KR20060113775A - 패킷 전송 시스템, 무선 기지국 및 패킷 전송 경로 최적화방법 - Google Patents

패킷 전송 시스템, 무선 기지국 및 패킷 전송 경로 최적화방법 Download PDF

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KR20060113775A
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Abstract

무선 단말에 경로 제어의 기능을 탑재하지 않고, 자율적으로 경로의 최적성을 유지하면서 네트워크의 일부에 대한 부하 집중을 회피할 수 있는 내고장성이 높은 패킷 전송을 실현한다. 복수의 무선 기지국과, 1 이상의 무선 단말로 구성되는 패킷 전송 시스템에 있어서, 각 무선 기지국은 무선 기지국과 무선 기지국에 소속하는 무선 단말을 관련지은 로케이션 테이블을 구비하여, 무선 기지국 간에 로케이션 테이블의 정보를 교환함으로써, 각 무선 기지국은 네트워크 내의 무선 단말의 소재를 판별한다. 각 무선 기지국은 교환되는 테이블 정보에 따라 자국의 로케이션 테이블을 경신하고, 송신처의 무선 단말로의 중계 노드가 될 다음의 무선 기지국으로, 수신한 패킷을 전송한다. 또한, 경로 검색 시, 네트워크의 무선 환경에 부가되어 패킷의 페이로드 길이를 고려하여 패킷 전송 경로의 최적화를 도모한다.
무선 기지국,무선 단말, 패킷, 로케이션 테이블, 브로드 캐스트 송신, 중계 노드

Description

패킷 전송 시스템, 무선 기지국 및 패킷 전송 경로 최적화 방법{PACKET TRANSFER SYSTEM, RADIO BASE STATION, AND PACKET TRANSFER ROUTE OPTIMIZATION METHOD}
본 발명은 복수의 네트워크 세그먼트간의 무선 패킷 통신을 실현하는 패킷 전송 기술에 관한 것으로, 특히 각 무선기지국이 무선단말을 관리하는 테이블을 포함하고, 무선 기지국간에 자율적으로 테이블을 교환하여 경로를 제어함으로써, 특정의 관리 노드나 무선단말의 추가기능을 필요로 하지 않으며, 국소적인 부하의 집중을 방지하는 것이 가능한 패킷 전송 시스템 및 무선기지국과, 패킷 전송시의 경로 최적화에 관한 것이다.
복수의 단말을 무선 채널로 접속하고, 단말 자신에게 패킷을 전송하는 기능을 갖추어 단말간을 서로 접속하는 네트워크를 무선 애드 혹(ad hoc) 네트워크, 무선 멀티 홉((multi-hop) 네트워크, 또는 무선 메쉬 네트워크라 부른다. 이러한 네트워크에서는 특정한 제어국을 필요로 하지 않고, 단말 자신이 자율 분산적으로 로컬인 네트워크를 구성한다. 무선 애드 혹 네크워크에서는, 직접 통신할 수 없는 단말기끼리도, 이들 사이에 위치하는 제3 단말로 패킷을 중계시킴으로써, 각 무선 통신 단말의 송신 레벨을 억제한 채, 통신 범위를 넓힐 수 있다. 무선 애드 혹 네 트워크의 인터넷 표준으로서, 패킷 전송시의 경로를 제어하는 몇가지 프로토콜이 책정되어 있다(예를 들면, 비특허문헌 1 참조).
비특허문헌 1에 개시되는 통신방식에서는, 네트워크에 참가하는 모든 단말이 패킷전송기능을 가질 필요가 있다. 역으로 말하며, 기능이 떨어지는 단말은 네트워크에 참가할 수 없고, 기능을 추가하는 것에 의한 설비, 비용의 증대가 문제가 된다.
따라서, 위치관리 에이전트 단말을 설치하여 통신단말의 위치를 관리시켜, 통신단말이 이동한 경우에는 통신단말의 이동처의 위치관리 에이전트 단말과 이동원의 위치관리 에이전트 단말이 도중의 통신 경로를 캡슐화하여 네트워크적으로 투과시켜, 통신단말과 통신하고자 하는 노드는 위치관리 에이전트를 통해 통신단말과 통신함으로써, 통신단말은 패킷 전송기능을 가지지 않고 네트워크에 참가하는 것이 가능해진다 (예를 들면, 비특허문헌 2 참조).
또한, 위치관리 에이전트의 배치를 계층화하여 통신단말의 근거리 이동시에는 하층의 위치관리 에이전트와만 통신함으로써, 위치관리 에이전트가 원거리에 있는 경우의 오버헤드를 저감하는 것이 제안되어 있다 (예를 들면 비특허문헌 3 참조).
한편, 유선 네트워크에서는, 브릿지를 이용하여 패킷을 전송한다. 특정한 1개의 브릿지 또는 기지국을 루트(Root)국으로 특정하고, 스패닝 트리 프로토콜(spanning tree protocol)을 이용하여 전송 트리를 작성함으로써, 루프를 회피하면서 내(耐)고장성을 실현하는 패킷 전송 방식이 알려져 있다(예를 들면, 비 특허문헌 4 참조).
이 방법은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 루트국으로 될 브릿지 1로부터 비루프의 전송 트리를 작성하고, 복수의 인터페이스와 패킷의 전송처를 대응시켜서 학습 테이블에 등록한다.
상기의 유선 브릿지에 의한 패킷 전송을 무선 패킷망의 패킷 전송에 적용하고자 하면, 전송처마다 무선 인터 페이스를 가질 필요가 있다. 그러나, 복수의 인터페이스를 갖추면, 각각에 안테나와 변복조 회로가 필요하게 되고, 비용면에서 불리하다.
따라서, 통신 상대의 어드레스를 가상적인 인터페이스로 간주함으로써, 가상적으로 복수의 무선 인터페이스를 갖추게 하여, 실질적으로 1개의 무선 인터페이스로, 유선 네트워크의 확장 트리 전송 방법을 무선 패킷망의 패킷 전송에 적용하는 수법이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 이 방법은 각 무선 기지국이 상대방 어드레스와 전송처를 대응시켜서 어드레스 테이블을 가지고, 패킷을 입력받은 무선 기지국은 어드레스 테이블을 참조하여, 상대방 어드레스에 대응하는 전송처로 패킷을 전송한다.
또한, 전송 경로의 낭비를 해소하기 위해서, 무선의 특징, 즉, 자신이 통신 상대가 아닌 경우에도 통신 범위에 있으면 패킷이 도달한다는 특징을 이용하고, 트리 형상의 전송 경로를 자국에 근접하는 방향으로 전송되는 패킷을 모니터하여, 이 패킷의 송신원 어드레스가 나타내는 무선 단말과, 송신국 어드레스가 나타내는 무선 기지국을 대응시킨 테이블을 작성하고, 도중 경로를 단락시키는 방법이 제안되 어 있다(예를 들면, 특허문헌 2 참조).
게다가, 전송 트리 작성시에 무선 기지국으로부터의 수신 레벨이 임계값 이상인지 여부를 판단하고, 수신 레벨이 낮은 경우에는 채널을 확장하지 않고 통신 품질의 향상을 도모하는 방법도 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 3 참조).
그런데, 무선 애드 혹 네트워크에서는 패킷의 전송시나, 전송 트리를 이용하는 경우는 트리 작성시에, 단시간에 최적 경로를 검색할 필요가 있다. 무선을 사용한 통신로는 유선에 의한 통신로와 비교하여 네트워크의 상황이 변화되기 쉽고, 무선 상황의 변화를 고려하여 최적 경로를 선택하기 때문에, 인접하는 무선 단말(무선 기지국)사이에서의 비트 에러율과 전송 속도를 중량값으로서 설정하는 방법이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 4 참조). 이 방법에서는 경로 검색시에, 무선 단말간의 링크에 설정된 중량값을 순차로 가산해감으로써, 최적 경로를 결정한다.
(비특허문헌 1) S. Corson, J. Macker, "Mobile Ad hoc Networking(MANET): Routing Protocol Performance Issues and Evaluation Considerations" 인터넷 표준 RFC2501, January 1999
(비특허문헌 2) C. Perkins, "IP Mobility Support", 인터넷 표준 RFC2002, October 1996
(비특허문헌 3) K. Malki, H. Soliman, "Hierarchical Mobile IPv4/v6 and Fast Handoffs" INTERNET-DRAFT, March 2000
(비특허문헌 4) ISO/IEC 10038, ANSI/IEEE Std802. ID, "Information technology-Telecommunications and information exchange between systems-Local area networks-Media access control (MAC) bridges", 1993
(특허문헌 1) 특개평2000-69046호 공보
(특허문헌 2) 특개평2000-78147호 공보
(특허문헌 3) 특개평2003-188811호 공보
(특허문헌 4) 특개평2003-152786호 공보
발명의 개시
발명이 해결하려는 과제
비특허문헌 1에 개시되는 통신 방식에서는 네트워크에 참가하는 모든 단말이 패킷 전송 기능을 가질 필요가 있다. 반대로 말하면, 기능이 뒤쳐지는 단말은 네트워크에 참가할 수 없고, 기능을 추가하는 것에 의한 설비, 비용의 증대가 문제로 된다.
비특허문헌 2에 개시되는 통신 방식에서는 위치관리 에이전트 단말을 통한 통신의 부하가 높아지고, 무선대역의 낭비가 된다. 또한, 통신환경의 변화가 일어나기 쉬운 이동 무선 환경에서는 위치관리 에이전트와의 통신이 두절되어 버리는 일이 고려되며, 그 경우에 통신이 두절되어 버리는 문제가 있다.
비특허문헌 3에 개시되는 위치관리 에이전트 단말을 증가시킴으로써 부하의 분산을 도모하더라도, 이동원의 위치관리 에이전트 단말은 통신단말마다 결정되어 있으며, 단말이 자유롭게 움직여 돌아다니는 것을 전제로 하고 있는 상황에서는, 항상 최적의 위치관리 에이전트를 배치하는 것을 불가능하다. 또한, 특정한 노드에 단말위치를 일괄하여 관리시키는 것은 내고장성의 면에서도 문제가 있다.
특허문헌 1에서는 비특허문헌 4의 유선 패킷 전송방법을 무선 패킷망에 적용하고 있지만, 이 방법에서는 하나의 네트워크에서 하나의 전송 트리만 가질 수 없다. 따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 무선단말(Station) S에서 무선단말(Station) D로 패킷을 전송하는 경우에, 브릿지(Bridge) a를 루트국으로 하는 점선의 경로를 따라 브릿지 x7, 브릿지 x8, 브릿지 a, 브릿지 x3, 브릿지 x4라는 순서로 패킷이 전송된다. 이런 상황에서, 전송하는 경로에 낭비가 생길 뿐 아니라, 트리 루트(Root) 부분에 부하가 집중되는 문제가 있다.
특허문헌 2에 개시되는 패킷 전송 방법은, 자국에 근접해오는 패킷을 모니터함으로써, 도중 경로를 숏컷(short cut)할 수 있지만, 이 방법에서도 루트(Root)로 되는 단일 무선 기지국에 부하가 집중하고, 네트워크 전체의 효율이 저하한다는 동일한 문제가 있다.
특허문헌 3에 개시되는 패킷 전송방법은, 무선 기지국간에서 채널을 확장할지 여부를 판정할 때에, 당해 무선 기지국으로부터의 수신 전력을 기준으로 하지만, 무선 환경은 변화하기 쉽고, 환경에 맞추어 통신 속도를 적응적으로 변화시키는 무선 인터페이스도 존재한다. 통신 속도까지 고려한 링크 코스트를 산출할 수 없고, 네트워크 전체의 쓰루풋(Throughput)이 저하하고, 네트워크의 접속성이 저하한다는 문제가 있다.
특허문헌 4에 개시되는 경로 검색 방법은 무선 환경을 고려하고 있지만, 패킷의 페이로드 길이에 따라서 변화하는 데이터 전송 시간에 대한 오버 헤드를 고려하고 있지 않다.
이와 같이, 제 3층을 이용한 종래의 전송방법은, 전송 기능을 가지지 않은 단말 장치는 네트워크에 참가할 수 없고, 혹은 일부의 노드에 대한 부하 집중을 필할 수 없는 문제가 있다.
한편, MAC(Media Access Control)층 브릿지를 이용한 전송 방법은, 무선으로의 적용이 진행 중이며, 단일한 전송 트리를 사용하는 것에 의해 일부에 대한 부하 집중을 피할 수 없다.
