KR20060081418A - 통신 시스템내에서 루트 발견을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

애드 훅 통신 네트워크에서 루트 발견 동안, 오버레이 트랜스시버(104)는 소스 및 목적지 노드 사이에 놓이는 복수의 "시드" 노드들을 결정한다. 시드 노드들은 소스 및 목적지 노드 사이의 루트를 발견하기 위한 바램을 통보받는다. 일단 통보되면, 시드 노드들은 즉각적으로 루트 발견 메시지들을 방송한다. 하기 통신 시스템(110)내의 모든 노드들(101)은 루트 발견 메시지들을 주기적으로 청취한다. 만약, 하기 통신(시스템 110)내의 임의의 노드가 동일한 루트 식별을 가진 루트 발겨 메시지를 수신하면, 두개의 시드들 사이의 루트 정보는 상부 트랜스시버(104)에 제공되고, 시드들 사이의 "경로"를 상부 통신 시스템에게 제공한다. 일단 오버레이 트랜스시버(104)가 모든 시드들 사이의 루트 정보를 수신하면, 소스들 및 목적지 장치들 사이에서 적절한 루트를 결정하고 이 정보를 소스 및 목적지 장치들에 방송한다.
오버레이 통신 시스템, 언더레이 통신 시스템, 플러딩, 루트 정보, 애드 훅

Description

통신 시스템내에서 루트 발견을 위한 방법 및 장치{Method and apparatus for route discovery within a communication system}
이 출원은 공통적으로 소유되고 전체가 본원에 참조 문헌으로서 포함되고, 2003년 10월 30일 출원되고 발명의 명칭이 "METHOD AND APPARATUS FOR ROUTE DISCOVERY WITHIN A COMMUNICATION SYSTEM"인 임시출원 60/515,596을 우선권 주장한다.
본 발명은 일반적으로 통신 시스템들에 관한 것으로서, 특히 상기 통신 시스템들내에서 루트 발견을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
통신 시스템내에서의 루트 발견은 잘 알려져있다. 특히, 메시지 플러딩(message flooding) 과정은 요구 루트 발견 및 네트워크 초기화에 기초하여 종종 발생한다. 메시지 플러딩은 기본적으로 완전한 네트워크를 커버하는 방송 과정으로서 정의된다. 그것은 다음과 같다 : 네트워크내의 노드, 또는 원격 유닛이 네트워크내의 다른 노드로의 루트(route)를 발견하기를 원할때, 메시지는 목적지 어드레스를 명기하는 이웃들 모두에 방송된다. 메시지를 수신하면, 모든 이웃하는 노드들은 메시지를 이웃들에 재방송할 것이다. 노드가 동일한 메시지를 다시 수신할 때, 노드는 메시지를 버린다. 상기 과정은 네트워크내의 모든 노드들이 도달되거 나, 메시지에 대한 수명(time-to-live)이 경과될 때까지 자체적으로 반복한다. 논의된 바와 같이, 루팅 알고리즘(routing algorithm)에서 네트워크를 플러딩하는 목적은 본질적으로 데이터를 목적지들에 보내기 위한 경로를 발견하기 위한 것이다. 메시지 내용은 일반적으로 루트 발견의 요구이다.
비록 메시지 플러딩이 네트워크내의 루트를 발견하기 위한 신뢰할 수 있는 방법이지만, 플러딩은 과도한 양의 시스템 트래픽 및 간섭을 생성하는 것으로 나타났다. 특히, 검색된 영역의 모든 호스트가 루트 발견 패킷을 재방송하기 위한 의무를 가진다는 사실로 인해, 시그널링 메시지들의 지수적인 증가는 중대한 리던던시, 경쟁, 및 충돌을 유발한다.
그러므로, 메시지 플러딩에 의해 유발되는 시스템 간섭을 최소화시키는 통신 시스템내의 루트 발견을 위한 방법 및 장치가 필요하다.
통신 시스템내에서 루트 발견을 위한 필요성을 다루기 위하여, 플러딩 방법 및 장치가 본원에서 제공된다. 애드 훅 통신 네트워크의 루트 발견 동안, 오버레이 트랜스시버는 소스 및 목적지 노드 사이에 놓이는 복수의 "시드(seed)" 노드들을 결정한다. 시드 노드들이 소스 및 목적지 노드 사이의 루트를 발견하기 위한 바램이 통보된다. 일단 통보되면, 시드 노드들은 즉각적으로 루트 발견 메시지들을 방송한다. 만약 언더레이 통신 시스템내의 임의의 노드가 동일한 루트 식별을 가진 루트 발견 메시지를 수신하면, 두개의 시드들 사이의 루트 정보는 오버레이 트랜스시버에 제공되고, 시드들 사이의 "경로"를 오버레이 통신 시스템에게 제공한다. 일단 오버레이 트랜스시버가 모든 시드들 사이의 루트 정보를 수신하면, 소스 및 목적지 장치들 사이의 적당한 루트를 결정하고, 이 정보를 소스 및 목적지 장치들에 방송한다. 메시지 플러딩이 언더레이 통신 시스템(110)내의 모든 시드들로부터 동시에 발생하기 때문에, 메시지 플러딩은 크게 감소된다.
