KR20060116693A

KR20060116693A - 무선 네트워크에서의 최적 경로 라우팅 방법

Info

Publication number: KR20060116693A
Application number: KR1020060034556A
Authority: KR
Inventors: 류용; 이명종
Original assignee: 삼성전자주식회사; 더 리서치 파운데이션 오브 더 시티 유니버시티 오브 뉴욕
Priority date: 2005-05-10
Filing date: 2006-04-17
Publication date: 2006-11-15
Also published as: KR100737854B1; EP1880512A1; US7899053B2; WO2006121282A1; CN101176309A; US20080205355A1; JP2008537853A; EP1880512A4

Abstract

본 발명은 최적 경로 라우팅 방법에 관한 것으로서, 무선 네트워크 환경에서 트리 메쉬 구조를 통해 출발지 노드로부터 목적지 노드로 데이터를 전송할 때 서버나 코디네이터(Coordinator)의 도움으로 최단 거리(Shortcut)로 데이터를 전송할 수 있는 최적 경로를 설정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 쇼컷 정보에 근거하여 설정된 최적 경로에 따라 데이터를 전송하게 됨으로써, 라우팅 경로가 짧아지게 되고, 그에 따라 통신 비용(Communication Cost)을 절감할 수 있게 된다. 또한, 라우팅 경로 상에 있는 임의의 노드에 에러가 발생하는 경우에 에러 노드를 대체한 다른 노드를 통해 데이터를 전달할 수 있으며, 그에 따라 유지 보수가 용이하게 된다.

토폴로지, 쇼컷 정보, 최적 경로, 코디네이터, 메쉬 구조, 지그비, PNA

Description

무선 네트워크에서의 최적 경로 라우팅 방법{Optimal path routing method in Wireless Network}

도 1은 종래 무선 네트워크의 트리 구조를 나타낸 도면,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 최적 경로 설정 방법을 설명하기 위한 무선 네트워크의 트리 메쉬 구조를 나타낸 도면,

도 3은 SCRQ 메시지와 SCNF 메시지 및 SCRP 메시지의 프레임 구조를 나타낸 도면,

도 4는 토폴로지 서버가 에러인 경우 데이터 전송 경로를 나타낸 도면,

도 5는 토폴로지 서버의 커버리지 영역 외에서의 데이터 전송 요청에 따른 전송 경로를 나타낸 도면, 그리고

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 최적 경로 설정 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

110 : 부모 노드 112~142 : 자식 노드

210 : 토폴로지 서버 222 : 소스 노드

228 : 목적지 노드 224, 226 : 최적 경로 상의 노드

본 발명은 무선 네트워크에서의 최적 경로 라우팅 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 무선 네트워크 환경에서 트리 메쉬 구조를 통해 출발지 노드로부터 목적지 노드로 데이터를 전송할 때 서버나 코디네이터(Coordinator)의 도움으로 최단 거리(Shortcut)로 데이터를 전송할 수 있는 최적 경로를 설정하는, 최적 경로 라우팅 방법에 관한 것이다.

최근, 근거리 통신에 이용되는 지그비(Zigbee) 네트워크나 개인 영역 네크워크(PAN) 등의 무선 네트워크는 그 영역 내의 모든 디바이스가 클러스터 트리 구조(Cluster tree structure)를 이룬다. 이러한 클러스터 트리 구조에 편입(join)하는 모든 디바이스는 트리 구조에 따른 어드레스를 할당받게 된다. 할당된 어드레스는 각 네트워크 환경에서의 라우팅 시에 사용된다.

도 1은 종래 무선 네트워크의 트리 구조를 나타낸 도면이다.

도 1에서, 종래 무선 네트워크는 부모 노드(Parent Node)(A:110)와 자식 노드(Child Node)(B~J:112~142)들로 이루어진다.

