KR20070097573A

KR20070097573A - 무선통신장치, 통신 경로 제어장치, 통신 경로 제어방법 및통신시스템

Info

Publication number: KR20070097573A
Application number: KR20077018588A
Authority: KR
Inventors: 신지 타케다; 켄고 야규; 히데노리 아오키; 요이치 마츠모토
Original assignee: 가부시키가이샤 엔티티 도코모
Priority date: 2005-02-16
Filing date: 2006-02-15
Publication date: 2007-10-04
Also published as: EP1850538A4; CN101120555B; EP1850538B1; WO2006088066A1; KR100900307B1; CN101120555A; US7948891B2; JP4762735B2; EP1850538A1; US20090052374A1; JP2006311495A

Abstract

무선 애드 혹 네트워크에서 복수의 무선인터페이스를 통해 통신을 중계하는 무선통신장치가 개시된다. 무선통신장치는 복수의 무선인터페이스 중 1개에서 요구프레임을 수신하면, 복수의 무선인터페이스 중 적어도 2개의 무선인터페이스를 통해 요구프레임을 송신한다. 또, 무선통신장치는 요구프레임에 기초하여 복수의 무선인터페이스 중에서 통신을 수행할 무선인터페이스를 선택한다.

Description

무선통신장치, 통신 경로 제어장치, 통신 경로 제어방법 및 통신시스템{Radio Communication Device, Communication Route Control Device, Communication Route Control Method, and Communication System}

본 발명은 복수의 무선통신장치간을 무선회선으로 상호접속하고 자율적으로 통신경로를 확립하는 애드 혹 네트워크에 관한 것으로, 특히 복수의 무선인터페이스를 갖는 무선통신장치가 그 인터페이스를 자율적으로 바꿈으로써, 무선 리소스의 유효한 활용을 도모하는 무선통신장치, 통신 경로 제어장치, 통신 경로 제어방법 및 통신시스템에 관한 것이다.

무선 애드 혹 네트워크는 특정한 집중제어국을 가지지 않고 무선통신장치가 대등한 입장에서 정보교환을 수행함으로써 자율적으로 통신 경로를 확보하여 네트워크를 구성하는 기술이다. 애드 혹 네트워크에서의 경로제어는 2개의 방식으로 크게 나눌 수 있다. 하나는 거리벡터형이며 다른 하나는 링크스테이트형이다.

본 발명은 상기 2개의 방식 중에서 AODV(Ad hoc On-Demand Distance Vector Routing)와 DSR(Dynamic Source Routing)과 STP(Spanning Tree Protocol)로 대표되는 거리벡터형(비특허문헌 1,2,3)에 관한 것이다.

종래의 거리벡터형 알고리즘의 경로제어방식을 도 1에 나타낸다. 거리벡터형 알고리즘은 송신원 노드가 요구프레임을 광고하고 수신처 노드가 요구프레임의 응답신호로서 경로확인프레임을 송신하는 것으로 구성된다.

요구프레임을 수신한 중간 노드는 요구프레임 내에 기재된 거리(통신코스트)를 기억해 두고, 더 작은 통신코스트가 기재된 프레임만을 전송한다. 이 동작을 반복함으로써 수신처 노드는 송신원 노드로부터의 통신코스트가 최소가 되는 경로를 알 수 있다. 최적 경로를 기억한 수신처 노드는 기억한 경로의 역순을 따라 경로확인프레임을 송신한다. 이 경로확인프레임의 통과루트가 송신원 노드에서 수신처 노드까지의 최적 경로가 된다.

애드 혹 네트워크에서는 단말이 자율적으로 네트워크를 구성한다. 따라서, 어느 특정 단말에 트래픽이 집중하면 그 단말을 경유하여 데이터를 송수신하는 모든 단말에 대해 통신 지연이 발생한다.

이를 해결하는 수단으로, 특개 2000-69046(특허문헌1)에는 유선네트워크에서 이용되고 있는 스패닝 트리 개념을 무선네트워크에 적용하는 것이 제안되어 있다. 또한, 무선네트워크에서 스패닝 트리 개념을 구축할 때, 중계의 루프 발생을 회피하고 가능한 한 불필요한 중계를 수행하지 않는 구조도 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌2 및 3 참조).

또, 특정 노드로의 부하집중에 따른 영향을 회피하기 위해, 애드 혹 네트워크에서 노드의 부하를 지표로 하여 경로제어를 수행하는 것이 제안되어 있다(예를 들면, 비특허문헌 4 및 5 참조). 그 밖에, 노드간의 통신가능 시간인 링크코스트와 노드의 비지(busy)비율인 노드코스트를 네트워크 트래픽 상황에 따라 바꾸는 방법 이 제안되어 있다(예를 들면, 비특허문헌 6 참조).

그러나, 이러한 기술에 있어서 무선통신장치가 보유하는 무선인터페이스는 단일이다. 따라서 복수의 무선인터페이스를 보유하고 있는 경우에는 더 많은 개선이 요구된다.

한편, 복수의 무선인터페이스를 보유하고 있는 경우에, 간섭을 저감하고 무선 리소스를 효율적으로 이용하는 것이 제안되어 있으나(예를 들면, 비특허문헌 7 참조), 노드로의 부하집중에 대해서는 검토되어 있지 않다.

