KR20060121232A - 자체-조직 네트워크에서 방송들을 스케줄링하는 방법 - Google Patents

자체-조직 네트워크에서 방송들을 스케줄링하는 방법 Download PDF

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라젠드라 에스. 시소디아
니틴 코팔르카
아니메시 보우믹
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

자체-조직 네트워크들에서, 비컨들이라고 하는, 존재 정보를 포함하는 방송들은 인접 정보, 즉 주어진 디바이스의 네트워크에 디바이스들이 존재한다는 정보를 발견하는 데 있어 디폴트 메커니즘이다. 이러한 비컨들은 각 디바이스로부터 주기적으로 전송된다. 디바이스는 다른 디바이스들로부터 비컨들을 수신할 때 네트워크 내 이들 다른 디바이스들의 존재에 대해 안다. 본 발명의 방법은 디바이스가 그의 모든 인접 디바이스들이 동일 기간동안 이전 비컨을 수신하였다면 그의 후속되는 스케줄된 비컨을 스킵할 수도 있음을 제시한다.
네트워크, 방송, 네트워크 인터페이스

Description

자체-조직 네트워크에서 방송들을 스케줄링하는 방법{Method of scheduling broadcasts in a self-organizing network}
본 발명은 자체-조직 네트워크에서 방송들을 스케줄링하는 방법에 관한 것으로, 방법은 매 기간(TB)마다 자체-조직 네트워크에서 제 1 디바이스로부터 그의 인접 디바이스들로, 존재 정보를 포함하는 방송을 전송하는 단계들을 포함한다. 본 발명은 또한 디바이스 및 디바이스들을 포함하는 자체-조직 네트워크에 관한 것이다.
자체-조직 네트워크들은 네트워크 인터페이스들을 갖는, 노드들이라고 하는, 일군의 디바이스들이 어떠한 수립된 기반구조 또는 중앙관리의 도움 없이도 일시적 네트워크를 형성할 수 있는 네트워크들이다. 자체-조직 네트워크의 토폴로지는 이동 디바이스들이 이동할 수 있는, 특히 이동 디바이스들의 무선 네트워크들에서 빠르게 변할 수 있다. 통상적으로, 두 개의 무선 노드들간의 통신은 두 개의 노드들이 라디오 통신 범위 내에 있을 때만 가능하다. 이러한 자체-조직 네트워크들의 현존하는 예들은 이동 애드-호크 네트워크들(Mobile Ad-hoc Networks; MANET들), 멀티-호프 셀룰러 네트워크들(Multi-hop Cellular networks; MCN) 또는 개인 영역 네 트워크들(Personal Area Networks; PAN들)이다. 자체-조작 무선 네트워크들은 다양한 산업, 의료, 소비자 및 군사응용들에서 즉각적으로 활용된다.
네트워크 내 각 노드는 비컨, 즉 존재 정보를 포함하는 방송을 주기적으로 내보낸다. 이 비컨을 수신하는 모든 노드들은 발신 노드를 인접 노드로 간주하여 인접 노드 테이블을 업데이트한다. 비컨들은 자체-조직 디바이스들에 대한 인접 정보를 발견하는데 있어 디폴트 메커니즘이다. 이들 비컨들은 주기적이며 각 디바이스에 의해 주기적으로 전송되어야 한다. 이것은 각 디바이스가 새로운 디바이스들의 유무를 알게 하며 현재의 디바이스들이 여전히 그의 전송 범위 내에 있다고 평가할 수 있게 한다. 그러나, 이들 비컨들을 전송하는 것은 전력 및 대역폭을 소비한다. 비컨들을 효율적으로 스케줄링하는 방법에 대한 필요성이 있으며 본 발명의 목적은 이러한 방법을 제공하는 것이다.
서두에 언급한 방법이, 제 1 디바이스로부터 존재 정보를 포함하는 방송의 전송이 기간(TCB) 동안에 상기 제 1 디바이스로부터의 상기 방송을 상기 디바이스의 모든 인접 디바이스들이 수신한 경우 스킵되는 것을 특징으로 할 때 목적이 달성된다. 이것은 제 1 디바이스의 인접 디바이스들에 관한 정보를 잃지 않고 방송들을 스킵하는 방법을 제공한다. 방송들 또는 비컨들이 스킵될 수 있을 때, 디바이스들에서의 전력 소비 및 대역폭 소비가 감소될 수 있다. 또한, 전송되는 방송들간의 충돌은 본 발명의 방법에 의해 감소될 수 있다. 자체-조직 네트워크는 유선, 무선 또는 이들의 조합일 수 있다. 네트워크 내 디바이스는 이동 또는 고정형일 수 있다.
바람직하게, 자체-조직 네트워크 내 제 1 디바이스는 그의 인접 디바이스들인 디바이스들의 리스트를 유지한다. 따라서, 자체-조직 네트워크 내 디바이스들은 이들의 현재 인접 디바이스들을 보존한다. 통상적으로 인접 디바이스들의 리스트는 새로운 디바이스들이 네트워크에 들어왔거나 디바이스들이 떠났는지를 체크하는데 사용된다.