여기서, 자식 노드 B(112)는 부모 노드 A(110)의 자식 노드이면서, 다수의 자식 노드 E(120), F(122), G(124)의 부모 노드가 된다. 또한, 자식 노드 C(114)는 부모 노드 A(110)의 자식 노드이면서 H(130)의 부모 노드가 된다. 그리고, 자식 노드 D(116)는 부모 노드 A(110)의 자식 노드이면서 자식 노드 I(140), J(142)의 부모 노드가 된다. 도 1에서 각 노드는 디바이스(Device)로 구현할 수 있으며, 각 부모 노드는 자신에게 연결된 자식 노드에 대한 주소 정보를 테이블로 가지고 있다.

그런데, 도 1의 무선 네트워크에서, H(130) 노드에서 F(122) 노드로 데이터가 전송되는 경우, H(130) 노드는 소스 노드가 되고 F(122) 노드는 목적지 노드가 된다. H(130) 노드에서 송출된 데이터 패킷은 오직 트리 구조를 따라 F(122) 노드로 전송되므로, 데이터 패킷은 트리 구조를 따라 인접 노드로도 전달되기 위해서도 반드시 부모 노드를 통해 전송된다.

이에 따라, H(130) 노드에서 송출된 데이터 패킷은 트리 구조를 따라 C(114) 노드, A(110) 노드, B(112) 노드를 경유해 F(122) 노드로 전송된다. 따라서, 종래 무선 네트워크의 트리 구조에서, 소스 노드로부터 목적지 노드까지 트리 구조를 따라 데이터 패킷이 전송됨으로써, 라우팅 경로가 길어지게 되고 그에 따라 통신 비용(Communication Cost)이 상승하게 되는 문제점이 있다.

또한, 무선 네트워크의 트리 구조는 트리 메쉬 구조(Tree Mesh Structure)와 비교하여, 라우팅 경로 상에 있는 임의의 노드에 에러가 발생하는 경우에, 에러 노드로 인해 데이터 패킷을 전달할 수 없을 뿐만 아니라 유지 보수가 어렵다는 문제점이 있다.

상기 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 무선 네트워크 환경에서 트리 메쉬 구조를 통해 출발지 노드로부터 목적지 노드로 데이터를 전송할 때 서버나 코디네이터(Coordinator)의 도움으로 최단 거리(Shortcut)로 데이터를 전송할 수 있는 최적 경로를 설정하는, 무선 네트워크에서의 최적 경로 라우팅 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 최적 경로 설정 방법은, 소스 노드에서 목적지 노드로 데이터를 전송하는 최적 경로 설정 방법에 있어서, 상기 소스 노드에서 토폴로지 서버로 쇼컷 요청(SCRQ) 메시지를 전송하는 쇼컷요청 단계; 상기 토폴로지 서버가 상기 쇼컷 요청 메시지를 근거로 상기 소스 노드에서 상기 목적지 노드로의 데이터 전송을 위한 쇼컷 정보를 생성하는 쇼컷정보 생성단계; 및 상기 토폴로지 서버가 상기 쇼컷 정보를 포함한 쇼컷 확인(SCNF) 메시지를 상기 목적지 노드로 전송하는 쇼컷정보 전송단계;를 포함한다.

여기서, 상기 최적 경로 설정 방법은, 상기 목적지 노드가 상기 쇼컷 정보를 근거로 쇼컷 응답(SCRP) 메시지를 쇼컷 경로 상의 인접 노드로 전송하는 쇼컷요청 응답단계; 및 상기 쇼컷 경로 상의 인접 노드가 상기 쇼컷 응답 메시지를 상기 소스 노드로 전송하여, 상기 소스 노드와 상기 쇼컷 경로 상의 인접 노드 및 상기 목적지 노드 간에 최적 경로를 설정하는 최적경로 설정단계;를 추가로 포함한다.

또한, 상기 쇼컷 응답 메시지는, MAC 헤더와 네트워크 헤더 및 네트워크 페 이로드를 포함하며, 상기 MAC 헤더는 수신자 MAC 주소와 송신자 MAC 주소를 포함하고, 상기 네트워크 헤더는 소스 네트워크 주소와 목적지 네트워크 주소를 포함하며, 상기 네트워크 페이로드는 제1 릴레이 네트워크 주소, 제2 릴레이 네트워크 주소, 제3 릴레이 네트워크 주소 및 제n 릴레이 네트워크 주소를 포함한다.