특허문헌1 : 특개 2000-69046

특허문헌2 : 특개 2000-78147

특허문헌3 : 특개 2003-188811

비특허문헌1 : IETF RFC3561:AODV routing

비특허문헌2 : Internet Draft: The Dynamic Source Routing Protocol

비특허문헌3 : IEEE 802.ID std. Spanning Tree Protocol

비특허문헌4 : Dynamic Load-Aware Routing in Ad hoc Network, Proc. ICC 2001, June, 2001

비특허문헌5 : 링크의 수명과 노드의 부하를 고려한 애드 혹 라우팅 프로토콜의 특성평가, 전자정보통신 학회논문지, Vol.85-B, No.12, 2002

비특허문헌6 : 링크와 노드의 코스트를 기초로 지표의 전환을 수행하는 애드 혹 라우팅 프로토콜, 신학기보, NS2003-80, 2003

비특허문헌7 : A Multi-Radio Unification Protocol for IEEE 802.11 Wireless Networks, Microsoft, 2003

[발명이 해결하고자 하는 과제]

상술한 바와 같이 종래기술에서는 복수의 무선인터페이스를 효율적으로 이용하면서 노드로의 부하집중의 회피를 실현하지 못한 문제가 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제를 해결하기 위해 제출된 것으로, 본 발명의 목적은 복수의 무선인터페이스를 고려한 최적의 경로를 선택함으로써 무선 리소스의 유효한 활용을 도모하는 것에 있다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

본 발명의 상기 목적은 무선 애드 혹 네트워크에서 복수의 무선인터페이스를 통해 통신하는 무선통신장치에 있어서, 상기 복수의 무선인터페이스 중 1개에서 요구프레임을 수신하면, 상기 복수의 무선인터페이스 중 적어도 2개의 무선인터페이스를 통해 상기 요구프레임을 송신하는 데이터 송수신부; 상기 요구프레임에 기초하여 상기 복수의 무선인터페이스 중에서 통신을 수행할 무선인터페이스를 선택하는 라우팅부;를 갖는 무선통신장치에 의해 해결할 수 있다.

상기 라우팅부는 상기 요구프레임의 도착 순서에 기초하여, 상기 복수의 무선인터페이스 중에서 통신을 수행할 무선인터페이스를 선택해도 좋다.

이 무선장치에 의해, 복수의 무선인터페이스를 고려한 최적의 경로를 선택함으로써, 무선 리소스의 유효한 활용을 도모할 수 있다.

상기 라우팅부는 상기 요구프레임의 도착 순서와 통신코스트에 기초하여, 상기 복수의 무선인터페이스 중에서 통신을 수행할 무선인터페이스를 선택해도 좋다.

이 무선통신장치에서는 나중에 도착한 요구프레임일지라도 통신코스트 값이 작으면 그 경로를 선택할 수 있다. 결과적으로, 복수의 무선인터페이스를 고려한 최적의 경로를 선택함으로써, 무선 리소스의 유효한 활용을 도모할 수 있다.

상기 라우팅부는 상기 요구프레임의 도착시간으로부터 일정기간 내에 수신한 요구프레임의 통신코스트에 기초하여, 상기 복수의 무선인터페이스 중에서 통신을 수행할 무선인터페이스를 선택해도 좋다.

이 통신장치에서는 지연을 일정기간으로 줄일 수 있고, 복수의 무선인터페이스를 고려한 최적의 경로를 선택함으로써, 무선 리소스의 유효한 활용을 도모할 수 있다. 상기 무선통신장치는 프레임을 축적하는 복수의 송신버퍼를 상기 복수의 무선인터페이스마다 가지고, 상기 송신버퍼에 축적된 프레임의 총 데이터량을 상기 복수의 무선인터페이스마다 측정하는 측정부를 더 가지며, 상기 데이터 송수신부는 상기 복수의 무선인터페이스 중 1개에서 요구프레임을 수신하면, 상기 측정부에서 측정한 총 데이터량에 기초하여 상기 요구프레임을 송신할 무선인터페이스를 선택하고, 상기 요구프레임을 송신해도 좋다.

이 무선통신장치에서는 송신버퍼의 데이터 축적량이 적은 무선인터페이스를 통해 요구프레임을 송신할 수 있어 무선인터페이스 사용률의 균일화를 도모할 수 있다. 결과적으로, 복수의 무선인터페이스를 고려한 최적의 경로를 선택함으로써 무선 리소스의 유효한 활용을 도모할 수 있다.

상기 데이터 송수신부는 상기 복수의 무선인터페이스 중 1개에서 요구프레임을 수신하면, 상기 측정부에서 측정한 총 데이터량 측정치의 각 무선인터페이스 간 차이가 임계치 미만인 경우에, 상기 복수의 무선인터페이스 중 적어도 2개의 무선인터페이스를 통해 상기 요구프레임을 송신하고, 상기 측정부에서 측정한 총 데이터량 측정치의 각 무선인터페이스 간 차이 중 적어도 1개의 차이가 임계치 이상인 경우에, 상기 총 데이터량이 적은 쪽의 무선인터페이스를 통해 상기 요구프레임을 송신해도 좋다.

이 무선통신장치에서는 송신버퍼의 데이터 축적량의 차이에 따라 요구프레임을 송신한다. 이 요구프레임의 송신 선택에 의해 1개의 노드 내에서의 무선인터페이스 균일성이 유지됨과 동시에, 주변 노드와의 주파수이용 균일성을 유지할 수 있다. 결과적으로 무선 리소스의 유효한 활용을 도모할 수 있다.

상기 무선통신장치는, 제어하의 단말을 관리하는 액세스포인트로서 기능해도 좋으며, 상기 데이터 송수신부는 상기 제어하의 단말로부터 프레임을 수신하면 상기 제어하의 단말을 대신하여 상기 요구프레임을 송신해도 좋다.

상기 데이터 송수신부는, 수신처가 상기 제어하의 단말인 요구프레임을 수신하면, 상기 제어하의 단말을 대신하여 상기 요구프레임의 응답신호를 회신해도 좋다.

이 무선통신장치에 따르면, 단말이 애드 혹 경로제어 기능을 가지지 않아도 송신원 단말에서 수신처 단말까지의 경로 확보가 가능해진다.

상기 무선통신장치는, 제어하의 단말이 소속하는 소속 단말 정보를 관리하는 소속 단말 관리부를 더 가지며, 상기 데이터 송수신부는 상기 무선통신장치의 제어하에 새로운 단말이 소속되었을 때, 상기 단말의 소속을 통지하는 프레임을 브로드캐스트 송신하고, 상기 소속 단말 관리부는 새로운 단말의 소속을 통지하는 프레임을 다른 무선통신장치로부터 수신하면, 상기 단말의 소속을 상기 소속 단말 정보로부터 삭제해도 좋다.

이 무선통신장치에 따르면, 단말의 이동에 대해서도 대응하는 것이 가능하다.

또, IEEE 802.11 이외의 인터페이스를 통해 유선통신장치 등이 접속된 경우에도 대응하는 것이 가능하다.

