KR20040095190A - 이동 에드 혹 네트워크에서의 경로 검색 장치 및 방법 - Google Patents

이동 에드 혹 네트워크에서의 경로 검색 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동 에드 혹 네트워크에서의 경로 검색 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에서는 이동 에드 혹 네트워크에서 단말기의 에너지 효율을 고려하여 서비스 경로를 설정함으로써 서비스 정보를 제공하는 경로가 끊임없이 지속될 수 있는 경로 검색 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 경로 검색 방법은, 다수의 이동 호스트들로 구성된 이동 에드 혹 네트워크에서 경로 검색 방법으로서, 상기 이동 호스트들 중 서비스 요구 이동 호스트는, 서비스 정보와 자신의 주소와 서비스 목적지 주소 및 전력 정보를 포함하는 서비스 요구 메시지를 브로드캐스트 하는 과정과, 상기 이동 호스트들 중 중계 호스트들은, 상기 서비스 요구 메시지 수신 시 미리 결정된 제 1 시간 동안 수신되는 서비스 요구 메시지들 중 최대 전력 정보를 가지는 서비스 요구 메시지를 선택하고, 자신의 전력 정보를 계산하며, 상기 선택된 서비스 요구 메시지에 포함된 전력 정보에 상기 계산된 자신의 전력 정보를 포함하여 재 브로트캐스트 하는 과정과, 상기 이동 호스트들 중 목적지 호스트는, 상기 서비스 요구 메시지 수신 시 미리 결정된 제 2 시간 동안 수신되는 서비스 요구 메시지들 중 최대 전력 정보를 가지는 서비스 요구 메시지를 선택하고, 서비스 응답 메시지를 생성하여 상기 선택된 메시지의 경로에 따라 송신하는 과정을 포함한다.

Description

이동 에드 혹 네트워크에서의 경로 검색 장치 및 방법{Route Discovery Device and Method in Mobile Adhoc Network}
본 발명은 경로 검색 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 이동 에드 혹 네트워크에서 경로를 검색하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 소정의 네트워크에서 경로의 검색이라 함은, 발신지 노드에서 목적지 노드로 신호 또는 데이터 등이 전달될 시 거치게 되는 경로를 검사하여 찾는 것을 의미한다. 유선 네트워크에서는 모든 노드들이 대체로 안정성을 가지며, 이동성을 가지지 않기 때문에 경로의 설정은 1회만 수행하거나 또는 특정한 긴 주기 단위로 경로의 설정이 이루어진다. 이러한 유선 네트워크를 가지는 통신 시스템은 기간 네트워크에서부터 사설 네트워크 등의 모든 네트워크에서 경로가 설정되어야만 신호 또는 데이터 등의 전송이 가능하다.
현재에는 수 많은 사설 네트워크가 존재하고 있으며, 이 중 근거리 통신망(Local Area Network : LAN)을 이용한 네트워크가 가장 대표적이다. 상기 근거리 통신망은 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)를 사용하여 통신을 수행하며, 이때에 사용되는 물리적인 전송계층은 주로 이더넷(Ethernet)을 사용하고 있다. 이러한 근거리 통신망에서 발전하여 현재, 인터넷/인트라넷(Internet/Intranet)을 이용하는 기업들은 상당수의 업무를 근거리 통신망과 외부 네트워크를 연결하는 다양한 형태의 통신망을 이용하고 있다.
한편, 무선 네트워크는 이동 전화 및 이동 데이터 통신이 가능한 셀룰라 이동통신 시스템이 대표적이며, 무선 근거리 통신망(Wireless LAN)과 MAN(Metropolitan Area Network) 및 WAN(Wide Area Network)과 같은 형태의 무선 통신 시스템 등이 함께 고려되고 있다. 상기 무선 근거리 통신망의 규격 중 하나의 방식으로 이동 에드 혹(Mobile Ad-hoc) 네트워크가 있다. 이러한 이동 에드 혹 네트워크는 중앙 집중화 된 관리를 수행하지 않으며, 고정된 네트워크 기반 없이 임시적으로 망을 구성하는 시스템이다.
그러면 이러한 무선 이동 에드 혹 네트워크에 대하여 좀 더 살펴보기로 한다. 이동 에드 혹 네트워크를 구성하게 되는 이동통신 단말기는 무선 채널의 브로드캐스트(broadcast) 성질을 이용하여 언제 어디서나 편리하게 주위의 다른 기기들과 데이터를 주고을 수 있는 시스템이다. 이러한 이동 에드 혹 네트워크는 기반 통신 구조가 없는 경우에 재난·전투 상황이나 컨퍼런스(conference), 개인 네트워크(personal network), 홈 네트워크(home network) 등에서도 상기한 브로드캐스트 성질을 이용하여 신속하게 통신 환경을 만들 수 있다. 즉, 이러한 이동 에드 혹 네트워크는 중앙 관리 역할을 하는 고정된 호스트와 같은 제어 장치를 별도로 두지 않는다. 따라서 이동 에드 혹 네트워크를 구성하는 이동통신 단말기는 호스트이면서 서로에게 정보를 전달하는 라우터의 역할까지 하게 된다. 그런데, 상기 이동 에드 혹 네트워크는 이동성을 가지는 단말들이 라우터의 역할을 수행하므로 언제든 경로의 변경이 발생할 수 있다. 왜냐하면, 이동 에드 혹 네트워크는 단말기들의 이동성으로 인하여 미리 구성되어 있는 네트워크에 동적으로 참여·탈퇴 등이 가능하기 때문이다. 이와 같이 이동 에드 혹 네트워크는 기존 유선망과는 다른 특징을 가지고 있기 때문에 기존 유선망에서 사용하던 라우팅 프로토콜이나 서비스 검색 방안과는 다른 이동 에드 혹 네트워크를 위한 프로토콜이나 서비스 검색 방안이 요구된다.
이러한 이동 에드 혹 네트워크의 유동적인 토폴로지(topology) 변화나 이동통신 단말기의 이동성을 고려하여 설계된 대표적인 라우팅 프로토콜에는 AODV(Ad hoc on-demand distance vector routing) 방법이나 ODMRP(On-demand multicast routing protocol) 방법이 있다. 상기 AODV 방법이나 ODMRP 방법은 이동 호스트마다 데이터 전달 경로를 미리 설정하지 않은 상태에서 전달 경로를 찾는 방법이다. 즉, AODV 방법이나 ODMRP 방법은 전달할 데이터를 가지고 있는 경우에 경로 설정을 위한 제어 메시지를 이용하여 온디맨드(On-demand) 방식으로 데이터 전달 경로를 구성하게 된다. 이와 같은 방법을 통해 필요한 경우에 데이터 전달 경로를 설정함으로써 이동 에드 혹 네트워크의 빈번한 경로 변화에 대응할 수 있다. 즉, 이동 에드 혹 네트워크에서 경로를 검색하는 방법은 분산 환경에 적합한 라우팅 알고리즘에 서비스 검색 기능을 추가한 형태의 매커니즘을 가진다.
이러한 이동 에드 혹 네트워크의 특성을 고려한 프로토콜 개발은 IETF(Internet Engineering Task Force) MANET(Mobile Adhoc NETwork) 워킹그룹을 중심으로 진행 중이다.
최근에는 상기한 워킹그룹에서 이동 에드 혹 네트워크의 단말기들이 배터리 등과 같은 제한된 용량을 가지기 때문에 단말의 제한된 배터리 용량을 고려하여 에너지나 파워를 효율적으로 이용할 수 있는 라우팅 방안에 관한 연구가 진행되고 있다.
그러면 도 1을 참조하여 이동 에드 혹 네트워크의 구성에 대하여 살펴보기로 한다. 도 1은 이동 에드 혹 네트워크의 기본 구성도이다. 상기 도 1에 도시한 이동 에드 혹 네트워크의 구성 요소들을 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이, 다수의 이동 호스트들(110~190)이 브로드캐스트 방법을 이용하여 통신을 수행한다. 상기 도 1의 구성에서 참조부호 110을 서비스를 제공받고자 하는 서비스 요구 호스트로 가정하고, 참조부호 190을 목적지 호스트로 가정한다. 이러한 경우 서비스 요구 호스트(110)와 상기 목적지 호스트(190)를 제외한 나머지 이동 호스트들(120~180)은 중계 호스트가 된다. 이러한 구성을 가지는 이동 에드 혹 네트워크에서 서비스를 제공받고자 하는 호스트(110)로부터 목적지 호스트(190)로 경로가 설정되는 경우를 살펴보기로 한다. 상기 서비스 요구 호스트(110)는 자신이 서비스를 받고자 하는 정보와 그에 대한 목적지 정보 등을 하나의 메시지로 생성하여 브로드캐스트 한다. 그러면 상기 중계 호스트들(120~180)은 서비스를 제공해 줄 수 있는 목적지 호스트(190)에게 상기 서비스 요구 메시지를 전달하기 위한 중계 메시지를 생성하여 전체 이동 에드 혹 네트워크(100)에게 브로드캐스트(broadcast)된다.