또한, 상기 토폴로지 서버는, 자신에게 연결된 하위 노드들의 주소를 근거로 상기 소스 노드에서 상기 목적지 노드까지 최단 거리로 전송할 수 있는 최적 경로에 해당하는 상기 쇼컷 정보를 설정하며, 또한 상기 토폴로지 서버는 자신에게 연결된 하위 노드들의 네트워크 주소를 비롯한 MAC 주소를 포함하는 노드 정보를 정보 테이블에 저장한다.

또한, 상기 쇼컷 요청 메시지는, MAC 헤더와, 네트워크 헤더 및 네트워크 페이로드를 포함하며, 상기 MAC 헤더는 수신자 MAC 주소와 송신자 MAC 주소를 포함하고, 상기 네트워크 헤더는 PC 네트워크 주소, PC MAC 주소, 소스 네트워크 주소, 및 소스 MAC 주소를 포함하며, 상기 네트워크 페이로드는 목적지 네트워크 주소 및 목적지 MAC 주소를 포함한다.

또한, 상기 쇼컷 확인 메시지는, MAC 헤더와 네트워크 헤더 및 네트워크 페이로드를 포함하며, 상기 MAC 헤더는 수신자 MAC 주소와 송신자 MAC 주소를 포함하고, 상기 네트워크 헤더는 목적지 네트워크 주소와 목적지 MAC 주소, PC 네트워크 주소, PC MAC 주소를 포함하며, 상기 네트워크 페이로드는 소스 네트워크 주소와 소스 MAC 주소, 제1 릴레이 네트워크 주소, 제2 릴레이 네트워크 주소, 제3 릴레이 네트워크 주소 및 제n 릴레이 네트워크 주소를 포함한다.

또한, 상기 쇼컷 요청 메시지 및 상기 쇼컷 확인 메시지는 커맨드(Command) 형태의 메시지이다.

또한, 상기 소스 노드와 상기 목적지 노드가 상기 토폴로지 서버의 커버리지 영역(SCA) 이외에 위치한 경우, 상기 쇼컷정보 생성단계에서 상기 토폴로지 서버는 자신의 커버리지 영역에 있는 노드들을 최단 거리로 경유하는 경로에 대한 쇼컷 정보를 생성하게 된다.

또한, 상기 쇼컷요청 단계에서, 상기 토폴로지 서버가 에러인 경우, 상기 토폴로지 서버에 인접해 있는 인접 노드가 상기 토폴로지 서버를 대체하여 상기 쇼컷 요청 메시지를 수신하게 된다.

또한, 상기 인접 노드는 상기 쇼컷 요청 메시지를 근거로 상기 쇼컷 정보를 생성한 후, 상기 쇼컷 정보가 포함된 상기 쇼컷 확인 메시지를 자신의 인접 노드들을 경유해 상기 목적지 노드로 전송해 주게 된다.

그리고, 상기 토폴로지 서버를 대체하는 상기 인접 노드의 다른 인접 노드는 상기 인접 노드에 대한 백업 서버로 동작할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 최적 경로 설정 방법을 설명하기 위한 무선 네트워크의 트리 메쉬 구조를 나타낸 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 무선 네트워크는 소스 노드(S:222), 토폴로지 서버(R:210), 목적지 노드(D:228), 코디네이터(e,c,f,h,A,B: 212, 214, 216, 220, 224, 226) 및 인접 노드(218, 230~252)를 포함한다. 여기서, 소스 노드(222)와 목적지 노드(228) 및 코디네이터(212, 214, 216, 220, 224, 226)는 데이터를 송신 또는 수신하는 디바이스(Device)일 수 있다.