상기 라우팅부는 송신원 주소 및 수신처 주소의 세트마다 상기 복수의 무선인터페이스 중에서 통신을 수행할 무선인터페이스를 선택해도 좋다.

이 무선통신장치에서는 송신원 주소 및 수신처 주소의 세트마다 사용할 무선인터페이스를 바꿀 수 있어, 무선인터페이스마다 부하분산 효과를 향상시킬 수 있다. 그 결과, 복수의 무선인터페이스를 고려한 최적의 경로를 선택함으로써 무선 리소스의 유효한 활용을 도모할 수 있다.

상기 데이터 송수신부는 상기 라우팅부에 설정된 설정시간에 기초하여, 주기적으로 요구프레임을 송신해도 좋다.

이 무선통신장치에서는 정기적으로 요구프레임을 송신함으로써 무선인터페이스를 바꿀 수 있어, 무선인터페이스마다 부하분산의 효과를 향상시키는 것이 가능하다. 그 결과, 복수의 무선인터페이스를 고려한 최적의 경로를 선택함으로써 무선 리소스의 유효한 활용을 도모할 수 있다.

상기 라우팅부는, 상기 요구프레임에 기초하여 무선인터페이스를 선택할 때, 라우팅 테이블을 참조하여 수신처까지의 경로에 대해 이전에 사용되던 무선인터페이스가 존재하는지 그 여부를 확인하고, 존재하는 경우에는 이전에 사용되던 무선인터페이스에 대한 통신코스트에 가중치를 부여하여, 상기 가중된 통신코스트에 기초하여 상기 복수의 무선인터페이스 중에서 통신을 수행할 무선인터페이스를 선택해도 좋다.

이 무선통신장치에서는 이전에 사용되던 무선인터페이스가 선택되기 쉬워지고, 통신인터페이스의 변경을 저감할 수 있어, 시스템의 안정화를 도모할 수 있다. 그 결과, 복수의 무선인터페이스를 고려한 최적의 경로 선택이 가능하다.

[발명의 효과]

상기와 같이 본 발명의 실시 예에 따르면, 복수의 무선인터페이스를 고려한 최적의 경로를 선택함으로써 무선 리소스의 유효한 활용을 도모할 수 있다.

도 1은 종래의 거리벡터형 알고리즘의 경로 제어 방식을 나타내는 도이고,

도 2는 본 발명이 적용되는 무선 애드 혹 네트워크를 구성하는 무선통신장치의 배치 예를 나타내는 도이고,

도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 무선통신장치의 블록도이고,

도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 무선통신장치(노드 2)에서 관리되는 라우팅 테이블의 예를 나타내는 도이고,

도 5는 본 발명의 제1 실시 예의 경로 제어 방법이 적용되는 무선 애드 혹 네트워크를 나타내는 도이고,

도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 무선통신장치(노드 2)의 라우팅 테이블에 설정되는 정보를 나타내도 도이고,

도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 무선통신장치의 블록도이고,

도 8a는 본 발명의 제2 실시 예의 경로 제어법에 따라 구성된 무선 애드 혹 네트워크를 나타내는 도(송신 버퍼량의 차분이 작은 경우)이고,

도 8b는 본 발명의 제2 실시 예의 경로 제어법에 따라 구성된 무선 애드 혹 네트워크를 나타내는 도(송신 버퍼량의 차분이 큰 경우)이고,

도 9는 본 발명의 제3 및 제4 실시 예에 따른 무선통신장치의 블록도이고,

도 10은 본 발명의 제5 실시 예에 따른 무선통신장치에서 관리되는 라우팅 테이블의 예를 나타내는 도이고,

도 11은 볼 발명의 제5 실시 예의 경로 제어법에 따라 구성된 무선 애드 혹 네트워크를 나타내는 도이고,

도 12는 본 발명의 제5 실시 예에 따른 무선통신장치(노드 1)에서 관리되는 라우팅 테이블의 예를 나타내는 도이고,

도 13은 히스테리시스를 적용하지 않는 경우의 경로선택을 나타내는 도이고,

도 14는 본 발명의 제7 실시 예에 따라 히스테리시스를 적용한 경우의 경로선택을 나타내는 도이고,

도 15a는 IEEE 802 무선랜에서 요구프레임 및 경로확인프레임을 이용할 때의 프레임 구성을 나타내는 도(경로 제어용 프레임 구성)이고,

도 15b는 IEEE 802 무선랜에서 요구프레임 및 경로확인프레임을 이용할 때의 프레임 구성을 나타내는 도(IEEE 802.11 Action Frame)이고,

도 15c는 IEEE 802 무선랜에서 요구프레임 및 경로확인프레임을 이용할 때의 프레임 구성을 나타내는 도(IEEE 802.2LLC)이고,

도 16은 요구프레임의 경로제어용 페이로드의 프레임 구성을 나타내는 도이고,

도 17은 경로확인프레임의 경로제어용 페이로드의 프레임 구성을 나타내는 도이다.

[부호의 설명]

10,20,30 : 무선통신장치

101,201,301 : 무선인터페이스

103,203,303 : 무선인터페이스

105,205,305 : 데이터 송수신부

107,207,307 : 라우팅부

109.209,309 : 상위 프로토콜부

121,221,321 : 통신 경로 제어장치

211,213 : 송신버퍼

215 : 측정부

317 : 소속 단말 관리부

본 발명의 실시 예에 대해 도면을 참조하여 이하에 상세히 설명한다.

이하의 실시 예에서는 무선인터페이스로서 IEEE 802.11에서 규정되고 있는 무선랜(LAN)의 매체 액세스 제어(MAC)층 및 물리(PHY)층이 사용되는데, 그 밖의 무선인터페이스를 사용해도 좋다. 또, IEEE 802.11a와 IEEE 802.11g의 2개의 무선인터페이스를 사용하는데, 2개보다 많은 무선인터페이스가 사용되어도 좋다.

도 2는 본 발명이 적용되는 무선 애드 혹 네트워크를 구성하는 무선통신장치의 배치 예를 나타내는 도이다. 무선통신장치로서의 노드(노드 1∼노드 7)는 2개의 무선인터페이스(IEEE 802.11a 및 IEEE 802.11g)로 상호 접속되어 무선 애드 혹 네트워크를 구성하고 있다.

