KR20040056475A - 이동 임시 네트워크에서 단방향 링크 연결 제어 방법 및그 프로그램이 저장된 기록매체 - Google Patents

이동 임시 네트워크에서 단방향 링크 연결 제어 방법 및그 프로그램이 저장된 기록매체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동 임시 네트워크에서 단방향 링크 연결 제어 방법 및 그 프로그램이 저장된 기록매체에 관한 것으로서, 이를 위하여 본 발명은 이동노드들이 전송전력 정보를 주기적으로 송신되는 비컨메시지에 포함하여 전송하고, 이 정보를 이용하여 각 이동노드가 단방향 링크를 감지하며 해당 노드로의 잉여전력 정보를 유지고, 링크계층에서 브로드캐스팅과 잉여전력 정보를 이용한 필터링을 통해 상위 계층으로 단방향 링크의 연결성을 제공함으로써, 이동 임시 네트워크에서 발생하는 단방향 링크를 전송경로 상의 전송전력 손실을 이용하여 정확하게 감지할 수 있고, 단방향 링크의 역방향으로 링크계층에서 발생하는 프레임을 전송할 수 있고, 그로 인해 낭비되던 중복 프레임을 제거하고, 링크 실패로 인한 비효율적인 자원 사용 문제를 해결할 수 있으며, 링크 계층에서 독립적으로 단방향 링크의 연결성을 상위 계층에 제공하므로 상위 계층에 영향을 받지 않는다는 효과도 있다.

Description

이동 임시 네트워크에서 단방향 링크 연결 제어 방법 및 그 프로그램이 저장된 기록매체{ Method for one-way link connetion of As hoc network and its program stored recording medium }
본 발명은 이동 임시 네트워크에서 단방향 링크 연결 제어 방법 및 그 프로그램이 저장된 기록매체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전송전력 차이로 인해 발생하는 단방향 링크를 감지하고 상위 계층에 단방향 링크의 연결성을 제공하기 위한 이동 임시 네트워크에서 단방향 링크 연결 제어 방법 및 그 프로그램이 저장된 기록매체에 관한 것이다.
이동 임시(As hoc) 네트워크란 이동단말로만 구성된 망으로서, 대부분의 무선 매체 접근 제어(Medium Access Control, MAC) 프로토콜들이 모든 이동 노드들이 동일한 전송 전력을 가진다는 가정 하에 설계되었다.
그런데, 실제 임시 망은 여러 가지 형태의 디바이스들로 구성된다. 이러한 디바이스들은 크게 배터리로 동작하는 개인 휴대형 장치와 자체 동력에 의해 전원을 충분히 공급받을 수 있는 장치로 구분될 수 있다.
위에서, 개인 휴대형 장치에는 노트북, PDA, 휴대전화 등이 있고, 자체 동력에 의한 전원 공급 장치에는 탱크, 헬기, 장갑차, 소방차, 앰뷸런스 등에 부착된 무선 이동 통신 장치가 있다.
이들 디바이스 간에는 공급되는 전원의 차이와 휴대성 여부로 인한 디바이스 크기 차이로 서로 다른 전송 전력을 가지며, 이는 단방향 링크를 발생시킨다. 여기서, 단방향 링크는 전송전력이 큰 노드와 전송전력이 적은 노드간에 발생 가능한 링크로서, 전송전력이 큰 노드만이 전송전력이 적은 노드로 데이터 전송이 가능한 링크를 말한다.
이러한 단방향 링크를 활용하기 위해, 기존에는 전송전력이 낮은 이동노드에서 단방향 링크를 감지하고, 단방향 링크의 근원지 이동 노드로 향하는 프레임은 네트워크 계층의 라우팅 기능을 이용하여 터널링된다.
종래 기술에 따른 실시예의 단방향 링크를 감지하는 방법은 각 이동노드들이 자신의 주변에 있는 노드들에 대한 이웃노드 리스트를 가지고 있고, 이것을 주기적으로 주변의 이웃노드들에게 방송하는 'Hello'메시지에 이웃노드 리스트를 포함하여 전송하는 것이다.
