KR20040102085A - 다중 도약 무선 애드-혹 통신망에서 잠재적 숨겨진 노드문제를 식별해내는 시스템 및 방법 - Google Patents

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KR20040102085A KR10-2004-7016294A KR20047016294A KR20040102085A KR 20040102085 A KR20040102085 A KR 20040102085A KR 20047016294 A KR20047016294 A KR 20047016294A KR 20040102085 A KR20040102085 A KR 20040102085A
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윌리엄 브이. 주니어. 하스티
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메시네트웍스, 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 802.11 망과 같은 다중 도약 무선 ad-hoc 통신망에서 잠재적 숨겨진 노드 문제를 식별해내는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 그러한 시스템 및 방법은 데이터 패킷의 라우팅에 있어 잠재적 숨겨진 노드(102, 104, 106) 문제를 품고 있는 경로를 택하는 것을 피하기 위해 각각의 노드(102)의 이웃 노드들 사이의 관계를 평가하여 데이터 패킷을 수신하는 그 성능이 숨겨진 노드 문제에 의해 악영향을 받을 수 있는 무선 ad-hoc 통신망(100)의 노드(102, 104, 106)를 식별해낸다. 특히, 그러한 시스템 및 방법은 각각의 노드(102, 104, 106)에 대해 노드의 이웃 노드들 사이의 관계를 식별해내는 노드 메트릭을 생성한다. 이어서, 각각의 노드(102, 104, 106)는 그 각각의 메트릭을 그 라우팅 통지 데이터로써 전송하고, 그에 따라 다른 노드는 그 노드가 겪을 수 있는 잠재적 숨겨진 노드 문제의 정도를 입수할 수 있어 다른 노드와 데이터 패킷을 라우팅하는데 그 잠재적 문제의 노드를 사용하는 것을 피하도록 선택을 할 수 있게 된다.

Description

다중 도약 무선 애드-혹 통신망에서 잠재적 숨겨진 노드 문제를 식별해내는 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR IDENTIFYING POTENTIAL HIDDEN NODE PROBLEMS IN MULTI-HOP WIRELESS AD-HOC NETWORKS}
근년에 들어, "ad-hoc" 통신망으로 알려진 이동 통신망의 타입이 개발되었다. 그러한 타입의 통신망에서는 각각의 사용자 단말(이후로 "이동 노드"라 지칭하기로 함)이 기지국 또는 다른 이동 노드에 대한 라우터(router)로서 동작할 수 있고, 그에 따라 기지국의 고정된 기반 시설에 대한 필요성을 없애고 있다. 따라서, 소스 이동 노드로부터 목적지 이동 노드로 송신될 데이터 패킷은 전형적으로 목적지 이동 노드에 도착하기 전에 다수의 중간 이동 노드를 통해 루팅된다.
종애의 ad-hoc 통신망에서와 같이 이동 노드가 서로 통신할 수 있도록 하는 것에 부가하여 이동 노드가 고정망에 접속하여 공중 전화 교환망(public switched telephone network)(PSTN)과 같은 다른 타입의 사용자 단말 및 인터넷과 같은 다른 통신망과 통신할 수 있도록 하는 좀더 정교한 ad-hoc 통신망도 또한 개발 중에 있다. 그러한 타입의 ad-hoc 통신망의 상세한 사항은 2001년 6월 29일자로 출원된 "PSTN 및 셀 방식 통신망에 인터페이싱된 ad hoc 동등 계층(peer-to-peer) 무선 접속 시스템(Ad-hoc peer-to-peer mobile radio access system interfaced to the PSTN and cellular networks)"이란 명칭의 미국 특허 출원 제09/897,790호, 2001년 3월 22일자로 출원된 "별개의 예약 채널을 갖는 공유 병렬 데이터 채널에의 조정 채널 접속을 갖는 애드-혹 동등 계층 무선망을 위한 시분할 프로토콜(time division protocol for an ad-hoc, peer-to-peer radio network having coordinating channel access to shared parallel data channels with separate reservation channel)"이란 명칭의 미국 특허 제09/815,157호, 및 2001년 3월 22일자로 출원된 "ad-hoc 동등 계층 이동 무선 접속 시스템에 대한 우선 순위 루팅(Prioritized-routing for an ad-hoc, peer-to-peer, mobile radio access sytem)"이란 명칭의 미국 특허 제09/815,164호에 기재되어 있는 바, 그 각각의 특허 출원의 모든 내용은 본 명세서의 일원으로 참조된다.
