KR20060010018A - A congestion control mechanism for supporting differentiated service in mobile ad hoc networks - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 경로 재설정방법은, 무선 이동 애드혹 네트워크에서 통신중인 소스측 노드와 목적지측 노드 사이에 통신링크의 단절이 발생하고 제3의 노드에서 간섭이 발생하는 경우, 상기 통신중이던 2개의 노드중 어느 하나의 노드에서 통신의 단절을 감지하고 이웃노드에게 노드 탐색 메시지(NSM)을 전달하는 단계와, 상기 제3의 노드에서 자신의 채널 상태 테이블(CST)을 체크하여 간섭을 일으키는 노드와 다른 채널을 사용하는 경우, 자신(제3의 노드)을 경유하여 소스측 노드와 목적지측 노드가 통신할 수 있도록 단절된 통신링크를 재설정하는 단계와, 상기 제4단계에서 같은 채널을 사용하는 경우, 자신의 CST를 검사하여 유휴(idle) 채널이 있으면 상기 NSM 수신을 기다리는 단계와, 상기 제3의 노드에서 상기 NSM이 수신되면 역경로를 따라 자신을 경유하여 단절된 통신링크를 재설정하는 단계로 이루어진다.According to an embodiment of the present invention, in the wireless mobile ad hoc network, when a communication link is disconnected between a source node and a destination node that are communicating in a wireless mobile ad hoc network, and an interference occurs in a third node, 2 Detecting disconnection of communication at any one of the two nodes and forwarding a node discovery message (NSM) to the neighbor node, and checking the channel state table (CST) of the third node to cause interference In the case of using a channel different from the above, resetting the disconnected communication link so that the source node and the destination node can communicate via themselves (third node), and when using the same channel in the fourth step. Checking its own CST and waiting for the NSM if there is an idle channel; if the NSM is received at the third node, By way of a step of resetting the communication link is disconnected.

개시된 발명에 의하면, 애드혹 네트워크 상에서 발생하는 전송지연 문제를 해결할 뿐만 아니라, 향후 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 QoS를 제공한다.According to the disclosed invention, not only solves the transmission delay problem occurring in the ad hoc network, but also provides QoS for providing a multimedia service in the future.

Ad Hoc 네트워크, 멀티채널, 경로 재설정, NSM. Ad Hoc Network, Multichannel, Rerouting, NSM.

Description

이동 애드혹 네트워크에서 다중채널을 이용한 경로 재설정방법 {A congestion control mechanism for supporting differentiated service in mobile ad hoc networks}Rerouting using multiple channels in mobile ad hoc networks {A congestion control mechanism for supporting differentiated service in mobile ad hoc networks}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선 이동 애드혹 네트워크 토폴러지에서 통신 링크상에 할당된 채널의 일예를 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating an example of a channel allocated on a communication link in a wireless mobile ad hoc network topology according to an embodiment of the present invention.

도 2는 노드가 가지고 있는 인접 노드의 채널 할당 정보를 나타내는 도표이다.2 is a diagram illustrating channel allocation information of an adjacent node of a node.

도 3은 도 1에서 링크가 단절된 경우 인접한 노드를 경유하여 다시 통신 링크를 복구하는 방법을 나타낸 도면이다.3 is a diagram illustrating a method of restoring a communication link again through an adjacent node when the link is disconnected in FIG. 1.

도 4는 도 3에서 링크를 재설정하기 위한 메시지의 종류와 채널 할당 정보를 나타내는 도표이다.FIG. 4 is a table illustrating a message type and channel allocation information for reestablishing a link in FIG. 3.

도 5는 본 발명의 실시에에 따른 어떤 노드의 통신 링크 설정 요구에 대하여 이웃노드와의 반복적인 재할당을 방지하는 방법을 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating a method for preventing reassignment of a node to a neighbor with respect to a communication link establishment request of a node according to an embodiment of the present invention.

도 6은 채널 재할당시 반복적으로 발생하는 망 상태를 나타낸 도면이다.6 is a diagram illustrating a network state that occurs repeatedly upon channel reassignment.

본 발명은 이동 애드혹 네트워크에서 다중채널을 이용한 경로 재설정방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 무선 이동 애드혹 네트워크 환경에서 서로 통신중인 노드 중에서 다른 하나의 노드가 반경을 벗어나 링크가 단절된 경우 링크 단절을 빠르게 회복하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a rerouting method using multiple channels in a mobile ad hoc network. More particularly, the present invention relates to a method for quickly reestablishing a link disconnection when a node is disconnected out of a radius in a wireless mobile ad hoc network environment. It is about how to.