이동 에드 혹 네트워크에서는 이와 같이 이웃한 호스트에서 다음 호스트로 중계 메시지가 전달됨으로써 가장 단거리의 호스트를 검색하는 라우팅 방법을 사용한다. 즉, 서비스 요구 호스트(110)로부터 목적지 호스트(190)에 이르는 서비스 검색 경로가 검색되어 설정된다.
이러한 경로의 설정이 이루어지기 위해서 상기 서비스 목적지 호스트(190)는 서비스 요구 호스트(110)로부터 서비스 요구 메시지를 수신하는 경우 서비스 요구 메시지 내에 기록된 서비스 정보를 검사한다. 상기 검사 결과 만약, 서비스를 제공 할 수 있을 경우, 서비스 응답 메시지를 생성하여 해당 서비스 요구 호스트(110)로 전송한다. 그러나 서비스를 제공할 수 없을 경우, 서비스 요구 메시지를 다시 이동에드 혹 네트워크(100)로 브로드캐스트 한다.
이상에서 살핀 이동 에드 혹 네트워크에서는 서비스 요구자로부터 서비스 정보 제공자에 이르는 최단 경로를 제공한다. 즉, 서비스 요구자와 서비스 제공자 사이에 주고받는 제어 메시지가 공유한 홉(hop) 수를 계산하고, 상기 홉 수가 최소인 경로를 서비스 제공 경로로 설정하게 된다. 이때 이동 에드 혹 네트워크를 구성하는 단말기는 제한된 배터리 용량을 가지고 있음에도 불구하고, 배터리 용량을 고려하지 않고 최단 경로만을 찾기 때문에 배터리 용량이 적은 이동통신 단말기를 포함하여 최단 경로를 생성할 수 있다. 이러한 경우 해당 호스트의 배터리 소모로 인하여 경로가 끊어지는 경우가 발생한다. 즉, 상기 설정된 경로가 유실되는 것이다. 그러면 통신을 위해 현재까지 경로 설정을 위해 사용된 메시지는 모두 불필요한 것이 된다. 또한 계속적인 통신을 위해서는 경로 재설정을 해야만 한다. 따라서 경로 재설정을 위해 다시 제어 메시지의 전달이 필요하므로 단말기와 무선 채널의 용량을 낭비하는 문제점이 있었다.
또한 이동통신 단말기는 서비스 검색 경로를 찾기 위해 전체 네트워크에 플러딩(flooding)되는 제어 메시지로 인해 이동 에드 혹 네트워크 상에 제어 메시지의 오버 헤드(over head)가 발생하는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 이동 에드 혹 네트워크에서 이동통신 단말기가 에너지 효율을 고려하여 서비스 경로를 검색하는 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 서비스 요구 제어 메시지의 플러딩으로 인해 발생하는 오버헤드를 줄일 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 이동 에드 혹 네트워크를 구성하는 이동통신 단말기의 제한된 배터리 용량을 효율적으로 이용하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 이동 에드 혹 네트워크에서 서비스 제공 경로가 끊임없이 지속될 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 경로 검색 장치는, 이동 에드 혹 네트워크에서 경로를 검색하기 위한 상기 이동 호스트 장치로서, 상기 이동 호스트가 메시지 또는 데이터를 전송하기 위한 링크의 전송 전력과 상기 이동 호스트의 남은 배터리 용량을 이용하여 전력 정보를 계산하는 전력 정보 계산부와, 요구된 서비스의 호스트를 검색하기 위한 메시지를 생성하고, 상기 전력 정보 계산부에서 계산된 전력 정보를 포함하여 경로 검색 요구(SQPE) 메시지를 생성하는 메시지 생성부와, 상기 생성된 경로 검색 요구(SQPE) 메시지를 무선 신호로 변환하여 상기 이동 에드 혹 네트워크로 브로드캐스트 하는 무선부와, 상기 경로 검색 요구 메시지의 생성과 전력 정보의 계산 및 상기 무선부의 제어를 수행하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 경로 검색 방법은 다수의 이동 호스트들로 구성된 이동 에드 혹 네트워크에서 경로 검색 방법으로서, 상기 이동 호스트들 중 서비스 요구 이동 호스트는, 서비스 정보와 자신의 주소와 서비스 목적지 주소 및 전력 정보를 포함하는 서비스 요구 메시지를 브로드캐스트 하는 과정과, 상기 이동 호스트들 중 중계 호스트들은, 상기 서비스 요구 메시지 수신 시 미리 결정된 제 1 시간 동안 수신되는 서비스 요구 메시지들 중 최대 전력 정보를 가지는 서비스 요구 메시지를 선택하고, 자신의 전력 정보를 계산하며, 상기 선택된 서비스 요구 메시지에 포함된 전력 정보에 상기 계산된 자신의 전력 정보를 포함하여 재 브로트캐스트 하는 과정과, 상기 이동 호스트들 중 목적지 호스트는, 상기 서비스 요구 메시지 수신 시 미리 결정된 제 2 시간 동안 수신되는 서비스 요구 메시지들 중 최대 전력 정보를 가지는 서비스 요구 메시지를 선택하고, 서비스 응답 메시지를 생성하여 상기 선택된 메시지의 경로에 따라 송신하는 과정을 포함한다.
도 1은 이동 에드 혹 네트워크의 기본 구성도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 이동 호스트의 내부 블록 구성도,
도 3은 이동 에드 혹 네트워크의 이동 호스트가 본 발명에 따라 경로 설정 및 중계 호스트로 동작 시의 제어 흐름도,
도 4는 이동 에드 혹 네트워크의 이동 호스트가 본 발명에 따라 경로 설정 시의 제어 동작의 흐름도,
도 5a 및 도 5b는 이동 에드 혹 네트워크의 이동 호스트가 중계 호스트로 동작 시 제어 동작의 흐름도.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 또한 이하에서는 이동 단말을 이동 호스트라 칭하여 설명할 것이다. 따라서 이동 에드 혹 네트워크에서 "이동 호스트"라 함은 이동 단말을 의미한다. 이동 에드 혹 네트워크에서 동작하는 것을 설명하므로, "호스트"는 이동 호스트를 의미한다.
본 발명에 의한 이동 에드 혹 네트워크 구조는 도 1과 동일하다. 즉, 서비스 요구 호스트(110)와, 중계 호스트들(120-180)과, 목적지 호스트(190)로 구성된다.그러면 각 호스트의 구성에 대하여 살펴본다. 도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 이동 호스트의 내부 블록 구성도이다. 상기 도 2는 서비스 요구 호스트(110)의 내부 블록 구성과, 중계 호스트들 중 하나의 중계 호스트(120)의 내부 블록 구성을 도시하였다. 서비스 요구 호스트(110)와 목적지 호스트(190) 및 중계 호스트들(120~180)은 모두 동일한 내부 구조를 가진다. 따라서 이하에서는 하나의 중계 호스트인 서비스 요구 호스트(110)의 구성에 대하여만 살피기로 한다.
전력 정보 계산부(111)는 이동 호스트의 특정 링크로 송신할 전력의 용량과 상기 이동 호스트에 남아있는 배터리 용량을 계산한다. 이와 같이 전력 정보 계산부(111)에서 계산되는 값은 상기 특정 링크로 송신할 전력 값에 반비례하고, 남아있는 배터리의 전력에 비례하는 값이다. 따라서 본 발명에 따른 모든 이동 호스트들(110-190)은 이와 같이 계산된 전력 값을 저장하고 있다. 이와 같이 이동 호스트(110-190)의 전력 정보 계산부(111)에서 계산되는 전력 정보는 하기 <수학식 1>과 같이 계산할 수 있다.
상기 <수학식 1>에서 Pi는 i 번째 이동 호스트의 전력 정보 계산부에서 계산한 전력 값이고, Bi는 상기 i 번째 이동 호스트에 남아있는 배터리의 전력 값이며, Li는 상기 i 번째 이동 호스트에서 특정한 노드로 송신할 전력 값을 나타낸다.