도 2의 예에서, 노드 1에서 노드 7에 대해, 노드 2와 노드 6을 중계하여 데이터를 송신하는 것을 가정한다. 예를 들면 노드 1과 노드 2 사이에 802.11a의 무선인터페이스가 폭주 또는 혼잡한 경우에는 802.11g의 무선인터페이스를 사용함으로써 혼잡을 회피할 수 있다. 이와 같이, 각 노드는 복수의 무선인터페이스 중에서 폭주 또는 혼잡하지 않은 무선인터페이스를 사용함으로써, 무선 리소소의 유효한 활용을 도모할 수 있다. 그리고, 이 혼잡을 회피하는 방법에 대해서는 후술한다.

(제1 실시 예의 장치구성)

도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 무선통신장치(10)의 블록도이다.

무선통신장치(10)는 복수의 무선인터페이스(101,103), 데이터 송수신부(105), 라우팅부(107), 상위 프로토콜부(109)로 구성된다. 또한, 데이터 송수신부(105)와 라우팅부(107)를 합쳐서 통신 경로 제어장치(121)로서 구성할 수도 있 다. 무선인터페이스(101,103)로부터 수신한 데이터프레임은 데이터 송수신부(105)로 전달되며, 경로 제어 프로토콜에 이용되는 라우팅계 데이터와 상위 애플리케이션에 의해 생성된 유저계 데이터로 분별된다. 라우팅계 데이터는 라우팅부(107)로 전달된다. 라우팅부(107)로 전달된 데이터는 후술하는 경로제어법에 따라 처리된다. 그 결과, 도 4와 같이 복수의 무선인터페이스 정보를 포함하는 라우팅 테이블이 생성된다. 또한, 도 4는 무선통신장치(10)에서 관리되는 라우팅 테이블의 예를 나타내는 도이다.

유저계 데이터는 그 수신처를 확인하고, 수신처가 자(自)노드인 데이터는 상위 프로토콜부(111)로 전달된다. 상위 프로토콜부(111)로 전달된 데이터는 다양한 상위 애플리케이션에 의해 처리된다. 한편, 수신처가 타(他)노드인 데이터는 라우팅부(107)의 라우팅 테이블을 참조하여 프레임 수신처를 설정하고, 소정의 무선인터페이스로 보내진다.

(제1 실시 예의 경로제어법)

도 5를 참조하여 본 발명의 제1 실시 예의 경로제어법에 대해 설명한다. 도 5에서 노드1∼노드4는 도 3의 무선통신장치(10)로서 구성되어 있다. 도 5는 노드1(송신원)에서 노드4(수신처)로 유저계 데이터가 발생한 경우에 대해 나타내고 있다. 각 노드는 복수의 무선인터페이스를 가지며, 주기적으로 교환되는 프레임의 수신전력 등에 의해 서로 인접하는 노드와의 통신코스트를 무선인터페이스마다 계산한다. 일반적으로, 통신거리가 길어질수록 통신코스트가 증대한다. 예를 들면, 노드1에서 노드3은 통신코스트가 10인데 대해, 노드3에서 노드4는 통신코스트가 20이 된다. 또, 같은 노드 간이라도 무선환경이 다르면 통신코스트가 변화할 수 있다. 예를 들면, 노드1에서 노드2의 802.11g의 통신코스트는 10인데 대해, 노드1에서 노드2의 802.11a의 통신코스트는 12가 된다.

노드1이 단말1로부터 유저계 데이터를 수신한 경우, 노드1은 수신처인 노드4까지의 경로 유무에 대해 라우팅 테이블을 참조하여 확인한다. 라우팅 테이블의 수신처 주소에 노드4의 주소가 존재할 경우에는 노드1은 노드4까지의 경로를 보유하고 있음을 알 수 있다. 노드1이 노드4와 처음으로 통신할 때는 기본적으로는 노드1은 노드4까지의 경로를 보유하고 있지 않는다.

노드1이 수신처 노드까지의 경로를 보유하고 있지 않은 경우, 노드1은 노드4를 수신처로 하는 요구프레임을 주변 노드(노드2 및 노드3)로 브로드캐스트 송신한다. 또한, 이 요구프레임에는 송신원 주소, 수신처 주소, 요구프레임 고유의 ID, 및 요구프레임 송신원으로부터의 통신코스트 값이 포함된다. 이 요구프레임은 노드1의 데이터 송수신부를 통해 노드1이 보유하는 802.11a와 802.11g 양방의 무선인터페이스로 보내지고, 양방의 무선인터페이스를 통해 송신된다.

요구프레임을 수신한 노드2는 요구ID를 확인함으로써 이전에 동일한 프레임을 수신했는지 그 여부를 확인한다. 수신한 요구프레임이 처음으로 수신하는 프레임의 경우, 노드2는 도 6에 도시한 값을 라우팅 테이블에 기입한다. 그 결과, 도 4에 나타내는 라우팅 테이블이 구성된다.

도 6은 노드2의 라우팅 테이블에 설정되는 정보를 일 예로서 나타내고 있다. 수신처 주소는 요구프레임의 수신처인 노드4를 나타낸다. 또한, 경로확인프레임의 경우에는 경로확인프레임의 수신처인 노드1이 수신처 주소로 설정된다. 다음 노드 주소는 다음 노드의 주소로서 노드4, 무선인터페이스로서 11a를 나타낸다. 송신인터페이스는 송신측 주소로서 노드2, 무선인터페이스로서 11a를 나타낸다. 또, 통신코스트 값과 요구ID가 라우팅 테이블에 설정된다. 또한, 라우팅 테이블의 설정시간이 기입된다.

노드2가 이전에 동일한 요구ID를 갖는 프레임을 수신한 적이 있는 경우, 노드2는 요구프레임 내에 기재되어 있는 통신코스트에 마지막 1홉 만큼의 코스트를 가산하고, 노드2까지의 통신코스트를 계산한다. 그 계산된 노드2까지의 통신코스트와 라우팅 테이블에 기재된 통신코스트를 비교한다. 비교 결과, 노드2까지의 통신코스트가 라우팅 테이블에 기재된 통신코스트보다 클 경우 노드2는 요구프레임을 파기한다. 한편, 작을 경우 노드2는 수신한 요구프레임의 내용에 따라 라우팅 테이블의 내용을 바꿔 쓴다. 그 결과, 도 4에 도시한 라우팅 테이블의 내용이 갱신된다.