무선 이동 애드혹 네트워크(Wireless Mobile Ad Hoc Network)는 IEEE 802.11 무선LAN(WLAN)을 기반으로 하는 중앙 집중화된 관리나 표준화된 지원 서비스의 도움 없이 임시(Ad Hoc) 망을 구성하는 무선 이동 호스트(노드)들의 집합이다.The Wireless Mobile Ad Hoc Network is a wireless mobile host (node) that forms an ad hoc network without the need for centralized management or standardized support services based on IEEE 802.11 wireless LANs (WLANs). Of people.

상기 IEEE 802.11 WLAN 기술에 있어서 미국 전기 전자 학회(IEEE)의 작업 그룹에서 개발한 일단의 규격이다.The IEEE 802.11 WLAN technology is a set of standards developed by the Working Group of the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE).

이러한 애드혹 네트워크는 백본 호스트나 다른 이동 호스트로부터의 패킷을 다른 이동 호스트로 전달한다.This ad hoc network forwards packets from the backbone host or other mobile host to other mobile hosts.

상기 무선 이동 애드혹 네트워크에서 통신중인 노드가 임의의 방향으로 이동시 반경을 벗어난 경우, 단일 채널을 사용하고 있기 때문에 통신중인 노드는 링크가 깨어지며 임의의 방향으로 이동 중인 노드는 통신중인 인접한 노드와 채널간 간섭 현상을 일으키고 통신에 심각한 장애를 일으키게 된다.In the wireless mobile ad hoc network, if the communicating node is out of radius when moving in any direction, the communicating node is broken due to the use of a single channel. It can cause interference and serious interference to communication.

여기서 노드란 애드혹 네트워크 상에 있는 독립적인 모바일 호스트를 말한다.Node here refers to an independent mobile host on an ad hoc network.

무선 이동 애드혹 네트워크는 많은 노드가 공용의 채널을 사용하여 넓은 지역에 분포하는 다양한 지역에서 채용될 수 있다.Wireless mobile ad hoc networks can be employed in a variety of areas, where many nodes are distributed over a large area using common channels.

그러나 무선의 특성상 트랜스시버(transceiver)의 성능 및 송출 전력의 강도 에 따라 전송반경은 제한된다.However, due to the nature of the radio, the transmission radius is limited according to the performance of the transceiver and the strength of the transmitted power.

만약 서로의 전송반경 내에 존재한다면 직접적인 통신이 가능하고 떨어져 있다면 인접한 이웃 노드를 경유하여 목적지측 노드와 통신이 가능하게 된다.If it is within each other's transmission radius, direct communication is possible, and if it is far apart, communication with the destination node is possible via neighboring neighbor nodes.

이런 경우 모든 노드가 하나의 채널을 공유하여 사용하기 때문에 다른 노드가 사용 중일 때는 인접한 노드는 통신을 할 수 없게 되고, 만약 통신을 한다면, 서로 간섭현상을 일으키거나, 동시적인 전송으로 채널간 충돌이 발생함으로써 심각한 통신장애를 불러일으키는 요인이 된다.In this case, all nodes share one channel, so when other nodes are in use, adjacent nodes cannot communicate. If they communicate, they may interfere with each other or may cause conflicts between channels through simultaneous transmission. This can cause serious communication problems.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 단일 채널 환경에서는 무선 채널의 사용에 대한 연구로써 무선채널 접근 억세서(Medium Access Control, MAC)를 주로 연구 대상으로 한다.In order to solve this problem, a study on the use of a wireless channel in a single channel environment is mainly studied a medium access control (MAC).

무선 채널 접근 억세서에 대한 연구는 중앙 스테이션 노드의 제어하에 이루어지는 경우와 노드가 개별적으로 동작하는 경우로 나누어 볼 수 있다.The study of the radio channel access access can be divided into the case where the node is operated under the control of the central station node and the case where the node operates individually.

무선 이동 애드혹 네트워크 환경의 노드는 일반적으로 후자의 방법을 하용하며, 이 경우 단일 채널에 의해 사용되기 때문에 상술한 바와 같이 노드가 이동 할 경우 채널을 복구하는 기법과 이동시 인접한 노드와 채널 간섭에 의한 충돌 문제를 해결하는 기법이 별개로 연구 되어오고 있다.Nodes in a wireless mobile ad hoc network environment generally use the latter method, and in this case are used by a single channel, so as described above, a method for recovering a channel when a node moves and collision due to channel interference with adjacent nodes when moving. Techniques for solving problems have been studied separately.

또한, IEEE 802.11 표준안을 따르는 두 가지 버전인 IEEE 802.11a와 IEEE 802.11b 버전에서는 물리계층에서 멀티채널을 정의하고 있으며, 표준안에 따르면 IEEE 802.11b 버전에서는 2.4Ghz 대역에서 14개의 채널을 사용한다.In addition, two versions conforming to the IEEE 802.11 standard, IEEE 802.11a and IEEE 802.11b, define the multi-channel in the physical layer. According to the standard, the IEEE 802.11b version uses 14 channels in the 2.4Ghz band.