바람직하게, 제 1 디바이스로부터 존재 정보를 포함하는 방송의 전송은 모든 인접 디바이스들이 기간(TCB)의 제 1 부분동안에 상기 제 1 디바이스로부터의 상기 방송을 수신한 경우엔 상기 기간(TCB)의 제 2 부분동안에 스킵된다.
바람직한 실시예에서, 디바이스로부터 전송된 존재 정보를 포함하는 방송은 인접 디바이스들의 리스트 내 각 디바이스로부터의 방송을 상기 디바이스가 수신하였는지에 관한 정보를 더 포함한다. 이것은 인접 디바이스들의 존재에 관한 정보를 잃지 않고 방송들을 언제 스킵할지를 판정하는 방법을 제공한다. 인접 디바이스들의 리스트 내 각 디바이스로부터의 방송을 상기 디바이스가 수신하였는지에 관한 정보는 존재 정보를 포함하는 방송 내 한 비트 형태로 있을 수 있고, 이 비트는 특정 조건들(예를 들면, 이하 참조) 하에서 설정되며, 이 비트는 수신 인접 디바이스들에게, 상기 인접 디바이스들이 방송을 스킵할 것인지의 여부를 알려준다.
바람직하게, TB<TCB이다. TB는 비컨 기간, 즉 자체-조직 네트워크 내 한 디바이스로부터 전송된 존재 정보를 포함하는 방송들간의 시간이고, TCB는 체크 비컨 기간, 즉 인접 디바이스들로부터의 방송들의 수신을 위한 매 체크간 시간이다. 비컨 기간은 네트워크 내 각 디바이스마다 동일한 것이 바람직하지만, 서로 다른 디바이스들에 있어서의 비컨 기간들은 통상적으로 동기되지 않는다. 동일한 것이 체크 비컨 기간에 적용된다. 디바이스는 실질적으로 연속적으로 비컨들의 수신을 검출하지만 체크 비컨 기간(TCB)에서 인접 디바이스들로부터의 방송들의 수신의 체크는 어떤 디바이스들이 현재 인접 디바이스들인지를 확인하는 것임에 유의한다.
바람직한 실시예에서,
Figure 112006044152680-PCT00001
이고
Figure 112006044152680-PCT00002
이다.
Figure 112006044152680-PCT00003
일 때, 비컨 체크는 비컨 전송과 동기되고, 이것은 2-호프 토폴로지(two-hop topology)를 사용하는 프로토콜들에 있어서 올바른 인접 정보를 유지하는데 도움을 준다. 바람직하게, N은 2, 3 또는 그 이상의 수이다.
디바이스로부터 전송된, 존재를 포함하는 방송은 다음 조건들,
-
Figure 112006044152680-PCT00004
인 조건; 및
- 존재 정보를 포함하는 방송이 현재 TCB에서 인접 디바이스들의 리스트 내 각각의 디바이스로부터 수신되는 조건 모두가 만족되면 설정되는 스킵 방송 비트를 포함하며,
Figure 112006044152680-PCT00005
는 다음 시각이고, 이 시각에서 디바이스는 어떤 디바이스들로부터 존재 정보를 포함하는 방송들을 수신하였는지를 체크하도록 구성되고, t는 현재 시각이다. 이것은 스킵 비컨 비트를 설정하기 위한 조건들을 정밀하게 알려주는데, 이것은 수신국들에게 스케줄되어 있었을 다음 방송을 스킵할 수 있을지를 알려주는 비트이다.
바람직하게, 디바이스는 다음 조건들,
- 현재 기간(TCB)에서 상기 인접 디바이스들의 리스트 내 디바이스들로부터의 존재 정보를 포함하는 모든 방송들은 스킵 방송 비트 설정을 갖는 조건; 및
-
Figure 112006044152680-PCT00006
인 조건 모두가 만족되는 경우에 방송을 스킵하며,
Figure 112006044152680-PCT00007
는 다음 시각이고, 이 시각에서 디바이스는 어떤 디바이스들로부터 존재 정보를 포함하는 방송들을 수신하였는지를 체크하도록 구성되고, t는 현재 시각이다.
위의 두 조건들과 함께, 이들 조건들은 수신국이 방송을 스킵할 수 있는지를 정밀하게 알려준다.