따라서, 본 발명은 자율 분산적인 무선 네트워크에 있어서, 무선 단말의 기능의 높고 낮음을 불문하고, 무선기지국이 자율적으로 경로제어하여 최적의 경로에서의 패킷 전송을 행함으로써 부하를 분산시키고, 내고장성을 향상시켜, 네트워크 전체의 효율 향상을 도모하는 것을 과제로 한다.
과제를 해결하기 위한 수단
상기 과제를 해결하고, 애드 혹 무선 네트워크에서 부하의 집중을 회피하여, 패킷 전송의 최적화를 실현하기 위해서, 무선기지국과 거기에 소속된 무선단말을 대응시켜 무선기지국간에 자율적으로 경로를 제어한다.
또한, 경로 검색시, 네트워크의 무선 환경뿐 아니라 패킷의 페이로드 길이를 고려하여 패킷 전송 경로의 최적화를 도모한다.
전자의 수법은, 네트워크를 구성하는 각 무선 기지국이, 무선 기지국과 거기에 소속되는 무선 통신 단말과의 대응관계가 기술된 테이블을 가지며, 무선기지국간에 자율적으로 테이블의 정보를 교환한다. 이에 의해, 무선 단말끼리 통신할 시, 무선단말의 소재를 관리하는 특정 관리 노드와 통신하지 않아도, 각 무선기지국에 있어서 수신처가 되는 무선단말이 현재 소속하는 무선기지국을 판별할 수 있으며, 무선 기지국간에 최적의 경로제어가 이루어진다.
이 경우, 패킷 전송 기능을 무선 브릿지로서 기능하는 무선 기지국에 갖추고, 기능이 낮은 단말을 최근접 무선 기지국에 접속함으로써, 무선 단말의 기능을 불문하고 네트워크에 참가할 수 있도록 한다. 패킷 전송 기능을 가지는 무선 단말은 네트워크에 참가하여 그 자신이 무선 브릿지로서 기능하여도 무방하다.
후자의 수법은, 전송 트리의 유무나 수에 관계없이, 패킷 전송시 및/또는 전송 트리 작성시에, 패킷의 페이로드 길이를 통신 링크의 코스트에 반영시킴으로써, 현실의 패킷 전송에 따른 최적 경로를 결정한다.
구체적으로는, 본 발명의 제 1 측면에서는, 복수의 무선 기지국과, 1 이상의 무선 단말로 구성되는 패킷 전송 시스템에 있어서, 각 무선 기지국은 무선 기지국과 무선 기지국에 소속되는 무선 단말을 관련지은 로케이션 테이블을 구비하며, 무선 기지국간에 로케이션 테이블 정보를 교환함으로써, 각 무선 기지국은 무선 단말이 소속하는 무선 기지국의 위치를 검지한다. 각 무선 기지국은 교환되는 테이블 정보에 의해 자국의 로케이션 테이블을 갱신하고, 수신한 패킷을 수신처 무선 단말에 대한 중계 노드가 되는 무선기지국으로 전송한다.
패킷 전송에 사용되는 전송 경로의 판별 수단으로서,
(1) 1 이상의 무선 단말과, 그 무선 단말이 소속하는 무선 기지국을 관련지은 로케이션 테이블을 무선 기지국 각각이 구비하고, 패킷을 수신했을 때에, 로케이션 테이블을 참조하여, 수신한 패킷에 포함되는 송신원 어드레스 또는 수신처 어드레스로부터 송신원 또는 수신처의 무선 단말이 소속하는 무선 기지국을 특정하고, 특정한 무선 기지국으로의 전송에 사용하는 전송경로를 도출하여, 상기 패킷을 전송한다. 또는,
(2) 패킷의 전송에 사용되는 전송 트리의 ID정보 또는 당해 패킷의 송신원 또는 수신처가 되는 무선 단말에 소속하는 무선 기지국의 어드레스 정보를 패킷에 포함시키고, 무선 기지국 각각은, 패킷을 수신했을 때에, 패킷에 포함되는 상기 전송 트리의 ID정보 또는 루트국으로 되는 무선 기지국의 어드레스 정보로부터 패킷 전송에 사용되는 전송 트리를 판별한다.
패킷 전송 시스템에서 이용되는 전송 트리는 수신 신호의 전력 레벨, 에러율, 지연 등, 무선 채널의 상황을 반영한 링크 코스트에 기초하여 작성된다.
본 발명의 제2 측면에서는, 무선 패킷망을 이용한 패킷 통신 시스템을 구성하는 무선 기지국을 제공한다. 무선 기지국은,
(a) 상기 패킷 통신 시스템에 포함되는 무선 기지국과, 각 무선 기지국에 소속하는 무선 단말을 대응시킨 로케이션 테이블;
(b) 상기 패킷 통신 시스템에서 이용되는 전송 경로에 관한 정보를, 송신원 또는 수신처에 관련하는 무선 기지국과 대응시켜 저장하는 경로 제어 테이블;
(c) 패킷을 수신하는 패킷 수신부;
(d) 수신한 패킷을 기초로, 당해 패킷의 전송에 사용되는 전송 경로를 판별하는 경로 판별 수단;
(e) 상기 경로 제어 테이블을 참조하여, 상기 판별한 전송 경로상의 다음 노드로 상기 패킷을 전송하는 패킷 송신부;
를 구비한다.
본 발명의 제 3 측면에서는, 복수의 전송 트리를 이용하여 무선 패킷 통신 시스템을 구성하는 무선 기지국을 제공한다. 무선 기지국은,
(a) 패킷 통신 시스템에서 이용되는 2 이상의 전송 트리에 관한 정보를, 당해 전송 트리의 루트국으로 되는 무선 기지국과 관련시켜서 저장하는 트리 테이블;
(b) 임의의 패킷을 수신하는 패킷 수신부;
(c) 수신한 패킷에 기초하여 당해 패킷의 전송에 사용되는 전송 트리를 판별하는 트리 판별 수단; 및
(d) 상기 트리 테이블을 참조하여, 판별한 전송 트리상의 다음의 노드로 상기 패킷을 전송하는 패킷 송신부
를 구비한다.
본 발명의 제 4 측면에서는, 복수의 무선 기지국으로 구성되는 무선 네트워크에서 패킷 전송 경로를 최적화하는 방법을 제공한다. 이 방법은,
(a) 패킷 길이에 관한 복수의 다른 기준에 대응하여, 수신처 어드레스와 전송 경로를 각각 대응시켜서 기재하는 복수의 라우팅 테이블을 상기 각 무선 기지국에 설정하고,
(b) 상기 복수의 무선 기지국 중 임의의 무선 기지국에서 자국 수신 이외의 패킷을 수신했을 때에 당해 패킷의 패킷 길이를 판단하고,
(c) 상기 판단 결과에 따라서, 상기 복수의 라우팅 테이블 중 어느 하나를 참조하여 다음의 전송처를 특정하고, 상기 다음의 전송처로 상기 패킷을 전송한다.
이 방법에 따르면, 항상 변화하는 무선 환경에 있어서, 링크의 전송 속도만이 아니라 패킷 길이를 고려하여 경로를 특정하기 때문에, 오버 헤드를 저감시킨 최적 경로로 패킷 전송을 할 수 있다.
발명의 효과
무선 기지국끼리 각 무선 기지국에 소속하는 무선 단말의 관리를 함으로써, 무선 단말에서 무선 기지국간의 경로 제어에 참가하기 위한 기능을 추가, 탑재하지 않고 네트워크를 구축할 수 있다.
특별한 소재 관리용의 노드를 설치할 필요 없이, 소재 관리 노드에 대한 부담의 집중을 회피할 수 있다. 또한, 소재 관리용 노드의 고장에 의한 네트워크 정지를 회피할 수 있다.
게다가, 무선 채널의 상태나 패킷의 페이로드 길이를 링크의 코스트에 적용함으로써, 네트워크의 환경이나 패킷 사이즈를 고려한 경로의 최적화를 도모할 수 있다.
도 1은, 종래의 유선 네트워크에 있어서의 비루프 전송 트리를 이용한 패킷 전송을 나타내는 도면이다.
도 2은, 종래의 무선 네트워크에 있어서의 단일 루트국으로부터의 전송 트리를 이용한 패킷 전송을 나타내는 도면이다.
도 3은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 패킷 전송 시스템의 개요를 나타내는 도이며, 복수의 무선 기지국을 루트국으로 하여, 복수의 전송 트리를 이용하는 패킷 전송을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는, 네트워크상의 각 무선 기지국이 보유하는 트리 테이블의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 5는, 도 3의 네트워크에서 이용되는 패킷의 어드레스 부분의 포맷 예를 나타내는 도면이다.
도 6은, 제 1 실시형태에 있어서 복수국을 루트국으로 하는 전송 트리의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 7은, 패킷 전송에 사용하는 전송 트리를 판별하는 제 1 방법을 설명하기 위한 도이며, 각 무선 기지국이 가지는 로케이션 테이블의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 8은, 각 무선 기지국에 있어서의 학습 테이블의 작성예를 나타내는 도면이다.
도 9a는, 패킷 전송에 사용하는 전송 트리를 판별하는 제 3 방법을 설명하기 위한 도이며, 패킷의 헤더 부분의 추가 필드의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 9b는, 패킷 전송에 사용하는 전송 트리를 판별하는 제 3 방법을 설명하기 위한 도이며, 패킷의 헤더 부분의 추가 필드의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 10a는, 제 1 실시형태에 따른 전송 트리의 작성에 사용되는 링크의 코스트 일람을 나타내는 도면이다.
도 10b는, 종래의 링크 코스트 일람을 나타내는 도면이다.
도 11은, 전송 트리 작성 절차의 일례를 나타내는 도면이다.
도 12a는, 제 1 실시 형태에 따른 무선 기지국의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 12b는, 제 1 실시 형태에 따른 무선 기지국의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 13은, 본 발명의 제 2 실시 형태에 따른 패킷 전송 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 14a는, 제 2 실시 형태에 따른 무선 기지국의 블럭도이다.
도 14b는, 제 2 실시 형태의 기지국에서 이용되는 경로 제어 테이블의 일례를 나타내는 도면이다.
도 15는, 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 패킷 전송 경로 최적화 방법을 설명하기 위한 도면이며, 무선 프레임의 구성예를 도시한 도면이다.
도 16은, 페이로드 길이와 최적 경로의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 17은, 제 3 실시 형태에 따른 무선 기지국의 블럭도이다.
도 18은, 제 3 실시 형태에 따른 패킷 길이에 따른 경로 제어를 나타내는 플로우챠트이다.
도 19는, 제 3 실시 형태에 적용되는 네트워크 구성예를 나타내는 도면이다.
도 20a는, 숏 패킷의 전송 경로의 일례를 도시한 도면이다.
도 20b는, 롱 패킷의 전송 경로의 일례를 도시한 도면이다.
도 21a는, 모든 중계 노드를 기재한 경로 제어 테이블의 일례로서 숏 패킷 테이블을 나타내는 도면이다.
도 21b는, 모든 중계 노드를 기재한 경로 제어 테이블의 일례로서 롱 패킷 테이블을 나타내는 도면이다.
도 22a는, 다음의 노드만을 기재한 경로 제어 테이블의 일례로서 숏 패킷 테이블을 나타내는 도면이다.
도 22b는, 다음의 노드만을 기재한 경로 제어 테이블의 일례로서 롱 패킷 테이블을 나타내는 도면이다.
도 23은, 제 3 실시 형태에 따른 코스트 계산의 예를 나타내는 도면이다.
부호의 설명
10A, 10B, 30, 50 무선 기지국
11, 31, 51, 송수신부
12 트리 테이블
13A, 13B 트리 판별부
14, 35, 55 패킷 해석부
16, 36 로케이션 테이블
20, 60 코스트 계산부
32 경로 제어 테이블
56 패킷 길이 판별부
57 숏 패킷 테이블(경로 제어 테이블)
58 롱 패킷 테이블(경로 제어 테이블)
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
도 3~도 12를 참조하여 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 패킷 전송 시스템을 설명한다. 제1 실시 형태는, 패킷 전송의 최적화를 도모하기 위해서, 경로 제어로서 스패닝 트리 알고리즘을 무선으로 적용한 경우에 대해서 설명한다.