본 발명은 오버레이 통신 시스템을 동작시키는 방법을 포함한다. 상기 방법은 언더레이 통신 시스템내의 제 1 노드로부터 루트 필요 메시지를 수신하는 단계들을 포함하고, 상기 루트 필요 메시지는 루트가 언더레이 통신 시스템내의 제 1 및 제 2 노드 사이에 필요하다는 것을 오버레이 통신 시스템에게 통보한다. 위치들은 언더레이 통신 시스템내의 시드 노드들을 위하여 결정되고 하나의 메시지는 시드 노드들이 루트 발견 메시지들을 방송하기 시작하게 하도록 하는 시드 노드들에 전송된다. 다음, 언더레이 통신 시스템내의 노드들로부터 복수의 루트 세그먼트들은 수신되고 루트는 루트 세그먼트들에 기초하여 결정된다. 마지막으로 루트는 언더레이 통신 시스템내의 최소한 제 1 노드에 전송된다.
본 발명은 애드 훅 통신 시스템내의 노드를 동작시키는 방법을 부가적으로 포함한다. 상기 방법은 제 1 루트 발견 메시지를 수신하는 단계, 제 1 루트 발견 메시지로부터 제 1 루트 발견 메시지에서 발생된 제 1 시드 노드의 식별자를 결정하는 단계, 제 1 루트 발견 메시지로부터 제 1 루트 식별자를 결정하는 단계, 및 만약 이전 수신된 루트 발견 메시지들이 유사한 루트 식별자를 포함하는 다른 시드 노드로부터 수신되는지를 결정하는 단계를 포함한다. 두개의 루트 발견 메시지들로부터 얻어진 루트 정보는 이전 수신된 루트 발견 메시지들이 유사한 루트 식별자를 포함하는 다른 시드 노드로부터 수신되었다는 것의 결정에 기초하여 오버레이 통신 시스템에 전송된다.
본 발명은 부가적으로 오버레이 통신 시스템내에 존재하는 장치를 포함한다. 상기 장치는 언더레이 통신 시스템내의 복수의 노드들로부터 복수의 루트 세그먼트를 수신하는 수신기, 언더레이 통신 시스템내의 제 1 및 제 2 노드 사이의 루트를 결정하는 논리 회로를 포함하는데, 상기 루트는 복수의 루트 세그먼트들로부터 결정되고, 언더레이 통신 시스템내의 제 1 노드에 루트를 전송하는 전송기를 포함한다.
본 발명은 언더레이 통신 시스템내에 존재하는 장치를 부가적으로 포함한다. 상기 장치는 제 1 및 제 2 노드로부터 제 1 및 제 2 루트 발견 메시지를 수신하는 수신기, 제 1 및 제 2 루트 발견 메시지들로부터 제 1 및 제 2 루트 식별자를 결정하고, 제 1 및 제 2 루트 식별자들이 유사한지를 부가적으로 결정하는 논리 회로, 및 제 1 및 제 2 루트 식별자들이 상이할 때 제 1 및 제 2 루트 발견 메시지들로부터 얻어진 루트 정보를 전송하는 전송 회로를 포함한다.
도 1은 통신 시스템의 블록도.
도 2는 발견 시간 감소 대 소스 목적지 거리의 그래프.
도 3 내지 도 5는 도 1의 통신 시스템에 대한 다양한 메시지 흐름도.
도 6 내지 도 8은 도 1의 통신 시스템에 대한 메시지 플러딩을 도시한 도.
도 9는 트랜스시버의 블록도.
도 10 내지 도 13은 도 1의 통신 시스템의 상세 동작 흐름도.
도면들을 참조하여, 유사한 번호들은 유사한 구성요소들을 나타낸다. 도 1은 통신 시스템(100)의 블록도이다. 통신 시스템(100)은 하기된 기능을 수행하기 위하여 변형된 모토롤라, 인코포레이티드(www.motorola.com)에서 판매되는 바람직하게 neuRFonTM 통신 시스템인 애드 훅 언더레이 통신 시스템(110)을 포함한다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예들에서, 하부 통신 시스템(100)은 제한되지 않지만 노키아 인코포레이티드에 의해 제조된 RoofTopTM 무선 루팅 메시지 네트워크 또는 IEEE 802.11b 애드 훅 네트워킹 프로토콜들을 사용하는 WLAN 네트워크 같은 임의의 애드 훅 네트워크를 포함할 수 있다. 통신 시스템(100)은 셀방식 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 통신 시스템 같은 오버레이 통신 시스템(120)을 부가적으로 포함한다.