다른 바람직한 실시예에서, 제 1 디바이스로부터 전송된 존재 정보를 포함하는 방송은 제 1 디바이스의 인접 디바이스들의 리스트를 또한 포함한다. 이것은 2-호프 토폴로지에서 라우팅을 용이하게 한다. 디바이스가 존재 정보를 포함하는 방송을 수신할 때, 발신자를 그의 인접 디바이스로서 도출하고 리스트 내 디바이스들을 2-호프 토폴로지 내 송신측 디바이스를 통해 도달될 수 있는 디바이스들로서 도출한다. 방송들에서 스킵 비컨 비트를 언제 설정할 것인가와 디바이스가 위의 조건들과 유사한 방송을 언제 스킵할 것인가에 관한 조건들이 이하 도출된다. 전술한 바는 다른 멀티-호프 토폴로지들로 확장될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 또 다른 바람직한 실시예에서, 디바이스는,
Figure 112006044152680-PCT00008
이고, 다음 조건들,
- 현재 기간(TCB)에서 인접 디바이스들의 리스트(Nj) 내 디바이스들로부터의 존재 정보를 포함하는 모든 방송들이 스킵 비컨 비트 설정을 갖는 조건;
또는
- 현재 체크 비컨 기간동안, Mk⊂Nj인 Mk내 디바이스들로부터 수신된 존재 정보를 포함하는 모든 방송들이 스킵 방송 비트 설정을 갖고,
Figure 112006044152680-PCT00009
내 디바이스들이 리스트 Mk 내 디바이스들로부터 전송된 방송들 중 임의의 방송의 "LAST_KNOWN_BEACON" 필드에 없는 조건 중 하나가 만족되면 방송을 스킵하며, "LAST_KNOWN_BEACON" 필드는 현재 체크 비컨 기간(TCB) 동안에 가장 먼저의 시각에서 존재 정보를 포함하는 방송이 어떤 디바이스로부터 수신되었는가를 나타내고,
Figure 112006044152680-PCT00010
는 다음 시각이고, 이 시각에서 상기 디바이스는 어떤 디바이스들로부터 존재 정보를 포함하는 방송들을 수신하였는지를 체크하도록 구성된다. Mk는 인접 노드들의 리스트(Nj)의 부분집합이고, 따라서 Mk는 노드(j)의 인접 노드들의 일부의 리스트이다.
Figure 112006044152680-PCT00011
는 Nj의 나머지, 즉 Mk가 아니라 Nj에 있는 노드들의 리스트이다.
상기 바람직한 실시예는 정보를 잃지 않고 존재 정보를 포함하는 적은 수의 방송들, 즉 비컨들을 전송하는 방법을 제공하는 점에서 전력 및 대역폭 소비의 더 한층의 최적화를 제공한다.
"비컨(beacon)"이라는 용어는 디바이스의 존재를 나타내고, 아마도 상기 디바이스의 인접 디바이스들의 리스트를 포함하는 임의의 방송을 커버하는 것으로 이해해야 함에 유의해야 할 것이다. 또한, 스킵 방송 비트 및 스킵 비컨 비트라는 용어들은 이 명세서에서 동의어적으로 사용되는 것에 유의한다.
지체-조직 네트워크 내 디바이스들은 유사하거나 서로 상이한 유형들의 디바이스들일 수 있는 것에 또한 유의하고, 방법이 사용될 수 있을 자체-조직 네트워크의 근본적 특징은 디바이스들이 서로에 및 서로로부터 방송들을 전송 및 수신할 수 있을 것이라는 것이다. 그러나, 자체-조직 네트워크 내 디바이스들은 바람직하게는 다른 유형들의 정보를 교환할 수 있다.
본 발명은 바람직한 실시예에 관련하고, 도면을 참조로 이하 설명한다.
도 1은 자체-조직 네트워크를 도시하는 도면.
도 2 및 도 3은 자체-조직 네트워크 내 노드들로부터 방송들의 타이밍의 두 예들을 도시하는 도면.
도 4는 자체-조직 네트워크 내 노드들로부터 인접 이동 디바이스들의 리스트를 포함하는 방송들의 타이밍의 예를 도시하는 도면.
도 1은 4개의 노드들(A, B, C, D)을 갖는 자체-조직 네트워크(100)를 도시한 다. "노드(node)"라고 하는 용어는 자체-조직 네트워크(100) 내 존재하는 이동 디바이스(i,j)이다. 두 개의 노드들간의 화살표는 상기 노드들이 서로 통신할 수 있음을 나타낸다. 통상적으로, 이것은 상기 노드들이 서로의 라디오 통신범위 내에 있고 서로간에 정보를 교환할 수 있음을 의미한다.
노드(A)는 3개의 인접 노드들로서, B, C, D를 가지며, 노드들(B, C)은 두 개의 인접 노드들을 각각 갖는다. 즉 노드(B)는 인접 노드들로서 A 및 C를 가지며 노드(C)는 인접 노드들로서 A와 B를 갖는다. 마지막으로, 노드(D)는 단지 하나의 노드인 A를 갖는다. 이 자체-조직 네트워크(100)는 도 2 내지 도 4의 토대로서 사용된다.
도 2는 도 1에 도시된 자체-조직 네트워크(100) 내 노드들로부터의 방송들의 타이밍의 예를 도시한 것이다. 방송들은 존재 정보를 포함하며, 자체-조직 네트워크(100) 내 임의의 노드로부터 그의 인접하는 이동 디바이스들에 보내진다. 이러한 방송을 비컨이라고 한다. 비컨은 네트워크 내 각 노드, 즉 이동 디바이스로부터 주기적으로 보내진다.