도 3은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 패킷 전송 시스템의 개요를 설명하기 위한 도이다. 제1 실시 형태에서는 네트워크에 복수의 무선 기지국을 루트로 하는 전송 트리를 갖춤으로써, 네트워크 전체의 쓰루풋을 향상시키고, 전송 경로의 단축을 실현한다. 또한, 실시의 형태로서, 본 발명을 IEEE802.11 규격의 무선 LAN에 적용한 경우를 예로 들어 설명한다.
도 3에 있어서, 브릿지(bridge) a~f는 무선 기지국을 나타내고, 각 브릿지간에서 무선 패킷을 서로 전송한다. 스테이션(Station) A~E는 무선 단말을 나타낸다. 무선 브릿지(기지국)는 이동식, 고정식을 불문한다. 각 무선 기지국은 1개 또는 복수의 무선 단말을 제어하에 갖는 것이 가능하며, 제어하의 무선 단말과 무선 브릿지간의 접속은 무선, 유선을 불문한다. 제1 실시 형태에서는 네트워크를 구성하는 무선 기지국 중, 2 이상의 무선 기지국을 루트국으로 하여, 복수의 전송 트리를 이용하여 패킷 통신을 수행한다. 도 3의 예에서는 모든 무선 기지국이 자국을 루트로 하는 비루프의 전송 트리를 작성하고 있지만, 모든 무선 기지국이 루트국이 될 필요 없이, 네트워크의 사이즈나 오버 헤드를 감안하여, 불필요한 전송 트 리를 삭제하는 것도 가능하다.
네크워크상의 각 무선 기지국(브릿지)은 루트국으로 되는 무선 기지국과 그 무선 기지국을 루트국으로 하는 전송 트리의 ID 및 트리상의 인접 브릿지를 대응시켜서 저장하는 트리 테이블을 가진다.
도 4는, 트리 테이블의 일례로서, 도 3의 브릿지 d가 보유하는 트리 테이블을 나타낸다. 네트워크상의 루트국마다 대응하는 전송 트리의 ID와, 그 트리상에서 인접하는 무선 기지국(이전국 및 다음국)의 어드레스를 기록한다.
네트워크상에서 복수의 전송 트리를 사용하는 경우, 각 무선 기지국에 있어서 패킷을 입력받았을 때에, 어느 전송 트리를 이용하여 패킷을 중계할지를 판별할 필요가 있다. 이것에는 예를 들면 다음 2가지 방법이 고려된다.
(1) 제 1 방법은, 각 무선 기지국에 네트워크상의 무선 기지국과, 각각의 제어하에 위치하는 무선 단말을 대응시킨 로케이션 테이블을 갖추는 방법이다. 각 무선 기지국(브릿지)은, 패킷에 기록되어 있는 송신원 단말의 어드레스 또는 수신처로 되는 단말의 어드레스에 기초하여, 로케이션 테이블을 참조하여 송신원의 무선 단말 또는 수신처의 무선 단말이 소속할 무선 기지국을 특정한다. 그리고, 트리 테이블로부터 특정한 무선 기지국을 루트로 할 트리를 특정하고, 이 트리에 따라서, 패킷을 다음의 무선 기지국으로 전송한다.
(2) 제 2 방법은, 송신원의 무선 단말 또는 송신원의 무선 단말로부터 최초에 패킷을 수신한 무선 기지국이 패킷에 어느 무선 기지국을 루트로 하는 전송 트리를 이용할지에 관한 정보를 기록하는 방법이다. 패킷에는 전송 트리 ID를 기록하 여도 무방하고, 그 전송 트리의 루트국으로 되는 무선 기지국의 어드레스를 기록하여도 좋다.
이러한 방법에 대한 상세한 설명은 후술한다. 제 1 또는 제 2 방법에 의해 각 무선 기지국에서 사용할 전송 트리가 판별되면, 트리 테이블에 따라서 다음의 중계처로 패킷을 전송할 수 있다. 네트워크상에서 복수의 전송 트리를 사용함으로써, 경로의 최적화가 보다 효율적으로 행해지고, 경로의 단축이 실현된다. 또한, 특정한 무선 기지국 주변으로의 부하의 집중이 회피되고, 네트워크 전체의 효율을 높일 수 있다.
도 5는, 도 3의 네트워크에서 송수신되는 패킷의 어드레스 부분의 포맷의 일례를 나타내는 도면이다. 도 5의 상단은, 무선 단말(Station)로부터 무선 기지국(Bridge)으로 송신되는 패킷, 중간단은, 무선 기지국(Bridge)간에 전송되는 패킷, 하단은 무선 기지국(Bridge)으로부터 무선 단말(Station)로 송신되는 패킷의 포맷예이다.
송신원 어드레스라는 것은, 패킷을 최초로 작성하여 송신한 무선 통신 설비의 어드레스를 나타내는 ID이다. 수신처 어드레스라는 것은, 패킷의 최종적인 목적지로 되는 무선 통신 설비의 어드레스를 나타내는 ID이다. 송신국 어드레스라는 것은, 트리상에서 패킷을 중계하기 위해서 그 패킷을 송신하는 무선 통신 설비의 어드레스 ID이다. 수신국 어드레스라는 것은, 트리상에서 패킷을 중계할 때에, 그 패킷을 수신하는 무선 통신 설비의 어드레스 ID이다.
"DS"는 무선 통신 설비를 나타내고, "To"는 수신측, "From"은 송신측을 나타 낸다. "To DS"의 값이 0일 때에는 무선 단말이 수신측이며, 1일 때에는 무선 기지국이 수신측인 것을 나타낸다. "From DS"의 값이 0일 때에는, 무선 단말이 발신측이며, 1인 때에는 무선 기지국이 발신측인 것을 나타낸다. "To DS"가 1이면서 "From DS"가 1일 때에는, 패킷은 무선 기지국간에서 전송되고 있는 것을 나타낸다. "To DS" 필드와 "From DS" 필드를 패킷에 삽입함으로써, 패킷이 무선 기지국간을 중계하고 있는 중인지 여부를 판별할 수 있다.
예를 들면, 도 3의 구성으로 무선 단말(Station) A로부터 무선 단말(Station) E로 패킷을 송신하는 경우, 무선 단말(Station) A로부터 송신되는 패킷은 도 4의 상단에 나타내는 바와 같이, 송신원의 어드레스로서 무선 단말 A의 어드레스, 수신처 어드레스로서 무선 단말 E의 어드레스, 수신국 어드레스로서 무선 단말 A가 현재 소속하는 브릿지 a의 어드레스를 어드레스 정보로서 포함한다.
이 패킷을 브릿지 a로부터 중계받은 브릿지 b는, 도 4의 중간단에 나타내는 바와 같이, 송신원 어드레스 및 수신처 어드레스에 덧붙여, 송신국 어드레스로서 자기 어드레스와, 수신국 어드레스로서 다음의 중계처의 브릿지 c의 어드레스가 삽입된 패킷을 전송한다.
도 6은, 종래의 기술로 작성한 도 2의 전송 트리와 동일한 네트워크 토폴로지에 본 발명을 적용시킨 예를 나타내는 도면이다. 무선 단말(Station) S로부터 무선 단말(Station) D로의 패킷을 전송하는 경우, 파선 화살표로 나타내는 바와 같이, 브릿지 b를 루트로 하는 전송 트리를 이용하여 패킷을 전송할 수 있기 때문에, 도 2와 같이 1국만을 루트국으로 하는 경우와 비교하여, 경로가 대폭 단축된다. 도 6의 예에서는 설명의 편의상 브릿지 a와 브릿지 b의 2개의 무선 기지국을 루트국으로 하여 전송 트리를 작성하고 있지만, 네트워크의 사이즈에 따라서, 3개 이상의 전송 트리를 사용하여 보다 고정밀하게 트리를 둘러쌀 수 있다.
이어서, 도 6의 네트워크를 예로 들어, 패킷 전송에 사용되는 전송 트리를 판별하는 2개의 예, 즉, (1) 무선 기지국마다 네트워크상의 무선 기지국 및 제어하의 무선 단말을 대응시킨 로케이션 테이블을 갖추게 하는 방법과, (2) 패킷에 전송 트리에 관한 정보를 기록하는 제2의 방법을 설명한다.
도 7은, 상기 제1 방법을 실현하기 위해서 각 무선 기지국에 설정되는 로케이션 테이블의 구성예를 나타내는 도면이다. 네트워크상의 각 무선 기지국은 현재 자국의 제어하에 존재하는 무선 단말의 정보를 교환하여, 로케이션 테이블을 작성한다. 도 7의 예에서는, 각 무선 기지국에 있어서, 브릿지 a의 어드레스 A와, 그 제어하에 존재하는 무선 단말 P가 대응지어지고, 브릿지 b의 어드레스 B와 그 제어하에 존재하는 무선 단말 S, O가 대응지어지고, 브릿지 c의 어드레스 C와 그 제어하에 존재하는 무선 단말 D가 대응지어져 있다. 도시는 생략하고 있지만, 기타 무선 기지국에 대해서도 그 제어하에 존재하는 무선 단말을 대응지어서 기록되고 있다. 이러한 로케이션 테이블을 구비함으로써, 모든 무선 기지국은 현재 어느 무선 기지국의 제어하에 어떤 무선 단말이 위치하는 지를 파악할 수 있다.
도 6의 네크워크에서 무선 단말 S로부터 무선 단말 D로 패킷을 송신하는 경우를 생각한다. 무선 단말 S는 자기의 어드레스를 송신원 어드레스, 무선 단말 D의 어드레스를 상대방 어드레스, 소속처의 브릿지 b의 어드레스 B를 수신국 어드레 스로 설정하여 패킷을 송신한다.
브릿지 b는 패킷을 수신하면, 자국을 루트로 한 전송 트리에 따라서 다음의 중계처로 패킷을 송신한다. 중계 도중의 임의의 브릿지는, 패킷의 어드레스 부분을 보아 이 패킷의 송신원이 무선 단말 S인 것을 인식한다. 그리고, 로케이션 테이블로부터 송신원의 무선 단말 S가 현재 소속되어 있는 것은 브릿지 b인 것을 파악한다. 따라서, 트리 테이블로부터 브릿지 b를 루트로 한 전송 트리를 유도하여, 이 전송 트리에 따라서 다음의 노드(중계처)로 패킷을 전송한다.
브릿지 b는 제어하의 무선 단말 S로부터 패킷을 입력 받으면, 전송 트리에 따라서 브릿지 x7, x8, x9로 패킷을 전송한다. 브릿지 x7은, 로케이션 테이블과, 패킷의 어드레스 정보로부터 브릿지 b를 루트국으로 하는 전송 트리를 유도하여, 다음의 중계처 x4, x6에 패킷을 전송한다. 마찬가지로, 브릿지 x8도 전송 트리를 판별하지만, 판별한 전송 트리상에 다음의 중계처가 없는 것을 인식하고 이 패킷을 파기한다. 브릿지 x9에서는 브릿지 x7과 동일한 처리가 행해진다. 이 처리를 트리에 따라서, 순차로 행함으로써 패킷은 브릿지 c에 도달하고, 최종적으로 무선 단말 D 에 도달한다.
송신측의 무선 기지국을 루트로 하는 전송 트리를 이용하면, 트리의 분기점에서 2이상의 브릿지에 패킷이 전송되게 된다. 수신처를 특정하지 않은 브로드 캐스트 송신의 경우는 이것으로도 무방하지만, 특정한 무선 단말을 수신처로 하는 유니캐스트의 경우, 최종 목적의 무선 단말과는 무관계한 브릿지에까지 패킷이 송신되게 되며, 낭비가 발생한다. 이와 같은 낭비를 줄이기 위해, 이하에 드는 구성의 적어도 하나를 채용하는 것이 바람직하다.
(a) 상대방의 어드레스가 특정되는 유니캐스트의 경우는, 수신처의 무선 단말이 소속하는 무선 기지국을 루트로 하는 전송 트리를 사용한다.
(b) 학습 테이블을 작성하고, 2회째 이후의 패킷 전송에 대해서는, 학습 테이블을 병용하여 패킷을 전송한다.
(a)의 상대방의 무선 기지국을 루트로 하는 전송 트리를 채용하는 구성은, 도6의 예에서 무선 단말(Station) S로부터 무선 단말(Station) P로 송신된 패킷을 전송하는 데에, 수신처의 무선 단말 P가 소속하는 브릿지 a의 전송 트리를 사용한다. 중계 도중의 각 무선 기지국은 입력받은 패킷의 수신처 어드레스와, 로케이션 테이블로부터 무선 단말 P가 소속하는 무선 기지국(브릿지 a)을 루트로 하는 전송 트리를 판별한다. 상대방의 무선 기지국을 루트로 하는 전송 트리를 이용함으로써, 각 무선 기지국은 트리를 거꾸로 거슬러 올라가, 단일한 중계처에만 패킷을 전송하면 좋다. 이 예에서는 브릿지 b는 브릿지 x7이 x8에 패킷을 중계하는 낭비를 줄여서, 브릿지 x9에만 패킷을 전송한다.