이때, 단방향 링크 관계인 두 이동 노드사이에서 'Hello'메시지가 전송되면, 높은 전송전력을 가진 노드의 'Hello'메시지 내 이웃노드 리스트에는 낮은 전송전력을 가진 노드가 포함되어 있지 않는다.
따라서 낮은 전송전력을 가진 노드는 'Hello' 메시지를 수신하여 단방향 링크를 탐지해야 한다. 낮은 전송전력을 가진 노드는 라우팅 프로토콜에 의해 수집되는 정보를 이용하여 단방향 링크의 종단점으로부터의 패킷 근원지까지 링크 계층의 ACK와 네트워크 계층의 라우팅 정보를 터널링한다. 이렇게 하여 높은 전송전력을 가진 노드는 단방향 링크를 사용하여 데이터를 전송할 수 있게 된다.
이와 같이, 종래 기술에 따른 실시예의 단방향 링크를 감지하는 방법은 상위 계층의 라우팅 기능을 이용하여 통신을 수행하므로, 프레임 전송 지연과 처리 오버헤드를 발생시키는 문제점이 있다.
본 발명은 위의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 이동 임시 네트워크에서 발생하는 단방향 링크의 연결성을 링크계층에서 상위 계층으로 제공하기 위한 이동 임시 네트워크에서 단방향 링크 연결 제어 방법 및 그 프로그램이 저장된 기록매체를 제공하는 것이다.
도 1은 전송전력 차이로 인한 단방향 링크가 발생하는 무선 임시 네트워크를 도시한 것이다.
도 2는 도 1에서 발생한 단방향 링크의 역 방향으로 프레임이 전달되는 과정을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 실시예의 이동 임시 네트워크에서 단방향 링크 연결 제어 방법에서 단방향 링크의 역방향으로 프레임이 전달될 때 프레임의 주소 필드 변화 절차를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 실시예의 이동 임시 네트워크에서 단방향 링크 연결 제어 방법의 순서도를 도시한 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른
특징은 을 포함한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
어느 한 실시예에서 언급한 내용 중 다른 실시예에도 적용할 수 있는 내용은 다른 실시예에서 특별히 언급하지 않아도 이를 적용할 수 있는 것은 당업자에게 자명하다.
도 1은 전송전력 차이로 인한 단방향 링크가 발생하는 무선 임시 네트워크를 도시한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 단방향 링크(130)는 이동노드 A의 전송 범위(110)와 다른 이동노드들(A, B, C, D, E, F)의 전송범위(111)의 차이로 인해 발생한다.
이때, 이동노드 A는 이동노드 F로 프레임 전송이 가능하지만, 이동노드 F는 이동노드 A로 프레임 전송이 불가능하다.
도 2는 도 1에서 발생한 단방향 링크의 역 방향으로 프레임이 전달되는 과정을 도시한 것이다.
도 2에서 HPa, HPb는 높은 전송전력을 가지는 이동노드로 전송범위가 R이고, LPa~LPg은 낮은 전송전력을 가지는 이동노드로 전송범위가 r이다.
도 2에 나타나 있듯이, HPa와 LPc 사이에는 단방향 링크가 생성되어 있으며,LPc에서 HPa로 전송되는 프레임은 LPc 전송범위 내에 있는 모든 이동노드가 수신한다.
LPc에서 전송한 프레임을 수신한 각 이동노드들은 단방향 링크의 역방향으로 프레임이 전송될 때 경로상에 있는 이동노드에서 프레임을 처리하는 과정을 수행한다.
위에서, LPc에서 전송한 프레임은 목적지인 HPa로 수렴되는 형태로 전송된다. 만일 HPb가 있는 경우에 프레임의 전달 경로는 LPc-HPb-HPa이고, HPb가 없는 경우에 프레임의 전달 경로는 LPc-LPb-LPa-HPa이다.
도 3은 본 발명에 따른 실시예의 이동 임시 네트워크에서 단방향 링크 연결 제어 방법에서 단방향 링크의 역방향으로 프레임이 전달될 때 프레임의 주소 필드 변화 절차를 도시한 것이다.