당업자라면 이해할 수 있는 바와 같이, 하나의 노드가 패킷화된 데이터를 목적지 노드에 송신할 경우, 그 노드는 전형적으로 그 라우팅 테이블을 점검하여 목적지 노드가 그 라우팅 테이블에 포함되어 있는지의 여부를 판정한다. 목적지 노드가 그 노드의 라우팅 테이블에 포함되어 있으면, 데이터는 목적지로 통하는 경로를 경유하여 전송된다. 목적지 노드가 그 노드의 라우팅 테이블에 올라 있지 않으면, 패킷은 그 노드의 라우팅 테이블에 올라 있는 하나 이상의 다른 노드로 송신되고, 그 다른 노드는 목적지 노드가 그들의 라우팅 테이블에 포함되어 있는지의 여부를 판정한다. 그러한 과정은 데이터 패킷의 궁극적으로 목적지 노드에 도달될 때까지 계속된다.
당업자라면 또한 이해할 수 있는 바와 같이, "숨겨진 노드(hidden node)" 문제는 그러한 타입의 ad-hoc 통신망에서는 매체 접속 프로토콜(Medium Access Protocols)(MACs)에 있어서의 고전적인 문제이다. 그러한 문제는 2개의 무선 장치(노드)가 서로의 유효 통신권의 밖에서 전송하고 있지만, 그 양자의 무선 장치가 역시 통신망에 참가하고 있는 중간 노드의 유효 통신권 내에는 있는 경우에 발생된다. 통신망 내의 2개의 무선 장치가 모두 동시에 또는 거의 동시에 중간 노드와 통신하려고 시도하게 되면, 그들의 신호가 의도된 수신기인 중간 노드에서 충돌하고/충돌하거나 패킷 변질(packet corruption)을 유발한다. 그 경우, 그러한 2개의극치의 노드는 서로 "숨겨져" 있다.
따라서, 숨겨진 노드 문제는 중간 노드에의 성공적인 패킷 전송을 감소시킨다. 또한, 중간 노드 주변에 숨겨진 노드가 많으면 많을수록 패킷 변질이 더욱 더 심해질 수 있다.
따라서, 무선 ad-hoc 통신망에서 숨겨진 노드 문제를 겪는 노드들을 효과적이고도 효율적으로 식별해내어 가능한 한 그 노드들을 통한 라우팅이 회피될 수 있도록 하는 시스템 및 방법에 대한 필요성이 존재한다.
본 발명은 802.11 망과 같은 다중 도약(multi-hop) 무선 애드-혹(ad-hoc) 통신망에서 잠재적 숨겨진 노드 문제를 식별해내는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 보다 더 상세하게는, 본 발명은 데이터 패킷의 라우팅에 있어 잠재적 숨겨진 노드 문제를 갖고 있는 경로를 택하는 것을 피하기 위해 데이터 패킷을 수신하는 그 성능이 숨겨진 노드 문제에 의해 악영향을 받을 수 있는 무선 ad-hoc 통신망의 노드를 식별해내는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 출원은 2002년 4월 12일자로 출원된 "다중 도약 ad-hoc 통신망에서 라우팅 선택에 있어 잠재적 숨겨진 노드 문제를 피하기 위해 그 문제를 식별해내는 시스템 및 방법(A system and method for identifying potential hidden node problems in multi-hop wireless ad-hoc networks for the purpose of avoiding such potentially problem nodes in route selection"이란 명칭의 미국 특허 가출원 제60/371,718호 및 2002년 11월 19일자로 출원된 미국 특허 출원 제10/298,542호의 우선권을 주장하는 바, 그들 특허 출원의 모든 내용은 본 명세서의 일원으로 참조된다.
첨부 도면과 연계하여 이후의 상세한 설명을 읽는다면, 본 발명의 전술된 목적과 기타의 목적, 장점, 및 신규의 특징을 좀더 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 첨부 도면 중에서,
도 1은 ad-hoc 무선 통신망에서 각각의 노드가 겪을 수 있는 숨겨진 노드 문제의 정도를 식별해내는 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템 및 방법을 채용하고 있는 ad-hoc 무선 통신망의 일례를 개념적으로 나타낸 블록도이고;
도 2는 도 1에 도시된 통신망에 채용되어 있는 노드의 구성 요소의 일례를 나타낸 블록도이며;
도 3은 노드가 겪을 수 있는 잠재적 숨겨진 노드 문제의 정도를 평가하는 본 발명의 일 실시예에 따른 기술의 일례를 설명하기 위해 도 1에 도시된 통신망에서의 노드와 그 이웃 노드를 사이의 관계의 일례를 개념적으로 나타낸 블록도이다.