메시지 생성부(112)는 본 발명에서 필요한 메시지를 생성한다. 본 발명에 따른 첫 번째 메시지는 서비스 요구 호스트(110)가 원하는 서비스 정보를 제공해 줄 수 있는 호스트를 검색하기 위한 서비스 요구(Service Query Power Extension : 이하 "SQPE"라 함) 메시지가 있다. 본 발명에 따른 두 번째 메시지는 상기 서비스 정보 요구 호스트(110)가 전송하는 메시지인 상기 SQPE 메시지에 대한 응답으로 생성하는 서비스 응답 (Service Reply Power Extension : 이하 "SRPE"라 함) 메시지를 생성한다. 상기 SRPE 메시지를 생성하는 이동 호스트는 SQPE 메시지를 전송하는 호스트가 요구한 서비스를 제공할 수 있는 호스트가 생성하는 메시지이다.
상기 SQPE 메시지는 종래에도 서비스를 위한 경로를 검색하기 위해 사용되던 메시지이다. 본 발명에서는 종래의 SQPE 메시지에 전력에 관한 사항을 추가하여 새롭게 생성한 메시지이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 SQPE 메시지는 종래의 SQPE 메시지와 다르며, 이하에서 SQPE 메시지는 본 발명에 따른 메시지만을 지칭한다. 본 발명에 따른 SQPE 메시지를 표로 도시하면 하기 <표 1>과 같이 도시할 수 있다.
순서 SQPE 메시지 필드
1 SQPE 메시지의 생성 호스트 주소
2 서비스 요구 호스트 주소
3 서비스 이름
4 서비스 목적지 호스트 주소
5 SQPE 메시지의 일련 번호
6 SQPE 메시지의 홉 수
7 전력 정보
상기 <표 1>에 도시한 바와 같이 SQPE 메시지 필드에 본 발명에 따른 전력 정보가 포함된다. 상기 전력 정보는 전술한 <수학식 1>과 같은 형태로 저장된 정보가 포함되어 전송되는 것이다.
다음으로, 본 발명에 따른 상기 SRPE 메시지의 각 필드는 하기 <표 2>와 같이 도시할 수 있다. 이하에서 본 발명에 따른 SRPE 메시지 또한 종래의 SQPE 메시지와 다르며, 이하에서 SQPE 메시지는 본 발명에 따른 메시지만을 지칭한다.
순서 SRPE 메시지 필드
1 SRPE 메시지 생성 호스트 주소
2 서비스 제공이 가능한 호스트 주소
3 서비스 이름
4 서비스 목적지 호스트 주소
5 서비스 요구 호스트 주소
6 서비스 요구 호스트로부터 서비스 목적지 호스트까지 이르는 거리
7 전력 정보
상기 <표 2>에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 SRPE 메시지는 전력 정보를 포함한다. 상기 전력 정보는 전술한 <수학식 1>과 같은 형태로 저장된 정보가 포함되어 SQPE 메시지에 함께 전송된 정보이다.
다음으로 메시지 선택부(113)는 상기 제어부(116)로부터 수신된 SQPE 메시지 중에서 최대 전력 정보를 가지는 메시지를 선택한다. 이러한 SQPE 메시지는 인접한 호스트들로부터 수신된 메시지가 된다. 즉, 후술될 무선부(117)로부터 수신되어 제어부(116)를 통해 전달된 메시지가 된다. 이에 대한 상세한 설명은 제어부(116)의 설명에서 더 상세히 설명하기로 한다.
메모리(114)는 적어도 라우트 캐시(200)와 서비스 경로 테이블(300)을 구비한다. 상기 라우트 캐시(200)는 서비스 검색을 위해 주고받는 메시지 정보를 일시적으로 저장한다. 따라서 상기 라우트 캐시(200)에는 수신된 SQPE 메시지에 포함된 각종 정보가 기록된다. 상기 라우트 캐시(200)에 저장되는 정보들 중 몇 가지를 살펴보면, 하기와 같다. 첫째로, 요구되는 서비스 정보를 저장한다. 둘째로, SQPE 메시지를 전달해준 이전 홉의 호스트 정보를 저장한다. 셋째로, 본 발명에 따른 전력정보 등이 저장된다. 따라서 이동 호스트가 중계 호스트인 경우 라우트 캐시(200)에 저장된 정보를 이용하여 서비스 정보를 제공해 줄 수 있는 호스트가 전송하는 SRPE 메시지의 경로를 검색할 수 있도록 한다. 이와 같이 라우트 캐시(200)에 저장되는 각 필드를 표로 도시하면 하기 <표 3>과 같이 도시할 수 있다.
구분 라우트 캐시 필드
1 SQPE 메시지가 요구하는 서비스 정보
2 SQPE 메시지의 서비스 정보 목적지 호스트 주소
3 SQPE 메시지를 전달한 이전 호스트 주소
4 SQPE 메시지의 전력 정보
5 SQPE 메시지의 타임스탬프
상기 <표 3>에 도시한 바와 같이 라우트 캐시(200)에 포함된 메시지 필드에는 본 발명에 따른 전력 정보를 함께 포함한다. 또한 그 외에 경로의 검색을 위해 필요한 정보들과 상기 메시지가 유효한 시간을 검사하기 위한 타임스탬프 값을 함께 저장한다.
그러면 상기 <표 3>과 같이 라우트 캐시(200)가 설정되는 경우를 실 예를 들어 설명하기로 한다. 서비스 요구 호스트(110)가 서비스 목적지 호스트(190)에 연결되어 있는 프린터의 프린팅 서비스를 제공받기 위해 경로가 설정되는 경우를 도 1의 구성을 참조하여 살펴본다. 상기 서비스 요구 호스트(110)는 서버로의 경로를 설정하기 위한 SQPE 제어 메시지를 생성하여 생성된 메시지를 브로드캐스트 한다. 그러면 인접한 중계 호스트들(120~180)은 상기 <표 1>과 같은 메시지를 중계하면서 상기 메모리(114)의 라우트 캐시(200)에 저장하면서 목적지 호스트(190)로 전달한다. 따라서 상기 목적지 호스트(190)는 SQPE 메시지를 수신하면 상기 <표 2>와 같은 SRPE 메시지를 생성하여 브로드캐스트 함으로써 다시 서비스 요구 호스트(110)로 응답 신호를 전달한다. 이와 같은 메시지를 전달하는 중계 호스트들(120~180) 중 목적지 호스트(190)과 가장 인접한 경로의 중계 호스트인 참조부호 180의 이동 호스트는 라우트 캐시(200)에 하기 <표 4>와 같은 형태로 메시지를 저장한다.
서비스 정보 서비스 목적지호스트 주소 이전 호스트 주소(중계 호스트) 전력 정보 타임스탬프
프린터 190 160 P1 T1
프린터 190 170 P2 T2
즉, 상기 <표 4>에서 알 수 있는 바와 같이 인접한 다른 중계 호스트인 참조부호 170의 중계 호스트와 참조부호 160의 중계 호스트로부터 수신된 메시지를 저장하게 된다. 그러면 실제 경로를 검색하기 위한 서비스 경로 테이블(300)에 대하여 살펴보기로 한다.
상기 메모리(114)에 포함되는 서비스 경로 테이블(300)은 서비스 요구 호스트(110)로부터 목적지 호스트(190)에 이르는 경로를 저장하기 위해 서비스 경로를 구성하는 이동 호스트들을 저장하는 테이블이다. 상기 서비스 경로 테이블(300)은 서비스 요구 호스트(110)가 SRPE 메시지를 브로트캐스트 하면, 이를 중계하여 전송하는 중계 호스트들이 경로의 검색을 위해 중계되는 중계 호스트의 정보를 저장하는 테이블이다. 상기 경로 설정 테이블(300)에는 다음과 같은 사항이 저장된다. 첫째로, 요구되는 서비스 정보가 저장된다. 둘째로, 목적지 호스트의 주소가 저장된다. 셋째로, 상기 요구된 서비스의 목적지 호스트로 메시지를 전달하기 위한 다음 홉 이동 호스트 정보 등이 저장된다. 서비스 경로 테이블(300)의 각 필드를 예시하면 하기 <표 5>와 같이 도시할 수 있다.
구분 서비스 경로 테이블 필드
1 서비스 이름
2 서비스 요구 호스트 주소
3 목적지 호스트 주소
4 서비스 제공이 가능한 호스트로 향하는 다음 호스트의 주소
5 경로의 라이프 타임
그러면 앞에서 예를 든 프린트 서비스의 경우에 대하여 살펴보기로 한다. 상기 서비스 경로 테이블(300)은 서비스 경로의 검색을 위해 브로드캐스트 메시지를 수신한 모든 이동 호스트들이 구비하게 된다. 이때, 상기 프린트 서비스를 위한 목적지 호스트(190)로부터 SRPE 메시지를 수신한 서비스 요구 호스트(110)에 구비되는 서비스 경로 테이블(300)에 저장되는 내용을 예시하면 하기 <표 6>과 같은 정보가 저장된다.