예를 들면, 노드2가 노드1로부터 802.11a의 무선인터페이스로 통신코스트 값이 0인 요구프레임을 처음으로 수신한 경우, 노드2는 마지막 1홉 만큼의 코스트로서 12를 가산한다. 그 결과, 노드2까지의 통신코스트는 12가 되고, 그 값이 라우팅 테이블에 기입된다. 그 후, 노드2가 노드1로부터 802.11g의 무선인터페이스로 동일한 요구프레임을 수신한 경우, 노드2는 마지막 1홉 만큼의 코스트로서 10을 가산한다. 그 결과, 노드2까지의 통신코스트가 10이 된다. 이 통신코스트는 라우팅 테이블에 기재된 통신코스트보다 작으므로 노드2는 라우팅 테이블 내용을 갱신한다. 이 렇게 하여 저코스트의 무선인터페이스 정보가 라우팅 테이블에 기입된다.

노드2가 라우팅 테이블의 바꿔쓰기를 수행한 경우, 노드2는 요구프레임의 수신처 주소가 자노드인지 그 여부를 확인한다. 이 경우, 수신처는 노드4이고 노드2와는 다른 주소가 요구프레임에 설정되어 있으므로, 노드2는 요구프레임의 재전송을 수행할 필요가 있다.

노드 2는 요구프레임의 내용 중, 통신코스트 값을 갱신하고(마지막 1홉 만큼의 코스트를 가산하여 노드2까지의 통신코스트로 바꿔씀), 프레임을 수신한 무선인터페이스에 상관없이 모든 무선인터페이스를 통해 송신한다.

노드3도 노드2와 동일한 처리를 수행한다. 그러나, 노드3의 경우에는 노드3과 노드1과의 통신코스트가 802.11g와 802.11a 양방의 무선인터페이스에서 동일하다. 이 경우에는 도착시간이 느린 요구프레임을 수신한 경우에는 라우팅 테이블을 갱신하지 않는다. 그 결과, 요구프레임의 도착시간이 빠른 무선인터페이스가 선택된다.

노드2 또는 노드3으로부터 요구프레임을 수신한 노드4도 상술과 동일한 처리를 수행한다. 단, 노드4는 요구프레임의 수신처 노드이므로 요구프레임의 재전송은 수행하지 않는다. 그 대신, 노드4는 경로확인프레임을 송신한다. 이 경로확인프레임에는 송신원 주소, 수신처 주소, 경로확인ID가 포함된다.

수신처 노드인 노드4가 최종적으로 요구프레임을 수신하면, 요구 송신원(노드1)까지의 경로를 라우팅 테이블에서 확인한다. 노드4는 라우팅 테이블에 기재된 경로 및 기재된 무선인터페이스를 따라 경로확인프레임을 노드2(또는 노드3)로 송 신한다.

이 경우, 노드4가 노드2를 경유하여 수신한 요구프레임의 최저 통신코스트는, 도 5에 나타낸 바와 같이 노드1에서 노드2까지의 802.11g의 통신코스트 10과 노드2에서 노드4까지의 802.11a의 통신코스트 10을 합한 20이다. 한편, 노드4가 노드3을 경유하여 수신한 요구프레임의 최저 통신코스트는, 노드1에서 노드3까지의 통신코스트 10과 노드3에서 노드4까지의 통신코스트 20을 합한 30이다. 따라서, 노드4는 노드2를 경유하여 경로확인프레임을 송신한다.

경로확인프레임을 수신한 노드2는 경로확인프레임 송신원까지의 경로를 라우팅 테이블에 기입한다. 도 4에 도시한 라우팅 테이블의 요구ID 장소에는 경로확인ID가 기재된다. 경로확인프레임을 수신한 노드2는 경로확인프레임의 수신처가 자노드인지 그 여부를 확인하고, 자노드가 아닌 경우에는 라우팅 테이블에 따라 프레임의 재전송을 수행한다.

경로확인프레임이 노드1에 도착하고 처리가 종료되면, 노드1과 노드4 사이의 통신경로가 확립된다. 이 통신경로가 확립될 동안 유저계 데이터의 데이터프레임은 라우팅부에 별도로 마련된 버퍼에서 보관된다. 통신경로가 확립된 후 그 데이터프레임은 송신을 수행할 무선인터페이스로 전송된다.

상기와 같이, 본 발명의 제1 실시 예의 무선통신장치에서는, 요구프레임을 수신한 무선인터페이스에 상관없이 그 밖의 다른 무선인터페이스를 통해서도 요구프레임을 송신한다. 그 결과, 무선통신장치 또는 무선인터페이스가 혼잡하면 요구프레임이 무선통신장치 내에 정체하고 주변 노드에 의한 요구프레임 수신에 지연이 발생한다. 반대로, 혼잡하지 않은 무선통신장치 또는 무선인터페이스로부터의 요구프레임은 혼잡한 프레임보다 빨리 수신할 수 있다. 이렇게 하여 먼저 도착한 요구프레임의 송신원 무선인터페이스를 통신경로로서 선택함으로써 혼잡 회피를 실현할 수 있다. 결과적으로, 복수의 무선인터페이스를 고려한 최적의 경로를 선택함으로써 무선 리소스의 유효한 활용을 도모할 수 있다.

또한, 제1 실시 예의 무선통신장치에서는 나중에 도착한 요구프레임일지라도 통신코스트 값이 작으면 그 경로를 선택할 수 있다. 또, 반드시 통신코스트가 작은 경로를 선택할 필요는 없으며 요구프레임의 도착시간으로부터 일정기간을 경과한 경우에는 그 일정기간 내에 도착한 요구프레임 중에서 통신코스트 값이 작은 경로를 선택해도 좋다. 결과적으로, 복수의 무선인터페이스 고려와 함께 통신코스트를 고려한 최적의 경로를 선택함으로써 무선 리소스의 유효한 활용을 도모할 수 있다.