본 발명의 목적은 무선 ad-hoc 통신망에서 숨겨진 노드 문제를 겪는 노드들을 효과적이고도 효율적으로 식별해내는 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 각각의 노드에 대해 다중 이웃 노드 집합의 위치를 판정하고 평가하며, 각각의 노드에 존재하는 숨겨진 노드의 정도를 계산해내는 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 각각의 노드에 존재하는 숨겨진 노드의 정도를 전송 루트 선택에 사용하기 위한 라우팅 통지(routing advertisement)로서 통보하는 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 높은 숨겨진 노드의 정도가 존재함을 통지한 노드를 피하는, 통신망을 통한 하나 이상의 전송 루트를 계산해내는 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 그러한 목적과 기타의 목적은 대체로 802.11 망과 같은 다중 도약(multi-hop) 무선 ad-hoc 통신망에서 잠재적 숨겨진 노드 문제를 식별해내는 시스템 및 방법을 제공함으로써 달성된다. 그러한 시스템 및 방법은 데이터 패킷의 라우팅에 있어 잠재적 숨겨진 노드 문제를 품고 있는 경로를 택하는 것을 피하기 위해 각각의 노드의 이웃 노드들 사이의 관계를 평가하여 데이터 패킷을 수신하는 그 성능이 숨겨진 노드 문제에 의해 악영향을 받을 수 있는 무선 ad-hoc 통신망의 노드를 식별해낸다.
특히, 그러한 시스템 및 방법은 각각의 노드에 대해 노드의 이웃 노드들 사이의 관계를 식별해내는 노드 메트릭(node metric)을 생성한다. 관심 대상의 노드에 대해 제1 이웃 노드 집합을 계산하고, 이어서 제1 이웃 노드 집합에 포함된 각각의 노드에 대해 이웃 노드 집합을 계산한다. 제1 이웃 노드 집합 중에 있지만 각각의 후속 이웃 노드 집합 중에는 있지 않는 노드를 관심 대상의 노드의 주위에 있는 잠재적 숨겨진 노드에 포함시킨다. 그러한 값은 라우팅 통지 중에 들어 있는 메트릭으로서 다른 노드에 통보될 수 있고, 그에 따라 다른 노드는 그 노드가 겪을 수 있는 잠재적 숨겨진 노드 문제의 정도를 입수할 수 있어 다른 노드와 데이터 패킷을 라우팅하는데 그 잠재적 문제의 노드를 사용하는 것을 피하도록 선택을 할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예를 채용하고 있는 ad-hoc 패킷 교환 무선 통신망(100)의 일례를 나타낸 블록선도이다. 특히, 그러한 통신망(100)은 다수의 이동 무선 사용자 단말(102-1 내지 102-n)(총괄하여 노드 또는 이동 노드(102)로 지칭하기로 함) 및 다수의 접속점(106-1, 106-2, …, 106-n)(총괄하여 노드 또는 접속점(106)으로 지칭하기로 함)을 갖는 고정망(104)을 포함하는데, 다수의 접속점(106)은 노드(102)에 고정망(104)에의 접속을 제공하기 위한 것이다. 고정망(104)은 예컨대 코어 로컬 접속망(LAN) 및 다수의 서버와 게이트웨이 라우터를 포함하여 노드(102)에 다른 ad-hoc 통신망, 일반 전화 교환망(PSTN), 및 인터넷과 같은 다른 통신망에의 접속을 제공한다. 통신망(100)은 다른 노드(102, 106, 또는 107) 사이에서 데이터 패킷을 라우팅하기 위한 다수의 고정 라우터(107-1 내지 107-n)(총괄하여 노드 또는 고정 라우터(107)로 지칭하기로 함)를 추가로 포함하다.
당업자라면 이해할 수 있는 바와 같이, 노드(102, 106, 107)는 서로 직접 통신하거나 노드(12) 사이에서 송신되는 데이터 패킷에 대한 라우터로서 동작하는 하나 이상의 다른 노드(102, 106, 또는 107)를 경유하여 통신할 수 있는데, 그것은 본 명세서의 일원으로 참조되는, Mayor에게 허여된 미국 특허 제5,943,322호와 전술된 미국 특허 출원 제09/897,790호, 제09/815,157호, 및 제09/815,164호에 기재된 바와 같다. 특히, 도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 노드(102, 106, 107)는 안테나(110)에 커플링된 송수신기(108)를 포함하는데, 그 송수신기(108)는 패킷화된 데이터 신호와 같은 신호를 제어기(112)의 제어 하에 노드(102, 106, 또는 107)로부터 또는 그것으로 수신 및 전송할 수 있다.
각각의 노드(102, 106, 107)는 무엇보다도 통신망(100) 내에 있는 그 자체 및 다른 노드(102, 106, 또는 107)에 관한 라우팅 정보를 저장할 수 있는 랜덤 액세스 메모리(RAM)와 같은 메모리를 추가로 포함한다. 또한, 특정의 노드, 특히 노드(102)는 노트북 컴퓨터 단말, 이동 전화 유닛, 이동 데이터 유닛, 개인용 컴퓨터(PC), 개인용 데이터 보조 장치(PDA), 또는 임의의 다른 적절한 장치와 같은 임의의 수의 장치로 이뤄질 수 있는 가입자 장치 호스트(도시를 생략함)를 포함할 수 있다.