도시된 바와 같이, 통신 시스템(100)은 복수의 노드들(101)을 포함한다. 복수의 노드들(101)은 언더레이 통신 네트워크를 형성하고, 각각의 노드(101)는 이웃하는 노드들만에 짧은 범위 통신할 수 있다. 복수의 트랜스시버들(104-105)을 포함하는 오버레이 통신 시스템(120)은 언더레이 통신 네트워크(110)의 각각의 노드(101)와 통신할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 트랜스시버들(104-105)은 바람직하게 셀방식 기지국들이지만, 다른 실시예들에서, 트랜시스버들(104-105)은 표지들 같은 다른 전송/수신 장비를 포함할 수 있다.
당업자가 인식하는 바와 같이, 언더레이 통신 시스템(110)내의 두개의 노드들 사이의 전송들은 일반적으로 중재 노드들을 통하여 발생하고, 중재 노드들은 소스 전송을 수신하고, 소스 전송이 목적 노드에 도달할 때 까지 소스 전송을 "반복"한다. 따라서, 제 2 노드에 정보를 전송하기 원하는 제 1 노드는 제 1 및 제 2 노드 사이의 루트(즉, 중재 노드들)를 우선 결정하여야 한다. 종래 기술 시스템들에서, 이것은 메시지 플러딩을 통하여 달성된다.
상기된 바와 같이, 메시지 플러딩은 통신 시스템(100)내의 경로를 발견하기 위한 신뢰할 수 있는 방식이지만, 플러딩은 과도한 양의 시스템 간섭을 형성한다. 이런 문제를 처리하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 오버레이 통신 시스템(120)은 언더레이 통신 시스템(110)에 대한 루트 결정을 돕는다. 특히, 통신 시스템(110)내의 제 1 노드가 제 2 노드에 루트 정보를 결정하기를 원할때, 제 1 노드는 통신 시스템(120)의 트랜스시버(예를 들어, 트랜스시버 104)에 필요한 루트(RT_NEED)를 전송한다. 루트 필요 메시지는 제 1 노드로부터 제 2 노드로 루트를 결정하기 위한 바램을 오버레이 통신 시스템(120)에게 통지한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, RT_NEED 메시지는 제 1 노드의 아이덴티티(identity) 및 제 2 노드의 아이덴티티를 포함한다.
일단 오버레이 트랜스시버(104)가 루트 필요 메시지를 수신하면, 트랜스시버(104)는 언더레이 통신 시스템(110)내의 모든 노드들에 대한 전체적인 위치 평가들을 수행한다. 전체의 위치는 도착 각도(AOA) 기술들, 도착 시간차(TDOA), 3중각측정,.., 등으로 제한되지 않고, 이들을 포함하는 다양한 위치 기술들을 통하여 달 성될 수 있다. 통신 시스템(110)내의 모드 노드들에 대한 전체적인 위치가 결정되면, 오버레이 트랜스시버(104)는 소스 및 목적 노드 사이에 놓인 "시드" 노드들(소스 및 목적 노드들 포함)을 결정한다. 시드 노드들은 소스 및 목적 노드 사이의 루트를 발견하기 위한 바램이 통지된다(SEED_NOTIF 메시지를 통해). SEED_NOTIF 메시지는 발견될 루트 시도를 유일하게 식별하는 루트 발견 식별 번호와 함께, 각각의 시드 노드에 대한 고유한 시드 식별자를 포함한다. 일단 SEED_NOTIF 메시지가 시드에 의해 수신되면, 시드는 즉각적으로 루트 발견(RT_DISC) 메시지를 방송한다. RT_DISC 메시지내에, 시드 노드들은 루트 식별 및 시드 노드의 식별을 포함한다. 따라서, 루트 발견 필요성을 오버레이 트랜시스버(104)에게 통지하는 임의의 노드의 결과는 복수의 시드 노드들이 루트 발견 메시지들을 방송하기 시작하는 것이다.
언더레이 통신 시스템(110)내의 모든 노드들(101)은 주기적으로 RT_DISC 메시지들을 청취한다. 일단 RT_DISC 메시지가 노드에 의해 수신되면, 노드는 본래 "시드" 및 루트 발견 식별 번호를 결정하기 위하여 메시지를 검사한다. 만약 언더레이 통신 시스템(110)내의 임의의 노드가 RT_DISC 메시지를 수신하면, 노드는 RT_DISC 메시지내에 포함된 정보를 저장할 것이다. 임의의 다른 RT_DISC 메시지들이 동일한 루트 식별을 가진 다른 시드들로부터 수신되는지 결정이 이루어질 것이다. 만약 그렇다면, 두개의 시드들 사이의 루트 정보는 오버레이 트랜스시버(104)에 제공되고, RT_INFO 메시지를 통하여 시드들 사이의 "경로"를 오버레이 통신 시스템에게 제공한다. 응답하여, 오버레이 통신 시스템은 RT_DISC 메시지들을 전송 하는 것을 중단하기 위하여 두개의 시드들의 지리적 영역내의 노드들에게 명령할 수 있다.