이와 같이, 수신처의 무선 단말이 소속하는 무선 기지국을 루트국으로 함으로써, 네트워크의 부하를 경감할 수 있다. 한편, 수신처를 특정하지 않는 브로드캐스트의 경우, 또는 수신처의 무선 단말의 소속처가 불명확한 경우는, 송신원의 무선 단말이 소속하는 무선 기지국을 루트로 하는 전송 트리를 사용함으로써, 패킷을 최종 송신처까지 도달할 수 있다.
또한, 네트워크의 단말에 위치하는 브릿지는 자국을 루트로 하는 전송 트리 를 갖지 않는 경우도 고려된다. 예를 들면 도 6의 브릿지 c가 그렇다. 이 경우, 각 무선 기지국은 우선 수신처 어드레스(Station D)를 우선적으로 참조하고, 수신처의 무선 단말이 소속하는 무선 기지국을 루트로 하는 전송 트리가 없는 경우에, 송신측의 무선 기지국의 전송 트리를 사용하는 구성으로 하여도 좋다.
이어서, 학습 테이블을 병용하는 구성(b)은, 각 무선 기지국에 있어서, 송신원 어드레스가 나타내는 무선 단말로부터 발신된 패킷이, 어느 무선 기지국으로 부터 전송되어 왔는지를 학습 테이블에 기록한다. 학습 테이블의 작성에 대해서는 공지의 방법을 채용할 수 있다.
도 8은, 학습 테이블의 일례를 나타내는 도면이다. 도 6의 네트워크에서 무선 단말 S로부터 무선 단말 D로 패킷을 송신하는 경우, 패킷은 우선 무선 단말 S로부터 브릿지 b로 보내지고(화살표 (1)), 브릿지 b를 루트로 하는 전송 트리에 따라서, 브릿지 x7을 경유하여 브릿지 x4로 전송된다(화살표 (2)). 브릿지 x4에서는 패킷의 송신원 어드레스로부터, 무선 단말 S로부터 발신된 패킷임을 알 수 있으며, 또한 송신국 어드레스로부터 이 패킷이 브릿지 x7로부터 송신되어 왔음을 알 수 있다. 따라서, 이 정보를 학습 테이블에 기록한다(부호(3)). 즉, 학습 테이블의 Station 란에 송신원의 무선 단말 S의 어드레스 또는 ID를 기입하고, Bridge 란에 1개 앞의 브릿지 x7의 어드레스 또는 ID를 기입한다. 패킷은 브릿지 x4로부터 브릿지 c를 경유하여 수신처의 무선 단말 D에 도달한다.
무선 단말 D는, 입력받은 패킷에 응답하여 무선 단말 S에 답신한다(화살표 (4)). 답신 패킷은 브릿지 c로부터 브릿지 x4로 보내진다(화살표(5)). 브릿지 x4 는 패킷의 어드레스 정보로부터 송신원이 무선 단말 D이며, 이 패킷이 브릿지 c로부터 전송되어 왔음을 식별하고, 이것을 학습 테이블에 기입한다(부호(6)).
패킷은 또한, 브릿지 x4로부터 브릿지 x7을 경유하여 브릿지 b로 보내진다(화살표(7)). 브릿지 b는 무선 단말 D로부터 발신된 패킷을 브릿지 x7로부터 입력받은 것을 학습 테이블에 기록하고(부호(8)), 이 패킷을 무선 단말 S로 전송한다.
설명은 생략하였지만, 상기의 예에서 브릿지 x7 및 브릿지 c에서도 패킷을 입력받을 때마다 학습 테이블에 기록한다. 또한, 학습전에 최초로 패킷을 전송하는 경우는, 분기 지점에서 각각의 분기처로 패킷이 전송되기 때문에, 분기처의 브릿지(x3, x8등)에서도 마찬가지로 학습 테이블에 기록한다.
브릿지 b가 다음으로 무선 단말 D에 송신된 패킷을 입력받은 경우, 학습 테이블의 기록으로부터 무선 단말 D가 브릿지 x7의 방향에 있음을 알 수 있다. 따라서, 이 패킷을 브릿지 x7에만 전송하고, 브릿지 x8이나 기타 분기처에는 전송하지 않는다. 마찬가지로, 브릿지 x4에서도 다음으로 무선 기지국 D에 송신된 패킷을 입력받은 경우, 브릿지 c에만 패킷을 전송하고, 다른 분기처로는 전송하지 않는다. 이에 의해, 송신측의 무선 기지국을 루트로 하는 전송 트리를 사용한 경우에도 불필요한 패킷을 삭감하는 것이 가능하다.
그런데, 제 1 방법에서 로케이션 테이블을 이용하는 경우, 각 무선 기지국에 새로운 무선 단말이 소속했을 때, 또는 무선 단말이 이동하여 별개의 무선 기지국에 소속했을 때에, 무선 기지국은 무선 단말이 자국에 소속했음을 통지하는 패킷을 전송 트리에 따라서 브로드캐스트로 송신한다. 통지 패킷을 수신한 각 무선 기지 국은 로케이션 테이블에 새로운 소속 관계를 등록한다. 이 때, 각 무선 기지국은 통지 패킷의 송신원의 무선 기지국과, 그 통지 패킷을 전송해온 1개 앞의 무선 기지국의 어드레스를 대응지어서 학습 테이블에 기록하는 구성으로 하여도 좋다.
임의의 무선 기지국으로 무선 단말이 소속하는 때마다, 로케이션 테이블의 갱신과 동시에, 학습 테이블에도 등록함으로써, 전송 트리상의 경로 선택이 보다 효율적으로 행해진다.
이어서, 도 9를 참조하여, 전송 트리를 판별하는 제2 방법을 설명한다. 제2 방법에서는, 전송되는 패킷에 어떤 무선 기지국을 루트로 하는 전송 트리를 사용할 지에 관한 정보를 포함시킨다.
도 9a는 송신측의 루트국의 전송 트리를 이용하는 경우의 패킷의 구성예, 도9b는 수신처측의 루트국의 전송 트리를 이용하는 경우의 패킷 구성예이다. 도 9a의 패킷 구성은, 제2 방법을 단독으로 채용하는 경우에 이용되고, 도 9b의 패킷 구성은, 제1 방법(로케이션 테이블)과 조합하여 사용하는 경우에 효과적이다.
도 6의 네트워크에 있어서, 브릿지 b의 제어하에 있는 무선 단말 S로부터, 브릿지 c의 제어하에 있는 무선 단말 D로 패킷을 송신하는 경우를 생각한다. 이 경우, 제1 방법과 달리, 네트워크상의 각 무선 기지국은 어느 단말이 어느 무선 기지국에 속해 있는지 알 수 없다. 따라서, 송신측에서 패킷내에 사용할 전송 트리의 ID 또는 루트국으로 될 무선 기지국의 어드레스 정보를 매립한다. 중계 도중의 각 무선 기지국(브릿지)은 패킷에 포함되는 정보에서 사용해야 할 전송 트리를 판별하고, 트리 테이블을 참조하여 다음의 중계처로 패킷을 전송한다.
도 9a의 예에서는, 무선 단말 S로부터 패킷을 최초로 수신한 브릿지 b가 자국을 루트로 할 전송 트리를 지정한다. 패킷의 추가 필드에 루트국 정보로서 자국의 어드레스를 기록하거나, 또는 트리 ID 정보로서 자국을 루트로 할 전송 트리 ID를 기록한다. 또한, 추가 필드에 기록하는 것은 무선 단말 S가 패킷을 송신할 때에 행하여도 무방하다. 이 경우, 추가 필드에 루트국 정보로서 자신이 소속하는 무선 기지국(브릿지 b)의 어드레스를 기록한다.
도중 경로의 브릿지 x7은, 패킷의 추가 필드에 기록된 루트국 정보(또는 전송 트리 정보)로부터 필드 b를 루트국으로 하는 전송 트리를 사용하는 것을 식별한다. 그리고 전송 트리상의 다음의 중계처인 브릿지 x4의 어드레스를 수신국 어드레스로 하여 어드레스 필드 1에 기록하고, 자국의 어드레스를 송신국 어드레스로서 어드레스 필드 2에 기록한다.
무선 기지국이 트리의 분기점에 있는 경우, 트리 테이블에 기초하여 패킷을 각 분기처로 전송한다. 따라서, 제2 방법에 있어서도 도 8에 도시한 학습 테이블을 병용한다. 패킷의 송신원 어드레스에서 특정되는 송신원의 무선 단말과, 송신국 어드레스에서 특정되는 1개 앞의 브릿지를 대응지어서, 학습 테이블에 저장한다. 상술한 바와 같이 무선 통신에서는 수신처의 무선 단말로부터 수신 확인 응답이나 답신 데이터를 입력받는 것이 일반적이기 때문에, 이어서 동일한 수신처로의 패킷이 왔을 때에, 분기점으로부터 멀티 캐스트하지 않고, 타겟의 무선 단말이 위치하는 방향으로만 패킷을 전송하면 된다.
도 9b의 예에서는, 패킷의 추가 필드에 수신처의 무선 단말이 소속하는 무선 기지국의 어드레스를 루트국 정보로서 기록한다. 이 경우, 각 무선 기지국이 로케이션 테이블을 가지는 것이 전제로 되어 있다. 무선 단말로부터 최초로 패킷을 수신한 무선 기지국은, 로케이션 테이블을 참조하여 수신처의 무선 단말이 소속하는 무선 기지국을 특정한다. 특정한 무선 기지국의 어드레스 또는 대응하는 전송 트리의 ID를 패킷의 추가 필드에 기록하고, 지정한 전송 트리를 거꾸로 거슬러 올라가는 경로에서, 패킷을 다음의 중계처로 전송한다. 중계 도중의 무선 기지국은 로케이션을 참조하지 않고, 패킷의 어드레스 정보에 기초하여, 트리 테이블을 참조하여 다음의 중계처로 패킷을 전송할 수 있다.
이어서, 도 10 및 도 11을 참조하여, 전송 트리의 작성 방법을 설명한다. 본 발명의 실시 형태는 무선 환경을 고려한 코스트 계산에 기초하여 전송 트리를 작성한다.
도 10a는 전송 트리 작성시에 이용되는 각 브릿지의 코스트 일람의 예를 나타내고, 도 10b는 IEEE802.1t에서 규정되어 있는 통신 속도와 링크 코스트의 프레임을 나타낸다. 종래, 유선 네트워크에서는 전송 트리를 작성할 때에, 홉수 또는 도 10b에 도시하는 바와 같은 고정 통신 속도만을 기초로 하는 링크 코스트로 전송 트리를 작성하고 있었다. 그러나, 무선 패킷망에서는 무선 채널의 상황에 따라서 변조 방식이 바뀌고, 패킷 에러의 발생도 많기 때문에, 실제 통신 속도는 일정한 값으로는 되지 않는다. 또한, 혼신(Interference)이 없는 유선 브릿지와는 달리, 무선에서는 반드시 홉수만큼 코스트를 결정하는 것은 불가능하다.
따라서, 전송 트리를 작성할 때에, 무선 인터페이스간의 무선 채널의 상황이 나 네트워크 트래픽의 혼잡 정도에 따라서 링크의 코스트를 변경함으로써, 상황에 적합한 전송 트리를 작성한다.
제1 실시 형태에 있어서의 일례로서, 근접한 브릿지로부터 수신하는 신호의 전력 레벨이나 에러율 등을 코스트 계산에 이용한다. 도 10a의 코스트 일람에 있어서, "Bridge"의 컬럼은, 주목하는 브릿지의 근접 위치에 있는 브릿지의 ID이다. "Signal"의 컬럼은, 근접 브릿지로부터의 수신 전력 레벨을 나타낸다. "Queue size"의 컬럼은 트리 작성시에 트리 작성 패킷에 넣어서 통지하는 송신큐의 사이즈, "Error Rate"의 칼럼은 패킷의 수신 실패율(에러율)을 나타낸다. 패킷의 수신 전력으로부터, 이 인터페이스간의 링크에서 사용하는 변조 방식을 판단하고, 그것으로부터 통신 속도를 구하여 링크의 코스트에 반영할 수 있다.