상기 멀티채널을 이용한 방법이 통신 링크의 단절과 이동에 따른 노드의 간 섭 현상을 효율적으로 제어하기 위한 방법이다.The multi-channel method is a method for efficiently controlling the interference of the node due to the disconnection and movement of the communication link.

종래 멀티채널의 방법 중 동적인 채널 할당기법인 DCA(Dynamic Channel Assignment) 방식은 통신 링크를 설정하여 목적지로 데이터를 전송하고자 하는 채널의 요구에 의해 할당이 이루어지도록 하는 방식이다.Dynamic Channel Assignment (DCA), a dynamic channel allocation technique, is a method of establishing a communication link so as to be allocated by a request of a channel to transmit data to a destination.

상기 DCA 방식은 컨트롤 메시지를 전송하기 위한 전용 채널과 다른 채널은 컨트롤 채널을 사용한다.The DCA scheme uses a control channel different from a dedicated channel for transmitting a control message.

이 방식은 데이터 채널의 개수가 많을 경우 효율적이나, 데이터 채널의 개수가 적을 경우 전용 채널을 사용하기 때문에 메시지 전송에 따른 추가적인 부담(overhead)이 발생하는 문제점이 있었다.This method is efficient when the number of data channels is large. However, since a dedicated channel is used when the number of data channels is small, an additional overhead occurs due to message transmission.

DCA 방식과 유사한 채널 재할당 기법을 사용하는 DCA&R(Reassignment) 방식은, 채널의 사용방식은 DCA 방식과 유사하나, 이동성을 갖는 환경에서 모든 노드들이 비동기화 되어 있는 경우에 매우 낮은 성능을 갖는다.The DCA & R (Reassignment) scheme, which uses a channel reassignment scheme similar to the DCA scheme, uses a channel similar to the DCA scheme, but has very low performance when all nodes are asynchronous in a mobile environment.

DCA와 DCA&R 방식을 보완하기 위하여 각 노드가 사용하는 채널을 CDMA코드화 하여 동시에 여러 노드가 동일 채널을 사용할 수 있도록 하는 CDMA코드화 방식은, 멀티 트랜스시버를 장착해야 하므로 호스트의 가격이 상승하는 문제점이 있었다.In order to complement the DCA and DCA & R schemes, the CDMA coding scheme in which CDMA codes the channels used by each node so that multiple nodes can use the same channel at the same time has a problem of increasing the price of the host because a multi-transceiver must be installed.

한편 문헌 [1](C. Y. Chang, P. C. Huang, C.T. Chang, and Y.S. Chen, "Dynamic Channel Assignment and Reassignment for Exploiting Channel Reuse Opportunities in Ad Hoc Wireless Networks," in IEICE TRANS. COMMUN., Vol.E86-B, No.4, April 2003.)에는 데이터 채널의 개수를 제한하지 않으며 목적지와 소스측 호스트가 동시에 움직이는 상황을 가정한 알고리즘이 개시되어 있으나, 통신중 인 노드가 서로 움직이고 있는 상황에서 채널을 가변적으로 할당할 수 있도록 하는 기술에 대해서는 기재되어 있지 않다.[1] (CY Chang, PC Huang, CT Chang, and YS Chen, "Dynamic Channel Assignment and Reassignment for Exploiting Channel Reuse Opportunities in Ad Hoc Wireless Networks," in IEICE TRANS. COMMUN., Vol. E86-B, No.4, April 2003.) discloses an algorithm that does not limit the number of data channels and assumes a situation in which a destination and a source host move simultaneously, but the channels are variably allocated when the communicating nodes move. There is no description of a technique for enabling this.

또한 문헌 [2](C. R. Lin and J. S. Lin, "QoS Routing in Ad Hoc Wireless Networks," in IEEE Journal on Selected Areas in Comm., Vol.17, Aug. 1999.)에는 특정한 개수의 채널을 모든 노드에게 할당하고 이웃하는 홉(hop)에서 사용하지 않은 채널을 다른 홉에서 사용할 수 있도록 한 알고리즘이 개시되어 있으나, 이웃에서 사용중 할당할 수 없는 경우에 대한 할당 방식이 개시되어 있지 않으므로 채널의 사용률을 높일 수 없었다.See also [2] (CR Lin and JS Lin, "QoS Routing in Ad Hoc Wireless Networks," in IEEE Journal on Selected Areas in Comm., Vol. 17, Aug. 1999.). Algorithms have been disclosed to allow channels that are allocated and not used by neighboring hops to be used by other hops. However, since the allocation method for cases where neighbors cannot be allocated while in use is not disclosed, channel utilization can be increased. There was no.