일단 오버레이 트랜스시버(104)가 모든 시드들 사이의 루트 정보를 수신하면, 오버레이 트랜스시버(104)는 메시지 플러딩을 멈추기 위하여 언더레이 통신 시스템(110)내의 모든 노드들에게 명령한 메시지(FLOOD_STOP)를 방송하고, 따라서 시스템에서 시그널링 및 간섭을 제한한다. 오버레이 트랜스시버(104)는 제 1 및 제 2(소스 및 목적) 장치들 사이의 적당한 루트를 결정하고, 이 정보를 RT_INFO 메시지를 통하여 제 1 노드에 소스 및 목적지 장치에 방송하여, 통신은 제 1 및 제 2 노드들 사이에서 발생할 수 있다.
메시지 플러딩이 언더레이 통신 시스템(110)내의 모든 시드들로부터 동시에 발생하기 때문에, 메시지 플러딩은 크게 감소된다. 실제로, 시뮬레이션들은 플러딩 노드들의 수의 감소가 8.27 배의 표준 편차에 대해 14.71 배이지만, 검색 단계들의 수의 평균 개선값은 1.16배의 표준 편차에 대해 5.025이다. 시스템 개선은 도 2에 도시되고, 도 2는 발견 시간 감소 대 소스 목적지 거리(호프들에서)의 그래프이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 루트 발견을 나타내는 메시지 흐름도이다. 특히, 도 3은 제 2 노드에 대한 루트를 발견하기 원하는 제 1 노드, 및 오버레이 통신 네트워크내의 트랜스시버 사이에서 발생하는 메시징을 도시한다. 도시된 바와 같이, 노드가 루트를 발견하기를 원할때, 노드는 트랜스시버(104)에 루트 요구(RT_NEED) 메시지를 전송한다. 응답하여, 트랜스시버(104)는 정상 루트 발견 과정들을 시작하기 위하여 통신 시스템(110)내의 시드 노드들에게 명령하는 SEED_NOTIF 메시지를 전송한다. 특히, 모든 시드 노드들은 RT_DISC 메시지들을 시작할 것이다. 이전(RT_DISC) 메시지의 복사본이 아닌 루트 발견 메시지(RT_DISC)를 수신하는 각각의 루트는 방송 메시지에 대한 수명이 발생할때까지 루트 발견 메시지(RT_DISC)를 재방송할 것이다. 상기된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에서 제 3 노드가 동일한 루트 식별자를 가진 두개의 시드 노드들로부터 (RT_DISC) 플러딩 메시지를 수신할 때 루트 정보가 트랜스시버(104)에 제공되어, 트랜스시버(104)가 두개의 시드들의 지리적 영역내의 모든 노드들에 플러딩 중단(FLOOD_STOP) 메시지를 방송하게 하는 것을 제외하고, 정상 스케쥴링 및 플러딩 메시지가 발생한다. 모든 시스템들 사이의 루트 정보가 트랜스시버(104)에 의해 얻어질 때, 루트 정보는 루트 정보(RT_INFO) 메시지를 통하여 제 1 모드에 제공된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 루트 정보 메시지는 제 1 노드로부터 제 2 노드로 각각의 노드에 대응하는 중재 IP 어드레스들의 시퀀스 같은 정보를 포함한다.
도 4는 트랜스시버(104) 및 시드 노드 사이에서 흐르는 메시지들을 나타내는 메시지 흐름도이다. 상기된 바와 같이, 제 1 노드는 제 2 노드에 대한 루트를 발견하기를 원하고, 트랜스시버(104)에 루트 필요 메시지(RT_NEED)를 시작한다. 시드 노드는 우선 루트 발견 인식(SEED_NOTIF) 메시지 방송을 통하여 트랜스시버(104)로부터 통신을 위한 바램을 우선 인식한다. 응답하여, 시드 노드는 (RT_DISC) 메시지들을 사용하여 플러딩 통신 시스템(110)에 정상 루트 발견 과정들 을 시작한다. 상기된 바와 같이, RT_DISC 메시지는 메시지에서 발생된 특정 시드 노드의 식별자뿐 아니라 특정 루트 식별자를 포함한다. 제 3 노드가 두개의 시드 노드들로부터 (RT_DISC) 플러딩 메시지를 수신할때, 상기 제 3 노드는 플러딩 중단(FLOOD_STOP) 메시지가 지리적 영역내의 모든 노드들에 보내지게 하는 루트 정보(RT_INFO)를 트랜스시버(104)에 전송한다.