이들 파라미터를 이용하여, 주목할 브릿지와 근접 브릿지간의 코스트 계산을 할 때에는, 각 파라미터를 코스트 계산용으로 정규화하는 값(α,β,γ)을 이용하여 다음의 식으로 나타낼 수 잇다.
cost=α×(Signal)+β×(Queue size)+γ×(Error Rate)
도 11은, 전송 트리 작성의 일례를 나타내는 도면이다. 도 11에 있어서, 점선 부분이 물리적으로 통신 가능한 브릿지끼리의 링크를 나타낸다. 예를 들면, 브릿지 a가 루트로 되어 트리를 작성하는 경우, 브릿지 a는 트리 작성 패킷을 근접하는 기지국으로 브로드캐스트로 송신한다(화살표 (1)). 패킷 안에는 코스트를 기입하는 필드가 있고, 루트국으로부터 송신되는 패킷의 코스트는 제로(0)이다.
패킷을 수신한 브릿지 b는, 도 10a에 일례로서 나타내는 코스트 일람으로부 터 브릿지 a와 브릿지 b간의 코스트 "ab"를 산출하고, 이것을 트리 작성 패킷의 코스트 기입 필드에 기록하여 근접 브릿지(또는 노드)로 송신한다(화살표 (2)).
마찬가지로, 브릿지 a로부터의 패킷을 수신한 브릿지 c도, 브릿지 a와 브릿지 c간의 코스트 "ac"를 산출하고, 이것을 트리 작성 패킷의 코스트 기입 필드에 기록하여 근접 노드로 송신한다(화살표 (3)).
브릿지 b로부터 트리 작성 패킷을 수신한 브릿지 c는, 자기가 가진 루트국(이 경우는 브릿지 a)까지의 코스트 "ac"와, 수신한 패킷의 코스트 "ab+bc"를 비교하고, 코스가 높은 쪽의 경로를 잘라 버린다. 예를 들면, ac<ab+bc의 경우는 브릿지 a를 루트국으로 한 경우의 브릿지 b로부터 브릿지 c까지의 경로는 사용하지 않는 것으로 한다. 상기한 동작을 브릿지 d(화살표 (4)), 브릿지 d(화살표 (5)), 브릿지 f(화살표 (6))로 계속해서 행함으로써, 도 11의 실선으로 나타내는 루트가 없는 트리를 작성할 수 있다.
이와 같은 전송 트리의 작성은, 일정 시간마다 또는 전송 기능을 가지는 무선 이동 단말이 네트워크에 참가하여 무선 브릿지로서 기능하는 경우 등, 상황에 따라서 다이나믹하게 갱신, 작성된다. 갱신 또는 작성된 전송 트리에 관한 정보는, 네트워크상의 각 무선 기지국으로 공급되고, 각 무선 기지국은 트리 테이블을 갱신한다. 무선 채널의 상황을 통신 링크의 코스트에 반영시킴으로써, 네트워크 토폴로지, 통신 트래픽 등의 상황에 적응된 전송 트리를 구성하는 것이 가능해진다.
도 12는, 제1 실시 형태에 따른 무선 기지국의 개략 구성도이다. 도 12a는, 로케이션 테이블을 이용하는 경우의 구성예, 도 12b는 패킷에 포함되는 전송 트리 ID 정보를 이용하는 경우의 구성예이다. 어느 예나, 무선 기지국(10A, 10B)는 2 이상의 전송 트리에 관한 정보를 각각의 트리의 루트국과 관련지어서 저장하는 트리 테이블(12)과, 패킷의 송수신을 행하는 송수신부(11)와, 수신한 패킷에 기초하여 사용할 전송 트리를 판별하는 트리 판별부(13A, 13B)를 갖는다. 송수신부(11)는 트리 테이블(12)을 참조하여, 판별된 전송 트리상의 다음의 노드로 패킷을 전송한다.
도 12a의 예에서는, 트리 판별부(13A)는 패킷 해석부(15)와, 로케이션 테이블(16)을 갖고, 패킷의 송신원 어드레스 또는 수신처 어드레스와, 로케이션 테이블(16)로부터 루트국으로 되야 할 무선 기지국을 결정하고, 그 루트국에 대응하는 전송 트리를 판별한다. 이 경우, 송수신부(11)는 전송 트리를 순방향 또는 역방향으로 거슬러 올라감으로써 다음의 전송처를 특정하고, 패킷을 전송한다.
도 12b의 예에서는, 트리 판별부(13B)는 패킷 해석부(15)를 구비하고, 패킷에 포함되는 전송 트리 ID를 추출하여 이용해야할 전송 트리를 판별한다.
무선 기지국(10A, 10B)은 또한 코스트 계산부(20)를 갖는다. 채널 모니터부(22)는 채널 상황을 모니터하고, 채널 상황에 따라서 코스트 테이블(21)의 코스트값을 갱신한다. 송수신부(11)에서 트리 작성 패킷을 수신했을 경우에는, 코스트 테이블(21)을 참조하여 1개 앞의 홉로부터 자국까지의 코스트를 기록하고, 인접 노드로 트리 작성 패킷을 송신한다. 자국이 루트국으로 되는 경우에는, 송수신부(11)는 최초의 트리 작성 패킷을 보낸다.
또한, 도 12에서는 간략하게 도시하기 위해 단일 인터페이스 및 단일 송수신부(11)로서 도시되어 있지만, 무선 브릿지(무선 기지국)간에서 송수신하는 백본계와, 제어하의 단말(Station)과 송수신하는 액세스계 인터페이스를 개별적으로 구비하여도 좋다.
이상, 전면적으로 무선 접속되는 무선 네트워크를 예로 들어 제1 실시 형태를 설명하였지만, 무선 기지국(브릿지)과 단말 장치와의 접속을 유선으로 행하는 등, 일부에 유선을 포함하는 무선 네트워크 구성으로 하여도 무방하다. 또한, 전송 기능을 가지는 이동 단말을 적당히 무선 기지국(브릿지)으로서 편입시키는 것도 가능하다. 이동 단말이 무선 브릿지로서 네트워크에 참가했을 경우, 그 시점에서의 무선 채널의 상황을 반영한 전송 트리가 동적으로 작성되기 때문에, 2 이상의 전송 트리를 이용하여 경로의 최적화와 부하 집중 방지를 한층 효과적으로 실현할 수 있다.
또한, IEEE802.11규격의 무선 LAN을 예로 들어 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, WCDMA나 차세대 무선 통신 방식의 무선 네트워크에도 적용 가능하다. 또한, 각 무선 기지국에 인터페이스와 프로토콜 변환 기능을 갖춤으로써, 다른 통신 방식의 네트워크가 혼재하는 무선 패킷망에도 제1 실시 형태의 수법을 적용할 수 있다.
네트워크에서 이용하는 복수의 전송 트리의 일부 또는 전부를 하나로 집약하여, 트리가 보유하는 부하를 경감하는 것도 가능하다. 그 경우, 패킷의 추가 필드나 트리 테이블에 기록하는 정보로서 집약한 트리의 ID를 이용할 수 있다.
다음으로, 도 13을 참조하여 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 패킷 전송 시 스템을 설명한다. 제2 실시 형태에서는, 패킷 전송의 최적화를 도모하기 위해 경로제어로서 MANE(Mobile Ad Hoc Network)에서 검토되고 있는 OLSR(Optimized Link State Routing)(상술한 비특허참조문헌 1 참조)을 무선 기지국과 무선 단말로 이루어지는 네트워크에 적용하는 경우에 대해서 설명한다.
도 13은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 패킷 전송 시스템의 개요를 설명하기 위한 도면이다. 제2 실시 형태에서는, 무선 단말측에 새로운 기능을 추가하지 않고 또한 무선 루트국에서 연장된 전송 트리의 유무나 수를 문제 삼지 않고 기존의 에드 혹 네트워크의 프로토콜을 적용한다.
또한, 실시 형태로서 본 발명은 IEEE802.11규격의 무선 LAN에 적용한 경우를 예로 들어 설명한다.
도 13에 있어서, 어느 시간에 무선 기지국 B에 소속되어 있는 무선 단말 L이 무선 단말 P와 통신하기 위해 단말 P가 수신처인 패킷을 무선 기지국 B로 송신하는 경우를 생각한다(화살표 (1)).
무선 단말 L로부터 패킷을 수신한 무선 기지국 B는 자신이 가지고 있는 로케이션 테이블을 검색하고, 무선 단말 P의 엔트리가 있는지를 조사한다(단계 (2)). 로케이션 테이블은 예를 들면 도 7에 도시된 로케이션 테이블과 동일한 것이며, 네트워크상의 각 무선 기지국과 거기에 소속되는 무선 단말을 대응시켜 저장한다.
로케이션 테이블에 무선 단말 P의 엔트리가 존재하고, 또한 유효(예를 들면 유효기간내)한 경우에는, 무선 단말 P는 현재 무선 기지국 F에 소속한다고 판명한다.
무선 기지국 B의 로케이션 테이블 내에 무선 단말 P의 유효한 엔트리가 존재하지 않는 경우에는, 무선 기지국 B는 다른 무선기지국에 무선 단말 P가 소속하는 무선 기지국을 문의하는 메세지를 브로드 캐스트 송신한다(화살표 (3)).
각 무선 기지국은, 무선 단말 P의 소속처의 무선 기지국을 문의하는 메세지를 수신하고, 로케이션 테이블을 체크한다. 자국의 로케이션 테이블에 유효한 무선 단말 P의 기재를 포함하는 무선 기지국은, 무선 기지국 B로, 무선 단말 P와 무선 기지국 F의 대응을 기록한 응답 메세지를 브로드 캐스트 송신한다(화살표 (4)).
도중의 무선 기지국의 로케이션 테이블에도 무선 단말 P에 대한 기재가 없는 경우, 이 메세지를 더 중계함으로써, 네트워크 전체에 문의 메세지가 보급된다. 여기서, 각 무선 기지국이 동일한 메세지를 복수회 송신하여도 네트워크에 루프가 발생하지 않도록 문의 메세지와 응답 메세지 양 메세지내에, 예를 들면 시퀀스 번호를 기재한다. 각 노드(무선 기지국)는 송신한 메세지의 시퀀스 번호와 메세지의 송신원 어드레스를 기억하고, 동일한 송신원 그리고 동일한 시퀀스 번호의 메세지를 복수회 송신하지 않도록 한다.
적어도 무선 기지국 F는 무선 단말 P가 자국에 소속되어 있는 것을 알고 있다. 즉, 무선 기지국 F의 로케이션 테이블에는 무선 단말 P의 엔트리가 존재하므로, 문의 메세지에 대해 응답한다. 이와 같이, 무선 단말 L로부터의 패킷이 네트워크내에 존재하는 무선 단말로 송신된 것이라면, 반드시 문의 메세지에 대한 응답 메세지가 존재한다.
무선 단말 B는, 응답 메세지를 수신하면, 로케이션 테이블에 무선 단말 P의 엔트리를 무선 기지국 F와 대응시켜 추가하고, 테이블을 갱신한다. 이와 같이, 통신시에 무선 기지국 B의 로케이션 테이블에 수신처인 무선 단말 P의 엔트리가 없는 경우에도, 문의 메세지를 발생함으로써 무선 단말 P와 소속처인 무선 기지국 F와의 대응을 로케이션 테이블에 추가하는 것이 가능해진다.
로케이션 테이블이 갱신되면, 무선 기지국 B는 무선 단말 P에 패킷을 전송하기 위해서는, 무선 기지국 F로 패킷을 전송할 것으로 판단한다. 그리고, 네트워크상의 무선 기지국 A~F간에, 일반적인 OLSR 프로토콜을 사용한 자율적인 경로 제어에 의해 작성되는 경로 테이블에 따라 패킷을 다음 중계 노드인 무선 기지국 C로 송신한다.
패킷을 중계하는 각 무선 기지국은, 동일하게 로케이션 테이블로부터 해당 패킷의 수신처인 무선 단말 P가 무선 기지국 F에 소속되어 있다고 판정한다. 따라서 순서, 무선 기지국 F까지 중계ㆍ전송함으로써, 패킷은 무선 기지국 F에 도착한다.
중계 노드의 로케이션 테이블에 무선 단말 P의 엔트리가 없는 경우에는, 전술한 바와 같이 동일하게 문의 메세지를 브로드 캐스트 송신한다.