상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, 무선 이동 애드혹 네트워크에서 동일한 채널을 사용 중인 노드가 이동하였을 경우 통신중인 노드의 통신 링크의 단절과 이웃 노드와의 간섭현상을 해결하기 위한 방안을 제시하고 파손된 링크를 빠르게 복구하여 안정적인 통신 환경을 제공하는 데 있다.Disclosure of Invention An object of the present invention, which is devised to solve the above-mentioned problem, is a method for solving a communication link disconnection and interference with a neighboring node when a node using the same channel moves in a wireless mobile ad hoc network. The present invention provides a stable communication environment by quickly recovering damaged links.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 무선 이동 애드혹 네트워크에서 통신중인 노드가 이동하여 링크가 단절된 경우, 추가적인 오버헤드 없이 통신중 단절된 노드를 찾기 위하여 노드 탐색 메시지를 사용한다.In order to achieve the above object, the present invention uses a node search message to find a node disconnected during communication without additional overhead when a node in communication in the wireless mobile ad hoc network moves and the link is disconnected.

또한, 본 발명은 이동중인 노드가 이웃노드와 같은 채널을 사용할 경우 채널 간 발생하는 간섭현상을 방지하기 위하여 채널 재할당 방식으로, 사용하지 않은 채널을 할당한다.In addition, the present invention allocates unused channels in a channel reassignment scheme in order to prevent interference between channels when a moving node uses a channel such as a neighbor node.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1에서 각 노드(단말)들에 의해 수행되는 채널 재할당 방법은 다음과 같다.In FIG. 1, a channel reassignment method performed by each node (terminal) is as follows.

여기서 각 노드는 도 2에 도시한 바와 같이, 인접 노드의 채널 할당 정보(소스측 노드, 목적지측 노드, 사용 채널(busy channel), 유휴 채널(idle channel)를 가지고 있다.Here, each node has channel allocation information (source node, destination node, busy channel, idle channel) of an adjacent node, as shown in FIG.

① 이동 중인 노드 A는 노드 D와 통신중이며 노드 A는 노드 D의 통신 반경을 벗어남으로써 통신링크의 단절이 발생한다.① A moving node A is communicating with node D, and node A is out of the communication radius of node D, and the communication link is disconnected.

② 노드 A가 다른 통신중인 노드 F와 C에게 접근함으로써 노드 F와 A가 같은 채널을 사용할 경우 노드 F와 노드 A 사이에는 간섭현상이 발생한다.② If node A accesses other communicating nodes F and C and node F and A share the same channel, interference occurs between node F and node A.

③ ①에서 노드 D는 통신의 단절을 감지하고 이웃노드(G, B, F)에게 노드 탐색 메시지(NSM, Node Search Message)를 전달한다.③ At ①, node D detects the disconnection of communication and delivers node search message (NSM) to neighbor nodes (G, B, F).

상기 NSM에는 도 4에 도시한 바와 같이, 소스측 노드, 목적지측 노드, 유휴 채널 정보가 포함된다.As illustrated in FIG. 4, the NSM includes source node, destination node, and idle channel information.

④ 동시에 ②에서 통신중인 노드 F는 통신의 간섭 현상을 감지하고 자신의 채널 상태 테이블을 체크하여 다른 채널을 사용할 경우에는 자신을 경유하여 소스 측 노드와 통신할 수 있도록 한다.④ At the same time, Node F in communication in ② detects the interference of communication and checks its channel status table so that it can communicate with the source node via itself when using another channel.

⑤ 만약 같은 채널을 사용할 경우에는 자신에게 유휴 채널이 있는지 검사하고, 유휴 채널이 있는 경우 NSM 메시지의 수신을 기다린다.⑤ If the same channel is used, it checks whether there is an idle channel, and if there is an idle channel, it waits for receiving an NSM message.

⑥ NSM 메세지가 도착하면 역 경로를 따라 자신을 경유하여 단절된 통신링크를 재설정한다.⑥ When the NSM message arrives, reset the disconnected communication link via itself along the reverse path.

다음, 노드간 연결 재설정에서 채널 재할당을 수행하기 위해 각 노드에서 행하는 4가지 프로세스는 다음과 같다.Next, the four processes performed by each node to perform channel reassignment in the inter-node connection reconfiguration are as follows.

OneHop(X) 프로세스는 노드 X의 통신 반경 내에 있는(1홉 내에 있는) 노드의 쌍을 찾는다.The OneHop (X) process finds a pair of nodes that are within the communication radius of node X (within one hop).

FreeChannel(X) 프로세스는 노드 X의 채널 중에서 할당되지 않은 채널을 계산한다.The FreeChannel (X) process calculates an unallocated channel among the channels of node X.

Neighbor(OneHop(X)) 프로세스는 노드 X의 통신 반경 내에 있는(1홉 내에 있는) 이웃과 통신 가능한 노드를 찾는다.The Neighbor (OneHop (X)) process finds a node that can communicate with a neighbor that is within the communication radius of node X (within one hop).