도 2에서, 소스 노드(222)는 데이터를 전송하고자 하는 노드이고, 목적지 노드(228)는 소스 노드(222)가 전송한 데이터를 수신해야 할 노드이다.

토폴로지 서버(210)는 트리 메쉬 구조를 이루는 무선 네트워크에서 모든 노드들의 최상위 노드로서, 자신에게 연결된 하위 노드들의 네트워크 주소를 비롯한 MAC 주소를 포함하는 노드 정보를 정보 테이블에 저장하고 있다.

또한, 토폴로지 서버(210)는 하위 노드들 중에 임의의 소스 노드가 데이터 전송을 요청하면, 정보 테이블을 검색하여 데이터가 전달되어야 할 목적지 노드를 확인한다. 토폴로지 서버(210)는 정보 테이블을 통해 목적지 노드를 확인하면, 소스 노드에서 목적지 노드까지 최단 거리로 데이터를 전송할 수 있는 최적 경로에 해당하는 쇼컷(Shortcut) 정보를 설정한다. 그리고, 토폴로지 서버(210)는 최적 경로 설정 정보를 최적 경로 상에 있는 노드에게로 전달한다.

이에 따라, 최적 경로 상의 노드들은 최적 경로 설정 정보를 통해 최적 경로를 형성하게 된다. 따라서, 소스 노드에서 전송된 데이터는 최적 경로를 통해 목적지 노드까지 토폴로지 서버(210)를 경유하지 않고 전송된다. 여기서, 둘 또는 그 이상의 토폴로지 서버(210)는 서로의 백업(Backup) 노드로 동작할 수 있다.

도 2에서, 토폴로지 서버(210)의 자식 노드인 e 노드(212)는 자식 노드로서의 f 노드(216)와 g 노드(218)가 연결되어 있으므로 부모 노드가 된다. 또한, h 노드(220)도 토폴로지 서버(210)의 자식 노드인 c 노드(214)의 자식 노드이나, 자식 노드로서의 B 노드(226)와 D 노드(228)가 연결되어 있으므로 부모 노드가 된다.

도 2의 무선 네트워크에서, 코디네이터(212, 214, 216, 220, 224, 226) 또는 자원이 충분한 노드 중 하나는 토폴로지 서버(210)와 같이 서비스할 수 있다. 또한, 토폴로지 서버(210)를 제외한 다른 모든 노드들은 트리 라우팅(Tree Routing)을 이용하여 토폴로지 서버(210)에 도달할 수 있다.

각 코디네이터들(212, 214, 216, 220, 224, 226)은 예컨대, 이웃 노드들의 비콘(Beacon) 메시지 스캔 또는 데이터 전송 실패 등 중요 링크 변경을 토폴로지 서버(210)로 보고하게 된다. 또한, 코디네이터들(212, 214, 216, 220, 224, 226)은 네트워크에 편입하게 될 때 토폴로지 서버(210)의 주소를 알고 있으며, 자신의 자식 노드들의 주소 정보도 알고 있다.

이어, 도 6에 도시된 동작 흐름도를 참조하여 최적 경로 설정 방법을 설명한다.

먼저, 소스 노드(222)는 데이터를 목적지 노드(228)로 전송하기 위해, 쇼컷 요청(SCRQ:Shortcut Request) 메시지를 트리 경로(Tree Route)를 따라 자신의 상위 노드인 f 노드(216)와 e 노드(212)를 경유해 토폴로지 서버(210)로 전송한다(S602).

이때, SCRQ 메시지는 커맨드(Command) 형태의 메시지로서, 소스 노드(222)의 주소와 목적지 노드(228)의 주소를 포함하는 MAC 주소 및 네트워크 주소에 대한 정보를 포함하고 있다.