서비스 이름 서비스 요구 호스트 주소 목적지 주소 다음 호스트 주소 경로 라이프 타임
프린터 110 190 130 T1
메시지 처리부(115)는 이동 호스트가 중계 호스트인 경우 인접한 호스트로부터 수신되는 SQPE 메시지 또는 SRPE 메시지를 수신하여 이를 중계하기 위한 처리를 수행한다. 즉, 무선부(117)로부터 상기 제어부(116)를 통해 SQPE 메시지 또는 SRPE 메시지를 수신하는 경우 이를 중계하기 위한 처리를 수행한다.
제어부(106)는 상기 전력 정보 계산부(111)와 메시지 선택부(113)와 메시지 생성부(112) 및 메시지 처리부(115)를 제어한다. 실제로 상기 제어부(106)는 전력 정보 계산부(111), 메시지 선택부(113), 메시지 생성부(112) 및 메시지처리부(115)의 기능을 수행할 수 있다. 본 발명에서 이를 별도로 구성하여 도시한 것은 각 기능들을 구별하여 설명하기 위함이다. 따라서 실제로 제품을 구현하는 경우에 이들 모두를 제어부(106)에서 처리하도록 구성할 수도 있으며, 이들 중 일부만을 제어부(106)에서 처리하도록 구성할 수도 있다.
마지막으로 무선부(117)는 각 이동 호스트들간 메시지 또는 데이터가 송/수신될 시 송/수신되는 메시지 또는 데이터의 무선 처리를 수행한다. 즉, 무선부(117)는 전송할 메시지 또는 데이터를 해당하는 주파수 대역으로 상승 변환하며, 송신 방식에 따른 처리를 수행하여 전송할 메시지 또는 데이터를 전달한다. 또한 무선부(117)는 수신된 메시지 또는 데이터를 전송 방식에 따른 역처리 및 대역 하강 변환하는 동작을 수행한다.
이상에서 설명한 바와 같은 구성을 가지는 이동 호스트들이 상기 도 1과 같이 이동 에드 혹 네트워크를 구성하는 경우에 SQPE 메시지와 SRPE 메시지가 전달되는 과정을 설명하면 하기와 같다. 먼저 서비스 요구 호스트(110)는 서비스를 요구하기 위한 SQPE 제어 메시지를 생성하여 전체 이동 에드 혹 네트워크(100)로 브로드캐스트 한다. 이때, 상기 SQPE 메시지에는 본 발명에 따른 전력 정보를 포함한다. 이에 따라 상기 이동 에드 혹 네트워크(100)의 중계 호스트들(120~180)은 에서 브로드캐스트된 SQPE 메시지를 수신하여 이웃한 호스트들에게 전달함으로써 목적지 호스트(190)까지 전달된다. 이때, 중계 호스트들(120~180) 또한 자신의 전력 정보를 포함하여 SQPE 메시지를 전달한다. 각 중계 호스트들(120~180)은 SQPE 메시지가 중복으로 전달된 메시지인지의 여부와 수신된 SQPE 메시지를 검색하여 서비스 정보를 제공해 줄 수 있는지의 여부를 결정한다.
각 중계 호스트들(130-180)은 SQPE 메시지를 중복으로 수신한 것이 아니고, 서비스 정보를 가지고 있을 경우 수신된 SQPE 메시지에 응답하기 위한 SRPE 메시지를 생성하여 전달한다. 즉, 중계 호스트일지라도 상기 요구된 서비스에 대한 목적지 호스트(190)로의 정보를 저장하고 있는 경우에는 SRPE 메시지를 생성한다. 이때, 상기 목적지 호스트로의 경로 정보를 저장하고 있는 중계 호스트 또는 목적지 호스트는 SRPE 메시지를 생성하기 전에 일정 시간 동안 다른 중계 호스트들로부터 SQPE 메시지의 수신을 대기한다. 이와 같이 SQPE 메시지의 수신을 대기하는 이유는 경로를 설정할 때, 전력의 여유가 큰 호스트를 선택하기 위함이다. 따라서 목적지 호스트 또는 목적지 호스트로의 경로 정보를 저장하고 있는 중계 호스트는 일정 시간 내에 수신된 모든 SQPE 메시지들을 상기 라우트 캐시(200)에 저장한다. 그리고, 일정 시간이 지나면 수신된 다수의 SQPE 제어 메시지 중에서 최대 전력 정보를 가지는 SQPE 메시지를 선택한다.
그런 후 목적지 호스트 또는 목적지 호스트로의 경로 정보를 저장하고 있는 중계 호스트는 상기 선택된 SQPE 메시지를 만든 호스트와, SQPE 메시지를 전달해준 이전 호스트 정보, 요구된 서비스 정보를 자신의 서비스 경로 테이블(300)에 저장한다. 그리고, 후 목적지 호스트 또는 목적지 호스트로의 경로 정보를 저장하고 있는 중계 호스트는 SQPE 메시지에 대한 응답 메시지인 SRPE 메시지를 생성하여 상기 SQPE 메시지를 생성한 서비스 요구 호스트(110)로 전송해 준다. 이때, SRPE 메시지는 설정된 경로에 의거하여 전송되므로 브로드캐스트 방법이 사용되지 않는다. 즉,SRPE 메시지는 각 이동 호스트의 라우트 캐시(200)에 저장된 정보를 이용하여 SQPE 제어 메시지를 생성한 서비스 요구 호스트(110)로 경로를 설정하여 SRPE 메시지가 전달된다. 이때 SRPE 메시지에 포함되는 전력 정보는 다수의 SQPE 메시지들 중 선택된 SQPE 메시지에 포함된 전력 정보를 저장한다. 이를 통해 SRPE 메시지가 서비스 요구 호스트(110)에게 전달되는 경로 상의 중계 호스트들에게 선택된 링크의 전력 정보를 알 수 있다.
상기 전력 정보는 이전 호스트로부터 현재 자신의 전력 정보를 포함하여 갱신함으로써 링크의 전력 정보를 확인할 수 있게 된다. 이와 같이 i 번째 중계 호스트가 이전 호스트로부터 수신된 SQPE 메시지에 포함된 전력 정보를 이용하여 다음 호스트로 전송할 전력 정보를 갱신할 때는 하기 <수학식 2>와 같은 방법을 이용하여 갱신을 수행한다.
상기 <수학식 2>에서는 i 번째 중계 호스트에서 갱신된 전력 정보 이고, α는 호스트의 이동 속도 등에 따라 변하는 가중치 값이고, Pi-1은 i-1 번째의 이동 호스트에서 송신한 SQPE 메시지에 포함된 전력 정보이며, Pi는 상기 SQPE 메시지를 수신한 이동 호스트의 전력 정보이다. 상기 Pi는 앞에서 상술한 <수학식 1>을 이용하여 계산되는 값이다.
한편, SQPE 메시지를 수신한 호스트가 목적지 호스트(190)일 경우, 목적지 호스트(190)는 일정 시간 동안 수신된 SQPE 제어 메시지에 대한 정보를 자신의 라우트 캐시(200)에 저장한다. 이러한 경우는 중계 호스트가 중간에 존재하지 않고 바로 인접한 이동 호스트가 서비스 요구 호스트인 경우이다. 이러한 경우 목적지 호스트는 미리 설정된 시간만큼 대기한 후 상기 설정된 시간이 경과되면, 최대 전력 정보 값을 가진 SQPE 메시지를 선택한다. 그리고 상기 목적지 호스트는 상기 SQPE 메시지에 대한 응답으로 SRPE 메시지를 생성하고, 상기 SQPE 메시지를 생성하여 전송한 서비스 요구 호스트(110)로 전송한다. 이 경우에도 SRPE 메시지에 상기 목적지 호스트가 선택한 SQPE 메시지에 포함된 전력 정보 값을 포함한다. 이를 통해 SRPE 메시지가 서비스 요구 호스트에게 전달되는 경로 상에 있는 중계 호스트의 링크의 전력 정보임을 알 수 있다.
다음으로 서비스에 대한 경로 정보를 제공해 줄 수 있는 중계 호스트나 서비스 정보 목적지 호스트가 SQPE 메시지에 대한 응답으로 전송하는 SRPE 메시지가 전달되는 과정에 대하여 살펴보기로 한다.
SRPE 메시지를 수신한 중계 호스트들은 상기 SRPE 메시지가 가지고 있는 서비스 정보를 서비스 경로 테이블(300)에 저장한다. 그리고, 상기 중계 라우터는 저장된 라우트 캐시 정보를 이용하여 SQPE 메시지의 전달 시에 선택된 이전 중계 호스트에게 SRPE 제어 메시지를 전송한다. 그러면 그 다음 중계 호스트 또한 상기한 방법과 동일한 방법으로 그 이전 중계 호스트로 SRPE 메시지를 전달한다. 이러한 과정을 통해 SQPE 메시지를 생성하여 전송한 서비스 요구 호스트가 SRPE 메시지를수신하면, 자신의 서비스 경로 테이블(300)에 SRPE 메시지가 수신되어 온 경로 정보 및 전력 정보 등을 저장한다. 따라서 서비스 요구 호스트로부터 서비스 목적지 호스트로의 경로가 설정된다.