이 제1 실시 예의 무선통신장치에서, 최초로 수신처 노드에 도착한 요구프레임의 도착시간을 기록해 두고, 그 도착시간으로부터 임계치 시간 이내의 요구프레임만을 접수하도록 구성해도 좋다. 그 결과, 지연을 일정치 이내로 줄임과 동시에 복수의 무선인터페이스를 고려한 최적의 경로선택에 의한 무선 리소스의 유효한 활용을 도모할 수 있다.

(제2 실시 예의 장치구성)

도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 무선통신장치(20)의 블록도이다.

무선통신장치(20)는 도3의 무선통신장치(10)와 마찬가지로 복수의 무선인터페이스(201,203), 데이터 송수신부(205), 라우팅부(207), 상위 프로토콜부(209)로 구성된다. 무선통신장치(20)는 무선인터페이스마다 복수의 송신버퍼(211,213)를 보유하고 있으며, 송신버퍼에 축적된 프레임의 데이터량을 측정하는 측정부(215)를 더 갖고 있다. 또한, 데이터 송수신부(205)와 라우팅부(207)와 측정부(215)를 합쳐서 통신 경로 제어장치(221)로서 구성할 수도 있다. 이 제2 실시 예에서는 복수의 송신버퍼가 서비스품질(Qos)에 따라 나누어 사용되어짐을 가정한다.

복수의 송신버퍼에 대해서는 예를 들면 IEEE 802.11e 안에 규정되어 있다. 802.11e에서의 우선 제어는, 송신버퍼마다 설정된 송신대기시간의 기대치에 의해 실현된다. 즉, 우선도가 높은 버퍼일수록 대기시간의 기대치가 짧게 설정됨으로써 보다짧은 대기시간으로 신속한 송신이 수행된다.

이와 같은 무선통신장치에서 라우팅계 프레임은 신속한 경로설정의 필요성 때문에 비교적 우선도가 높은 버퍼를 이용하여 송신된다. 이때 우선도가 낮은 버퍼에 대량의 데이터가 축적되어 있을지라도 요구프레임의 송신시간에는 큰 영향을 주지 않는다.

본 실시 예에서는 송신버퍼(211,213)에 축적된 총 데이터량을 측정부(215)에서 무선인터페이스마다 측정하고, 총 데이터량이 적은 무선인터페이스를 통해 요구프레임을 송신한다. 이에 따라, 데이터량이 적은 무선인터페이스를 통신경로로 설정하는 것이 가능하다.

(제2 실시 예의 경로제어법)

도 8a, 8b를 참조하여 본 발명의 제2 실시 예에 따른 경로제어법에 대해 설명한다. 도 8a, 8b는 도 7의 무선통신장치(20)로서 구성된 노드1이 노드2 및 노드3 으로 요구프레임을 송신하는 경우에 대해 나타내고 있다.

우선, 각 노드는 측정부(215)에서 무선인터페이스마다 송신버퍼의 데이터량 합계치를 감시한다. 버퍼의 합계치란, 복수의 우선도마다 송신버퍼의 데이터량의 총계를 나타낸다.

노드1이 단말1로부터 유저계 데이터를 수신하고, 수신처 노드까지의 요구프레임을 송신할 경우, 노드1은 감시하고 있던 데이터량의 무선인터페이스마다 총계치를 비교한다. 노드1은 총계치가 작은 무선인터페이스를 사용하여 요구프레임을 송신한다.

이 요구프레임의 송신은 총계치의 차분에 따라 요구프레임을 송신해도 좋다. 총계치 차분이 소정의 임계치 이하이면 제1 실시 예의 경로제어법에 따라 모든 무선인터페이스(예를 들면, 802.11a 및 802.11g)를 통해 요구프레임을 송신한다. 총계치 차분이 소정의 임계치보다 클 경우에는 노드1은 합계치가 가장 작은 무선인터페이스만(예를 들면, 802.11g만)을 이용하여 요구프레임을 송신한다.

상기와 같이, 본 발명의 제2 실시 예의 무선통신장치에서는, 송신버퍼의 데이터 축적량이 적은 무선인터페이스를 통해 요구프레임을 송신한다. 이렇게 함으로써 무선인터페이스 사용률의 균일화를 도모한다. 결과적으로, 복수의 무선인터페이스를 고려한 최적의 경로를 선택함으로써 무선 리소스의 유효한 활용을 도모할 수 있다.

또, 송신버퍼의 데이터 축적량을 측정했을 때, 그 데이터 축적량의 차분에 따라 요구프레임을 송신할 수도 있다. 즉, 차분이 큰 경우에는 데이터 축적량이 적 은 무선인터페이스를 통해 요구프레임을 송신한다. 한편, 차분이 작은 경우에는 무선통신장치의 복수의 무선인터페이스를 통해 요구프레임을 송신한다. 이 요구프레임의 송신 선택에 의해 1개의 노드 내에서 무선인터페이스의 균일성이 유지됨과 동시에, 주변 노드와의 주파수 이용의 균일성을 유지할 수 있다. 결과적으로, 무선 리소스의 유효한 활용을 도모할 수 있다.

(제3 실시 예:경로제어기능을 갖지 않는 단말을 관리하는 액세스포인트인 경우)

무선통신장치가 경로제어기능을 갖지 않는 단말을 관리하는 액세스포인트인 경우에 대해 제3 실시 예로서 이하에 설명한다.

본 명세서에 있어서 '액세스포인트'라고 할 때는 고정식, 이동식을 불문하고 중계기능을 갖는 임의의 통신장치를 의미한다. '단말'이라고 할 때는 중계기능을 갖지 않는 임의의 단말장치를 의미한다.