즉, 소스 노드(222)에서 토폴로지 서버(210)로 전송되는 SCRQ 커맨드의 프레임 구조는 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 MAC 헤더(Header)와, 네트워크 헤더(Network Header) 및 네트워크 페이로드(Network Payload)를 포함한다. 여기서, MAC 헤더는 수신자 MAC 주소(Receiver MAC address)와 송신자 MAC 주소(Sender MAC address)를 포함한다. 또한, 네트워크 헤더는 PC 네트워크 주소, PC MAC 주소, 소스 네트워크 주소, 및 소스 MAC 주소를 포함한다. 그리고, 네트워크 페이로드는 목적지 네트워크 주소 및 목적지 MAC 주소를 포함한다.

한편, 토폴로지 서버(210)는 소스 노드(222)가 송신한 SCRQ 메시지를 수신하고, SCRQ 메시지 내의 주소 정보를 근거로 쇼컷 정보를 확인한다(S604).

즉, 토폴로지 서버(210)는 정보 테이블을 검색하여 각 노드들의 주소 정보를 근거로, 소스 노드(222)에서 목적지 노드(228)까지 최단 거리로 데이터를 전송할 수 있는 쇼컷 경로를 설정하기 위해 어떤 노드를 이용해야 할 지를 확인하게 된다.

이에 따라, 도 2에 도시된 바와 같이 토폴로지 서버(210)는 소스 노드(222)에서 목적지 노드(228)까지 최단 거리로 데이터를 전송할 수 있는 쇼컷 경로에 A 노드(224)와 B 노드(226)를 이용해야 함을 확인하게 된다.

따라서, 토폴로지 서버(210)는 쇼컷 경로 상에 있는 A 노드(224)와 B 노드(226)에 대한 주소 정보를 포함하는 쇼컷 정보를 생성하고, 쇼컷 정보가 포함된 쇼컷 확인(SCNF:Shortcut Notification) 메시지를 목적지 노드(228)로 전송한다(S606). 물론, 토폴로지 서버(210)는 쇼컷 정보가 포함된 SCNF 메시지를 소스 노드(222)로도 전송할 수 있다.

이때, 토폴로지 서버(210)에서 소스 노드(222) 또는 목적지 노드(228)로 전송되는 SCNF 메시지의 프레임 구조는 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 MAC 헤더와 네트워크 헤더 및 네트워크 페이로드를 포함한다. 여기서, MAC 헤더는 수신자 MAC 주소와 송신자 MAC 주소를 포함한다. 또한, 네트워크 헤더는 목적지 네트워크 주소와 목적지 MAC 주소, PC 네트워크 주소, PC MAC 주소를 포함한다. 그리고, 네트워크 페이로드는 소스 네트워크 주소와 소스 MAC 주소, 제1 릴레이 네트워크 주소, 제2 릴레이 네트워크 주소, 제3 릴레이 네트워크 주소 및 제n 릴레이 네트워크 주소를 포함한다.

한편, 목적지 노드(228)는 토폴로지 서버(210)가 전송한 SCNF 메시지를 수신하여 쇼컷 정보를 확인한다. 목적지 노드(228)는 쇼컷 정보를 근거로 쇼컷 응답(Shortcut Reply) 메시지를 생성한다. 그리고, 목적지 노드(228)는 쇼컷 정보를 근거로 쇼컷 경로 상에 있는 인접노드인 B 노드(226)로 SCRP 메시지를 전송한다(S608).

이때, 목적지 노드(228)에서 인접 노드 B 노드(226)로 전송되는 SCRP 메시지의 프레임 구조는 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이 MAC 헤더와 네트워크 헤더 및 네트워크 페이로드를 포함한다. 여기서, MAC 헤더는 수신자 MAC 주소와 송신자 MAC 주소를 포함한다. 또한, 네트워크 헤더는 소스 네트워크 주소와 목적지 네트워크 주소를 포함한다. 그리고, 네트워크 페이로드는 제1 릴레이 네트워크 주소, 제2 릴레이 네트워크 주소, 제3 릴레이 네트워크 주소 및 제n 릴레이 네트워크 주소를 포함한다.