그러면 이하에서 본 발명의 실시 예에 따른 이동 에드 혹 네트워크에서의 경로 검색 방법을 첨부된 제어 흐름도를 참조하여 살펴보기로 한다. 도 3은 이동 에드 혹 네트워크의 이동 호스트가 본 발명에 따라 경로 설정 및 중계 호스트로 동작 시의 제어 흐름도이다. 이하의 제어 흐름을 설명함에 있어서 이동 호스트는 도 1의 참조부호 110의 이동 호스트로 가정하여 설명하기로 한다.
이동 호스트(110)는 302단계의 대기상태를 유지하며, 301단계로 진행하여 서비스 경로 검색 요청 이벤트가 발생하였는가를 검사한다. 상기 302단계의 검사결과 서비스 경로 검색 요청 이벤트가 발생하지 않은 경우 이동 호스트(110)는 302단계로 진행하여 대기 상태를 계속 유지한다. 그러나 상기 301단계의 검사결과 서비스 경로 검색 요청 이벤트가 발생한 경우 상기 이동 호스트(110)는 303단계로 진행하여 검색이 요구된 서비스에 대해 서비스 경로 테이블(300)에 서비스 경로 정보가 존재하는가 여부를 검사한다. 상기 303단계의 검사결과 상기 서비스 경로 테이블(300)에 서비스 경로 정보가 존재할 경우, 서비스 정보에 경로 정보를 포함하고 있으므로 해당 경로 정보의 라이프 타임이 종료되지 않는 동안 304단계로 진행하여 해당 서비스에 대한 경로 검색 동작을 수행하지 않는다. 그러나 사용자 경로 테이블(300)에 서비스 정보가 존재하지 않을 경우, 상기 이동 호스트(110)는 타 호스트로 경로를 검색하기 위한 동작을 수행한다. 즉, 서비스를 요구하는 이동 호스트(110)는 305단계로 진행하여 상기 <수학식 1>에서 설명한 방법을 이용하여 전력 정보를 계산한다. 그런 후 상기 이동 호스트(110)는 306단계로 진행하여 경로의 검색을 위해 본 발명에 따른 SQPE 메시지를 생성하여 브로드캐스트 한다. 그리고 상기 이동 호스트(110)는 307단계로 진행하여 대기 상태를 유지한다. 여기서 대기상태는 상기 302단계의 대기상태와 동일한 상태이다. 즉, 특정한 이벤트의 발생을 대기하는 상태를 의미한다. 상기 도 3에 도시한 바와 같이 위치와 참조번호를 달리 표현한 것은 설명의 편의를 위함임을 밝혀둔다.
상기 이동 호스트(110)는 307단계의 대기 상태 중에 308단계로 진행하여 다른 이동 호스트로부터 SQPE 메시지가 수신되는가를 검사한다. 즉, 상기 이동 호스트(110)는 자신이 중계 호스트로 동작하는가를 검사하는 것이다. 상기 이동 호스트(110)는 308단계의 검사결과 SQPE 메시지가 수신되지 않은 경우 315단계로 진행하고, 상기 SQPE 메시지를 수신하였을 경우, 309단계로 진행한다. 그러면 먼저 309단계로 진행하는 경우에 대하여 설명한 후 308단계에서 315단계로 진행하는 경우에 대하여 설명하기로 한다.
상기 이동 호스트(110)는 309단계로 진행하면, 수신된 모든 SQPE 메시지마다 각 메시지에 포함된 전력 정보를 검사한다. 그리고 310단계로 진행하여 상기 검사된 전력 정보들 중에서 최대 전력 정보를 가지는 SQPE 메시지를 선택한다. 그리고 이동 호스트(110)는 311단계로 진행하여 상기 310단계에서 선택된 SQPE 메시지에 포함된 전력 정보와 상기 305단계에서 계산된 자신의 전력 정보를 조합한다 그런 후, 이동 호스트(110)는 312단계로 진행하여 상기 311단계에서 조합된 전력 정보를상기 SQPE 메시지에 갱신한다. 그리고 이동 단말(110)은 313단계로 진행하여 상기 312단계에서 갱신된 SQPE 메시지를 브로드캐스트 한다.
한편, 308단계에서 315단계로 진행하는 경우 이동 에드 혹 네트워크(100)의 특정 호스트로부터 자신이 생성하여 상기 306단계에서 전송한 SQPE 메시지에 대한 응답의 SRPE 메시지가 수신되는가를 검사한다. 상기 315단계에서 검사한 결과, 자신이 생성한 SQPE 메시지에 대한 응답의 SRPE 메시지가 수신되지 않은 경우, 307단계로 진행하여 대기 상태를 유지한다.
그러나, 상기 315단계의 검사결과 이동 에드 혹 네트워크(100)의 특정 호스트로부터 자신이 생성한 SQPE 메시지에 대한 응답 신호인 SRPE 메시지를 수신한 경우, 상기 이동 호스트(110)는 316단계로 진행하여 SRPE 메시지가 제공하는 서비스에 대한 서비스 경로 정보를 서비스 경로 테이블에 저장한다. 이후, 상기 이동 호스트(110)는 상기 서비스에 대하여 해당 서비스에 대한 경로 정보가 폐기되지 않는 한 경로 탐색 동작은 더 이상 수행하지 않고, 317단계에서 진행 중에 얻은 서비스 경로 정보를 이용하게 된다.
도 4는 이동 에드 혹 네트워크의 이동 호스트가 본 발명에 따라 경로 설정 시의 제어 동작의 흐름도이다. 이하의 상기 도 4의 제어 흐름을 설명함에 있어서 이동 호스트는 도 2의 참조부호 110의 이동 호스트로 가정하며, 그 내부 구성에서 동작을 함께 설명하기로 한다.
이동 호스트(110)의 제어부(116)는 401단계에서 사용자로부터 서비스 요청 이벤트가 발생하였는가를 검사한다. 사용자로부터 서비스 요청 이벤트는 사용자가특정한 프로그램을 수행하는 도중 필요에 의한 요구가 발생하는 경우이다. 상기 도 2에는 사용자 인터페이스 관련 부분은 도시하지 않았다. 상기 제어부(116)는 서비스 경로 요청 이벤트가 발생하지 않았을 경우는 402단계로 진행하여 대기 상태를 계속 유지한다. 그러나 상기 401단계의 검사결과 사용자로부터 서비스 경로 요청 이벤트가 발생했을 경우, 상기 제어부(116)는 403단계로 진행하여 제공받고 싶은 서비스 이름과 서비스 호스트 주소 등 원하는 서비스 정보를 수집한다. 즉, 사용자가 요구한 서비스를 제공할 수 있는 이동 호스트의 주소 정보와 사용자가 요구한 프린팅 같은 서비스 이름을 수집한다. 그리고 상기 제어부(116)는 404단계로 진행하여 메모리(114)의 서비스 경로 테이블(300)에 저장된 서비스 이름과 목적지 주소 등을 이용하여 사용자가 요구한 서비스의 경로 정보가 저장되어 있는가를 검사한다. 상기 404단계의 검사결과 상기 서비스 경로 테이블(300)에 해당 서비스 정보가 존재하고, 상기 경로가 유효한 경우, 405단계로 진행한다. 상기 경로가 유효하다는 것은 상기 경로에 대한 라이프 타임이 종료되지 않았음을 의미한다. 이러한 경우 사이 제어부(116)는 405단계로 진행하여 경로 검색을 완료한다. 즉, 상기 제어부(116)는 해당 서비스에 대한 경로 정보를 알고 있으므로 상기 서비스에 대한 경로 정보의 라이프 타임이 종료되지 않는 동안 상기 서비스에 대한 경로 탐색 동작을 수행하지 않는다.
그러나 상기 404단계의 검사결과 서비스 경로 테이블(300)에 서비스 정보가 존재하지 않을 경우, 상기 제어부(116)는 406단계로 진행하여 상기 <수학식 1>에서 설명된 방법에 따라 자신의 전력 정보를 계산을 제어한다. 여기서, 자신의 전력 정보는 상기 링크로 전송할 전력의 용량에 반비례하고, 남아있는 배터리 용량에 비례한다. 또한 상기 전력 정보의 계산은 상기 전력 정보 계산부(111)에서 이루어지며, 상기 제어부(116)의 제어에 의해 이루어진다.
