1,
A mobile node checking unit for checking whether a destination of a transport packet is a mobile node if an ACK is not received for a specified number of transmissions;
If the destination of the transport packet is registered in the mobility table after checking whether the destination is a mobile node, it is determined that the child node has moved, and includes a downlink traffic retransmission unit that changes the next hop MAC address to broadcast and retransmits it. Device for supporting downlink traffic from a node to a mobility node.
제 3 항에 있어서, 상기 하향 트래픽 재전송부에 의해 재전송 패킷을 받은 주변 노드들은 모바일 노드가 전송한 DIS로부터 모바일 노드에 대한 위치 정보를 인지하고 해당 패킷을 모바일 노드로 전달하는 것을 특징으로 하는 RPL 환경에서 이동성 노드로 향하는 하향 트래픽 지원을 위한 장치.4. The RPL environment of claim 3, wherein neighboring nodes receiving the retransmission packet by the downlink traffic retransmission unit recognize the location information of the mobile node from the DIS transmitted by the mobile node and deliver the packet to the mobile node. Device for supporting downlink traffic from a node to a mobility node. 제 3 항에 있어서, 상기 하향 트래픽 재전송 처리부는,
이동성이 존재하는 동적 환경에서 빠른 부모 선정 및 경로 복구를 위해 모바일 노드의 이전 부모 노드가 브로드캐스트로 패킷을 재전송 할 시점이 자식인 모바일 노드의 이동을 감지했을 때라는 것을 이용하여 mac 헤더의 flow control 필드의 사용할 수 있는 1bit에 부모를 즉시 변경하라는 정보를 담아 보내는 것을 특징으로 하는 RPL 환경에서 이동성 노드로 향하는 하향 트래픽 지원을 위한 장치.
The method of claim 3, wherein the downlink traffic retransmission processing unit,
In the dynamic environment of mobility, the flow control of the mac header is used when the previous parent node of the mobile node detects the movement of the mobile node as a child when the previous parent node of the mobile node rebroadcasts the packet for fast parent selection and path recovery. A device for supporting downlink traffic to a mobility node in an RPL environment, characterized by sending information to immediately change the parent in the usable 1 bit of the field.
제 1 항에 있어서, 상기 컨트롤 메시지 처리부는 모바일 노드의 컨트롤 메시지 처리 및 부모 노드 선택을 위하여,
모바일 노드에서 주기적으로 DIS를 브로드캐스트 하여 주변노드들에게 DIO 메시지를 요구하며 자신의 위치 정보를 알려주는 DIO 메시지 요청부와,
DIO 메시지를 받은 모바일 노드가 새로운 부모 노드를 선택하기 위한 과정을 거치며 주변 부모 리스트의 랭크 값이 현재 부모의 랭크 값보다 작고 두 값의 차이가 지정된 스레쉬홀드 값보다 큰 경우 부모 노드 재선택 및 변경하는 부모 노드 변경부와,
부모 모드가 변경되면 DAO 메시지를 루트로 전송하여 경로를 복구시키는 DAO 메시지 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 RPL 환경에서 이동성 노드로 향하는 하향 트래픽 지원을 위한 장치.
The method of claim 1, wherein the control message processor is further configured to process a control message of a mobile node and to select a parent node.
The DIO message request unit periodically broadcasts DIS to request neighboring nodes to request DIO messages and informs their location information.
When the mobile node receives the DIO message and selects a new parent node, if the rank value of the neighboring parent list is smaller than the rank value of the current parent and the difference between the two values is larger than the specified threshold value, the parent node is reselected and changed. A parent node change section
And a DAO message processing unit for restoring a path by transmitting a DAO message to a root when a parent mode is changed, the apparatus for supporting downlink traffic toward a mobility node in an RPL environment.
제 6 항에 있어서, 상기 부모 노드 변경부에서 스레쉬홀드 값의 사용은,
랭크 값이 차이가 적을 경우 부모를 변경하게 되면 부모 노드 변경의 이점보다 변경시 발생하는 오버헤드가 더 클 가능성이 높기 ?문에 이를 방지하기 위하여 사용하는 것을 특징으로 하는 RPL 환경에서 이동성 노드로 향하는 하향 트래픽 지원을 위한 장치.