도 5는 트랜스시버(104) 및 제 3 노드 사이에서 흐르는 메시지를 보여주는 메시지 흐름도이다. 상기된 바와 같이, 제 1 노드는 제 2 노드에 대한 루트를 발견하기를 원하고, 시드 노드들이 플러딩 RT_DISC 메시지들을 시작하게 하는 루트 요구(RT_NEED) 메시지를 트랜스시버(104)에 시작한다. RT_DISC 메시지들에 대한 주기적 모니터링 동안 제 3 노드는 다른 시드들로부터 두개의 RT_DISC 메시지들을 수신하고, 각각은 동일한 루트 식별자를 가진다. 응답하여, 제 3 노드는 플러딩 중단(FLOOD_STOP) 메시지가 제 3 노드의 지리적 영역내의 모든 노드들에게 보내지게 하는 루트 정보(RT_INFO) 메시지를 통하여 트랜스시버(104)에게 알린다.
상기된 과정들은 도 6 내지 도 8에 도시된다. 도 6을 참조하여, 노드(601)는 노드(603)에 대한 루트를 발견하기를 원한다. 이런 사실을 오버레이 트랜스시버(104)에게 알림으로써 트랜스시버(104)는 언더레이 통신 시스템내의 모든 노드들에 대한 지리적 위치들을 결정하고 노드들이 시드 노드들이 되는 것을 결정한다. 노드들이 시드 노드들이 되는 것을 결정할때, 트랜스시버(104)는 노드 밀도, 소스 및 타켓을 연결하는 직선의 노드 거리, 전파 데이터, 노드의 활성도, 트래픽 패턴들, 노드 배터리 레벨, 노드 이동도(고정된 릴레이들은 이동 노드들에 바람직할 수 있음) 등 같은 기준을 사용할 수 있다. 이동도, 배터리 레벨, 또는 트래픽 로드들에 기초한 적당한 시드들의 선택은 시스템의 전체 처리량뿐 아니라 루트 신뢰성 및 이용 가능성을 개선한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서 시드들은 소스(노드 601) 및 목적지 노드들(노드 603)을 접속하는 가장 가까운 직선으로 선택된다. 특히, 시드 선택은 만약 소스와 타켓 사이의 전파 조건들에 관한 부가적인 정보가 없다면, 소스와 타켓 사이의 직선에 시드들이 밀접하도록 이루어진다. 시드들의 수는 소스와 타켓 사이의 거리에 비례한다.
계속하여, 도 7을 참조하여, 노드들(701-705)은 노드들(601 및 603)(소스 및 목적지 노드들은 항상 시드 노드들임)과 함께, 시드 노드들로서 식별된다. 시드 노드 상태가 알려질 때, 시드 노드들(601-603, 및 701-705)은 즉각적으로 루트 발견 메시지들을 방송하기 시작한다. 상기된 바와 같이, 애드 훅 네트워크의 임의의 노드가 동일한 루트 식별자를 포함하는 두개의 시드들로부터 메시지들을 수신할때, 두개의 시드들 사이에 배치된 발견된 노드들의 ID 리스트를 포함하는 메시지를 오버레이 네트워크에 보낸다. 발견된 노드들의 리스트는 루트 세그먼트를 구성한다. 오버레이 트랜스시버(104)는 소스 및 타켓 사이의 모든 루트 세그먼트들이 식별될 때 검색을 중단한다. 이것은 도 8에 도시된다.
다른 실시예들에서, 오버레이 시스템은 몇몇 링크 히스토리에 기초하여 신뢰할 수 없는 세그먼트들에 대한 백업 루트 세그먼트들을 얻도록 결정할 수 있다. 또한, 검색 패킷들에 대한 수명(TTL)은 총 예상 값의 1/N으로 설정되고, 여기서 N은 알고리듬에서 시드들의 수이다. 만약 애드 훅 밀도가 균일하지 않으면, 오버레 이 네트워크는 다음과 같이 소스 및 타켓에 대해 다른 TTL을 설정할 수 있다: 하부 애드 축 밀도에 의해 둘러싸인 노드에 대해, TTL은 보다 크고 보다 높은 노드 밀도에 의해 둘러싸인 노드에 대해, TTL은 보다 작다. 그 합은 소스 및 타켓 사이의 예상된 루트 길이와 동일하다.