노드(102, 106, 107)는 음성, 데이터, 및 패킷화된 멀티미디어 데이터 신호 이외에도 라우팅 통지 또는 라우팅 테이블 정보로서 지칭하기로 하는 각각의 라우팅 정보를 주기적으로, 예컨대 노드(102)가 통신망(100)에 들어갈 때에 또는 통신망(102) 내에 있는 노드(102)가 이동할 때에 브로드캐스팅 기구를 경유하여 서로교환한다. 노드(102, 106, 또는 107)는 그 라우팅 테이블 업데이트를 브로드캐스팅할 것이고, 근처의 노드(102, 106, 또는 107)는 브로드캐스팅 노드(102, 106, 또는 107)의 브로드캐스트 범위(예컨대, 무선 주파수(RF) 범위) 내에 있다면 브로드캐스트 라우팅 테이블 업데이트를 수신하기만 할 것이다. 예를 들어 노드(102-1, 102-6)가 노드(102-3)의 RF 브로드캐스트 범위 내에 있다고 가정하면, 노드(102-3)가 라우팅 테이블 정보를 브로드캐스팅할 때에 현재의 테이블 정보가 양자의 노드(102-1, 102-6)에 수신되어 보관된다. 그러나, 노드(102-2, 102-5, 102-5)가 노드(102-3)의 브로드캐스트 범위를 벗어나 있다면, 그들 노드는 현재의 테이블 정보 브로드캐스트를 수신하지 못할 것이다.
아울러, 통신망(100) 내의 각각의 노드(102, 106, 또는 107)는 전술한 배경 부분에서 언급된 바와 같은 숨겨진 노드 문제를 겪을 수 있다. 도 3과 관련하여 이제 논할 바와 같이, 본 발명의 일 실시예는 노드(102, 106, 또는 107)가 겪을 수 있는 잠재적 숨겨진 노드 문제의 정도를 식별해내어 다른 노드(102, 106, 또는 107)가 통신망(100)을 통해 데이터 패킷을 라우팅하기 위해 선택되는 라우팅 경로에 그러한 노드가 포함되는 것을 피하도록 하는 기술을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 무선 ad-hoc 통신망(100)은 감소된 성능을 나타내는 통신망의 변질 영역을 피하는 특정의 메트릭을 사용할 수 있다. 선택적으로, 다중 도약 ad-hoc 라우팅 통신망(100)은 소스 노드로부터 목적지 노드로 선택된 라우팅 경로가 가장 높은 대역 폭, 가장 낮은 대기 시간, 및 패킷 전송에 대한 가장 큰 확률을 보장하게 되도록 구성될 수 있다. 본 발명의 본 실시예는 통신망(100)의 노드로 하여금 높은 정도의 숨겨진 노드를 품고 있는 통신망(100)의 영역을 통해 노드가 패킷을 라우팅하는 것을 방지하는 라우팅 메트릭을 수립할 수 있도록 한다. 본 실시예에 있어서, 관심 대상의 노드에서의 "숨겨진 노드의 정도"라는 설명적 용어는 노드 주위에 있는 숨겨진 노드의 수를 지칭하고 있다.
전술된 바와 같이, 다중 도약 무선 ad-hoc 라우팅 통신망(100)에서 노드(102, 106, 107)에 의해 전송된 라우팅 통지는 그 노드가 직접 통신할 수 있는 다른 모든 노드(102, 106, 107) 또는 이웃 노드에 통지될 수 있다. 또한, 노드(102, 106, 107)에 의해 전송된 라우팅 통지는 패킷이 목적지에 도달되기 위해 전송되어야 하는 중간 노드의 리스트에 올라 있는, 그 노드로부터 직접 도달될 수 있는 목적지와 간접적으로 도달될 수 있는 목적지의 모두에 통지될 수 있다. 이제 설명될 바와 같이, 본 발명의 일 실시예는 노드에 의해 전송된 이웃 노드 라우팅 통지를 검사하여 그 노드가 겪는 잠재적 숨겨진 노드 문제를 평가하게 된다.