406단계 이후에 상기 제어부(116)는 407단계로 진행하여 자신이 원하는 서비스 정보를 제공해 줄 수 있는 호스트를 찾기 위한 SQPE 메시지를 생성한다. 즉, 상기 메시지 생성부(112)를 제어하여 SQPE 메시지의 생성을 제어한다. 그리고 상기 제어부(116)는 408단계로 진행하여 상기 무선부(117)을 제어하여 407단계에서 생성한 SQPE 메시지를 이동 에드 혹 네트워크(100)에 속해 있는 호스트로 브로드캐스트 한다. 그런 후 제어부(116)는 408단계로 진행하여 대기 상태를 유지한다. 여기서도 상기 402단계의 대기상태와 407단계의 대기상태는 동일한 상태이다. 다만 설명의 편의를 위해 위치와 참조번호를 달리 기재하였다.
상기 이동 호스트(110)의 제어부(116)는 409단계의 대기 상태를 수행하는 중에 410단계로 진행하여 이동 에드 혹 네트워크(100)의 특정 호스트들(120-190) 중 어느 하나의 이동 호스트로부터 자신이 생성한 SQPE 메시지에 대한 응답인 SRPE 메시지가 수신되는가를 검사한다. 이와 같이 SRPE 메시지의 수신은 무선부(117)로부터 메시지가 자신이 송신한 SQPE 메시지에 대한 응답으로 수신된 SRPE 메시지인가를 검사하는 것이다. 이와 같이 410단계에서 검사한 결과 상기 송신된 SQPE 메시지에 대한 응답의 SRPE 메시지가 수신되지 않을 경우, 상기 제어부(116)는 409단계로 진행하여 대기 상태를 계속해서 유지한다. 반면에 상기 SQPE 메시지에 대한 응답 신호로 송신된 SRPE 메시지가 수신된 경우, 상기 제어부(116)는 411단계로 진행하여 SRPE 메시지가 제공하는 서비스 정보를 상기 메모리(114)의 서비스 경로 테이블(300)에 저장한다. 따라서 상기 SQPE 메시지를 생성한 서비스 요구 호스트(110)가 그에 대한 응답으로 SRPE 메시지를 수신한다. 그러면 상기 서비스 요구 호스트(110)는 자신의 서비스 경로 테이블(300)에 SRPE 메시지에 대한 정보를 저장한다. 이를 통해 서비스 요구 호스트(110)로부터 목적지 호스트(190)에 이르는 서비스 제공 경로가 설정된다.
도 5a 및 도 5b는 이동 에드 혹 네트워크의 이동 호스트가 중계 호스트로 동작 시 제어 동작의 흐름도이다. 이하의 상기 도 5a 및 도 5b를 참조하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 제어 흐름을 설명한다. 즉, 도 5a 및 도 5b는 중계 호스트가 서비스 요구 메시지인 SQPE 메시지와 서비스 응답 메시지인 SRPE 메시지를 처리하는 경우의 제어 과정이다. 또한 상기 도 5a 및 도 5b를 설명함에 있어서 이동 호스트는 상기 도 1의 참조부호 170으로 가정하며, 그 내부 구성에 대하여는 도 2의 참조부호 120에 도시한 내부 구성과 그 참조부호를 이용하여 설명하기로 한다.
상기 이동 호스트의 제어부(126)는 501단계에서 대기상태를 유지한다. 여기서 대기 상태는 경로 설정을 위한 SQPE 메시지 또는 그에 대한 응답으로 전송되는 SRPE 메시지가 수신되는 경우로 한정하여 설명하며, 상기 이동 호스트(170)가 상기 SQPE 메시지를 송신한 이동 호스트가 아닌 것으로 가정하여 설명한다.
상기 이동 호스트(170)의 제어부(126)는 501단계에서 대기상태를 유지하며, 502단계로 진행하여 무선부(127)로부터 서비스 경로 설정을 요구하는 SQPE 메시지가 타 이동 호스트로부터 수신되는가를 검사한다. 상기 제어부(126)는 502단계의검사결과 상기 무선부(127)을 통해 SQPE 메시지가 수신된 경우, 503단계로 진행하여 수신된 SQPE 제어 메시지가 이미 수신한 SQPE 메시지인지 여부를 검사한다. 상기 503단계는 SQPE 메시지가 중복으로 전달되었는지를 검사하는 것으로, 메모리(124)의 상기 SQPE 메시지를 일시적으로 저장하고 있는 라우트 캐시(200) 정보를 이용한다. 상기 제어부(126)는 수신된 SQPE 메시지가 라우트 캐시(200)에 이미 저장되어 있을 경우, 504단계로 진행하여 상기 수신된 SQPE 메시지를 폐기한다. 이러한 검사는 동일한 이동 호스트로부터 동일한 메시지가2회 이상 수신되는 경우에 상기 라우트 캐시(200)를 이용하여 2회 이상 수신된 메시지를 폐기하는 것이다. 그러나 수신된 SQPE 메시지가 라우트 캐시(200)에 이미 저장되어 있지 않을 경우, 상기 제어부(126)는 505단계로 진행하여 수신된 SQPE 메시지가 요구하는 서비스 정보를 제공할 수 있는지를 검사한다. 이러한 검사는 상기 메모리(124)의 서비스 경로 테이블(300)에 상기 SQPE 메시지가 요구하는 경로에 대한 정보가 존재하는가를 이용하여 검사할 수 있다.
상기 505단계의 검사결과 서비스 경로 테이블(300)에 상기 수신된 SQPE 메시지가 요구하는 서비스 정보가 없을 경우, 506단계로 진행하고 상기 수신된 SQPE 메시지가 요구하는 서비스 정보가 존재할 경우 519단계로 진행한다. 상기 519단계 이하 과정에 대하여는 후술되는 도 5b를 참조하여 설명하기로 한다. 상기 제어부(216)는 506단계로 진행하면, 상기 메모리(124)의 라우트 캐시(200)에 수신된 SQPE 메시지에 포함된 정보를 저장한다. 이때 라우트 캐시(200)에 저장하는 정보는 수신된 SQPE 메시지가 요구하는 서비스 정보와 SQPE 메시지를 전달해준 이전호스트 정보 및 전력 정보 등이 된다. 이러한 메시지들은 이후 SQPE 메시지에 대한 응답인 SRPE 메시지의 전달에 필요한 경로를 찾는데 이용된다.
이후, 상기 제어부(126)는 507단계로 진행하여 타미어 1을 미리 설정된 시간(t1)으로 설정한다. 상기 타이머 1에 설정되는 시간은 상기 수신된 SQPE 메시지 외에 다른 SQPE 메시지를 수신하여 수신된 SQPE 메시지들 중에서 가장 효율적인 경로를 설정할 수 있도록 하기 위한 시간이다. 그런 후 상기 제어부(126)는 508단계로 진행하여 상기 타이머 1의 종료에 따른 신호가 수신되었는가를 검사한다. 508단계에서 검사한 결과 타이머 1의 종료에 따른 신호가 수신되지 않을 경우, 상기 제어부(126)는 509단계로 진행하여 다른 SQPE 메시지 처리 상태를 수행한다. 여기서 다른 SQPE 메시지 처리 상태란, 상기 타이머 1이 설정된 시간동안 다른 이동 호스트로부터 동일한 서비스를 요구하며, 동일한 목적지 호스트와 서비스 요구 호스트를 가지는 SQPE 메시지를 수신하고 이를 상기 라우트 캐시에 저장하는 상태를 의미한다. 상기 SQPE 메시지가 다른 이동 호스트로부터 수신되는 것은 상기 네트워크가 이동 에드 혹 네트워크이고, 메시지가 브로드캐스트 되는 특성 때문이다. 이와 같이 상기 타이머 1이 설정된 시간 동안은 다른 이동 호스트로부터 수신되는 SQPE 메시지를 수신하여 저장한다. 다만, 앞에서 설명한 바와 같이 동일한 메시지가 2회 이상 수신될 경우 이는 폐기한다.