검색 시간은 1/N으로 잠재적으로 감소된다. 잠재적 시간 이득은 중간 노드 주변 시그널링(채널 요구)의 총 수에 의해 약간 감소한다. 그러므로, 이 방법은 타켓 및 목적지 사이의 호프들의 수가 중간 또는 높을때 보다 바람직하다. 타켓에 대한 거리가 단지 2-3 노드들(즉, TTL이 매우 작음)일때, 검색은 보다 낮은 밀도의 노드들에 의해 둘러싸인 타켓 또는 소스로부터 일방향성이어야 한다. 정상 트래픽 동안, 만약 루트가 중단되면, 오버레이 네트워크는 손상된 세그먼트의 재발견을 시작할 것이다. 상기 발견은 각각의 세그먼트를 정의하는 시드들로부터 시작될 것이다. 만약 하나 또는 양쪽의 세그먼트의 시드들이 이용할 수 없으면, 오버레이 네트워크(매체)는 인접한 세그먼트들로부터 새로운 시드들을 선택할 것이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 트랜스시버(900)의 블록도이다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 모든 노드들(101) 및 트랜스시버들(104-105)은 트랜스시버(00)에 도시된 엘리먼트들을 포함한다. 도시된 바와 같이, 트랜스시버(900)는 논리 회로(901), 수신 회로(902), 전송 회로(903), 및 저장 장치(904)를 포함한다. 논리 회로(901)는 모토롤라 파워PC 마이크로프로세서 같은 마이크로프로세서 제어기를 포함하며, 이에 제한되진 않는다. 논리 회로(901)는 트랜스시버(900)를 제어하기 위한 수단, 필요한 임의의 동작들을 결정하기 위한 메시지 내 용 분석 수단, 및 복수의 루트 세금먼트들이 주어진 노드들 사이의 루트 정보를 결정하기 위한 수단으로서 사용한다. 또한, 수신 및 전송 회로(902 및 903)은 메시지들을 전송 및 수신하기 위한 수단으로서 역할하며, 공지된 통신 프로토콜을 활용하는 통신에 대해 당 업계에서 공지된 공통 회로이다. 예를들어, 노드들(101-103)에 대하여, 수신기(902) 및 전송기(903)는 neuRFonTM 통신 시스템 프로토콜을 사용하여 잘 공지된 neuRFonTM 엘리먼트들이다. 다른 가능한 전송기들 밍 수신기들은 Bluetooth, IEEE 802.11 또는 HyperLAN 프로토콜을 활용하는 트랜시버들을 포함하며, 이에 제한되진 않는다. 유사하게, 트랜스시버들(104 및 105)에 대하여, 수신기(902) 및 전송기(903)는 오버레이 통신 시스템 프로토콜(예를들어, CDMA, TDMA, GSM, WCDMA,..., 등)을 사용하는 잘 공지된 엘리먼트들이다.
트랜스시버(900)는 하기로서 사용할 수 있다 :
- 다른 노드에 대한 루트를 발견하기 원하는 노드,
- 두개의 다른 노드들 사이의 루트 발견에 도움을 주는 시드 노드,
- 두개의 다른 노드들 사이의 루트 발견에 도움을 주는 비시드 노드, 및
- 루트 발견에 참여하는 오버레이 통신 시스템의 트랜스시버.
이들 4개의 시나리오들에 대한 트랜스시버(900)의 상세한 흐름도 동작은 도 10 내지 도 13에 도시된다.
도 10은 제 2 노드에 대한 루트를 발견하기 원하는 제 1 노드로서 작동하는 노드(00)의 동작을 도시하는 흐름도이다. 논리 흐름은 전송기(901)를 사용하여 제 1 노드가 제 1 및 제 2 노드들 사이의 루트를 발견하기 위한 요구를 오버레이 통신 시스템에게 알리는 오버레이 통신 시스템에 대한 RT_NEED 메시지를 전송하는 단계(1001)에서 시작한다. 단계(1003)에서, SEED_NOTIF 메시지는 수신기(902)에 의해 수신된다. 상기된 바와 같이, SEED_NOTIF 메시지는 제 1 노드에 고유한 시드 노드 식별자뿐 아니라 발견되는 특정 루트에 대한 루트 식별자를 할당한다. SEED_NOTIF 메시지의 수신후, 논리 회로(901)는 플러딩 메시지들을 전송하기 시작하도록 전송기(903)에게 명령한다(단계 1005). 상기된 바와 같이, 임의의 노드가 다른 시들로부터 두개의 플러딩 메시지들을 수신할때, 그리고 동일한 루트 식별자를 가질 때, 루트 정보는 오버레이 통신 시스템에게 전달되고 플러딩은 지리적 영역에 대해 중단한다. 따라서, 단계(1007)에서 FLOOD_STOP 메시지는 수신기(902)에 의해 수신되고, 단계(1009)에서, 루트 정보는 오버레이 통신 시스템으로부터 수신기(902)에 의해 수신된다.