도 3은 통신망(100)에서 노드(102, 106, 107)의 임의의 조합으로 이뤄진 4개의 노드, 즉 노드 a, 노드 b, 노드 c, 및 노드 d로서 식별된 4개의 노드 사이의 전형적인 관계(116)를 나타낸 개념적인 블록선도이다. 노드 a, 노드 b, 노드 c, 및 노드 d 사이의 선은 이웃 관계를 지시하고 있다. 예컨대, 노드 a는 노드 b 및 노드 c와 이웃하고, 노드 b는 노드 a 및 노드 c와 이웃하며, 노드 d는 노드 c와 이웃하고, 노드 c는 노드 a, 노드 b, 및 노드 d와 이웃한다. 노드 1의 이웃의 집합은 집합 A로서 지시된다. 개체 a는 집합 A에 지시된 이웃의 리스트에 포함된다. 즉, 도 3에 도시된 통신망(100)의 일부에 있어서, 각각의 노드의 이웃 리스트는 다음과같다:
A = {a, b, c}
B = {a, b, c}
C = {a, b, c, d}
D = {c, d}
노드 c를 관심 대상의 노드로서 고려한다면, 노드 c 주위의 숨겨진 노드를 식별해내는 본 발명의 일 실시예에 따른 기술의 일례는 다음과 같이 된다:
우선, 본 발명의 본 실시예는 노드 c에 의해 전송된 라우팅 통지에 의거하여 관심 대상의 노드에 이웃한 모든 노드를 식별해내는데, 본 경우에는 이웃 노드가 노드 집합 C를 포함한다. 각각의 이웃 노드에 대해 노드 c에 의해 전송된 라우팅 통지와 각각의 이웃 노드에서의 이웃 리스트 사이의 비교가 이뤄진다. 특히, 이웃 리스트가 노드 c로부터 노드 a에 수신되었을 때에 집합 A가 집합 C와 비교된다. 이웃 리스트가 노드 c로부터 노드 b에 수신되었을 때에 집합 B가 집합 C와 비교되고, 이웃 리스트가 노드 c로부터 노드 d에 수신되었을 때에 집합 D가 집합 C와 비교된다. 그러면, 각각의 비교에 의거하여, 각각의 집합의 공유되지 않은 노드가 판정된다. 그것은 각각의 집합 비교의 대칭 차인데, 그것은 본 예에서는 다음과 같다:
CA = {d}
CB = {d}
CD = {a, b}
그러한 집합의 합집합은 노드 c의 모든 숨겨진 노드를 나타낸다. 도시된 통신망에 있어서의 노드 c의 그러한 잠재적 숨겨진 노드의 집합은 Pc로서 구별되는데, 그것은 다음을 포함한다:
Pc = {a. b, d}
이어서, 그 집합에 들어 있는 원소의 수가 판정되는데, 본 예에서는 |Pc| = 3으로서 판정되고, 그것은 통신망에서의 노드 c의 잠재적 숨겨진 노드의 수를 나타낸다.
이어서, 잠재적 숨겨진 노드 집합 Pc 중에서 서로의 이웃이거나 부 이웃(sub-neighbor)인 모든 원소가 판정된다. 본 예에서는 노드 a, 노드 b, 및 노드 d가 잠재적 숨겨진 노드 집합 Pc의 원소이다. 노드 a, 노드 b, 및 노드 d 중에서 단지 노드 a와 노드 b만이 부 이웃이다. 그러한 노드는 이제 노드 c 주위의 숨겨진 노드의 새로운 집합에서 단일의 개체 a_b로서 다루어지게 된다:
Hc = {a_b, d}
즉, |Hc| = 2이다.
따라서, 노드 c 주위의 숨겨진 노드의 정도는 2이다.
노드 a, 노드 b, 및 노드 c는 모두 서로의 이웃이기 때문에, 그들 사이에는 정상적인 조정이 일어날 수 있고, 그들은 동시적으로 매체에 접속하려고 시도해서는 안 된다. 따라서, 노드 1 및 노드 b에 의해 이뤄지는 숨겨진 노드 기여도는 그들이 조정되기 때문에 단일의 노드의 숨겨진 노드 기여도로 감소된다. 노드 c 주위의 숨겨진 노드의 정도(즉, 2)는 서로를 알지 못하여 노드 c에서 간섭을 유발할 수 있는 이동 노드 또는 무선 장치의 수이다.
전술된 본 발명의 실시예에서는 통신망(100) 내에 있는 각각의 노드(102, 106, 107)의 숨겨진 노드의 정도가 전술된 형식으로 판정된다. 이어서, 각각의 노드는 그것의 다른 라우팅 정보와 더불어 그 각각의 메트릭을 전술된 형식으로 통지한다. 예컨대, 각각의 노드의 제어기(112)에 의해 실행되는 라우팅 알고리즘은 각각의 노드의 메트릭을 사용하여 보다 더 낮은 정도의 숨겨진 노드로 이뤄진 전송 경로를 선택하게 된다. 즉, 그에 의해, 패킷이 루트를 따른 숨겨진 노드의 기여로 인해 변질되거나 지연될 가능성이 최소화되게 된다.
전술된 바로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예는 루트 사이의 링크 품질의 직접적 측정에 그 초점을 맞춘 이전의 기술과는 상반되는 것으로서 루트를 따른 높은 정도의 숨겨진 노드로 인해 변질될 수 있는 무선 ad-hoc 라우팅 통신망의 루트를 식별해내어 회피시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 링크 품질을 평가할 수 없는 무선 장치를 포함하는 통신망에서 높은 숨겨진 노드 간섭의 영역을 예보할 수 있다.