목적지 노드(228)의 인접 노드인 B 노드(226)는 SCRP 메시지를 수신하고, SCRP 메시지에 포함되어 있는 쇼컷 정보를 통해 쇼컷 경로 상에 있는 인접 노드인 A 노드(224)를 확인한다. 그리고, B 노드(226)는 쇼컷 경로 상에 있는 인접 노드인 A 노드(224)로 쇼컷 정보가 포함된 SCRP 메시지를 전송한다.

B 노드(226)의 인접 노드인 A 노드(224)는 B 노드(226)로부터 SCRP 메시지를 수신하고, SCRP 메시지 내의 쇼컷 정보를 근거로 SCRP 메시지를 소스 노드(222)로 전송한다.

이에 따라, 소스 노드(222)는 쇼컷 경로 상의 인접 노드로부터 SCRP 메시지를 수신하게 된다(S610).

따라서, 소스 노드(222)와 목적지 노드(228) 사이에 A 노드(224)와 B 노드(226)를 경유한 최적 경로가 설정된다(S612).

한편, 도 4에 도시된 바와 같이 소스 노드(422)에서 토폴로지 서버(410)를 통해 목적지 노드(428)로 데이터를 전송할 때, 토폴로지 서버(410)에 에러가 발생하여 데이터를 전송할 수 없는 경우가 발생할 수 있다.

도 4에서, 소스 노드(422)는 데이터를 상위 노드인 e 노드(416)로 전송하고, e 노드(416)는 데이터를 상위 노드인 A 노드(412)로 전송한다.

토폴로지 서버(410)의 자식 노드인 A 노드(412)는 토폴로지 서버(410)가 에러인 상태를 인지하고 있으므로, 토폴로지 서버(410)의 자식 노드로서 자신과 동위 레벨인 B 노드(418)로 데이터를 전송한다.

토폴로지 서버(410)의 자식 노드인 B 노드(418)는 A 노드(412)로부터 수신한 데이터를 토폴로지 서버(410)의 자식 노드로서 인접 노드인 C 노드(414)로 전송한다.

토폴로지 서버(410)의 자식 노드인 C 노드(414)는 B 노드(418)로부터 수신한 데이터를 통해 목적지 노드가 자신의 자식 노드임을 확인한다. 이어, C 노드(414)는 데이터를 자식 노드인 f 노드(420)로 전송한다.

f 노드(420)는 C 노드(414)로부터 수신한 데이터를 통해 목적지 노드가 자신의 자식 노드임을 확인하고, 데이터를 자식 노드인 목적지 노드(428)로 전송한다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 메쉬 구조의 네트워크에서는 데이터 전송 경로 상에 토폴로지 서버(410)가 에러 상태이더라도 토폴로지 서버(410)를 대체하는 노드를 통해 데이터를 전송할 수 있다. 여기서, 토폴로지 서버(410)를 대체하는 인접 노드는 쇼컷 요청 메시지를 근거로 쇼컷 정보를 생성한 후, 쇼컷 정보가 포함된 쇼컷 확인 메시지를 자신의 인접 노드를 경유해 목적지 노드(428)로 전송해 준다.

이때, 에러 상태의 토폴로지 서버(410)를 대체하는 B 노드(418)의 인접 노드로서의 다른 토폴로지 서버인 U 노드(432)는 B 노드(418)에 대한 백업 서버(Backup Server)로서 동작할 수 있다.

도 5는 토폴로지 서버의 커버리지 영역 외에서의 데이터 전송 요청에 따른 전송 경로를 나타낸 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 데이터를 전송하고자 하는 소스 노드(530)와, 소스 노드(530)로부터 전송된 데이터를 수신해야 할 목적지 노드(532)가 토폴로지 서버(510)의 커버리지 영역(SCA:Server Coverage Area) 이외에 위치할 수 있다.

이때, 소스 노드(530)에서 쇼컷 요청 메시지를 E 노드(520)와 A 노드(512)를 경유해 토폴로지 서버(510)로 전송하면, 토폴로지 서버(510)는 쇼컷 요청 메시지를 근거로 자신의 커버리지 영역을 경유하는 쇼컷 정보를 확인한다.