도 11은 시드 노드로서 작동하는 노드(900)의 동작을 도시하는 흐름도이다. 논리 흐름은 단계(1101)에서 시작하고 여기서 SEED_NOTIF 메시지는 수신기(902)에 의해 수신된다. SEED_NOTIF 메시지의 수신후, 논리 회로(901)는 플러딩 메시지들을 전송하기 시작하도록 전송기(903)에게 명령한다(단계 1103). 상기된 바와 같이, 임의의 노드가 다른 시드들로부터 두개의 플러딩 메시지들을 수신할때, 그리고 동일한 루트 식별자를 가질 때, 루트 정보는 오버레이 통신 시스템으로 전달되고 플러딩은 그 지리적 영역에서 중단된다. 따라서, 단계(1105)에서, FLOOD_STOP 메시지는 수신기(902)에 의해 수신된다.
도 12는 통신 시스템(100)내의 제 3 노드로서 작동하는 노드(900)의 동작을 도시하는 흐름도이다. 특히, 제 1 노드는 제 2 노드에 대한 루트를 발견하기 원한다. 제 3 노드는 두개의 플러딩 메시지들이 동일한 식별자를 가진 다른 시드들로부터 수신될 때 오버레이 통신 시스템에 루트 정보를 전송함으로써 루트 발견을 돕는다. 논리 흐름은 단계(1201)에서 시작하고 여기서 제 1 루트 발견 메시지(플러딩 메시지)는 제 1 시드 노드로부터 수신기(902)에 의해 수신된다. 메시지는 제 2 노드 식별자, 루트 식별자, 및 루트 정보를 결정하기 위하여 논리 회로(901)에 의해 분석된다(단계 1203). 이런 정보는 단계(1205)에서 저장 장치(904)에 저장된다. 단계(1207)에서 논리 회로(901)는 만약 이전 플러딩 메시지들이 다른 시드 및 유사한 루트 식별자들을 가지고 수신되는지를 결정하기 위하여 저장 장치(904)를 분석한다. 만약 상기가 진실이면, 논리 흐름은 단계(1209)로 진행하고, 여기서 두개의 플러딩 메시지들(즉, 두개의 시드 노드들 사이의 루트)로부터 얻어진 루트는 오버레이 통신 시스템을 오버레이하기 위하여 전달되고 FLOOD_STOP 메시지는 단계(1211)에서 수신된다. 만약 단계(1207)에서, 논리 회로(901)가 제 1 및 제 2 시드가 다르거나, 제 1 및 제 2 루트 식별자들이 다르다는 것을 결정하면, 논리 흐름은 단계(1213)으로 진행되고, 메시지는 표준 플러딩 부분으로서 재방송되고, 논리 흐름은 단계(1201)로 리턴한다.
도 13은 오버레이 통신 시스템의 동작을 도시하는 흐름도이다. 논리 흐름은 단계(1301)에서 시작하고, 여기서 오버레이 통신 시스템내의 수신기는 언더레이 통신 시스템내의 제 1 노드로부터 메시지(RT_NEED)를 수신한다. 상기된 바와 같이, RT_NEED 메시지는 루트 정보가 언더레이 통신 시스템내에서 제 1 노드로부터 제 2 노드로 필요하다는 오버레이 통신 시스템에 대한 표시이고, 제 1 및 제 2 노드들 양쪽을 식별하는 식별 정보를 포함한다. 응답하여, 논리 회로(901)는 언더레이 통신 시스템내의 시드 노드들의 위치들을 결정하고(단계 1303) 시드 노드들이 루트 발견 메시지들을 방송하기 시작하게 하는 시드 노드들에 메시지(SEED_NOTIF)를 방송한다. 단계(1307)에서, 복수의 루트 세그먼트들은 언더레이 통신 시스템내의 다양한 노드들로부터 수신된다. 상기된 바와 같이, 루트 세그먼트들은 두개의 시드들 사이의 루트 정보를 포함한다. 루트 세그먼트들로부터, 논리 회로는 언더레이 통신 시스템내의 제 1 및 제 2 노드들 사이의 루트를 결정한다(단계 1309). 마지막으로, 단계(1311)에서 루트는 언더레이 통신 시스템내의 제 1 노드에 전송된다.
본 발명이 특히 특정 실시예로 도시되고 참조하여 기술되었지만, 당업자는 다양한 형태 및 항목 변화들이 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않고 여기에서 이루어질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 오버레이 네트워크(120)는 제 1 ROUTE_INFO 메시지를 수신한후, 부가적인 ROUTE_INFO 메시지들이 FLOOD_STOP 메시지를 방송하기전에 수신되는지를 알기 위하여 기다리는 타이머를 제어기(901)가 설정하는 단계를 실행한다. 이것은 리던던시를 위하여 발견될 다른 루트들을 인에이블한다. 만약 부가적인 루트들이 타이머가 종료한 시간까지 식별되면, 루트들의 리스트는 오버레이 네트워크 제어기에 의해 제 1 노드로 보내진다. 상기 변화들이 다음 청구항들의 범위내에 있다는 것이 의도된다.