무선 단말 P로 송신된 패킷을 수신한 무선 기지국 F는, 무선 단말 P에 패킷을 송신함으로써, 무선 단말 L로부터 무선 단말 P로의 패킷 송신을 완료한다.
무선 기지국 B에 소속하는 무선 단말 L은 자신인 경로 제어 처리를 수행하지 않아도, 무선 기지국 F에 소속하는 무선 단말 P와 통신하는 것이 가능해진다.
문의 메세지를 송신하여, 응답 메세지를 수신할 때까지의 지연시간을 단축하 기 위해, 각 무선 기지국에 새롭게 무선 단말이 소속하는 경우에, 새로운 소속을 통지하기 위해, 응답 메세지를 네트워크내에 브로드 캐스트 송신하여도 좋다.
도 14a는 제2 실시 형태에서 사용되는 무선 기지국의 개략 블럭도이다. 무선 기지국(30)은 송수신부(31), 경로 제어 테이블(32), 경로 판별부(33), 패킷 해석부(35), 로케이션 테이블(36)을 포함한다. 임의로 코스트 테이블(21)과 채널 모니터부(22)를 포함하는 코스트 계산부(20)를 포함하여도 좋다.
송수신부(31)는 특정의 수신처로 수신된 패킷이나, 상술한 문의 메세지, 응답 메세지 등을 송수신한다. 패킷 해석부(35)는 수신한 패킷에 포함되는 송신원 어드레스 또는 수신처 어드레스를 체크한다. 로케이션 테이블(36)은 상술한 바와 같이, 예를 들면 도 7에 도시한 테이블이다.
경로 제어 테이블(32)은 예를 들면, 도 14b에 도시된 바와 같이, 수신처의 무선 단말이 소속하는 무선 기지국과, 그 무선 기지국으로 패킷을 송신하기 위한 다음 전송처 노드를 관련시켜 기록한다. 도 14b는 도 13의 네트워크에 있는 무선 기지국 B가 보유하는 경로 제어 테이블의 예이다. 수신처 측의 무선 기지국을 대신하여, 송신원의 무선 단말이 소속하는 무선 기지국과, 그 무선 기지국에서 패킷이 전송되어 오는 경우에, 다음으로 전송할 노드를 관련시켜 기록한 테이블로 하여도 좋다.
경로 판별부(33)는 패킷 해석부(35)에 의해 얻어진 송신원 어드레스 또는 수신처 어드레스로부터 로케이션 테이블(36)을 참조하여, 송신원 또는 수신처의 무선 단말이 현재 소속하는 무선 기지국을 특정한다. 그리고, 경로 제어 테이블(32)을 참조하여 다음 패킷의 전송처를 판별하고, 송수신부(31)를 통해 전송처(다음 노드)로 전송한다.
이와 같이, 제2 실시 형태에서는 기존의 무선 단말이나 처리 능력이 낮은 무선 단말, 베터리에 제한이 있는 무선 단말 등에 OLSR과 같은 자율적 경로 제어 프로토콜을 처리하는 기능을 추가, 탑재할 필요가 없다. 무선 기지국이 무선 단말을 대리하여 경로 제어함으로써, 동적으로 선택되는 최적의 경로를 사용하고, 자율적으로 네트워크간에 통신하는 것이 가능해진다. 또한, 네트워크를 구성하는 무선 기지국과, 그것에 소속하는 무선 단말의 대응관계를, 각 무선 기지국이 교환, 관리하므로, 특별한 소재 관리용의 노드를 설치할 필요가 없다. 결과적으로, 소재 관리 노드로의 부하 집중이 회피되며, 또한, 소재 관리용 노드가 고장이 나는 것에 의한 네트워크의 정지를 회피하는 것이 가능해진다.
상기에서, OLSR을 경로 제어 방식으로서 사용하였지만, 제2 실시 형태의 방법은 DSR(Dynamic Source Routing), AODV(Ad hoc On Demand Vector), TBRPF(Topology Broadcast Reverse Path Forwarding), OSPF(Open Shorter Path First) 등, 그 외의 경로 제어 프로토콜에도 적용가능하다.
또한, IEEE802.11 규격의 무선 LAN을 예를 들어 설명하였지만, 이것에 한정하지 않고, WCDMA이나 차세대 무선 통신 방식의 무선 네트워크에도 적용 가능하다. 또한, 각 무선 기지국에 인터페이스와 프로토콜 교환기능을 갖추게 함으로써, 다른 통신 방식의 네트워크가 혼재하는 무선 패킷망에도 제2 실시 형태의 방법을 적용할 수 있다.
무선 기지국(30)은, 상술한 기존의 경로 제어 프로토콜을 대신하여, 혹은 그것과 함께, 제1 실시 형태의 방법으로, 링크 코스트에 기초하는 전송 트리를 동적으로 생성하여 사용하는 것도 가능하다. 이 경우에, 경로 제어 테이블(32)을 대신하여 혹은 그것에 추가하여, 도 4에 도시된 트리 테이블을 포함하여도 좋다. 전송 트리를 병용한 경우의 트리 판별 방법은 제1 실시형태와 동일하다.
또한, 제2 실시 형태의 패킷 전송에 있어서, 상술한 각종 경로 제어 프로토콜에 의한 전송 경로를 나타내는 ID정보를 패킷에 포함하여도 좋다. 혹은, 패킷의 송신원 또는 수신처의 무선 단말이 소속하는 무선 기지국의 어드레스 정보를 패킷에 포함하여도 좋다. 이 경우, 예를 들면, 제어하의 무선 단말로부터 최초로 패킷을 입력받은 무선 기지국이 자국의 어드레스, 또는 수신처의 무선 단말이 소속하는 무선 기지국의 어드레스를 패킷에 기록한다. 이러한 구성에서는, 중계가 되는 각 무선 기지국은 자기가 가지고 있는 로케이션 테이블을 참조하지 않고, 경로 제어 테이블에서 다음 전송처를 특정하여 패킷을 중계할 수 있다.
이어서, 도 15~도 23을 참조하여, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 패킷 전송 경로 최적화 방법을 설명한다. 제3 실시 형태에서는 무선 네트워크에서 최적 경로를 결정하기 위해서, 링크 코스트 계산시에 전송 속도의 값에 더하여 패킷 길이(보다 구체적으로는 패킷의 페이로드 길이)를 가미한다.
도 15는, IEEE802.11a에 있어서의 무선 프레임 구성을 나타내는 도면이다. 많은 무선 시스템에 있어서, 패킷은, 고정 길이 헤더와 가변 길이 페이로드로 구성된다. 패킷 송신시의 네고시에이션(negotiation) 시간이나 헤더 부분의 송신 시간 은, 실제 데이터의 전송 시간에 대응하는 오버 헤드로 된다. 이 오버 헤드는, 전송 속도와 페이로드 길이에 따라서 변화하고, 패킷 전송시에는 오버 헤드가 적은 것이 바람직하다.
도 15의 예에서는, 1개의 프레임을 보낼때 마다, SIFS(Short Inter Frame Spacing)라 불리는 짧은 대기 시간 후, 확인 응답인 Ack프레임을 입력받고, 백 오프 타임을 선택하기 위한 CW(Contention Window)기간을 거쳐, 다음 프레임을 송신한다. 지금, 페이로드를 x바이트, 데이터 레이트를 kMbps로 하면, 프레임중의 헤더 전송 시간은 약 20㎲, 페이로드의 전송 시간은 8x/k[㎲], SIFS는 약 16㎲, Ack전송 시간은 (16+134/k)㎲정도, CW기간은 101.5㎲정도로 된다. 즉, 1프레임에 필요한 전송 시간은 대략
[(20+16+16+101.5)+(8x+134)/k)]㎲로 된다.
데이터의 전송 속도를 나타내는 k(메가비트)의 값은 무선 기지국(액세스 포인트)간의 전파 환경에 따라서 채용되는 변조 방식이나 부호화율에 따라 다르다. 예를 들면, 전파가 강한 경우는 비트 레이트가 높아지고, 전파가 약하면 비트 레이트가 낮아진다. 도 14의 예에서는 무선 환경에 의해 6Mbps와 27Mbps의 전송 속도가 설정된다. 설명의 편의상, 2개의 전송 속도만을 이용하지만, 3개 이상의 전송 속도가 설정될 수 있음은 물론이다.
패킷의 페이로드가 1000바이트인 경우(x=1000)는, 상기 계산식에 따르면 6M 모드에서 패킷의 전송에 필요한 시간은 약 1510㎲, 27M 모드에서는 약 454㎲로 된다.
패킷의 페이로드가 100바이트인 경우(x=100)는, 6M모드에서의 패킷 전송 시간은 약 310㎲, 27M 모드에서는 약 189㎲가 된다.
도 16과 같이, 무선 기지국(액세스 포인트)간의 무선 상황에 따라, 6Mbps의 데이터 레이트로 1홉 전송하는 경우와, 27Mbps의 데이터 레이트로 2홉 전송하는 경우를 생각한다.
페이로드가 1000바이트일 때, 6Mbps의 전송로에서 1홉 전송하면, 1프레임을 전송하는 데에 약 1510㎲×1hop=1510㎲ 걸린다. 이것을 데이터 레이트로 환산하면, 약 5.3Mbps가 된다.
동일한 1000바이트 페이로드를 27Mbps의 전송로에서 2홉 전송하면, 1프레임의 전송에 필요한 시간은, 약 454㎲×2hop=908㎲, 데이터 레이트로 환산하면, 약 8.6Mbps가 된다. 즉, 페이로드 길이가 큰 패킷(롱 패킷)은 홉수가 많아져도 송신 비트 레이트가 높은 경로를 선택하는 것이 유리해진다.
한편, 페이로드가 100바이트일 때, 6M 모드에서 1홉 전송하면, 1 프레임의 전송에 약 310㎲×1hop=310㎲ 걸리고, 데이터 레이트로 하면 약 2.6Mbps로 된다. 27M모드에서 2 홉 전송하면, 1 프레임의 전송에 약 189㎲×2hop=378㎲을 필요로 하고, 데이터 레이트는 약 1.9Mbps가 된다.
즉, 페이로드 길이가 작은 패킷(숏 패킷)은, 헤더 등의 전송에 필요로 하는 오버 헤드의 비율이 높아지기 때문에, 저비트 레이트라 하여도 홉수가 작은 경로가 유리해진다.
이와 같이 무선 네트워크에서 적응 변조, 부호화를 행하는 경우, 전송할 패 킷의 페이로드 길이에 따라서 최적 경로가 달라진다. 따라서, 제3 실시 형태에서는 무선 네트워크를 구성하는 무선 기지국에 패킷 길이 판단부와, 패킷 길이에 따른 최적 경로를 기재한 복수의 라우팅 테이블을 갖추어, 경로 선택의 기준으로서 전송 속도 외에 패킷 길이도 가미한다.
도 17은, 제3 실시 형태에 따른 무선 기지국의 개략 블럭도이다. 무선 기지국(50)은 패킷을 송수신하는 송수신부(51)와, 중계 패킷을 수신했을 때에 패킷 길이 또는 페이로드 길이를 판단하는 패킷 길이 판단부(56)와, 패킷 길이가 소정의 기준 이하인 경우의 경로를 수신처에 관련지어서 저장하는 숏 패킷 테이블(57)과, 패킷 길이가 소정의 기준보다도 큰 경우의 경로를 수신처에 관련지어서 저장하는 롱 패킷 테이블(58)을 갖는다. 송수신부(51)는 패킷 길이 판단부가 판단한 패킷 길이에 따라서, 숏 패킷 테이블(57) 또는 롱 패킷 테이블(58) 중 어느 하나를 참조하여 중계 패킷을 다음 노드로 전송한다.
도 17에서는, 복수의 라우팅 테이블의 예로서, 숏 패킷 테이블(57)과 롱 패킷 테이블(58)을 도시하고 있지만, 패킷 길이 구분에 따라서 2 이상의 테이블을 가져도 무방하다.
코스트 계산부(60)는 경로 검색 패킷이나 트리 작성 패킷 등의 링크 코스트 요구 패킷을 입력받은 경우에, 자국과 1개 앞의 노드와의 사이의 전송 속도에 따른 링크 코스트를 숏 패킷용과 롱 패킷용 2가지로 계산한다. 그리고, 계산한 2가지 링크 코스트를 경로 검색 패킷이나 트리 작성 패킷에 기록하여, 근접 노드로 송신한다. 무선 기지국(50)은 시스템의 최종적인 코스트 정보로부터 선택된 경로에 기 초하여, 숏 패킷 테이블(57)과 롱 패킷 테이블(58)을 적당히 갱신한다.