도 3은 위에서 HPb가 없는 경우에 LPc-LPb-LPa-HPa 경로를 통해 프레임이 전달될 때 프레임의 주소필드가 변화되는 과정을 나타내고 있다.
HPa가 LPc로 전송전력(TX Power)과 함께 데이터나 제어 메시지(250)를 전송하면, LPc는 HPa와의 전송전력의 차이로 인해 단방향 링크를 감지한다.
이후, LPc-LPb-LPa-HPa 경로를 통해 프레임이 전달될 때, LPc에서 LPb로 전송되는 프레임의 주소 필드(251)는 최조 근원지 주소(Start Address, SA)가 LPc, 최종 목적지 주소(Destination Address, DA)가 HPa, 다음 수신자 주소(Recipient Address, RA)는 방송 주소(Broadcast Address, BA)이고, 전송자 주소(Transmitter Address, TA)는 LPc가 된다.
이때, 최초 근원지 주소와 최종 목적지 주소는 프레임 전송 도중에 변경되지 않고, 다음 수신자 주소는 항상 방송 주소로 설정되며, 전송자 주소는 해당 프레임을 전송하는 이동노드의 주소로 설정된다.
따라서 LPb에서 LPa로 전송되는 프레임의 주소 필드(252)와, LPa에서 HPa로 전송되는 프레임의 주소 필드(253)는 최초 근원지 주소, 최종 목적지 주소, 다음 수신자 주소는 동일하고, 전송자 주소가 LPb, LPa로 변경된다.
도 4는 본 발명에 따른 실시예의 이동 임시 네트워크에서 단방향 링크 연결 제어 방법의 순서도를 도시한 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예의 방법에서 먼저 각 이동노드들이 전송되는 프레임의 다음 수신자 주소가 방송 주소, 또는 해당 이동 노드의 주소인 경우에 해당 프레임을 수신한다.(S1)
위에서 프레임을 수신한 이동 노드는 전송전력과 최소 수신전력이 포함된 비컨(Beacon) 메시지를 수신한 경우에 프레임의 최초 근원지와 형성된 링크의 전송경로 손실과 잉여전력을 계산하고, 이 계산 결과를 저장소(300)에 추가 및 갱신한다.(S2, S3)
이동노드는 비컨 메시지에 포함되어 있는 전송전력 정보를 이용하여 단방향 링크를 감지하며 해당 이동노드로의 잉여전력 정보를 유지하게 된다. 즉, 이동노드는 경로 손실 전력과 최소 수신전력의 합보다 전송전력이 작을 경우에 단방향 링크임을 감지한다.
한편, 저장소(300)에 추가 및 개인되는 정보는 소프트웨어 상태로 저장되어일정 시간이 경과된 후에 삭제된다.
한편, 이동 노드는 비컨 메시지를 수신하지 않는 경우에 프레임에 릴레이 요청 필드가 설정되었는지를 판단한다.(S2, S4) 프레임에 릴레이 요청 필드가 설정된 경우에, 이동노드는 프레임의 최종 목적지가 이웃노드 리스트에 포함되어 있는지를 확인한다.(S5)
이동노드는 프레임에 릴레이 요청 프레임이 설정되지 않았거나 프레임의 최종 목적지가 이웃노드 리스트에 포함되어 있는 경우에 일반 프레임과 동일한 처리과정을 수행하고 종료한다.
그런데, 이동노드는 프레임에 릴레이 요청 프레임이 설정되고, 최종 목적지가 이웃노드 리스트에 포함되지 않는 경우에 프레임의 최종 목적지로의 잉여전력 정보가 존재하는지를 확인한다.(S5, S6)
위에서, 프레임의 최종 목적지로의 잉여전력 정보가 존재하는 경우에, 이동노드는 저장된 잉여전력이 해당 프레임에 포함되어 있는 잉여전력보다 큰 지를 판단한다.