Claims (10)

  1. 오버레이 통신 시스템(overlay communication system)을 동작시키는 방법에 있어서,
    언더레이 통신 시스템(underlay communication system)내의 제 1 노드로부터 루트 필요 메시지를 수신하는 단계로서, 상기 루트 필요 메시지는 언더레이 통신 시스템내에서 제 1 및 제 2 노드 사이에 루트가 요구된다는 것을 오버레이 통신 시스템에게 통지하는, 상기 루트 필요 메시지를 수신하는 단계;
    상기 언더레이 통신 시스템내의 시드 노드들(seed nodes)에 대한 위치들을 결정하는 단계;
    시드 노드들로 하여금 루트 발견 메시지들을 방송하기 시작하게 하는 메시지를 상기 시드 노드들에게 전송하는 단계;
    상기 언더레이 통신 시스템내의 노드들로부터 복수의 루트 세그먼트들을 수신하는 단계;
    상기 루트 세그먼트들에 기초하여 루트를 결정하는 단계; 및
    상기 제 1 노드에 상기 루트를 전송하는 단계를 포함하는, 오버레이 통신 시스템 동작 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 시드 노드들에 상기 메시지를 전송하는 상기 단계는 특정 루트가 발견될 루트 식별자를 식별하는 상기 시드 노드들에 전송하는 단계를 포함하는, 오버레이 통신 시스템 동작 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 루트 필요 메시지를 수신하는 상기 단계는 상기 제 1 및 상기 제 2 노드의 식별을 포함하는 메시지를 수신하는 단계를 포함하는, 오버레이 통신 시스템 동작 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 루트 세그먼트들을 수신하는 상기 단계는 복수의 루트 세그먼트들을 수신하는 단계를 포함하고, 각각의 루트 세그먼트는 두개의 시드들 사이의 루트를 포함하는, 오버레이 통신 시스템 동작 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 언더레이 통신 시스템내의 시드 노드들에 대한 위치들을 결정하는 상기 단계는 소스 노드 및 목적지 노드를 연결하는 라인과 가장 가까운 노드들을 결정하는 단계를 포함하는, 오버레이 통신 시스템 동작 방법.
  6. 애드 훅(ad-hoc) 통신 시스템내의 노드를 동작시키는 방법에 있어서,
    제 1 루트 발견 메시지를 수신하는 단계;
    제 1 루트 발견 메시지로부터, 제 1 루트 발견 메시지를 발생한 제 1 시드 노드 식별을 결정하는 단계;
    상기 제 1 루트 발견 메시지로부터 제 1 루트 식별을 결정하는 단계;
    이전 수신된 루트 발견 메시지들이 유사한 루트 식별자를 포함하는 다른 시 드 노드로부터 수신되었는지를 결정하는 단계; 및
    이전 수신된 루트 발견 메시지들이 유사한 루트 식별자를 포함하는 다른 시드 노드로부터 수신되었다는 결정에 기초하여 상기 두개의 루트 발견 메시지들로부터 얻어진 루트 정보를 오버레이 통신 시스템에 전송하는 단계를 포함하는, 노드 동작 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 루트 정보를 전송하는 상기 단계는 두개의 시드 노드들 사이에서 루트를 전송하는 단계를 포함하는, 노드 동작 방법.
  8. 오버레이 통신 시스템내에 존재하는 장치에 있어서,
    언더레이 통신 시스템내의 복수의 노드들로부터 복수의 루트 세그먼트들을 수신하는 수신기;
    상기 언더레이 통신 시스템내의 제 1 및 제 2 노드 사이에서 루트를 결정하는 논리 회로로서, 상기 루트는 상기 복수의 루트 세그먼트들로부터 결정되는, 상기 논리 회로; 및
    상기 언더레이 통신 시스템내의 상기 제 1 노드에 상기 루트를 전송하는 전송기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 언더레이 통신 시스템내에 존재하는 장치에 있어서,
    제 1 및 제 2 노드로부터 제 1 및 제 2 루트 발견 메시지를 수신하는 수신 기;
    상기 제 1 및 제 2 루트 발견 메시지들로부터 제 1 및 제 2 루트 식별자를 결정하고, 또한 상기 제 1 및 상기 제 2 루트 식별자들이 유사한지를 결정하는 논리 회로; 및
    상기 제 1 및 상기 제 2 루트 식별자들이 다를 때 상기 제 1 및 상기 제 2 루트 발견 메시지들로부터 얻어진 루트 정보를 전송하는 전송 회로를 포함하는, 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 루트 정보는 상기 제 1 및 상기 제 2 노드 사이의 루트를 포함하는, 장치.
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