토폴로지 서버(510)는 정보 테이블을 검색하여 소스 노드(530)에서 목적지 노드(532)까지 최단 거리로 데이터를 전송할 수 있는 최적 경로에 대해, 자신의 커버리지 영역에 있는 노드들을 최단 거리로 경유하는 경로에 대한 쇼컷 정보를 생성한다. 즉, A 노드(512)와 i 노드(514), j 노드(516) 및 B 노드(518)로 이루어지는 제1 쇼컷 정보, 또는 E 노드(520), k 노드(522), m 노드(524), n 노드(526) 및 F 노드(528)로 이루어지는 제2 쇼컷 정보를 생성한다.

따라서, 토폴로지 서버(510)는 제1 쇼컷 정보 또는 제2 쇼컷 정보를 포함하는 쇼컷 확인 메시지를 목적지 노드(532)로 전송하게 된다.

이어, 목적지 노드(532)는 제1 쇼컷 정보 또는 제2 쇼컷 정보가 포함된 쇼컷 응답 메시지를 쇼컷 경로 상에 있는 인접 노드를 경유해 소스 노드(530)로 전송한다.

따라서, 소스 노드(530)와 제1 쇼컷 정보에 해당하는 인접 노드 및 목적지 노드(532) 간에 최적 경로가 설정되거나, 또는 소스 노드(530)와 제2 쇼컷 정보에 해당하는 인접 노드 및 목적지 노드(532) 간에 최적 경로가 설정된다.

전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 무선 네트워크 환경에서 트리 메쉬 구조를 통해 출발지 노드로부터 목적지 노드로 데이터를 전송할 때 서버나 코디네이터의 도움으로 최단 거리(Shortcut)로 데이터를 전송할 수 있는 최적 경로를 설정하는, 무선 네트워크에서의 최적 경로 라우팅 방법을 실현할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 쇼컷 정보에 근거하여 설정된 최적 경로에 따라 데이터를 전송하게 됨으로써, 라우팅 경로가 짧아지게 되고, 그에 따라 통신 비용(Communication Cost)을 절감할 수 있게 된다.

또한, 라우팅 경로 상에 있는 임의의 노드에 에러가 발생하는 경우에 에러 노드를 대체한 다른 노드를 통해 데이터를 전달할 수 있으며, 그에 따라 유지 보수가 용이하게 된다.

Claims

소스 노드에서 목적지 노드로 데이터를 전송하는 최적 경로 설정 방법에 있어서,

상기 소스 노드에서 토폴로지 서버로 쇼컷 요청(SCRQ) 메시지를 전송하는 쇼컷요청 단계;

상기 토폴로지 서버가 상기 쇼컷 요청 메시지를 근거로 상기 소스 노드에서 상기 목적지 노드로의 데이터 전송을 위한 쇼컷 정보를 생성하는 쇼컷정보 생성단계; 및

상기 토폴로지 서버가 상기 쇼컷 정보를 포함한 쇼컷 확인(SCNF) 메시지를 상기 목적지 노드로 전송하는 쇼컷정보 전송단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 최적 경로 설정 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 목적지 노드가 상기 쇼컷 정보를 근거로 쇼컷 응답(SCRP) 메시지를 쇼컷 경로 상의 인접 노드로 전송하는 쇼컷요청 응답단계; 및