또한, 이동 노드에 의해 사용되는 802.11과 같은 특정의 무선 표준은 높은 정도의 숨겨진 노드의 존재 하에서 다른 표준보다 훨씬 더 열악하게 실행될 수도 있다. 특히, 802.11 표준은 ad-hoc 파워 절감 모드에 있는 동안에는 숨겨진 노드의 존재 하에서 데이터를 전송할 수 없거나 그 능력이 크게 감소되는 현상을 겪을 수 있다. 그러한 경우, 전통적인 링크 품질의 직접적 측정은 선택된 루트를 따라존재하는 전면적인 변질 조건을 반영할 수 없다. 즉, 실제로는 ad-hoc 파워 절감 알고리즘과 숨겨진 노드 사이의 상승 작용으로 인해 트래픽이 그러한 영역을 통해 성공적으로 전송되는 것이 저지될 수 있는 경우에도 그 영역이 높은 용량을 갖는 것처럼 보일 수도 있다. 그러나, 전술된 본 발명의 실시예는 특별히 높은 정도의 숨겨진 노드를 갖는 영역을 식별해낼 수 있기 때문에, 라우팅 알고리즘이 그러한 판정을 사용하여 그 영역이 높은 노드 용량을 갖는 것처럼 보일 수 있을지라도 그러한 영역을 통한 루트를 피할 수 있도록 한다.
당업자라면 이해할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예는 동등 계층 모드로 있는 802.11 장치 및 직접 동등 계층 통신을 허용하는 임의의 다른 무선 장치에는 물론 고전적인 숨겨진 노드 문제를 겪을 수 있는 다른 무선 라우팅 통신망에도 채용될 수 있다.
이상, 본 발명의 단지 몇 가지 전형적인 실시예만을 상세하게 설명하였지만, 당업자라면 본 발명이 신규의 사상 및 장점을 실질적으로 벗어남이 없이 그 전형적인 실시예에서 많은 수정이 가능함을 이해할 것이다. 따라서, 그러한 모든 수정을 다음의 청구의 범위에 한정된 바와 같은 본 발명의 범위 내에 포함시키고자 한다.

Claims (30)

  1. 통신망 내의 다른 노드로 신호를 전송하고 통신망 내의 다른 노드로부터 신호를 수신하기 적합한 다수의 노드를 포함하는 애드-혹(ad-hoc) 통신망에서 노드 사이의 통신에 악영향을 미치는 숨겨진 노드를 식별해내는 방법으로서,
    상기 다수의 노드 중에서 하나 이상의 노드에 대해 제1 이웃 노드 집합을 계산해내고, 상기 제1 이웃 노드 집합에 포함된 하나 이상의 이웃 노드에 대해 제1 이웃 노드 집합을 계산해내는 단계; 및
    상기 제1 및 제2 이웃 노드 집합에 의거하여 상기 하나 이상의 노드에 대해 숨겨진 노드 값의 정도를 계산해내어 상기 값을 라우팅 통지의 일부로서 통보하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 ad-hoc 통신망에서의 숨겨진 노드 식별 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 다수의 노드 중에서 상기 하나 이상의 노드가 직접 통신할 수 있는 노드로 이뤄진, 상기 하나 이상의 노드의 각각의 이웃 노드를 포함하는 상기 제1 이웃 노드 집합을 계산해내는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 ad-hoc 통신망에서의 숨겨진 노드 식별 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 이웃 노드 집합을 상기 하나 이상의 이웃 노드에 통보하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 ad-hoc 통신망에서의 숨겨진 노드 식별 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 다수의 노드 중에서 상기 하나 이상의 이웃 노드가 직접 통신할 수 있는 노드로 이뤄진, 상기 하나 이상의 이웃 노드의 각각의 이웃 노드를 포함하는 상기 제2 이웃 노드 집합을 계산해내는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 ad-hoc 통신망에서의 숨겨진 노드 식별 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제2 이웃 노드 집합을 상기 하나 이상의 노드에 통보하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 ad-hoc 통신망에서의 숨겨진 노드 식별 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제2 이웃 노드 집합에 포함된 이웃 노드가 아니면서 상기 제1 이웃 노드 집합에 포함된 각각의 이웃 노드를 포함하는 제3 이웃 노드 집합을 계산해내는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 ad-hoc 통신망에서의 숨겨진 노드 식별 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제3 이웃 노드 집합에 포함되어 상기 제3 이웃 노드 집합에 포함된 하나 이상의 다른 이웃 노드와 직접 통신할 수 있는 하나 이상의 이웃 노드로 이뤄진 부-이웃 노드인, 상기 제3 이웃 노드 집합에 포함된 각각의 이웃 노드의 위치를 판정하는 단계; 및 상기 제3 이웃 노드 집합에서 상기 하나 이상의 부-이웃 노드를 다수로 하여 단일의 대표 이웃 노드로 합치는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 ad-hoc 통신망에서의 숨겨진 노드 식별 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제2 이웃 노드 집합에 의거하여 상기 숨겨진 노드 값의 정도를 계산해내는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 ad-hoc 통신망에서의 숨겨진 노드 식별 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 다수의 노드의 각각의 노드에 대해 상기 숨겨진 노드 값의 정도를 계산해내는 단계; 및 상기 하나 이상의 숨겨진 노드 값의 정도에 의거하여 소스 노드로부터 목적지 노드로의 하나 이상의 전송 루트를 계산해내는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 ad-hoc 통신망에서의 숨겨진 노드 식별 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 숨겨진 노드 값의 정도에 의거하여 라우팅 알고리즘을 매개로 하는 하나 이상의 전송 루트를 계산해내는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 ad-hoc 통신망에서의 숨겨진 노드 식별 방법.