이와 같은 무선 기지국(50)은 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태와 마찬가지로 이동국, 고정국을 불문한다.
도 18은, 제3 실시 형태에 따른 무선 기지국의 동작을 나타내는 플로우 차트이다. 무선 기지국은 패킷을 수신하면(S1001), 패킷 해석부(55)에 있어서, 수신한 패킷이 자노드 수신인지 여부를 판단한다(S1002). 자노드로 보내진 패킷인 경우에는(S1002에서 YES) 전송의 필요가 없기 때문에, 이 무선 기지국에서 처리한다(S1004). 패킷의 수신처가 다른 노드인 경우에는(S1002에서 NO), 패킷 판단부(56)는 패킷 길이 또는 페이로드 길이가 소정의 기준값, 예를 들면 100바이트 이하인지 여부를 판단한다(S1003). 소정의 기준값 이하인 경우에는(S1003에서 YES), 무선 기지국은 숏 패킷 테이블(57)을 참조하여 수신처에 관련지어진 경로를 선택하고, 다음 노드 패킷을 전송한다(S1005). 패킷 길이 또는 페이로드 길이가 소정의 기준값을 넘는 경우에는(S1003에서 NO), 무선 기지국은 롱 패킷 테이블(58)을 참조하여, 수신처에 관련지어진 경로를 선택하고 다음 노드로 패킷을 전송한다(S1006).
도 19는, 제3 실시 형태의 패킷 전송 경로 최적화 방법이 적용되는 네트워크 구성예를 나타낸다. 네트워크는 무선 기지국 A~F를 포함하고, 점선으로 이어져 있는 2개의 노드간이 통신 가능하다. 무선 기지국 A~F는 무선 브릿지로서 패킷의 중계, 전송을 행하는 기능을 갖는다. 또한, 도시하지는 않았지만, 각 무선 기지국의 제어하에 중계 기능을 갖지 않는 단말 장치가 접속되어 있어도 좋다.
도 20a는, 도 19의 네트워크에 있어서, 무선 기지국 E를 수신처로 하는 숏 패킷의 전송 경로의 예를 나타내는 도면이다. 상술한 바와 같이, 숏 패킷에서의 전송은 헤더 등의 전송에 드는 오버 헤드의 비율이 높기 때문에, 송신 회수(홉 수)가 적은 경로가 유리하다. 무선 기지국 A로부터 E를 수신처로 하는 패킷을 전송하는 경우는, A→F→E의 경로에서 홉수를 적게 억제한다. 무선 기지국 B로부터 E를 수신처로 하는 패킷을 전송하는 경우도 B→C→E로 홉수를 적게 하여 전송한다. D로부터는 근접 노드로서의 E로 직접 전송한다.
도 20b는, 도 19의 네트워크에 있어서, 무선 기지국 E를 수신처로 하는 롱 패킷의 전송 경로의 예를 나타내는 도면이다. 롱 패킷의 경우, 데이터 송신 시간에 대한 오버 헤드의 비율이 작기 때문에, 홉수가 증가하여도 송신 비트 레이트가 높은 경로를 선택하는 것이 유리하다. 무선 기지국 A로부터 E로 패킷을 전송하는 경우는, 송신 비트 레이트가 높은 구간을 선택하여 토탈 송신 시간이 가장 작아지는 A→B→C→D→E라는 경로를 선택한다. 무선 기지국 F로부터 E로 전송하는 경우, 도 20(b)의 예에서는 F→E라는 경로가 선택되고 있다. 물론, 무선 상황에 따라서 예를 들면 F→D→E라는 경로가 전송 시간이 짧아지는(즉 비트 레이트가 높아지는) 경우에는 후자의 경로를 선택한다.
도 21a는, 무선 기지국 A가 갖는 라우팅 테이블의 일례로서, 숏 패킷 테이블을, 도 21b는 롱 패킷 테이블을 도시한 도이다. 각각 수신처 어드레스와 대응지어져, 수신처까지의 모든 중계 노드가 기재되어 있다.
도 22a는, 무선 기지국 A가 갖는 라우팅 테이블의 다른 예로서, 숏 패킷 테이블을, 도 22b는 롱 패킷 테이블을 나타내는 도이다. 각각 수신처 어드레스에 대 응지어져, 전송해야 할 다음 노드가 기재되어 있다.
도 23은, 도 21 및 도 22에 도시하는 라우팅 테이블을 작성하기 위한 링크 코스트 계산의 예를 나타내는 도면이다. 현재의 무선 상황에 따라서, 각 노드간의 링크에 6Mbps 또는 27Mbps의 전송 속도가 설정되어 있다.
무선 기지국 A로부터 E로 패킷을 전송하는 경우, 무선 기지국 A는 예를 들면 경로 검색 패킷을 근접하는 노드로 송신한다. 노드 F와 노드 B가 경로 검색 패킷을 입력받고, 각각 1개 앞의 노드 A로부터 자국까지의 코스트를 숏 패킷과 롱 패킷의 모든 경우에 대해서 계산하고, 계산 결과를 패킷에 기록한다. 노드 F에서는, AF간의 현재의 전송 속도에 기초하여, 숏 패킷에서는 310㎲, 롱 패킷에서는 1510㎲로 코스트 계산하고, 이 값을 경로 검색 패킷에 기록한다. 마찬가지로, 노드 B에서도 AB간의 전송 속도에 기초하여, 숏 패킷에서는 189㎲, 롱 패킷에서는 454㎲라 계산하여 이들 값을 경로 검색 패킷에 기록한다.
노드 F로부터의 경로 검색 패킷을 입력받은 노드 E는, FE간의 코스트를 숏 패킷과 롱 패킷 2가지로 계산하고, AF간의 코스트에 가산한다. 마찬가지로, 노드 B로부터의 경로 검색 패킷을 입력 받은 노드 C는, BC간의 코스트를 숏 패킷과 롱 패킷 2가지로 계산하고, AB간의 코스트에 가산한다. 이것을 순차적으로 반복하면, A에서 E로 패킷을 전송하는 데에, 예를 들면,
경로 1: A→F→E
경로 2: A→B→C→E
경로 3: A→B→C→D→E
라는 경로를 취할 수 있다. 경로 검색 패킷이 E에 도달한 시점에서, 상기 경로 각각에 대해서 숏 패킷일 때의 토탈 코스트와, 롱 패킷일 때의 토탈 코스트가 산출된다. 숏 패킷인 경우에는, 코스트 1이 620㎲로 가장 싸고, 전송 속도는 낮지만 홉수가 적은 경로 1이 최적 경로로서 선택된다. 롱 패킷의 경우는, 코스트 3이 1816㎲로 가장 싸고, 홉수는 많지만 전송 속도가 높은 경로 3이 최적 경로로서 선택된다.
숏 패킷과 롱 패킷 각각에 관해서 선택된 최적 경로는 모든 노드에 통지되고, 각 노드에서 숏 패킷 테이블 및 롱 패킷 테이블이 갱신된다. 이후, 무선 기지국 A가 테이블 패킷을 송신할 때에, 숏 패킷을 보내는 경우는 숏 패킷 테이블을 참조하여, 테이블에 다음 노드로서 기재된 노드 F로 전송한다. 롱 패킷을 송신하는 경우는 롱 패킷 테이블을 참조하여, 다음 노드로서 기재된 노드 B로 전송한다.
도 23은, 경로 검색 패킷에서 최적 경로를 위한 링크 코스트를 계산하는 예를 설명하였지만, 제1 실시 형태와 같이, 네트워크내에서 1 또는 2이상의 전송 트리를 이용하는 구성에, 제3 실시 형태의 최적 경로의 결정 방법을 적용하는 것도 가능하다. 이 경우는 루트국으로부터의 트리 작성 패킷에, 숏 패킷용 링크 코스트와 롱 패킷용 링크 코스트 모두를 기록하여, 근접 노드로 트리 작성 패킷을 전송하고, 최종적으로 선택된 비루프의 전송 트리를 각 노드에 통지하게 된다.
각 노드(무선 기지국)는 숏 패킷에 대한 전송 트리 테이블과, 롱 패킷에 대한 전송 트리 테이블을 갖게 된다.
제 3 실시 형태의 패킷 전송 경로의 최적화 수법을 IEEE802, 11a 규격을 예 로 들어 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 임의의 방식의 시스템에서도 동일한 수법으로 링크 코스트를 계산하고, 전송 속도 및 패킷 길이를 고려한 최적 패킷 전송 경로를 결정할 수 있다. 또한, 패킷 길이(페이로드 길이)를 3단계 이상으로 분류하여 링크 계산을 행하여도 좋다.
제3 실시 형태에 따르면, 위치, 시간에 의해 네트워크 토폴로지나 무선 상황이 변화하는 애드 혹 무선 네트워크에서, 송수신되는 패킷 길이에 따라서 최적 패킷 전송 경로가 선택된다.
이상 설명한 제1 실시 형태에서 제3 실시 형태의 방법은 독립적으로 이용할 수도, 서로 조합하여도 가능하다.
어느 실시 형태에서도, 자율적으로 구성되는 무선 네트워크내에 부하의 집중을 방지하고, 최적의 무선 경로에서 패킷을 전송할 수 있다. 또한, 기존의 무선 단말로 추가 기능의 탑재를 요청하지 않고, 자율적으로 무선 네트워크로의 감차를 가능하게 한다.

Claims (28)

  1. 복수의 무선 기지국과 1 이상의 무선 단말로 구성되는 패킷 전송 시스템으로서,
    상기 각 무선 기지국은 무선 단말과, 그 무선 단말이 현시점에서 소속하는 무선 기지국을 대응시킨 로케이션 테이블을 포함하며,
    무선 기지국간에 로케이션 테이블내의 정보를 교환하여, 자국의 로케이션 테이블을 갱신하는 것에 의해, 수신한 패킷을 수신처의 무선 단말로의 중계 노드가 되는 무선 기지국으로 전송하는 것을 특징으로 하는 패킷 전송 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 무선 기지국 각각은, 당해 무선 기지국에 새롭게 무선 단말이 소속하였을 때, 당해 새롭게 무선 단말의 소속을 통지하는 패킷을 브로드 캐스트 송신하고,
    상기 통지 패킷을 수신한 다른 무선 기지국은, 상기 로케이션 테이블을 갱신하는 것을 특징으로 하는 패킷 전송 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 무선 기지국 각각은, 네트워크상의 각 무선 기지국과 그 무선 기지국이 송신원 또는 수신처의 무선 단말의 소속처인 경우에, 상기 패킷의 다음 전송처가 될 무선 기지국과 대응시켜 저장하는 경로 제어 테이블을 더 포함하는 것을 특징으 로 하는 패킷 전송 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 각 무선 기지국은, 상기 패킷을 수신하였을 때, 상기 로케이션 테이블을 참조하여 수신한 패킷에 포함되는 송신원 어드레스 또는 수신처 어드레스에 기초하여, 송신원 또는 수신처의 무선 단말이 소속하는 무선 기지국을 특정하고, 상기 경로 제어 테이블을 참조하여 다음 노드로 상기 패킷을 전송하는 것을 특징으로 하는 패킷 전송 시스템.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 패킷은, 해당 패킷의 전송에 사용되는 전송 경로를 나타내는 ID 정보 또는 패킷의 송신원 또는 수신처의 무선 단말이 소속하는 무선 기지국의 어드레스 정보를 포함하고,
    상기 무선 기지국 각각은, 상기 패킷을 수신하였을 때에는 당해 패킷에 포함되는 상기 전송 경로의 ID정보 또는 해당 전송 패킷의 송신원 또는 수신처의 무선 단말이 소속하는 무선 기지국의 어드레스 정보로부터, 상기 경로 제어 테이블을 참조하여 상기 패킷의 전송처를 판별하는 것을 특징으로 하는 패킷 전송 시스템.