이때, 이동노드는 저장된 잉여전력이 해당 프레임에 포함되어 있는 잉여전력보다 큰 경우에 프레임의 전송자 주소 필드와 잉여전력 정보를 갱신한다.(S8)
S8에서 프레임의 전송자 주소 필드와 잉여전력 정보를 갱신하는 일례로, 도 2에서 LPc가 전송한 프레임을 LPb가 수신한 경우를 들 수 있다.
이렇게, 프레임의 전송자 주소 필드와 잉여전력 정보를 갱신한 후에, 이동노드는 해당 프레임의 전송 전에 잉여전력 정보를 백오프 타임 생성시에반영한다.(S9)
위의 결과로, 이동노드는 프레임의 최종 목적지 가까이로 해당 프레임을 전송할 수 있는 이동노드에 가장 먼저 프레임이 릴레이 되도록 프레임을 전송한다.(S10)
한편, 프레임의 최종 목적지로의 잉여전력 정보가 존재하지 않거나 이동노드에 저장된 잉여전력이 프레임에 포함되어 있는 잉여전력보다 작은 경우에 해당 프레임을 삭제한다.(S11) 따라서, 단방향 링크를 감지할 수 없어서 중복되는 프레임이 제거되어 전송전력 손실을 최소화할 수 있다.
S11에서 중복되는 프레임을 삭제하는 일례로, 도 2에서 LPc가 HPa로 전송하는 프레임을 LPg가 수신한 경우, 해당 프레임이 릴레이되는 과정에서 LPa가 릴레이한 프레임을 LPd가 수신한 경우를 들 수 있다.
상기 도면과 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명에 의한 이동 임시 네트워크에서 단방향 링크 연결 제어 방법 및 그 프로그램이 저장된 기록매체는 이동 임시 네트워크에서 발생하는 단방향 링크를 전송경로 상의 전송전력 손실을 이용하여 정확하게 감지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의한 이동 임시 네트워크에서 단방향 링크 연결 제어 방법 및 그 프로그램이 저장된 기록매체는 단방향 링크의 역방향으로 링크계층에서 발생하는 프레임을 전송할 수 있고, 그로 인해 기존에 단반향 링크를 감지할 수 없어 낭비되던 중복 프레임을 제거하고, 단방향 링크가 발생했음에도 불구하고 링크 실패로 인한 비효율적인 자원 사용 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의한 이동 임시 네트워크에서 단방향 링크 연결 제어 방법 및 그 프로그램이 저장된 기록매체는 링크 계층에서 독립적으로 단방향 링크의 연결성을 상위 계층에 제공하므로 상위 계층에 영향을 받지 않는다는 효과도 있다.

Claims (13)

  1. a) 이동 임시 네트워크를 구성하는 이동노드들이 전송전력의 차이로 인해 단방향 링크가 발생되면, 상기 각 이동노드들이 단방향 링크를 감지하는 단계;
    b) 상기 a) 단계에서 단방향 링크가 감지되면, 상기 단방향 링크의 역방향으로 링크계층에서 발생하는 프레임을 릴레이하는 단계; 및
    c) 상기 b) 단계에서 릴레이되는 프레임 중에서 중복되는 프레임 릴레이를 제거하고, 상기 링크 계층에서 단방향 링크의 연결성을 상위 계층에 제공하는 단계
    를 포함하는 이동 임시 네트워크에서 단방향 링크 연결 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 a) 단계에서 단방향 링크를 감지하는 단계는,
    가) 상기 각 이동 노드들이 전송전력과 최소 수신전력 정보를 주기적으로 프레임에 포함하여 전송하는 단계;
    나) 상기 가) 단계에서 전송되는 프레임을 수신하여 전송 경로상에서 발생하는 경로 손실 전력 및 잉여 전력을 계산하는 단계; 및
    다) 상기 나) 단계에서 계산한 경로 손실 전력과 최소 수신전력의 합보다 전송전력이 작을 경우에 단방향 링크임을 감지하는 단계
    를 포함하는 이동 임시 네트워크에서 단방향 링크 연결 제어 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 가) 단계에서 전송하는 프레임의 주소 필드는 최조 근원지 주소, 최종 목적지 주소, 다음 수신자 주소, 전송자 주소를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 임시 네트워크에서 단방향 링크 연결 제어 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 프레임의 주소 필드에서 상기 최초 근원지 주소는 전송전력이 낮은 이동노드, 최종 목적지 주소는 전송전력이 높은 이동노드, 다음 수신자 주소는 방송 주소, 전송자 주소는 해당 프레임을 전송하는 이동노드의 주소로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동 임시 네트워크에서 단방향 링크 연결 제어 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 프레임의 주소 필드에서 상기 최초 근원지 주소와 최종 목적지 주소는 프레임이 전송되는 도중에 변경되지 않는 것을 특징으로 하는 이동 임시 네트워크에서 단방향 링크 연결 제어 방법.