상기 508단계의 검사결과 타이머 1의 종료에 따른 신호가 수신될 경우, 상기 제어부(126)는 510단계로 진행하여 타이머 1이 제공하는 시간 동안 수신된 SQPE 메시지의 전력 정보를 라우트 캐시(200)에서 검색한다. 상기 제어부(126)는 상기 510단계에서 상기 메모리(124)에 구비된 라우트 캐시(200)를 검색한 후에, 511단계로 진행하여 라우트 캐시(200)에서 최대 전력 정보를 가진 SQPE 메시지를 선택한다. 그런 후, 상기 제어부(126)는 512단계로 진행한다. 상기 제어부(126)는 512단계에서 상기 전력 정보 계산부(121)를 제어하여 자신의 전력 정보를 계산한다. 상기 자신의 전력 정보는 앞에서 전술한 <수학식 1>과 같은 방법으로 계산할 수 있다. 이와 같이 계산된 전력 정보를 수신하면, 상기 제어부(126)는 513단계로 진행하여 자신의 배터리 용량과, 데이터 또는 메시지를 송신할 링크의 전송 전력과 상기 511단계에서 선택한 SQPE 메시지의 전력 정보를 조합한다. 즉, 앞에서 전술한 <수학식 2>와 같은 방법으로 전력 정보를 계산한다. 그리고 상기 제어부(126)는 514단계에서 자신의 전력 정보와 선택된 SQPE 메시지의 전력 정보를 상기 513단계에서 갱신한 메시지를 이용하여 SQPE 메시지의 전력 정보에 갱신한다. 그리고 상기 제어부(126)는 515단계로 진행하여 갱신된 전력 정보를 포함한 SQPE 메시지를 이동 에드 혹 네트워크(100)에 재브로드캐스트 한다.
한편 상기 제어부(126)는 502단계에서 516단계로 진행하면, 인접한 다른 이동 호스트로부터 SRPE 메시지가 수신되는가를 검사한다. 상기 제어부(126)는 516단계의 검사결과 SRPE 메시지가 수신되지 않은 경우, 501단계로 진행하여 대기 상태를 유지한다. 그러나 상기 제어부(126)는 상기 516단계의 검사결과 SRPE 메시지가 수신된 경우, 517단계로 진행하여 상기 메모리(124)에 구비된 상기 서비스 경로 테이블에 서비스 정보를 저장한다. 즉, 상기 제어부(126)는 수신된 SRPE 메시지에 포함된 서비스 정보와 SRPE 메시지를 전달해준 이전 호스트 정보 및 그에 따른 경로정보 등을 추출하여 상기 서비스 경로 테이블(300)에 저장한다. 이후, 상기 제어부(126)는 518단계로 진행하여 이전 이동 호스트를 찾아 SRPE 메시지를 전달한다. 상기 이전 이동 호스트는 상기 506단계에서 라우트 캐시(200)에 저장해 둔 정보를 이용하여 확인할 수 있다.
한편 상기 이동 호스트(170)의 서비스 경로 테이블(300)에 상기 수신된 SQPE 메시지가 요구하는 경로 정보가 존재할 경우에 대하여 살펴보기로 한다. 즉, 상기 도 5b의 흐름도를 설명한다. 상기 505단계의 검사결과 상기 서비스 경로 테이블(300)에 상기 SQPE 메시지가 요구하는 서비스 정보가 있을 경우, 상기 제어부(126)는 519단계에서 라우트 캐시에 상기 수신된 SQPE 메시지를 저장한다. 상기 SQPE 메시지에 대한 라우트 정보가 존재하는 경우 이동 호스트의 동작은 실제로 목적지 호스트에서 수행되는 동작과 동일하다. 이때 라우트 캐시(200)에 저장하는 정보는 수신된 SQPE 메시지가 요구하는 서비스 정보와 SQPE 메시지를 전달해준 이전 호스트 정보 및 본 발명에 따른 전력 정보 등이 된다. 상기 제어부(126)는 519단계를 수행한 후 520단계로 진행하여 타이머 2를 미리 설정된 시간(t2)으로 설정한다. 이와 같이 상기 타이머 2를 설정하는 이유는, 상기 수신한 SQPE 메시지 외에 다른 이동 호스트로부터 SQPE 메시지들을 수신하고, 상기 수신된 SQPE 메시지들을 이용하여 가장 효율적인 경로를 검색하기 위함이다. 이와 같이 상기 타이머 2를 설정한 이후에 제어부(126)는 521단계로 진행하여 상기 타이머 2의 종료에 따른 신호가 수신되었는가를 검사한다. 상기 521단계의 검사결과 상기 타이머 2의 종료에 따른 신호가 수신되지 않을 경우, 상기 제어부(126)는 522단계로 진행하여 대기 상태를 유지한다. 그러나 521단계에서 타이머 2의 종료에 따른 신호가 수신될 경우, 상기 제어부(126)는 523단계로 진행한다. 여기서 상기 522단계의 대기상태는 다른 이동 호스트로부터 SQPE 메시지의 수신을 대기하는 것이다. 따라서 동일하지 않은 SQPE 메시지가 수신되는 경우에는 이를 상기 메모리(124)의 라우트 캐시(200)에 저장한다. 이러한 과정을 수행한 이후에 상기 타이머 2가 종료되면, 523단계로 진행한다. 상기 제어부(126)는 523단계에서 상기 SQPE 메시지들 중 최대 전력 정보를 가진 SQPE 메시지를 검사하고, 524단계로 진행하여 최대 전력 정보를 소유한 SQPE 메시지를 선택한다.
그런 후 제어부(126)는 525단계로 진행하여 524단계에서 선택한 SQPE 메시지에 포함된 정보를 상기 메모리(124)의 서비스 경로 테이블(300)에 저장한다. 그리고 상기 제어부(126)는 526단계로 진행하여 상기 메시지 생성부(122)를 제어하여 SRPE 메시지를 생성하도록 한다. 이와 같이 메시지 생성부(122)에서 생성되는 SRPE 메시지는 524단계에서 선택한 SQPE 메시지에 대한 응답 메시지이다. 즉, 전술한 <표 2>와 같은 SRPE 메시지를 생성한다. 이때 SRPE 메시지의 전력 정보는 상기 524단계에서 선택한 SQPE 메시지에 포함된 전력 정보와, 자신의 전력 정보 및 이전에 가지고 있던 전력 정보를 이용하여 구성한다. 따라서 SRPE 제어 메시지가 서비스 요구 호스트로 전달되는 경로 상에 있는 중계 호스트들의 링크에 대한 전력 정보를 알 수 있다.
그리고, 상기 제어부(126)는 527단계로 진행하여 상기 무선부(127)를 제어하여 상기 생성된 SRPE 메시지를 전송한다. 이때, SRPE 메시지가 전달되는 과정은 상기 518단계에서 라우트 캐시(200)에 저장된 정보를 이용하여 SQPE 제어 메시지를 전달해준 서비스 요구 호스트로 SRPE 메시지를 전송한다. 즉, 자신과 서비스 요구 호스트 사이에 다른 중계 노드가 존재하는 경우 상기 중계 노드를 통해 상기 서비스 요구 호스트로 상기 SRPE 메시지가 전달되도록 한다. 그리고 상기 서비스 요구 호스트가 전달한 SQPE 메시지를 최초 수신한 경우라면 상기 중계 호스트는 직접 상기 SQPE 메시지를 전송한 서비스 요구 호스트에게 전달한다.