  11. 통신망 내의 다른 노드로 신호를 전송하고 통신망 내의 다른 노드로부터 신호를 수신하도록 구성된 다수의 노드를 포함하는 ad-hoc 통신망에서 노드 사이의 통신에 악영향을 미치는 숨겨진 노드를 식별해내는 시스템에 있어서,
    상기 다수의 노드 중의 하나 이상의 노드에 대해 제1 이웃 노드 집합을 계산해내기 적합하게 구성된 제1 노드를 포함하고;
    상기 제1 노드는 상기 제1 이웃 노드 집합에 포함된 하나 이상의 이웃 노드에 대해 제2 이웃 노드 집합을 계산해내기 적합하게 구성되며;
    상기 제1 노드는 상기 제1 및 제2 이웃 노드 집합에 의거하여 상기 하나 이상의 노드에 대해 숨겨진 노드 값의 정도를 계산해내고 그 값을 라우팅 통지의 일부로서 통보하기에 또한 적합하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 ad-hoc 통신망에서의 숨겨진 노드 식별 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제1 노드는 상기 다수의 노드 중에서 상기 하나 이상의 노드가 직접 통신할 수 있는 노드로 이루어진, 상기 하나 이상의 노드의 각각의 이웃 노드를 포함하는 상기 제1 이웃 노드 집합을 계산하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 ad-hoc 통신망에서의 숨겨진 노드 식별 시스템.
  13. 제11항에 있어서, 상기 제1 노드는 상기 제1 이웃 노드 집합을 상기 하나 이상의 이웃 노드에 통보하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 ad-hoc 통신망에서의 숨겨진 노드 식별 시스템.
  14. 제11항에 있어서, 상기 제1 노드는 상기 다수의 노드 중에서 상기 하나 이상의 이웃 노드가 직접 통신할 수 있는 노드로 이루어진, 상기 하나 이상의 이웃 노드의 각각의 이웃 노드를 포함하는 상기 제2 이웃 노드 집합을 계산하도록 구성된것을 특징으로 하는 ad-hoc 통신망에서의 숨겨진 노드 시스템.
  15. 제11항에 있어서, 상기 제1 노드는 상기 제2 이웃 노드 집합을 상기 하나 이상의 노드에 통보하도록 구성됨을 특징으로 하는 ad-hoc 통신망에서의 숨겨진 노드 식별 시스템.
  16. 제11항에 있어서, 상기 제1 노드는 상기 제2 이웃 노드 집합에 포함된 이웃 노드가 아니면서 상기 제1 이웃 노드 집합에 포함된 각각의 이웃 노드를 포함하는 제3 이웃 노드 집합을 계산하도록 구성됨을 특징으로 하는 ad-hoc 통신망에서의 숨겨진 노드 식별 시스템.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제1 노드는 상기 제3 이웃 노드 집합에 포함되어 상기 제3 이웃 노드 집합에 포함된 하나 이상의 다른 이웃 노드와 직접 통신할 수 있는 하나 이상의 이웃 노드로 이뤄진 부-이웃 노드인, 상기 제3 이웃 노드 집합에 포함된 각각의 이웃 노드의 위치를 판정하도록 하고; 상기 제1 노드는 상기 제3 이웃 노드 집합에서 상기 하나 이상의 부-이웃 노드를 다수로 하여 단일의 대표 이웃 노드로 합치도록 구성함을 특징으로 하는 ad-hoc 통신망에서의 숨겨진 노드 식별 시스템.
  18. 제17항에 있어서, 상기 제1 노드는 상기 제2 이웃 노드 집합에 의거하여 상기 숨겨진 노드 값의 정도를 계산하도록 구성함을 특징으로 하는 ad-hoc 통신망에서의 숨겨진 노드 식별 시스템.