도 2에서 수평선들은 도면의 맨 위에 숫자들에 대응하여 초단위의 시간을 나타낸다. 수직선들은 비컨들을 전송하는 순간들을 나타내며, 사각형들을 갖는 수직선들은 인접 노드들로부터 방송들의 수신에 대해 체크하는 순간들에 대응하며 원들로 둘러싸인 수직선들은 한 비컨이 본 발명의 방법에 따라 스킵될 수 있는 순간들에 대응한다.
전술한 바와 같이, 비컨 기간(TB)은 네트워크에서 각 이동 디바이스마다 동일하지만, 서로 다른 이동 디바이스들에 대한 비컨 기간들은 통상적으로 동기되지 않으므로, 비컨을 전송하는 순간들은 서로 다른 노드들마다 상이하다. 체크 비컨 기간(TCB)에도 동일하게 적용된다.
존재 정보, 즉 비컨 기간(TB)을 포함하는 방송들간의 시간은 각 노드마다 동일하고 도 2에서 2초이다. 인접 노드들로부터 방송들의 수신에 대한 매 체크간 시간은 체크 비컨 기간(TCB)이고 이는 도 2에서 4초이다.
비컨 기간(TB) 및 체크 비컨 기간(TCB)은 각 노드에 대해 동기되므로, 수신된 비컨들을 체크하는 순간들은 각 노드에 대해 비컨들을 전송하는 순간들과 일치한다. 그러나, 도 2에서 노드들(A, B, C, D)은, 각각, 시간적으로 옮겨진 비컨들을 전송하기 시작하므로, 노드(A)는 1초의 시간에서, 노드 B는 1.5 초에서, 노드(C)는 2초에서, 노드(D)는 2.5초의 시간에서 비컨들을 전송하기 시작한다.
모든 인접 노드에 의한 비컨 전송 후에, 각 노드는 그의 인접 노드들의 정보, 즉 인접 노드의 토폴로지를 안다. 예를 들면, 노드(A)는 3개의 인접 노드들(B, C, D)을 갖고 있음을 안다. 노드들(B, C)은 이들의 두 개의 인접 노드들에 대해 알며 노드(D)는 그의 인접 노드(A)에 대해 안다.
노드들(A, B, C, D)의 인접 토폴로지는 도시된 기간(1 내지 16.5초)동안 안정한 상태에 있는 것으로 가정하고, 이는 2-호프 토폴로지에서 사용하기 위한 올바 른 인접 정보를 유지하는데 도움을 준다. 2-호프 토폴로지에서, 각 노드(i)는 그의 인접 노드들의 업데이트된 리스트(Ni)를 유지한다. 노드(i)에서 비컨 체크 후에, 올바른 리스트(Ni)가 알려지고 이 리스트는 2-호프 또는 다른 멀티-호프 토폴로지에서 사용할 다음 스케줄된 비컨과 함께 전송될 수 있다.
이하, 본 발명의 방법에 따라 스케줄된 비컨이 스킵될 수 있을 때를 설명한다. 한 노드가 그의 모든 인접 노드들로부터 한 비컨을 수신하고 곧 이 노드가 수신된 비컨들을 체크할 때, 이 노드는 그의 노드들에게, 이들이 이들의 다른 모든 인접 노드들로부터 비컨들을 현재 체크 비컨 기간에 수신한 상태에서 상기 인접 노드들의 스케줄된 비컨들을 스킵할 것을 알린다. 위에 언급한 바와 같이, 이동 디바이스는 실질적으로 연속적으로 비컨들의 수신을 검출하지만, 체크 비컨 기간(TCB)에서 인접 이동 디바이스들로부터 방송들의 수신의 체크는 어떤 이동 디바이스들이 현재 인접하는 이동 디바이스들인지를 확인한다.
t가 노드(i)에 대한 현재의 시간이라면, Ni는 노드(i)의 인접 리스트이고,
Figure 112006044152680-PCT00012
는 다음 시각이고, 이 시각에서 노드(i)는 어떤 이동 디바이스들로부터 존재 정보를 포함하는 방송들을 수신하였는지를 체크하도록 구성되고 TB는 비컨 기간을 나타내며, 한 노드가 후속되는 비컨과 함께 전송될 스킵 비컨 비트를 설정하는 조건들은 다음과 같다.
-
Figure 112006044152680-PCT00013
인 조건 (1)
- 존재 정보를 포함하는 방송이 현재 TCB에서 인접 이동 디바이스들의 리스트(Ni) 내 각각의 디바이스로부터 수신되는 조건 (2)
노드(j)는 다음의 조건들 모두가 만족되는 경우에 후속되는 비컨 전송을 스킵할 것이다.