따라서 상기 SQPE 메시지를 생성한 서비스 요구 호스트가 중계 호스트로부터 경로 검색에 대한 응답으로 SRPE 메시지를 수신함으로써 서비스 경로를 확인할 수 있다. 즉, 서비스 요구 호스트는 이와 같이 수신된 SRPE 메시지에 포함된 경로 정보를 자신의 서비스 경로 테이블(300)에 저장함으로써 이후 해당 서비스의 경로를 설정할 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명 중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은, 이동 에드 혹 네트워크에서의 이동통신 단말기의 제한된 배터리용량을 효율적으로 이용하여 경로 검색할 수 있는 장치 및 방법을 제공함으로써 이동통신 단말기의 파워 소모로 인해 서비스 정보 제공 경로가 단절되지 않고 서비스 정보를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한 링크 전송 파워가 남아있는 배터리 용량을 고려하여 최적의 경로를 제공할 수 있는 제어 메시지를 선택하여 브로드캐스트함으로써 이동 에드 혹 네트워크 상에 불필요한 제어 메시지가 플러딩(flooding)되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (20)

  1. 이동 에드 혹 네트워크에서 경로를 검색하기 위한 상기 이동 호스트 장치에 있어서,
    상기 이동 호스트가 메시지 또는 데이터를 전송하기 위한 링크의 전송 전력과 상기 이동 호스트의 남은 배터리 용량을 이용하여 전력 정보를 계산하는 전력 정보 계산부와,
    요구된 서비스의 호스트를 검색하기 위한 메시지를 생성하고, 상기 전력 정보 계산부에서 계산된 전력 정보를 포함하여 경로 검색 요구(SQPE) 메시지를 생성하는 메시지 생성부와,
    상기 생성된 경로 검색 요구(SQPE) 메시지를 무선 신호로 변환하여 상기 이동 에드 혹 네트워크로 브로드캐스트 하는 무선부와,
    상기 경로 검색 요구 메시지의 생성과 전력 정보의 계산 및 상기 무선부의 제어를 수행하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    다른 이동 호스트들로부터 경로 검색 요구 메시지가 수신될 시 이를 저장하는 라우트 캐시와,
    상기 다른 이동 호스트들로부터 수신된 경로 검색 요구 메시지들 중 최대 전력 정보를 가지는 경로 검색 요구 메시지를 선택하는 메시지 선택부를 더 포함하고,
    상기 전력 정보 계산부는, 상기 경로 검색 요구 메시지에 자신의 전력 정보와 상기 최대 전력 정보를 가지는 경로 검색 요구 메시지의 전력 정보를 이용하여 새로운 전력 정보를 생성하고,
    상기 메시지 생성부는, 상기 전력 정보 계산부에서 계산된 정보를 이용하여 상기 경로 검색 요구 메시지를 재브로드캐스트 하기 위한 경로 검색 요구 메시지를 생성함을 특징으로 하는 상기 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    서비스 경로의 정보를 저장하는 서비스 경로 테이블을 더 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 경로 검색 요구 메시지 수신 시 상기 서비스 경로 테이블을 검사하여 요구된 경로가 존재하며, 상기 서비스 경로가 유효할 시 상기 메시지 생성부를 제어하여 경로 검색 응답(SRPE) 메시지의 생성을 제어하며,
    상기 메시지 생성부는, 상기 경로 검색 응답 메시지를 생성함을 특징으로 하는 상기 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 경로 검색 응답 메시지는,
    상기 경로 검색 응답 메시지를 생성한 호스트의 주소와, 서비스 제공이 가능한 호스트 주소와, 서비스 이름과, 서비스 요구 호스트 주소와, 서비스 목적지 주소와, 서비스 요구 호스트로부터 서비스 목적지 호스트까지 이르는 거리 및 전력 정보를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 경로 검색 요구 메시지는,
    적어도 상기 메시지의 생성 호스트 주소와, 서비스 요구 호스트 주소와, 서비스 이름과, 서비스 목적지 호스트 주소와, 전력 정보를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  6. 이동 에드 혹 네트워크의 이동 호스트에서 특정 서비스를 제공받기 위한 경로 검색 방법에 있어서,
    상기 특정 서비스가 요구될 시 상기 요구된 서비스의 정보를 수집하고, 미리 구비된 서비스 경로 테이블에 상기 요구된 서비스의 경로가 존재하는가를 검사하는 과정과,
    상기 요구된 서비스의 경로가 존재하지 않을 시 자신의 전력 정보를 계산하고, 상기 전력 정보를 포함하는 서비스 요구(SQPE) 메시지를 생성하여 브로드캐스트 하는 과정과,
    상기 서비스 요구 메시지의 응답 메시지인 서비스 응답(SRPE) 메시지 수신 시 상기 수신된 서비스 응답 메시지에 포함된 경로를 상기 요구된 서비스의 경로로 설정하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 서비스 응답 메시지 수신 시 상기 서비스 응답 메시지에 포함된 경로를 상기 서비스 경로 테이블에 저장하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 서비스 요구 메시지 송신 후 다른 이동 호스트로부터 서비스 요구 메시지 수신 시 상기 계산된 전력 정보를 상기 수신된 서비스 요구 메시지에 포함하여 재 브로드캐스트 하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 경로 검색 요구 메시지는,
    적어도 상기 메시지의 생성 호스트 주소와, 서비스 요구 호스트 주소와, 서비스 이름과, 서비스 목적지 호스트 주소와, 전력 정보를 포함함을 특징으로 하는상기 방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 서비스 요구 메시지 송신 후 다른 이동 호스트로부터 서비스 요구 메시지 수신 시 상기 서비스 경로 테이블에 상기 다른 이동 호스트로부터의 서비스 요구 메시지가 요구한 목적지로의 경로가 존재하는가를 검사하는 과정과,
    상기 검사결과 목적지로의 경로가 존재할 시 상기 요구한 목적지로의 경로를 이용하여 상기 서비스 응답 메시지를 생성하는 과정과,
    상기 서비스 응답 메시지에 상기 자신의 전력 정보 및 상기 서비스 경로의 전력 정보를 포함하여 상기 서비스 요구 메시지를 송신한 이동 호스트로 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 서비스 경로 테이블에 상기 서비스의 경로가 존재할 시 상기 경로가 유효한 경우만 서비스 응답 메시지를 생성함을 특징으로 하는 상기 방법.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 경로 검색 응답 메시지는,
    상기 경로 검색 응답 메시지를 생성한 호스트의 주소와, 서비스 제공이 가능한 호스트 주소와, 서비스 이름과, 서비스 요구 호스트 주소와, 서비스 목적지 주소와, 서비스 요구 호스트로부터 서비스 목적지 호스트까지 이르는 거리 및 전력 정보를 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  13. 이동 에드 혹 네트워크에서 경로 검색을 위한 서비스 요구 메시지를 수신하여 중계하는 이동 호스트에서 상기 경로 검색의 중계 방법에 있어서,
    상기 서비스 요구 메시지가 수신될 시, 서비스 경로 테이블에 상기 서비스 요구 메시지가 요구한 목적지로의 경로가 존재하는가를 검사하는 과정과,
    상기 검사결과 목적지로의 경로가 존재할 시 상기 요구한 목적지로의 경로를 이용하여 상기 서비스 응답 메시지를 생성하는 과정과,
    상기 서비스 응답 메시지에 상기 자신의 전력 정보 및 상기 서비스 경로의 전력 정보를 포함하여 상기 서비스 요구 메시지를 송신한 이동 호스트로 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 서비스 요구 메시지를 최초 수신할 시 미리 결정된 소정의 시간 동안 상기 서비스 요구 메시지와 동일한 서비스를 요구하는 동일한 서비스 요구 이동 호스트 및 목적지 호스트 정보의 메시지의 수신을 대기하는 과정과,
    상기 수신된 동일한 메시지들 중 최대 전력 정보를 가지는 메시지를 선택하고 그에 대한 응답 메시지를 생성하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    서비스 경로 테이블에 상기 서비스 요구 메시지가 요구한 목적지로의 경로가 존재하지 않는 경우 상기 자신의 전력 정보를 상기 서비스 요구 메시지의 전력 정보에 포함하여 재 브로드캐스트 하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  16. 다수의 이동 호스트들로 구성된 이동 에드 혹 네트워크에서 경로 검색 방법에 있어서,
    상기 이동 호스트들 중 서비스 요구 이동 호스트는, 서비스 정보와 자신의 주소와 서비스 목적지 주소 및 전력 정보를 포함하는 서비스 요구 메시지를 브로드캐스트 하는 과정과,
    상기 이동 호스트들 중 중계 호스트들은, 상기 서비스 요구 메시지 수신 시 미리 결정된 제 1 시간 동안 수신되는 서비스 요구 메시지들 중 최대 전력 정보를가지는 서비스 요구 메시지를 선택하고, 자신의 전력 정보를 계산하며, 상기 선택된 서비스 요구 메시지에 포함된 전력 정보에 상기 계산된 자신의 전력 정보를 포함하여 재 브로트캐스트 하는 과정과,
    상기 이동 호스트들 중 목적지 호스트는, 상기 서비스 요구 메시지 수신 시 미리 결정된 제 2 시간 동안 수신되는 서비스 요구 메시지들 중 최대 전력 정보를 가지는 서비스 요구 메시지를 선택하고, 서비스 응답 메시지를 생성하여 상기 선택된 메시지의 경로에 따라 송신하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 이동 호스트에서 계산되는 자신의 전력 정보는,
    서비스가 제공될 시 링크 전력과 배터리의 잔존 용량을 이용하여 계산됨을 특징으로 하는 상기 방법.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 중계 이동 호스트에서 상기 서비스 요구 메시지에 갱신하는 전력 정보는, 이전 호스트까지의 전력 정보에 자신의 이동성과 상기 전력 정보를 함께 고려하여 갱신하는 값임을 특징으로 하는 상기 방법.
  19. 제 16 항에 있어서, 상기 중계 이동 호스트들은,
    서비스 요구 메시지 수신 시 자신의 서비스 경로 테이블을 검사하고 자신의 서비스 경로 테이블에 상기 서비스 요구 메시지에서 요구되는 경로 정보가 존재할 시 상기 서비스 응답 메시지를 생성하여 상기 서비스 요구 메시지를 송신한 이동 호스트로 전달하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 중계 이동 호스트들은,
    서비스 경로 테이블에 상기 서비스 요구 메시지에서 요구되는 경로 정보가 존재할 시 상기 경로가 유효한 경우에만 상기 서비스 응답 메시지를 생성함을 특징으로 하는 상기 방법.
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