  19. 제11항에 있어서, 상기 제1 노드는 상기 다수의 노드의 각각의 노드에 대해 상기 숨겨진 노드 값의 정도를 계산하도록; 상기 제1 노드는 상기 하나 이상의 숨겨진 노드 값의 정도에 의거하여 소스 노드로부터 목적지 노드로의 하나 이상의 전송 루트를 계산하도록 구성함을 특징으로 하는 ad-hoc 통신망에서의 숨겨진 노드 식별 시스템.
  20. 제11항에 있어서, 상기 제1 노드는 상기 숨겨진 노드 값의 정도에 의거하여 라우팅 알고리즘을 매개로 하는 하나 이상의 전송 루트를 계산하도록 구성됨을 특징으로 하는 ad-hoc 통신망에서의 숨겨진 노드 식별 시스템.
  21. 통신망 내의 다른 노드로 신호를 전송하고 통신망 내의 다른 노드로부터 신호를 수신하도록 구성된 다수의 노드를 포함하는 ad-hoc 통신망에서 노드 사이의 통신에 악영향을 미치는 숨겨진 노드를 식별해내기 적합한 컴퓨터 판독 가능한 명령 매개체에 있어서,
    상기 다수의 노드 중의 하나 이상의 노드에 대해 제1 이웃 노드 집합을 계산하도록 이루어진 제1 명령 세트;
    상기 제1 이웃 노드 집합에 포함된 하나 이상의 이웃 노드에 대해 제2 이웃노드 집합을 계산하도록 이루어진 제2 명령 세트; 및
    상기 제1 및 제2 이웃 노드 집합에 의거하여 상기 하나 이상의 노드에 대해 숨겨진 노드 값의 정도를 계산해내고 그 값을 라우팅 통지의 일부로서 통보하도록 구성된 제3 명령 세트를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능한 명령어 매개체.
  22. 제21항에 있어서, 상기 제1 명령 세트는 상기 다수의 노드 중에서 상기 하나 이상의 노드가 직접 통신할 수 있는 노드로 이루어진, 상기 하나 이상의 노드의 각각의 이웃 노드를 포함하는 상기 제1 이웃 노드 집합을 계산하도록 구성된 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능한 명령어 매개체.
  23. 제21항에 있어서, 상기 제1 명령 세트는 상기 제1 이웃 노드 집합을 상기 하나 이상의 이웃 노드에 통보하도록 구성된 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능한 명령어 매개체.
  24. 제21항에 있어서, 상기 제2 명령 세트는 상기 다수의 노드 중에서 상기 하나 이상의 이웃 노드가 직접 통신할 수 있는 노드로 이루어진, 상기 하나 이상의 이웃 노드의 각각의 이웃 노드를 포함하는 상기 제2 이웃 노드 집합을 계산하도록 구성된 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능한 명령어 매개체.
  25. 제21항에 있어서, 상기 제2 명령 세트는 상기 제2 이웃 노드 집합을 상기 하나 이상의 노드에 통보하도록 구성된 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능한 명령어 매개체.
  26. 제21항에 있어서, 상기 제3 명령 세트는 상기 제2 이웃 노드 집합에 포함된 이웃 노드가 아니면서 상기 제1 이웃 노드 집합에 포함된 각각의 이웃 노드를 포함하는 제3 이웃 노드 집합을 계산하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능한 명령어 매개체.
  27. 제26항에 있어서, 상기 제3 명령 세트는 상기 제3 이웃 노드 집합에 포함되어 상기 제3 이웃 노드 집합에 포함된 하나 이상의 다른 이웃 노드와 직접 통신할 수 있는 하나 이상의 이웃 노드로 이루어진 부-이웃 노드인, 상기 제3 이웃 노드 집합에 포함된 각각의 이웃 노드의 위치를 판정하도록 하고; 상기 제3 명령 세트는 상기 제3 이웃 노드 집합에서 상기 하나 이상의 부 이웃 노드를 다수로 하여 단일의 대표 이웃 노드로 합치도록 구성된 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능한 명령어 매개체.
  28. 제27항에 있어서, 상기 제2 명령 세트는 상기 제2 이웃 노드 집합에 의거하여 상기 숨겨진 노드 값의 정도를 계산하도록 구성된 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능한 명령어 매개체.
  29. 제21항에 있어서, 상기 제2 명령 세트는 상기 다수의 노드의 각각의 노드에 대해 상기 숨겨진 노드 값의 정도를 계산하도록 하고; 상기 하나 이상의 숨겨진 노드 값의 정도에 의거하여 소스 노드로부터 목적지 노드로의 하나 이상의 전송 루트를 계산해도록 구성된 제4 명령 세트를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능한 명령어 매개체.
  30. 제11항에 있어서, 상기 제4 명령 세트는 상기 숨겨진 노드 값의 정도에 의거하여 라우팅 알고리즘을 매개로 하는 하나 이상의 전송 루트를 계산하도록 구성함을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능한 명령어 매개체.
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