- 상기 현재 기간(TCB)에서 상기 인접 이동 디바이스들의 리스트(Nj) 내 디바이스들로부터의 존재 정보를 포함하는 모든 방송들은 상기 스킵 방송 비트 설정을 갖는 조건 (3)
-
Figure 112006044152680-PCT00014
인 조건 (4)
여기서, t는 현재 시각이고
Figure 112006044152680-PCT00015
는 다음 시각이며, 이때 노드(j)는 존재 정보를 포함하는 방송들을 어떤 이동 디바이스들로부터 수신하였는지를 체크하도록 구성된다.
노드(A)의 두 체크 비컨 시각들 사이의 시간, 예를 들면, 5에서 9초간의 시간에 대해 고찰한다. 시간 6.5초 직후에, 노드(A)는 각각의 인접하는 노드로부터 비컨들을 수신하였으며, 따라서 조건들(1) 및 (2)가 만족된다. 결국, 노드(A)는 그의 비컨에서 스킵 비컨을 설정할 수 있고 시간 7초에서 스킵 비컨 비트와 함께 비컨을 전송할 수 있다. 짧은 시간(인접 노드들간에 전송시간에 기인한) 후에, 노드들(B, C, D)은 설정 스킵 비컨 비트를 포함하는 비컨을 노드(A)로부터 수신한다. 상기 노드들은 이들이 이들의 후속되는 스케줄된 비컨을 스킵할 수 있는지를 체크 하기 위해서 조건들(3) 및 (4)를 체크할 것이다. 조건(3)은 설정 스킵 비컨 비트를 포함하는 비컨을 노드(C)로부터 수신하지 않았기 때문에, 노드(B)에 대해 만족되지 않는다. 두 조건들(3) 및 (4)는 노드(C) 및 노드(D)에 대해 만족되므로 이들은 시각 8초 및 8.5초 각각에서 이들의 스케줄된 비컨을 스킵할 것이다. 이것을, 노드(C)에 대해선 시간 라인 상의 시각 8초에서, 그리고 노드(D)에 대해선 시간라인 상에 시각 8.5초에서 원들로 둘러싸인 수직선들로서 도 2에 표시하였다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 노드들(C) 및 (D)의 스케줄된 비컨들의 반이 스킵될 수 있다. 도 2에서,
Figure 112006044152680-PCT00016
에서, 스케줄된 비컨들의 8/32 = 25%가 스킵될 수 있음을 알 수 있다.
도 3은 자체-조직 네트워크 내 노드들로부터의 방송들의 타이밍의 예를 도시한 것이다. 도 2에서처럼, 수평선들은 도면의 맨 위에 숫자들에 대응하여 초단위의 시간을 나타낸다. 수직선들은 비컨들을 전송하는 순간들을 나타내며, 사각형들을 갖는 수직선들은 인접 노드들로부터 방송들의 수신에 대해 체크하는 순간들에 대응하며 원들로 둘러싸인 수직선들은 한 비컨이 본 발명의 방법에 따라 스킵될 수 있는 순간들에 대응한다.
존재 정보, 즉 비컨 기간(TB)을 포함하는 방송들간의 시간은 각 노드마다 동일하고 도 3에서 2초이다. 인접 노드들로부터 방송들의 수신에 대한 매 체크간 시간은 체크 비컨 기간(TCB)이고 이는 도 3에서 6초이다.
스킵 비컨 비트를 설정하고 비컨을 스킵하기 위한 조건들(1) 내지 (4)는 도 2을 참조로 설명한 바와 동일하다.
큰 비율의 비컨들이 스킵될 수 있음이 도 3으로부터 명백하다. 이것은 도 3에서 체크 비컨 기간(TCB)가
Figure 112006044152680-PCT00017
이고 따라서 조건들(1) 및 (4)가 도 2에서와 같이
Figure 112006044152680-PCT00018
일 때와 비교해서 더욱 자주 만족된다는 사실에 기인한다. 도 3에서, 통상적 스케줄링에 비해 비컨들의 10/32 =31%가 스킵될 수 있다.
이하, 새로운 노드가 자체-조직 네트워크에 참여한 경우 및 현재 노드가 자체-노드 네트워크에서 이탈한 경우 본 발명의 방법이 어떻게 작동하는지를 설명한다.
새로운 노드(E)가 자체-조직 네트워크에 참여하였으며 노드들(A, C)만의 인접 노드인 것으로 가정한다. 노드(A)는 체크 비컨 시각들에서 비컨들이 수신된 것을 체크할 때만 네트워크 내 새로운 노드들에 대해 안다. 결국, 노드(A)는 현재 체크 비컨 기간에서 그의 모든 인접 노드들로부터 비컨을 수신하였을 때만(조건(1) 및 (2)), 전술한 바와 같이 비컨에 스킵 비컨 비트를 셀 할 것이다.