Connect(X) 프로세스는 노트 X와 통신 가능한 노드의 수를 찾는다.The Connect (X) process finds the number of nodes that can communicate with Note X.

상기한 4가지 동작과 도 5 및 도 6을 참고로 반복적인 채널 재할당 문제를 해결하는 순서를 설명하면 다음과 같다.Referring to the above four operations and the repetitive channel reallocation problem with reference to Figures 5 and 6 as follows.

도 5는 채널을 재할당하기 위한 방법을 설명하고 도 6은 채널 재할당시 반복적으로 발생하는 망 상태를 나타낸다.5 illustrates a method for reallocating a channel, and FIG. 6 illustrates a network state that occurs repeatedly during channel reallocation.

소스측 노드를 X, 목적지측 노드를 Y로 가정하고, 노드 X가 노드 Y에게 데이터를 전달하고자 할 때, 먼저 노드 X는 자신에게 미할당된 채널이 있는지를 검사한다(S502).Assuming that the source node X and the destination node Y are Y, and node X wants to deliver data to node Y, first node X checks whether there is an unassigned channel (S502).

노드 X는 채널 재할당 메시지(CRM, Channel Renegotiation Message)를 노드 Y에게 전달하고(S504), CRM을 수신한 노드 Y는 자신의 채널 상태 테이블(CST, Channel Status Table)을 검사한다(S506).The node X transmits a channel reassignment message (CRM) to the node Y (S504), and the node Y receiving the CRM checks its channel status table (CST) (S506).

상기 CRM에는 소스측 노드, 목적지측 노드, 유휴 채널 정보가 포함된다.The CRM includes source node, destination node, and idle channel information.

노드 Y는 자신에게 미할당된 채널이 있고(S508), 자신에게 할당된 채널의 개수가 연결 가능한 채널의 개수보다 큰 경우(S510), CRM-ACK(Acknowledgement) 메세지를 소스측 노드 X 에게 보내고(S512), 자신의 통신 반경 내에 있는 노드를 검사한다(S514).Node Y has an unassigned channel to itself (S508), and if the number of channels allocated to it is greater than the number of connectable channels (S510), it sends a CRM-ACK (Acknowledgement) message to the source node X ( In step S512, the node in its communication radius is checked (S514).

상기 CRM-ACK 메시지에는 소스측 노드, 목적지측 노드, 유휴 채널 정보가 포함된다.The CRM-ACK message includes source node, destination node, and idle channel information.

CRM-ACK 메시지가 수신되면 노드 X는 자신의 통신 반경 내에 있는 노드를 검사한다(S520).When the CRM-ACK message is received, the node X checks a node within its communication radius (S520).

노드 X와 Y가 자신의 통신 반경 내에 있는 이웃과 통신 가능한 노드가 노드 X와 Y에게 모두 있는 지 검사하여 모두 있고(S522), 노드 X와 Y가 자신의 미할당된 채널이 서로 사용가능한 지를 검사하여 모두 사용 가능한 경우에 노드 X의 채널 정보와 노드 Y의 채널 정보가 같은 지를 판단하고 같은 경우(S524), 서로 반복적인 충돌 발생으로 계속 채널의 교환이 발생하게 되므로 CRM 요청을 무시한다(S526).Nodes X and Y are both present in node X and Y that are capable of communicating with neighbors that are within their communication radius (S522), and nodes X and Y are checking whether their unallocated channels are available to each other. If both are available, it is determined whether the channel information of the node X and the channel information of the node Y are the same (S524). Since the exchange of channels continues to occur due to repeated collisions with each other, the CRM request is ignored (S526). .

만약 S524단계에서 노드 X의 채널 정보와 노드 Y의 채널 정보가 다르면 채널 재할당이 이루어지고(S528), 이후 서로 간에 재할당된 정보를 2홉 이웃노드들에게 전달하고, CST를 업데이트 한다(S530).If the channel information of the node X and the channel information of the node Y are different in step S524 (step S528), channel reallocation is performed (S528). Then, the reallocated information is transferred to two hop neighbor nodes and the CST is updated (S530). ).

상기 S510단계에서 자신에게 할당된 채널의 개수가 연결 가능한 채널의 개수보다 작은 경우, 채널 재할당이 수행되고(S516), 노드 X와 노드 Y 사이에 서로의 정보를 교환한다(S518).If the number of channels allocated to the self is smaller than the number of connectable channels in step S510, channel reallocation is performed (S516), and information between the nodes X and Y is exchanged (S518).

도 1 및 도 3을 예를 들어 무선 이동 애드혹 네트워크에서 상술한 본 발명이 실제 적용 사례를 설명한다.1 and 3 illustrate the practical application of the present invention described above in a wireless mobile ad hoc network.