이 제3 실시 예의 무선통신장치(30)의 장치구성을 도 9에 나타낸다. 무선통신장치(30)는 도 3의 무선통신장치(10)와 마찬가지로, 복수의 무선인터페이스(301,303), 데이터 송수신부(305), 라우팅부(307), 상위 프로토콜부(309)로 구성된다. 무선통신장치(30)는 제어하의 유선통신장치의 단말소속정보를 관리하는 소속단말관리부(317)를 더 갖는다. 또한, 데이터 송수신부(305)와 라우팅부(307)와 측정부(317)를 합쳐서 통신 경로 제어장치(321)로서 구성할 수도 있다. 경로제어 기능을 갖지 않는 단말이 네트워크 내에 존재할 경우에는 액세스포인트가 제어하의 단말을 대신하여 경로 제어를 수행할 필요가 있다. 즉, 액세스포인트는 자신의 제 어하에 있는 단말의 주소를 항상 관리한다.

IEEE 802.11의 규정에서는 불필요한 프레임을 무선 중에 보내지 않기 위해서, 단말의 소속정보를 항상 관리하도록 규정되어 있다. 제어하의 단말이 IEEE 802.11의 규정에 따라 동작하는 경우에는, 소속단말관리부(317)는 이 IEEE 802.11의 규정에 따라 제어하의 단말을 관리한다. 상기 단말의 소속정보를 라우팅부와 교환하고, 라우팅부에서 모든 무선인터페이스에 접속된 단말의 소속정보를 관리함으로써, 경로제어 기능을 갖지 않는 단말에 대응할 수 있다.

구체적으로는 제어하의 단말로부터 데이터프레임을 수신하면, 액세스포인트는 그 수신처가 라우팅 테이블에 존재하는지 그 여부를 확인한다. 라우팅 테이블에 수신처가 존재하지 않는 경우에는 제1 실시 예 또는 제2 실시 예의 경로제어법을 이용하여 요구프레임을 송신한다.

요구프레임을 수신한 액세스포인트는 자노드에 소속된 단말의 정보와 수신처 주소를 비교한다. 비교 결과, 수신처가 자노드의 제어하에 있는 단말인 경우, 액세스포인트는 단말을 대신해 경로확인프레임을 송신한다. 이 프레임이 요구 송신원 액세스포인트에서 수신되면, 통신 경로가 확립된다.

상기와 같이, 이 무선통신장치에서는 제어하의 단말에서 수신처까지의 경로를 알 수 없는 프레임을 액세스포인트가 수신하면, 제어하의 단말을 대신해 요구프레임을 송신한다. 한편, 요구프레임을 수신한 액세스포인트는 요구처 단말이 자신의 제어하에 있는 경우에는 대리로 요구프레임의 응답신호로서 경로확인프레임을 송신한다. 이렇게 하여 단말이 애드 혹 경로제어기능을 가지지 않아도 송신원 단말 에서 수신처 단말까지의 경로 확보가 가능해진다. 결과적으로 이와 같은 단말이 네트워크에 포함되어 있는 경우에도 복수의 무선인터페이스를 고려한 최적의 경로를 선택함으로써 무선 리소스의 유효한 활용을 도모할 수 있다.

(제3 실시 예:단말이 이동한 경우)

상기와 같이, 무선통신장치가 경로제어기능을 갖지 않는 단말을 관리하는 액세스포인트이고, 그 단말이 액세스포인트 사이를 이동한 경우에 대해 검토한다.

경로제어기능을 갖지 않는 단말은 자율적으로 통신 경로를 확립할 수 없으므로 이와 같은 단말이 액세스포인트 사이를 이동하면 통신 경로가 절단된다. 따라서, 단말이 이동한 경우에 신속한 통신 경로의 복구가 요구된다.

따라서, 새로운 단말이 액세스포인트에 소속되면, 액세스포인트는 그 단말정보를 네트워크 전체에 광고한다. 광고프레임을 수신한 액세스포인트는 광고된 단말의 주소가 자노드에서 관리하고 있는 소속 단말 정보에 기재되어 있는지 그 여부를 소속단말관리부(317)에서 확인한다. 소속 단말 정보에 기재되어 있는 경우, 단말이 다른 액세스포인트로 이동한 것이 확인되므로 그 액세스포인트는 광고된 단말의 주소를 소속 단말 정보에서 삭제한다.

광고프레임을 수신한 액세스포인트는 라우팅 테이블을 참조하여 광고된 단말의 주소가 라우팅 테이블 내에 존재하는지 그 여부를 확인한다. 라우팅 테이블 내에 존재할 경우, 광고된 단말과의 통신 경로를 복구할 필요가 있음을 알 수 있다. 따라서, 그 액세스포인트는 다시 요구프레임을 송신함으로써 통신 경로의 재구축을 수행한다. 이렇게 하여 통신 경로의 절단시간을 짧게 유지하는 것이 가능하게 된 다.

상기와 같이, 이 무선통신장치는 새로운 단말이 액세스포인트의 제어하에 소속된 경우, 그 소속을 통지하는 프레임을 액세스포인트가 브로드캐스트 송신한다. 한편, 브로드캐스트 송신된 프레임을 수신한 액세스포인트가 그 단말의 구 소속원이었던 경우, 제어하의 단말을 관리하는 정보로부터 그 단말의 정보를 파기한다. 새로운 단말 또는 이동한 단말에 대해 통신을 수행하고 있는 무선통신장치는, 다시 요구프레임을 송신함으로써 통신 경로의 신속한 보급을 수행할 수 있다. 이리하여, 단말의 이동에 대해서도 대응하는 것이 가능해진다. 결과적으로, 단말이 네트워크 내를 이동하는 경우에도 복수의 무선인터페이스를 고려한 최적의 경로를 선택함으로써 무선 리소스의 유효한 활용을 도모할 수 있다.

(제4 실시 예:IEEE 802.11 이외의 단말과 접속한 액세스포인트인 경우)

IEEE 802.11의 규정에 따라 관리되고 있는 단말에 대해서는 상기와 같이 IEEE 802.11의 규정에 따라 그 단말의 소속정보를 관리하는 것이 가능하다. 그러나, Ethernet(등록상표)과 같이 IEEE 802.11 이외의 무선인터페이스에 접속되어 있는 단말에 대해서는 상기 방법으로 그 단말의 소속정보를 관리하는 것은 불가능하다. 즉, 유선통신장치와 접속하고 있는 액세스포인트는 유선통신장치와 접속한 것 만으로는 그 유선통신장치의 소속 관리를 수행할 수 없다.