노드(C)가 다음 스케줄된 비컨을 스킵하려고 하지만(조건(3) 및 조건(4)가 만족되어), 새로 참여한 노드(E)로부터 비컨을 수신하였다면, 노드(C)는 노드(E)로부터 수신된 비컨이 스킵 비컨 비트 설정을 갖고 있지 않기 때문에(조건(3)) 다음 스케줄된 비컨을 스킵할 수 없다. 이 경우 조건(3)은 노드(C)가 새로운 인접 노드(3)에 그의 존재를 확실히 나타낸다.
자체-조직 네트워크가 도 1에 도시한 노드들(A, B, C, D)로 구성되고 노 드(C)가 네트워크를 이탈하고 있다고 가정한다.
네트워크에 잔류한 노드들로부터 비컨들을 스킵하기 위한 조건(2)은 리스트(Ni) 내 각 노드로부터 비컨이 수신되어야 한다는 것이다. (a) 노드들(A, B)의 현재 사이클(TCB)에서 노드(C)가 비컨을 보냄이 없이 네트워크를 이탈하는 것과, (b) 노드들(A, B)의 현재 사이클(TCB)에서 노드(C)가 비컨을 보낸 직후에 이탈하는, 두 가지 상황들이 일어날 수 있다.
상황 (a)에서, 노드들(A, B)은 이들의 인접 노드들 각각으로부터 비컨을 수신하지 않았기 때문에(즉, 조건(2)이 만족되지 않음) 스킵 비컨 비트를 설정할 수 없다. 그러므로, 노드들(A, B)로부터의 비컨들을 수신하는 노드들은 조건(3)이 만족되지 않았기 때문에 그들의 후속 비컨들을 스킵할 수 없다.
상황 (b)에서, 노드들(A, B)은 노드(C)로부터 비컨을 수신하였으며, 이들이 역시 다른 인접 노드들로부터 비컨들을 수신하지 않았다면, 이들은 이들의 다음 비컨에 스킵 비컨 비트를 설정한다. 어떤 노드가 어떤 노드의 이동에 대해 아는 유일한 방법은 현재 체크 비컨 기간 후에, 현재 체크 비컨 기간 동안 이미 비컨을 수신하였다는 것에 있다.
도 4는 자체-조직 네트워크 내 노드들로부터의 방송들의 타이밍의 예를 도시한 것으로, 방송들은 인접 이동 디바이스들의 리스트를 포함한다. 도 2 및 도 3에서와 마찬가지로, 수평선들은 도면의 맨 위의 숫자들에 대응하여 초단위의 시간을 나타낸다. 수직선들은 비컨들을 전송하는 순간들을 나타내며, 사각형들을 갖는 수 직선들은 인접 노드들로부터 방송들의 수신에 대해 체크하는 순간들에 대응하며 원들로 둘러싸인 수직선들은 한 비컨이 본 발명의 방법에 따라 스킵될 수 있는 순간들에 대응한다.
존재 정보, 즉 비컨 기간(TB)을 포함하는 방송들간의 시간은 각 노드마다 동일하고 도 4에서 2초이다. 인접 노드들로부터 방송들의 수신에 대한 매 체크간 시간은 체크 비컨 기간(TCB)이고 이는 도 4에서 4초이다.
도 4는 2-호프 토폴로지에서 노드들에 대한 스킵 비컨 메커니즘을 도시한 것이다. 도 2 및 도 3에서, 각 비컨은 비컨을 전송하는 노드의 발신자 주소를 갖는다. 도 4에서, 각 비컨은 노드(i)의 인접 노드들의 리스트(Ni)를 포함한다. 또한, 각 비컨은 현재 체크 비컨 기간동안에 가장 이른 시각에 어떤 노드가 비컨을 보냈는지를 표시하는 필드 "LAST_KNOWN_BEACON"을 포함한다. 즉, 필드 "LAST_KNOWN_BEACON"은 현재 체크 비컨 기간(TCB) 동안에 가장 이른 시각에 어떤 노드로부터 비컨이 수신되었는지를 표시한다.
시각 7초에서, 노드(A)의 필드 "LAST_KNOWN_BEACON"은, B가 A에 비컨을 전송한(시각 5.5초에서) 첫 번째 노드이기 때문에 "B"와 같다. 마찬가지로, 노드(B)에 대해서, "LAST_KNOWN_BEACON"은 "C"와 같고, 등등이다.
노드(A)가 시각 7초에서 비컨을 전송할 때, 설정된 스킵 비컨 비트(위에 설명한 바와 같이)를 갖는다. 노드들(C, D)은 도 2를 참조로 설명한 이유로 그들의 후속 비컨들을 스킵한다. 또한, 노드(B)는 필드 "LAST_KNOWN_BEACON"의 도움으로 그리고 2-호프 토폴로지에 의해서 그의 후속되는 스케줄된 비컨(시각 9.5초에 스케줄된)을 스킵한다.