The method of claim 6, wherein the use of the threshold value in the parent node change unit,
If the rank value is small, changing the parent is more likely than the benefit of changing the parent node, so it is more likely that the overhead occurs when changing the parent node. Device for supporting downstream traffic.
제 6 항에 있어서, 상기 부모 노드 변경부는,
패킷을 주변노드들로부터 받은 후 MAC 헤더의 플로우 컨트롤 필드의 reserved_1bit를 확인하여 부모 노드 변경을 진행하고, 이때 스레쉬홀드 값에 대한 고려를 하지 않고 부모 노드 리스트 중 랭크 값이 더 좋은 노드를 부모 노드로 선정하는 것을 특징으로 하는 RPL 환경에서 이동성 노드로 향하는 하향 트래픽 지원을 위한 장치.
The method of claim 6, wherein the parent node change unit,
After receiving the packet from neighbor nodes, change reserved node by checking reserved_1bit of flow control field of MAC header, and at this time, do not consider threshold value and select node with better rank value from parent node list. The apparatus for supporting downlink traffic to the mobility node in the RPL environment, characterized in that selected as.
제 1 항에 있어서, 상기 컨트롤 메시지 처리부는,
RPL에서 모바일 노드가 라우터의 기능을 가지지 않고 단말 노드의 역할만 가지기 때문에 추가적으로 DIO 메시지를 생성하여 브로드캐스트 하지 않는 것을 특징으로 하는 RPL 환경에서 이동성 노드로 향하는 하향 트래픽 지원을 위한 장치.
The method of claim 1, wherein the control message processing unit,
An apparatus for supporting downlink traffic toward a mobile node in an RPL environment, in which the mobile node does not have a router function but only a role of a terminal node in RPL, and thus does not generate and broadcast DIO messages.
RPL 환경에서 이동성 노드로 향하는 하향 트래픽 지원을 위하여,
부모 노드가 자식으로부터 DAO 메시지를 전송받는 DAO 메시지 처리 단계;
DAO 메시지를 전송 받은 후 이동성 플래그 확인을 통해 이동성 TABLE에 이동 정보를 저장하는 이동 정보 저장 단계;
하향 트래픽이 모바일 노드로 향할 때 기존 전송 횟수에 대한 ACK를 받지 못하면 설정된 전송횟수가 1씩 감소되도록 하는 전송 횟수 관리 단계;
지정된 전송 횟수 동안 ACK를 받지 못하면 전송 패킷의 목적지가 모바일 노드인지 확인하는 모바일 노드 확인 단계;
전송 패킷의 목적지가 모바일 노드인지 확인후 이동성 TABLE에 등록되어 있으면, 자식노드가 이동한 것이라 판단하고, 다음 홉 MAC 주소를 브로드캐스트로 변경하고 재전송하는 하향 트래픽 재전송 단계;를 포함하고,
상기 하향 트래픽 재전송 단계에서, 이동성이 존재하는 동적 환경에서 빠른 부모 선정 및 경로 복구를 위해 모바일 노드의 이전 부모 노드가 브로드캐스트로 패킷을 재전송 할 시점이 자식인 모바일 노드의 이동을 감지했을 때라는 것을 이용하여 mac 헤더의 flow control 필드의 사용할 수 있는 1bit에 부모를 즉시 변경하라는 정보를 담아 보내는 것을 특징으로 하는 RPL 환경에서 이동성 노드로 향하는 하향 트래픽 지원을 위한 방법.
In order to support downlink traffic to a mobility node in an RPL environment,
A DAO message processing step in which a parent node receives a DAO message from a child;
A movement information storage step of storing movement information in a mobility table after checking a mobility flag after receiving a DAO message;
A transmission count management step of reducing the set number of transmissions by one if downlink traffic does not receive an ACK for the existing transmission number when the traffic is directed to the mobile node;
A mobile node identification step of confirming whether a destination of a transport packet is a mobile node if an ACK is not received for a specified number of transmissions;
If it is registered in the mobility table after checking whether the destination of the transport packet is a mobile node, it is determined that the child node has moved, downlink traffic retransmission step of changing the next hop MAC address to broadcast and retransmit;
In the downlink traffic retransmission step, it is when the previous parent node of the mobile node detects the movement of the mobile node that is a child at the time of retransmission of the packet by broadcast for fast parent selection and path recovery in a dynamic environment in which mobility exists. A method for supporting downlink traffic directed to a mobility node in an RPL environment, characterized by sending information to immediately change a parent in an available 1 bit of a flow control field of a mac header.