도 1은 무선 이동 애드혹 네트워크 토폴러지(topology)에서 통신 링크 상에 할당된 채널과 채널을 사용하여 통신중인 노드를 나타낸다.1 illustrates a node in communication using a channel and a channel allocated on a communication link in a wireless mobile ad hoc network topology.

노드 A와 노드 D가 통신중이며 채널 1번(ch#1)을 사용한다.Node A and Node D are communicating and use channel 1 (ch # 1).

노드 D와 통신중인 노드 A가 노드 F쪽으로 접근하는 경우, 노드 A는 노드 D와 통신중인 링크가 깨어지고 노드 F와 채널 간섭현상이 발생하게 된다.When node A communicating with node D approaches node F, node A breaks the link communicating with node D and causes channel interference with node F.

노드 D는 통신중인 링크의 단절을 감지하고 인접한 노드에게 통신중인 노드의 단절을 알리고 신속하게 링크를 재설정하기 위해서 도 4에서 도시된 메시지중 하나인 NSM을 이웃 노드에게 송신하고, NSM을 수신한 노드는 자신의 주위에서 이동한 노드 A를 탐색한다.Node D sends an NSM, one of the messages shown in FIG. 4, to the neighbor node to detect the disconnection of the communicating link, inform the neighboring node of the communicating node, and quickly reestablish the link, and the node that has received the NSM. Searches for node A, which has moved around it.

만약 노드 A가 발견되면 노드 A는 NSM-ACK 메시지를 NSM을 포워딩한 노드에게 전달한다.If node A is found, node A forwards an NSM-ACK message to the node that forwarded the NSM.

NSM-ACK 메시지를 수신한 포워딩 노드는 자신의 노드 상태 테이블을 참조하여 데이터를 릴레이 할 수 있는지 판단하고, 가능하면 역방향으로 메시지를 전달한다.Receiving the NSM-ACK message, the forwarding node determines whether it can relay data by referring to its node state table, and forwards the message in the reverse direction if possible.

만약 포워딩 노드가 노드 A와 동일한 채널을 사용할 경우, 도 5의 알고리즘을 사용하여 반복적인 채널 교환이 일어나는지 비교한 후 반복적인 채널의 교환이 일어나면 메시지 자체를 폐기하고, 그렇지 않다면 할당되지 않은 채널을 사용하여 재할당하고 자신을 경유하여 소스측 노드 D에게 NSM-ACK 메세지를 전달한다.If the forwarding node uses the same channel as node A, the algorithm of FIG. 5 is used to compare whether the repetitive channel exchange takes place and if the exchange of repetitive channels occurs, the message itself is discarded, otherwise the unallocated channel is used. Reallocate and forward the NSM-ACK message to the source node D via itself.

재설정이 완료되면 재설정된 정보를 노드 A와 노드 D가 동시에 2홉 이웃에게 전달하고 채널 재할당 과정은 종료한다.When the reset is completed, the node A and the node D simultaneously transmit the reset information to the two-hop neighbors and the channel reassignment process ends.

이상에서 살펴본 바와 같이, 멀티채널 기술을 이용한 본 발명에 의하면 애드혹 네트워크 상에서 발생하는 전송지연 문제를 해결할 뿐만 아니라, 향후 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 QoS를 제공한다.As described above, the present invention using the multi-channel technology not only solves the transmission delay problem occurring in the ad hoc network, but also provides QoS for providing a multimedia service in the future.

또한 향후 유휴 채널의 이용을 증대할 뿐 만 아니라 재난 지역에서 발생 가능한 핫 스폿(Hot Spot) 문제를 해결할 수 있다.In addition, it will not only increase the use of idle channels in the future, but also solve hot spot problems in disaster areas.

Claims (8)