예를 들면, 시각 7초에서 노드(A)로부터 보내진 비컨은 필드 "LAST_KNOWN_BEACON"과 함께 노드(A)의 인접 노느들의 리스트(NA)를 포함한다. 리스트(NA)는 노드들(B, C, D)을 포함하고, 필드 "LAST_KNOWN_BEACON"은 "B"와 같다. 이 정보로, 노드(B)는 노드들(C, D)이 노드(A)를 통해 도달될 수 있다는 것과 이들 각각은 시각 5.5초에서 비컨의 선 전송 후에 노드(A)에 비컨을 전송하였다는 것을 도출할 수 있다.
그럼으로써 위의 조건(3)은 다음으로 변경될 수 있다.
- 현재 기간(TCB)에서 인접 이동 디바이스들의 리스트(Nj) 내의 이동 디바이스들로부터의 존재 정보를 포함하는 모든 방송들이 스킵 비컨 비트 설정을 갖는 조건 (3a)
또는
- 현재 체크 비컨 기간동안, Mk⊂Nj인 Mk내 디바이스들로부터 수신된 존재 정보를 포함하는 모든 방송들이 스킵 방송 비트 설정을 갖고,
Figure 112006044152680-PCT00019
내 디바이스들이 리스트 Mk 내 디바이스들로부터 전송된 방송들 중 임의의 방송의 "LAST_KNOWN_BEACON" 필드에 없는 조건 (3b)
여기서, Mk는 인접 노드들의 리스트(Nj)의 부분집합이고, 따라서 Mk는 노드(j)의 인 접 노드들의 일부의 리스트이다.
Figure 112006044152680-PCT00020
는 Nj의 나머지, 즉 Mk가 아니라 Nj에 있는 노드들의 리스트이다.
조건들 (a), (2) 및 (4)는 변경없이 유지된다. 조건(3a)는 전자의 조건(3)와 같음을 알 수 있고, 따라서 대안적 조건(3b), 즉 필드 "LAST_KNOWN_BEACON"의 포함은 추가 비컨들을 스킵하는데 사용될 수 있다.
도 4에서, 즉 체크 비컨 기간 TCB가 2*TB와 같고 비컨들이 인접 노드들 리스트를 포함할 때, 스케줄된 비컨들의 12/32 = 37.5%가 스킵될 수 있다.
명료하게 하기 위해서, 모든 도면들은 단지 4개의 노드들만을 포함하는 자체-조직 네트워크에 관계된다. 그러나, 위에 기술된 결론들은 보다 많은 수의 노드들을 포함하는 네트워크들로 확장될 수 있다. 이에 따라, 일반적으로, 스킵될 수 있는 비컨들의 퍼센트는 TCB가 TB에 관련하여 증가됨에 따라 증가된다.
지금까지 새로운 노드가 자체-조직 네트워크에 참여한 경우 그리고 현재 노드가 인접 리스트들을 사용함이 없이 자체-조직 네트워크로부터 이탈할 경우 본 발명의 방법이 어떻게 작용하는지를 설명하였다. 방법은 매 수신된 비컨 후에 각 노드에서 인접 리스트를 체크하도록 구성될 수 있고, 이는 다음 비컨 기간 동안이 아니고 현재 비컨 기간에서 네트워크를 떠나는 현재 노드 또는 네트워크에 들어가는 새로운 노드의 정보를 발생시킬 수 있다. 그러나, 이것은 통상적으로 상당수의 인접 노드들이 있다면 노드들에서 처리 전력을 상당히 증가시키게 한다.
본 발명을 바람직한 실시예들에 관련하여 기술하였으나, 위에 개괄한 원리 내에서 그 수정예들이 당업자들에게 명백할 것이고, 따라서 본 발명은 바람직한 실시예들로 한정되는 것은 아니고 이러한 수정예들을 포괄함을 알 것이다. 본 발명은 각각 및 모든 신규 특징적 특징 및 특징적 특징들의 각각 및 모든 조합에 있다. 청구항에서 참조부호는 이들의 보호 범위를 한정하는 것은 아니다. "포함하다(to comprise)"라는 것은 청구항에 나타낸 것들 외의 요소들의 존재를 배제하지 않는다. 단수 표시 구성요소들은 복수의 이러한 구성요소들의 존재를 배제하지 않는다.
본 발명은 몇 개의 구별되는 구성요소들을 포함하는 하드웨어에 의해서, 그리고 적절히 프로그램된 컴퓨터에 의해서 구현될 수 있다. '컴퓨터 프로그램(Computer program)'은 인터넷과 같은 네트워크를 통해 다운로드 가능하거나 어떤 다른 방식으로 구매될 수 있는, 플로피 디스크와 같은 컴퓨터 판독가능 매체에 저장된 임의의 소프트웨어 제품들을 의미한다.