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 나) 단계에서 전송 경로 손실과 잉여 전력을 계산하는 단계는,
    상기 계산된 전송 경로 손실과 잉여 전력을 저장소에 추가 및 갱신하는 것을 특징으로 하는 이동 임시 네트워크에서 단방향 링크 연결 제어 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 저장소에 추가 및 갱신되는 전송 경로 손실 및 잉여전력에 대한 정보는 소트프웨어 상태로 저장되어 일정 시간이 경과된 후에 삭제되는 것을 특징으로 하는 이동 임시 네트워크에서 단방향 링크 연결 제어 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 b) 단계에서 단방향 링크의 역방향으로 프레임을 릴레이하는 단계는,
    상기 프레임에 잉여전력 정보와 릴레이 요청 필드를 설정하는 것을 특징으로 하는 이동 임시 네트워크에서 단방향 링크 연결 제어 방법.
  9. 제 1 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 b) 단계에서 상기 프레임이 릴레이 요청 필드가 설정되지 않거나 프레임의 최종 목적지가 이웃 노드 리스트에 포함되어 있는 경우에 일반 프레임 처리 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 이동 임시 네트워크에서 단방향 링크 연결 제어 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 c) 단계에서 중복되는 프레임 릴레이를 제거하는 단계는,
    상기 프레임 내에 포함되어 있는 잉여전력 정보와, 각 이동노드에서 계산된잉여전력 정보를 비교하여 상기 이동노드의 잉여전력 정보가 프레임 내의 잉여전력 정보보다 작은 경우에 해당 프레임을 삭제하는 것을 특징으로 하는 이동 임시 네트워크에서 단방향 링크 연결 제어 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 c) 단계에서 상기 링크 계층에서 단방향 링크의 연결성을 상위 계층에 제공하는 단계는,
    상기 프레임 내에 포함되어 있는 잉여전력 정보와, 각 이동노드에서 계산된 잉여전력 정보를 비교하여 상기 이동노드의 잉여전력 정보가 프레임 내의 잉여전력 정보보다 큰 경우에 해당 프레임은 잉여전력 정보를 백오프(back off) 타임 생성시 반영하여 상기 잉여전력이 높은 이동노드가 해당 프레임을 먼저 릴레이하도록 하는 것을 특징으로 하는 이동 임시 네트워크에서 단방향 링크 연결 제어 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 c) 단계에서 상기 링크 계층에서 단방향 링크의 연결성을 상위 계층에 제공하는 단계는,
    상기 단방향 링크 연결성이 링크 계층에서 브로드캐스팅(Broadcasting)과 잉여전력 정보를 이용한 필터링을 통해 제공되는 것을 특징으로 하는 이동 임시 네트워크에서 단방향 링크 연결 제어 방법.
  13. 이동 임시 네트워크를 구성하는 이동노드들이 전송전력의 차이로 인해 단방향 링크가 발생되면, 상기 각 이동노드들이 단방향 링크를 감지하는 제1 기능;
    상기 단방향 링크가 감지되면, 상기 단방향 링크의 역방향으로 링크계층에서 발생하는 프레임을 릴레이하는 제2 기능; 및
    상기 릴레이되는 프레임 중에서 중복되는 프레임 릴레이를 제거하고, 상기 링크 계층에서 단방향 링크의 연결성을 상위 계층에 제공하는 제 3 기능
    을 포함하는 프로그램이 저장된 기록매체.
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