무선 이동 애드혹 네트워크에서 통신중인 소스측 노드와 목적지측 노드 사이에 통신링크의 단절이 발생하고, 상기 2개의 노드중 어느 하나의 노드에 의해 제3의 노드에서 간섭이 발생하는 제1단계와,A first step in which a communication link is disconnected between a source node and a destination node in communication in a wireless mobile ad hoc network, and an interference occurs at a third node by one of the two nodes; 상기 통신중이던 2개의 노드중 어느 하나의 노드에서 통신의 단절을 감지하고 이웃노드에게 노드 탐색 메시지(NSM)을 전달하는 제2단계와,A second step of detecting disconnection of communication at one of the two nodes in communication and delivering a node discovery message (NSM) to a neighboring node; 상기 제3의 노드에서 자신의 채널 상태 테이블(CST)을 체크하여 간섭을 일으키는 노드와 다른 채널을 사용하는 경우, 자신(제3의 노드)을 경유하여 소스측 노드와 목적지측 노드가 통신할 수 있도록 단절된 통신링크를 재설정하는 제3단계와,When the third node uses its own channel state table (CST) to check the channel state table and uses a different channel from the interfering node, the source node and the destination node can communicate via themselves (third node). Resetting the disconnected communication link so that 상기 제3단계에서 같은 채널을 사용하는 경우, 자신의 CST를 검사하여 유휴(idle) 채널이 있으면 상기 NSM 수신을 기다리는 제4단계와,A fourth step of waiting for the NSM reception if there is an idle channel when the same channel is used in the third step; 상기 제3의 노드에서 상기 NSM이 수신되면 역경로를 따라 자신을 경유하여 단절된 통신링크를 재설정하는 제5단계를 포함하는 이동 애드혹 네트워크에서 다중채널을 이용한 경로 재설정방법.And a fifth step of resetting a disconnected communication link via itself along a reverse path when the NSM is received at the third node. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 소스측 노드와 목적지측 노드중 어느 하나의 노드가 이동함으로써, 통신반경을 벗어나 통신링크의 단절이 발생함을 특징으로 하는 이동 애드혹 네트워크에서 다중채널을 이용한 경로 재설정방법.A method for rerouting using multiple channels in a mobile ad hoc network characterized in that disconnection of a communication link occurs out of a communication radius by moving one of the node of the source node and the destination node. 제1항에 있어서, 상기 NSM에는 소스측 노드, 목적지측 노드, 유휴 채널 정보가 포함됨을 특징으로 하는 이동 애드혹 네트워크에서 다중채널을 이용한 경로 재설정방법.The method of claim 1, wherein the NSM includes source side node, destination side node, and idle channel information. 제1항에 있어서, 상기 제3단계나 제5단계의 통신링크 재설정단계에서 제3의 노드는,The method of claim 1, wherein the third node in the third or fifth communication link resetting step, 임의의 노드 X의 통신 반경 내에 있는(1홉 내에 있는) 노드의 쌍을 찾는 OneHop(X),OneHop (X), which finds a pair of nodes that are within the communication radius of any node X (within one hop), 노드 X의 채널 중에서 할당되지 않은 채널을 계산하는 FreeChannel(X),FreeChannel (X), which computes an unallocated channel from channels on node X, 노드 X의 통신 반경 내에 있는 이웃과 통신 가능한 노드를 찾는Neighbor(OneHop(X)),Neighbor (OneHop (X)), which finds nodes that can communicate with neighbors within the communication radius of node X, 노트 X와 통신 가능한 노드의 수를 찾는 Connect(X)의,In Connect (X), which finds the number of nodes that can communicate with Note X, 4가지 프로세스에 의해 채널의 반복적인 재할당을 방지함을 특징으로 하는 이동 애드혹 네트워크에서 다중채널을 이용한 경로 재설정방법.A multi-channel rerouting method in a mobile ad hoc network characterized by preventing re-allocation of channels by four processes. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 4가지의 프로세스를 이용해 제3의 노드에서 제4의 노드에 채널을 재할당하는 단계는,Reassigning a channel from a third node to a fourth node using the four processes, 제3의 노드에서 자신에게 미할당된 채널이 있는지를 검사하는 A단계와,Step A, which checks whether a third node has an unassigned channel to itself, 제3의 노드에서 채널 재할당 메시지(CRM, Channel Renegotiation Message)를 제4의 노드에게 전달하고, CRM을 수신한 제4의 노드에서 자신의 채널 상태 테이블(CST, Channel Status Table)을 검사하는 B단계와,A B that sends a channel reassignment message (CRM) at a third node to a fourth node, and checks its channel status table (CST) at the fourth node receiving the CRM. Steps, 제4의 노드에서 자신에게 미할당된 채널이 있고, 자신에게 할당된 채널의 개수가 연결 가능한 채널의 개수보다 큰 지 판단하여 큰 경우, CRM-ACK 메시지를 제3의 노드에게 보내고, 자신의 통신 반경 내에 있는 노드를 검사하는 C단계와,If the fourth node has a channel unallocated to itself, and determines whether the number of channels allocated to itself is greater than the number of connectable channels, it sends a CRM-ACK message to the third node and sends its own communication. Step C for inspecting nodes within radius; 제3의 노드에서 CRM-ACK 메시지가 수신되면 자신의 통신 반경 내에 있는 노드를 검사하는 D단계와,Receiving a CRM-ACK message from the third node, examining the node within its communication radius; 제3의 노드와 제4의 노드가 자신의 통신 반경 내에 있는 이웃과 통신 가능한 노드가 모두 있고, 자신의 미할당된 채널이 모두 사용가능한 경우에, 제3의 노드의 채널 정보와 제4의 노드의 채널 정보가 같은지 판단하여 다른 경우, 채널을 재할당하는 E단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 애드혹 네트워크에서 다중채널을 이용한 경로 재설정방법.If both the third node and the fourth node are capable of communicating with neighbors within their communication radius, and all of their unallocated channels are available, the channel information of the third node and the fourth node. Determining whether the channel information is the same, and if it is different, re-allocating the channel. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 C단계에서 할당된 채널의 개수가 연결 가능한 채널의 개수보다 작은 경우, 채널을 재할당하고 서로의 정보를 교환함을 특징으로 하는 이동 애드혹 네트워크에서 다중채널을 이용한 경로 재설정방법.And relocating channels and exchanging information with each other when the number of channels allocated in step C is smaller than the number of connectable channels. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 E단계에서 제3의 노드의 채널 정보와 제4의 노드의 채널 정보가 같은 경우, 제3의 노드에서 전달한 CRM을 무시함을 특징으로 하는 이동 애드혹 네트워크에서 다중채널을 이용한 경로 재설정방법.And in step E, if the channel information of the third node and the channel information of the fourth node are the same, the CRM transmitted from the third node is ignored. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 E단계에서 채널이 재할당 된 후, 제3의 노드와 제4의 노드 간에 재할당된 정보를 2홉 이웃노드들에 전달함을 특징으로 하는 이동 애드혹 네트워크에서 다중채널을 이용한 경로 재설정방법.And reassigning information between the third node and the fourth node to two-hop neighbor nodes after the channel is reassigned in the step E. 2.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100710896B1 (en) * 2006-01-26 2007-04-27 연세대학교 산학협력단 Method of communicating multimedia in dynamic communication environments
WO2008115996A1 (en) * 2007-03-19 2008-09-25 Microsoft Corporation Distributed overlay multi-channel media access control (mac) for wireless ad hoc networks
KR100895621B1 (en) * 2008-03-27 2009-05-06 국방과학연구소 Method for managing topology in wireless mobile ad-hoc networks
KR101088178B1 (en) * 2009-12-18 2011-12-02 한국과학기술원 Routing method in multi-radio mobile ad hoc network environment
KR101245856B1 (en) * 2006-09-29 2013-03-20 삼성전자주식회사 Multi radio mesh network system and the control method that support radio communication standard more than different kind
KR101329375B1 (en) * 2012-02-07 2013-11-14 한국과학기술원 Resource allocation method through interference awareness in wireless networks based on wifi networks and apparatus thereof
KR101340830B1 (en) * 2012-02-10 2013-12-11 한국과학기술원 Channel localization method for solving ripple effect problem in small-sized wifi networks and apparatus thereof
WO2015005699A1 (en) * 2013-07-12 2015-01-15 삼성전자 주식회사 Method for performing d2d discovery and terminal using same
US9451627B1 (en) 2014-12-16 2016-09-20 Silvus Technologies, Inc. Single transceiver-DSA via MAC-underlay sensing and signaling
US11963026B2 (en) 2019-09-03 2024-04-16 Silvus Technologies, Inc. User interface for MIMO networks