Claims (13)

  1. 자체-조직 네트워크(100)에서 방송들을 스케줄링하는 방법으로서, 기간(TB) 마다 상기 자체-조직 네트워크에서 제 1 디바이스로부터 그의 인접 디바이스들로 존재 정보를 포함하는 방송을 전송하는 단계를 포함하는, 상기 자체-조직 네트워크(100)에서 방송들을 스케줄링하는 방법에 있어서,
    상기 제 1 디바이스로부터의 존재 정보를 포함하는 방송의 전송은 모든 그의 인접 디바이스들이 기간(TCB)동안 상기 제 1 디바이스로부터의 상기 방송을 수신한 경우에 스킵되는 것을 특징으로 하는, 방송 스케줄링 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 디바이스로부터의 존재 정보를 포함하는 방송의 전송은, 상기 모든 그의 인접 디바이스들이 상기 기간(TCB)의 제 1 부분동안 상기 제 1 디바이스로부터의 상기 방송을 수신한 경우에 상기 기간(TCB)의 제 2 부분동안 스킵되는 것을 특징으로 하는, 방송 스케줄링 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 디바이스로부터 전송된 존재 정보를 포함하는 방송은, 상기 디바이스가 인접 디바이스들의 리스트 내 각각의 디바이스로부터의 방송을 수신하였는지의 여부에 관한 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 방송 스케줄링 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 디바이스로부터 전송된 상기 방송은 존재 정보를 포함하는 방송이 현재 TCB에서 상기 인접 디바이스들의 리스트 내 각각의 디바이스로부터 수신된 경우에 설정되는 스킵 방송 비트를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방송 스케줄링 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 디바이스로부터 전송된 상기 방송은 다음 조건들,
    -
    Figure 112006044152680-PCT00021
    인 조건; 및
    - 존재 정보를 포함하는 방송이 현재 TCB에서 인접 디바이스들의 리스트 내 각각의 디바이스로부터 수신되는 조건 모두가 만족되면 설정되는 스킵 방송 비트를 포함하며,
    Figure 112006044152680-PCT00022
    는 다음 시각이고, 이 시각에서 상기 디바이스는 어떤 디바이스들로부터 존재 정보를 포함하는 방송들을 수신하였는지를 체크하도록 구성되고, t는 현재 시각인 것을 특징으로 하는, 방송 스케줄링 방법.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 디바이스는 상기 현재 기간(TCB)에서 상기 인접 디바이스들의 리스트 내 디바이스들로부터 존재 정보를 포함하는 모든 방송들이 스킵 방송 비트 설정을 갖는 경우에 방송을 스킵하는 것을 특징으로 하는, 방송 스케줄링 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 디바이스는 다음 조건들,
    - 상기 현재 기간(TCB)에서 상기 인접 디바이스들의 리스트 내 디바이스들로부터의 존재 정보를 포함하는 모든 방송들은 상기 스킵 방송 비트 설정을 갖는 조건; 및
    -
    Figure 112006044152680-PCT00023
    인 조건 모두가 만족되는 경우에 방송을 스킵하며,
    Figure 112006044152680-PCT00024
    는 다음 시각이고, 이 시각에서 상기 디바이스는 어떤 디바이스들로부터 존재 정보를 포함하는 방송들을 수신하였는지를 체크하도록 구성되고, t는 현재 시각인 것을 특징으로 하는, 방송 스케줄링 방법.
  8. 제 4 항에 있어서, 디바이스는,
    Figure 112006044152680-PCT00025
    이고, 다음 조건들,
    - 현재 기간(TCB)에서 인접 디바이스들의 리스트(Nj) 내 디바이스들로부터의 존재 정보를 포함하는 모든 방송들이 스킵 방송 비트 설정을 갖는 조건;
    또는
    - 현재 체크 비컨 기간동안, Mk⊂Nj인 Mk내 디바이스들로부터 수신된 존재 정보를 포함하는 모든 방송들이 스킵 방송 비트 설정을 갖고,
    Figure 112006044152680-PCT00026
    내 디바이스들이 리스트 Mk 내 디바이스들로부터 전송된 방송들 중 임의의 방송의 "LAST_KNOWN_BEACON" 필드에 없는 조건 중 하나가 만족되면 방송을 스킵하며, "LAST_KNOWN_BEACON" 필드는 현재 체크 비컨 기간(TCB) 동안에 가장 먼저의 시각에서 존재 정보를 포함하는 방송이 어떤 디바이스로부터 수신되었는가를 나타내고,
    Figure 112006044152680-PCT00027
    는 다음 시각이고, 이 시각에서 상기 디바이스는 어떤 디바이스들로부터 존재 정보를 포함하는 방송들을 수신하였는지를 체크하도록 구성되고, t는 현재 시각인 것을 특징으로 하는, 방송 스케줄링 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, TB<TCB인 것을 특징으로 하는, 방송 스케줄링 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    Figure 112006044152680-PCT00028
    이고,
    Figure 112006044152680-PCT00029
    인 것을 특징으로 하는, 방송 스케줄링 방법.
  11. 제 1 항에 청구된 방법을 수행하는 디바이스.
  12. 제 1 항에 청구된 방법을 수행하는 디바이스들을 포함하는 자체-조직 네트워크.
  13. 제 1 항에 청구된 방법을 프로그래머블 컴퓨터가 수행하게 하는 컴퓨터 명령들의 프로그램을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
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