상기 쇼컷 경로 상의 인접 노드가 상기 쇼컷 응답 메시지를 상기 소스 노드로 전송하여, 상기 소스 노드와 상기 쇼컷 경로 상의 인접 노드 및 상기 목적지 노드 간에 최적 경로를 설정하는 최적경로 설정단계;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 최적 경로 설정 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 쇼컷 응답 메시지는, MAC 헤더와 네트워크 헤더 및 네트워크 페이로드를 포함하는 것을 특징으로 하는 최적 경로 설정 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 MAC 헤더는 수신자 MAC 주소와 송신자 MAC 주소를 포함하고, 상기 네트워크 헤더는 소스 네트워크 주소와 목적지 네트워크 주소를 포함하며, 상기 네트워크 페이로드는 제1 릴레이 네트워크 주소, 제2 릴레이 네트워크 주소, 제3 릴레이 네트워크 주소 및 제n 릴레이 네트워크 주소를 포함하는 것을 특징으로 하는 최적 경로 설정 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 토폴로지 서버는, 자신에게 연결된 하위 노드들의 주소를 근거로 상기 소스 노드에서 상기 목적지 노드까지 최단 거리로 전송할 수 있는 최적 경로에 해당하는 상기 쇼컷 정보를 설정하는 것을 특징으로 하는 최적 경로 설정 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 토폴로지 서버는, 자신에게 연결된 하위 노드들의 네트워크 주소를 비롯한 MAC(Media Access Control) 주소를 포함하는 노드 정보를 정보 테이블에 저장 하고 있는 것을 특징으로 하는 최적 경로 설정 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 쇼컷 요청 메시지는, MAC 헤더(Header)와, 네트워크 헤더(Network Header) 및 네트워크 페이로드(Network Payload)를 포함하는 것을 특징으로 하는 최적 경로 설정 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 MAC 헤더는 수신자 MAC 주소(Receiver MAC address)와 송신자 MAC 주소(Sender MAC address)를 포함하고, 상기 네트워크 헤더는 PC 네트워크 주소, PC MAC 주소, 소스 네트워크 주소, 및 소스 MAC 주소를 포함하며, 상기 네트워크 페이로드는 목적지 네트워크 주소 및 목적지 MAC 주소를 포함하는 것을 특징으로 하는 최적 경로 설정 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 쇼컷 확인 메시지는, MAC 헤더와 네트워크 헤더 및 네트워크 페이로드를 포함하는 것을 특징으로 하는 최적 경로 설정 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 MAC 헤더는 수신자 MAC 주소와 송신자 MAC 주소를 포함하고, 상기 네트 워크 헤더는 목적지 네트워크 주소와 목적지 MAC 주소, PC 네트워크 주소, PC MAC 주소를 포함하며, 상기 네트워크 페이로드는 소스 네트워크 주소와 소스 MAC 주소, 제1 릴레이 네트워크 주소, 제2 릴레이 네트워크 주소, 제3 릴레이 네트워크 주소 및 제n 릴레이 네트워크 주소를 포함하는 것을 특징으로 하는 최적 경로 설정 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 쇼컷 요청 메시지 및 상기 쇼컷 확인 메시지는 커맨드(Command) 형태의 메시지인 것을 특징으로 하는 최적 경로 설정 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 소스 노드와 상기 목적지 노드가 상기 토폴로지 서버의 커버리지 영역(SCA) 이외에 위치한 경우, 상기 쇼컷정보 생성단계에서 상기 토폴로지 서버는 자신의 커버리지 영역에 있는 노드들을 최단 거리로 경유하는 경로에 대한 쇼컷 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 최적 경로 설정 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 쇼컷요청 단계에서, 상기 토폴로지 서버가 에러인 경우, 상기 토폴로지 서버에 인접해 있는 인접 노드가 상기 토폴로지 서버를 대체하여 상기 쇼컷 요청 메시지를 수신하는 것을 특징으로 하는 최적 경로 설정 방법.
제 13 항에 있어서,

상기 인접 노드는 상기 쇼컷 요청 메시지를 근거로 상기 쇼컷 정보를 생성한 후, 상기 쇼컷 정보가 포함된 상기 쇼컷 확인 메시지를 자신의 인접 노드들을 경유해 상기 목적지 노드로 전송해 주는 것을 특징으로 하는 최적 경로 설정 방법.
제 13 항에 있어서,

상기 토폴로지 서버를 대체하는 상기 인접 노드의 다른 인접 노드는 상기 인접 노드에 대한 백업 서버(Backup Server)로 동작하는 것을 특징으로 하는 최적 경로 설정 방법.