제 10 항에 있어서, 상기 하향 트래픽 재전송 단계에 의해 재전송 패킷을 받은 주변 노드들은 모바일 노드가 전송한 DIS로부터 모바일 노드에 대한 위치 정보를 인지하고 해당 패킷을 모바일 노드로 전달하는 것을 특징으로 하는 RPL 환경에서 이동성 노드로 향하는 하향 트래픽 지원을 위한 방법.11. The RPL environment of claim 10, wherein neighboring nodes receiving the retransmission packet by the downlink traffic retransmission step recognize the location information of the mobile node from the DIS transmitted by the mobile node and deliver the packet to the mobile node. For support of downlink traffic from a node to a mobility node. 삭제delete 모바일 노드의 컨트롤 메시지 처리 및 부모 노드 선택을 위하여,
모바일 노드에서 주기적으로 DIS를 브로드캐스트 하여 주변노드들에게 DIO 메시지를 요구하며 자신의 위치 정보를 알려주는 DIO 메시지 요청 단계;
DIO 메시지를 받은 모바일 노드가 새로운 부모 노드를 선택하기 위한 과정을 거치며 주변 부모 리스트의 랭크 값이 현재 부모의 랭크 값보다 작고 두 값의 차이가 지정된 스레쉬홀드 값보다 큰 경우 부모 노드 재선택 및 변경하는 부모 노드 변경 단계;
부모 모드가 변경되면 DAO 메시지를 루트로 전송하여 경로를 복구시키는 DAO 메시지 처리 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 RPL 환경에서 이동성 노드로 향하는 하향 트래픽 지원을 위한 방법.
In order to process control messages of mobile nodes and select parent nodes,
Requesting a DIO message to neighbor nodes by periodically broadcasting DIS in the mobile node and informing its location information;
When the mobile node receives the DIO message and selects a new parent node, if the rank value of the neighboring parent list is smaller than the rank value of the current parent and the difference between the two values is larger than the specified threshold value, the parent node is reselected and changed. Changing a parent node;
And a DAO message processing step of recovering a path by transmitting a DAO message to a root when a parent mode is changed.
제 13 항에 있어서, 상기 부모 노드 변경 단계에서 스레쉬홀드 값의 사용은,
랭크 값이 차이가 적을 경우 부모를 변경하게 되면 부모 노드 변경의 이점보다 변경시 발생하는 오버헤드가 더 클 가능성이 높기 ?문에 이를 방지하기 위하여 사용하는 것을 특징으로 하는 RPL 환경에서 이동성 노드로 향하는 하향 트래픽 지원을 위한 방법.
The method of claim 13, wherein the use of a threshold value in the parent node change step comprises:
If the rank value is small, changing the parent is more likely than the benefit of changing the parent node, so it is more likely that the overhead occurs when changing the parent node. How to support downstream traffic.
제 13 항에 있어서, 상기 부모 노드 변경 단계는,
패킷을 주변노드들로부터 받은 후 MAC 헤더의 플로우 컨트롤 필드의 reserved_1bit를 확인하여 부모 노드 변경을 진행하고, 이때 스레쉬홀드 값에 대한 고려를 하지 않고 부모 노드 리스트 중 랭크 값이 더 좋은 노드를 부모 노드로 선정하는 것을 특징으로 하는 RPL 환경에서 이동성 노드로 향하는 하향 트래픽 지원을 위한 방법.
The method of claim 13, wherein changing the parent node comprises:
After receiving the packet from neighbor nodes, change reserved node by checking reserved_1bit of flow control field of MAC header, and at this time, do not consider threshold value and select node with better rank value from parent node list. The method for supporting downlink traffic to the mobility node in the RPL environment, characterized in that the selection.
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