  6. 무선 패킷망을 이용한 패킷 통신 시스템을 구성하는 무선 기지국으로서,
    상기 패킷 통신 시스템에 포함되는 무선 기지국과, 각 무선 기지국에 소속하 는 무선 단말을 대응시킨 로케이션 테이블;
    상기 패킷 통신 시스템에서 이용되는 전송 경로에 관한 정보를 송신원 또는 수신처와 관련하는 무선 기지국과 대응시켜 저장하는 경로 제어 테이블;
    패킷을 수신하는 패킷 수신부;
    수신한 패킷을 기초하여, 당해 패킷의 전송에 사용되는 전송 경로를 판별하는 경로 판별 수단;
    상기 경로 제어 테이블을 참조하여 상기 판별한 전송 경로상의 다음 노드로 상기 패킷을 전송하는 패킷 전송부; 를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 경로 판별 수단은, 상기 수신한 패킷에 포함되는 송신원 또는 수신처의 어드레스가 나타내는 무선 단말을 식별하고, 상기 로케이션 테이블을 참조하여, 상기 송신원 또는 수신처 어드레스로 나타내는 무선 단말이 소속하는 무선 기지국을 결정하고, 상기 경로 제어 테이블을 참조하여, 상기 패킷의 다음 중계처가 되는 무선 기지국을 판별하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 패킷 송신부는, 새로운 무선 단말이 자국에 소속하였을 경우에, 해당 무선 단말의 소속을 통지하는 통지 패킷을, 브로드 캐스트로 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 수신부가 상기 패킷 통지 시스템내의 임의의 무선 기지국에 새롭게 무선 단말이 소속한 것을 알려주는 통지 패킷을 수신하였을 경우에, 상기 경로 판별 수단은 상기 로케이션 테이블을 갱신하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국.
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 패킷 송신부는, 자국에 소속하는 무선 단말로부터 패킷을 수신하였을 경우에, 상기 로케이션 테이블을 참조하여, 수신처의 무선 단말이 소속하는 무선 기지국의 어드레스를 상기 패킷에 기록하고,
    경로 제어 테이블에 따라 상기 패킷을 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국.
  11. 복수의 무선 기지국과 1 이상의 무선 단말로 구성되는 패킷 전송 시스템으로서,
    상기 복수의 무선 기지국 중 2 이상의 무선 기지국을 루트국으로 하는 전송 트리를 사용하며,
    상기 무선 기지국 각각이 각 루트국과, 당해 루트국에 대응하는 전송 트리의 식별정보를 관련시킨 트리 테이블을 포함하며,
    패킷을 수신할 때, 당해 패킷의 전송에 사용되는 전송 트리를 판별하고, 판 별한 전송 트리상에 다음 중계국이 되는 무선 기지국으로 상기 패킷을 전송하는 것을 특징으로 하는 패킷 전송 시스템.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 무선 기지국들 각각은 상기 1 이상의 무선 단말 장치와, 그 무선 단말이 소속하는 무선 기지국을 관련시킨 로케이션 테이블을 더 구비하며,
    상기 패킷을 수신할 때, 상기 로케이션 테이블을 참조하여, 수신한 패킷에 포함되는 송신원 어드레스 또는 수신처 어드레스에 기초하여, 송신원 또는 수신처의 무선 단말이 소속하는 무선 기지국을 특정하고, 당해 특정한 무선 기지국을 루트국으로 하는 전송 트리를 도출하여, 상기 패킷을 전송하는 것을 특징으로 하는 패킷 전송 시스템.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 무선 기지국 각각은, 당해 무선 기지국에 새로운 무선 단말이 소속할 때, 무선 단말의 소속을 통지하는 패킷을 상기 송신 트리에 따라 브로드 캐스트 송신하며,
    상기 통지 패킷을 수신한 다른 무선 기지국은, 상기 로케이션 테이블을 갱신하는 것을 특징으로 하는 패킷 전송 시스템.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 패킷은, 당해 패킷의 전송에 사용되는 전송 트리의 ID 정보 또는 사용되는 전송 트리의 루트국이 되는 무선 기지국의 어드레스 정보를 포함하며,
    상기 무선 기지국 각각은 상기 패킷을 수신할 때, 해당 패킷에 포함되는 상기 전송 트리의 ID 정보 또는 루트국이 되는 무선 기지국의 어드레스 정보를 기초로 패킷 전송에 사용되는 전송 트리를 판별하는 것을 특징으로 하는 패킷 전송 시스템.
  15. 제 11항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전송 트리는 무선 채널의 상황을 반영한 링크 코스트에 기초하여 작성되는 것을 특징으로 하는 패킷 전송 시스템.
  16. 무선 패킷망을 이용한 패킷 통신 시스템을 구성하는 무선 기지국으로서,
    상기 패킷 통신 시스템에서 이용되는 2 이상의 전송 트리에 관한 정보를, 당해 전송 트리의 루트국이 되는 무선 기지국과 관련지어 저장하는 트리 테이블;
    임의의 패킷을 수신하는 패킷 수신부;
    상기 수신한 패킷에 기초하여, 당해 패킷의 전송에 사용되는 전송 트리를 판별하는 트리 판별 수단;
    상기 트리 테이블을 참조하여, 상기 판별한 전송 트리 상의 다음 중계처로 상기 패킷을 전송하는 패킷 송신부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 패킷 통신 시스템에 포함되는 복수의 무선 기지국과, 각 무선 기지국에 소속하는 무선 단말과 대응시킨 로케이션 테이블을 더 구비하며,
    상기 트리 판별 수단은, 상기 수신한 패킷에 포함되는 송신원 또는 수신처의 어드레스가 나타내는 무선 단말을 식별하고, 상기 로케이션 테이블을 참조하여, 상기 송신원 또는 수신처 어드레스로 표시되는 무선 단말이 소속하는 무선 기지국을 결정하고, 상기 트리 테이블을 참조하여 결정된 무선 기지국을 루트국으로 하는 전송 트리를 식별하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 패킷 송신부는 새로운 무선 단말이 자국에 소속한 경우에, 당해 무선 단말의 소속을 통지하는 패킷을, 자국을 루트국으로 하는 전송 트리에 따라 브로드 캐스트로 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국.
  19. 제 16항에 있어서,
    상기 트리 판별수단은 상기 수신한 패킷에 포함되는 전송 트리의 ID 정보 또는 루트국 정보를 식별하는 것에 의해, 상기 패킷의 전송에 사용되는 전송 트리를 판별하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 패킷 송신부는, 자국에 소속하는 무선 단말로부터 패킷을 수신한 경우에, 자국을 루트로 하는 전송 트리의 ID정보를 상기 패킷에 기록하고, 자국을 루트로 전송 트리에 따라 상기 패킷을 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국.
  21. 제 16항 내지 제 20항 중 어느 한 항에 있어서,
    무선 채널 상황을 반영하는 링크 코스트를 기재한 코스트 일람을 더 구비하며,
    상기 패킷 송신부는, 자국을 루트국으로 하는 전송 트리를 작성할 시, 제1 트리 작성 패킷을 송신함과 동시에,
    상기 패킷 수신부에서 다른 무선 기지국으로부터 송신되어 오는 제2 트리 작성 패킷을 수신한 경우에, 상기 코스트 일람을 기초로, 상기 제2 트리 작성 패킷에 당해 무선 기지국에서의 링크 코스트를 기록하여 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국.
  22. 복수의 무선 기지국과 1 이상의 무선 단말로 구성되는 패킷 통신망에 있어서,
    상기 복수의 무선 기지국 중, 2 이상의 무선 기지국을 루트국으로 하는 전송 트리를 작성하고,
    상기 무선 기지국의 각각에, 각 루트국과, 당해 루트국에 대응하는 전송 트리의 식별정보를 부여하며,
    상기 무선 기지국 중 임의의 무선 기지국에서 패킷을 수신하였을 때, 당해 무선 기지국에서 상기 패킷의 전송에 사용되는 전송 트리를 판별하고, 판별한 전송 트리상에서 다음 중계국이 되는 무선 기지국으로 상기 패킷을 전송하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 패킷 전송 방법.
  23. 무선 네트워크를 구성하는 무선 기지국으로서,
    무선 패킷을 수신하는 송수신부;
    상기 수신한 패킷의 패킷 길이를 판별하는 패킷 길이 판별부; 및
    패킷 길이에 관한 복수의 다른 기준에 대응하여, 수신처 어드레스와 패킷의 전송 경로를 각각 관련지어 저장하는 복수의 라우팅 테이블; 을 포함하며,
    상기 송수신부는, 상기 패킷 길이 판별부의 판별결과에 따라 상기 복수의 라우팅 테이블 중 어느 하나를 참조하여 상기 수신한 패킷을 다음의 전송처로 전송하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국
  24. 제 23항에 있어서,
    상기 복수의 라우팅 테이블은,
    소정의 기준 값 이하의 패킷 길이를 가지는 숏 패킷(short packet)에 대하여 수신처 어드레스와 패킷의 전송 경로를 관련지어 저장하는 숏 패킷 라우팅 테이블; 및
    소정의 기준 값을 초과하는 패킷 길이를 가지는 롱 패킷(long packet)에 대 해서 수신처 어드레스와 패킷의 전송 경로를 관련지어 저장하는 롱 패킷 라우팅 테이블을 포함하고,
    상기 송수신부는, 상기 패킷 길이 판별수의 판별 결과에 따라서, 상기 숏 패킷 라우팅 테이블과 상기 롱 패킷 라우팅 테이블 중 어느 하나를 참조하여, 상기 수신한 패킷을 다음의 전송처로 전송하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국.
  25. 제 23항에 있어서,
    상기 복수의 다른 기준에 기초하는 패킷 길이 각각에 대해서, 링크의 전송 속도에 따라 링크 코스트를 계산하는 코스트 계산부를 더 제공하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국.
  26. 제 25항에 있어서,
    상기 코스트 계산부는, 코스트 계산 요구 패킷을 입력받을 때, 하나 앞에 있는 자신의 노드 간의 링크 코스트를 상기 복수의 다른 기준에 기초하는 패킷 길이의 각각에 관해 계산하여 계산 결과를 상기 코스트 계산 요구 패킷에 기록하고,
    상기 송수신부는, 복수의 다른 기준에 기초하는 패킷 길이 각각에 대해서 링크 코스트가 기록되어 있는 코스트 계산 요구 패킷을 근접 노드로 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국.
  27. 복수의 무선 기지국으로 구성되는 무선 네트워크에서 패킷 전송 경로를 최적 화하는 방법으로서,
    패킷 길이에 대한 복수의 다른 기준에 대응하여 송신처 어드레스와 전송 경로를 각각 대응시켜 기재하는 복수의 라우팅 테이블을 상기 각 무선 기지국에 설정하고,
    상기 복수의 무선 기지국 중 임의의 무선 기지국에서 자국처 이외의 패킷을 수신할 때, 당해 패킷의 패킷 길이를 판단하고,
    상기 판단 결과에 따라, 상기 복수의 라우팅 테이블 중 어느 하나를 참조하여 다음의 전송처를 특정하고, 상기 다음의 전송처로 상기 패킷을 전송하는 것을 특징으로 하는 패킷 전송 경로 최적화 방법.
  28. 제 27항에 있어서,
    상기 임의의 무선 기지국에서 특정의 무선 기지국 까지의 코스트 계산 요구 패킷을 수신할 때, 자국과 하나 앞에 있는 무선 기지국 간의 링크 코스트를 상기 복수의 기준에 기초하는 패킷 길이 각각에 대해서 링크의 전송 속도에 따라 계산하고,
    상기 계산 결과를 상기 코스트 계산 요구 패킷에 기록하여, 근접하는 무선 기지국으로 송신하고,
    상기 복수의 기준에 기초하는 패킷 길이 각각에 관해 상기 특정의 무선 기지국까지의 링크 코스트가 가장 낮은 경로를 선택하고,
    상기 선택된 경로에 기초하여 상기 각 무선 기지국의 복수의 라우팅 테이블 각각을 갱신하는 것을 특징으로 하는 패킷 전송 경로 최적화 방법.
    상기 무선 기지국들 중의 하나에서 코스트 추정 요구 패킷을 수신할 때, 상기 패킷 크기 기준의 각각에 대하여 전송 속도를 고려하여, 상기 무선 기지국들 중의 하나와 이전(previous) 노드간의 링크 코스트를 계산하는 단계;
    상기 계산 결과를 상기 코스트 추정 요구 패킷에 부가하고, 상기 코스트 추정 요구 패킷을 인접한 무선 기지국들로 전송하는 단계;
    상기 패킷 크기 기준의 각각에 대하여 가장 낮은 링크 코스트를 가지는 수신처로의 경로를 선택하는 단계; 및
    상기 무선 기지국들의 각각에서 상기 선택된 경로들에 기초하여 상기 전송 트리들의 각각을 경신하는 단계를 더 포함하는, 패킷 전송 경로 최적화 방법.
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