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100710896B1 (en) * 2006-01-26 2007-04-27 연세대학교 산학협력단 Method of communicating multimedia in dynamic communication environments
KR101245856B1 (en) * 2006-09-29 2013-03-20 삼성전자주식회사 Multi radio mesh network system and the control method that support radio communication standard more than different kind
WO2008115996A1 (en) * 2007-03-19 2008-09-25 Microsoft Corporation Distributed overlay multi-channel media access control (mac) for wireless ad hoc networks
US7720086B2 (en) 2007-03-19 2010-05-18 Microsoft Corporation Distributed overlay multi-channel media access control for wireless ad hoc networks
KR100895621B1 (en) * 2008-03-27 2009-05-06 국방과학연구소 Method for managing topology in wireless mobile ad-hoc networks
KR101088178B1 (en) * 2009-12-18 2011-12-02 한국과학기술원 Routing method in multi-radio mobile ad hoc network environment
KR101329375B1 (en) * 2012-02-07 2013-11-14 한국과학기술원 Resource allocation method through interference awareness in wireless networks based on wifi networks and apparatus thereof
KR101340830B1 (en) * 2012-02-10 2013-12-11 한국과학기술원 Channel localization method for solving ripple effect problem in small-sized wifi networks and apparatus thereof
WO2015005699A1 (en) * 2013-07-12 2015-01-15 삼성전자 주식회사 Method for performing d2d discovery and terminal using same
KR20150007831A (en) * 2013-07-12 2015-01-21 삼성전자주식회사 Method for performing for device-to-device discovery and terminal using the method
US9848316B2 (en) 2013-07-12 2017-12-19 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for performing D2D discovery and terminal using same
US9451627B1 (en) 2014-12-16 2016-09-20 Silvus Technologies, Inc. Single transceiver-DSA via MAC-underlay sensing and signaling
US11963026B2 (en) 2019-09-03 2024-04-16 Silvus Technologies, Inc. User interface for MIMO networks

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