이처럼, 무선통신장치가 IEEE 802.11 이외의 무선인터페이스(여기서는 유선인터페이스)에 접속되어 있는 단말과 접속한 액세스포인트인 경우에 대해 제4 실시 예로서 이하에 설명한다.

제4 실시 예의 무선통신장치는 도 9의 무선통신장치(30)와 동일한 장치구성을 갖는다. 제3 실시 예와는 달리, 유선통신장치가 접속되어 있는 경우에는 소속단말관리부(317)가 IEEE 802.11의 규정에 따라 동작하는 것 만으로는 무선통신장치는 유선통신장치를 관리할 수가 없다.

따라서, 액세스포인트가 유선인터페이스로 데이터프레임을 수신하면, 액세스포인트는 그 데이터프레임의 송신원 주소를 소속단말관리부(317)의 단말 소속 정보에 추가 기입한다. 이와 같이 추가 기입함으로써 한번 데이터프레임을 송신하고 액세스포인트에 의해 수신된 단말에 관해서는 IEEE 802.11의 규정에 따라 관리되고 있는 단말과 마찬가지로 경로제어를 수행하는 것이 가능해진다.

상기와 같이, 액세스포인트가 유선인터페이스로부터의 데이터프레임의 송신원 주소를 감시하여, 알지 못하는 유선통신장치로부터의 송신이 있는 경우, 그 유선통신장치가 제어하에 있음을 액세스포인트가 기록한다. 이와 같이 제어하의 유선통신장치를 관리함으로써 액세스포인트는 대리로 요구프레임 및 경로확인프레임을 송신할 수 있다. 결과적으로, 유선통신장치가 접속되어 있는 경우에도 복수의 무선인터페이스를 고려한 최적의 경로를 선택함으로써 무선 리소스의 유효한 활용을 도모할 수 있다.

(제5 실시 예)

도 10∼도 12를 참조하여 라우팅부의 라우팅 테이블에 송신원 주소를 추가한 제5 실시 예에 대해 설명한다. 도 10은 본 발명의 제5 실시 예에 따른 무선통신장치에서 관리되는 라우팅 테이블의 예를 나타내는 도면이며, 도 4의 라우팅 테이블 에 송신원 주소가 추가되어 있다.

각 무선통신장치는 데이터프레임을 수신했을 때, 프레임 헤더의 수신처 주소뿐만 아니라 송신원 주소를 확인한다. 이 양자가 일치할 경우에 라우팅 테이블에 따라 데이터의 송신을 수행한다. 프레임 헤더의 수신처 주소와 송신원 주소 중 어느 하나가 다를 경우에는 별도의 요구프레임을 송신함으로써 경로를 재탐색하여 라우팅 테이블에 경로 설정을 수행한다.

본 명세서에 있어서 '라우팅 테이블'이라고 할 때는 라우팅부에서 관리되고 있는 경로정보를 의미한다. 라우팅부는 수신처 주소에 기초하여 프레임을 송신하므로 라우팅 테이블은 적어도 수신처 주소를 포함한다. 또한, 도 4와 같이, 라우팅 테이블은 다음 노드 주소, 송신인터페이스, 통신코스트 값, 요구ID를 포함해도 좋다. 또, 라우팅 테이블은 제5 실시 예와 같이 송신원 주소를 포함해도 좋고, 후술할 제6 실시 예와 같이 설정시간을 포함해도 좋다. 라우팅 테이블은 요구프레임에 기초하여 기입되므로, 라우팅 테이블과 마찬가지로 요구프레임도 적어도 수신처 주소를 포함한다. 또한, 요구프레임은 송신원 주소, 요구ID, 통신코스트 값을 포함해도 좋다.

이와 같이 라우팅 테이블에 송신원 주소를 추가한 경우의 경로제어법에 대해 도 11을 참조하여 설명한다. 도 11은 본 발명의 제5 실시 예의 경로제어법에 따라 구성된 무선 애드 혹 네트워크를 나타내는 도면이다.

복수의 무선인터페이스를 통해 통신하는 노드1∼노드4는, 예를 들면 제1 실시 예의 장치구성에 따라 구성되어 있고, 또한 그 라우팅부의 라우팅 테이블에 송 신원 주소를 포함한다. 이 노드1∼노드4는 복수의 무선인터페이스(802.11a 및 802.11g)로 상호 접속되어, 무선 애드 혹 네트워크를 구성하고 있다. 노드1에 접속되어 있는 단말1 및 단말2에서 노드4에 접속되어 있는 단말3으로 데이터를 송신하는 것에 관해 설명한다.

우선, 단말1에서 단말3으로 데이터를 송신할 경우, 노드1은 수신처인 단말3까지의 경로를 보유하고 있는지 그 여부를 확인한다. 이 확인을 수행할 때, 노드1은 수신처 주소뿐만 아니라 송신원 주소인 단말1의 정보도 참조하여 단말1에서 단말3까지의 경로 유무를 판단한다. 그 경로가 존재하지 않는 경우에는 노드1은 복수의 무선인터페이스를 통해 요구프레임을 송신한다. 이 노드1의 라우팅 테이블은 실시 예 1의 경로제어법과 동일하게 구성되고, 도 12와 같은 정보가 라우팅 테이블에 기입된다. 도 12는 본 발명의 제5 실시 예에 따른 무선통신장치(노드1)에서 관리되는 라우팅 테이블의 예를 나타내는 도면이다. 이 제5 실시 예에서는 단말1의 정보가 송신원 주소로서 라우팅 테이블에 기입되어 있다는 점에서 제1 실시 예와 다르다. 이 라우팅 테이블에 기초하여 노드1은 단말1로부터의 데이터를 802.11g의 무선인터페이스를 통해 노드2로 송신한다. 또한, 노드2는 802.11a의 무선인터페이스를 통해 노드4로 송신하고, 최종적으로 단말3으로 데이터가 송신된다.

다음으로, 단말2에서 단말3으로의 통신이 발생한 경우, 종래에는 라우팅 테이블에 송신원 주소를 기입하지 않았기 때문에 단말1에서 단말3으로의 통신이 발생했을 때 기입된 라우팅 테이블에 따라 경로가 결정된다. 즉, 노드1은 단말1에서 단말3으로의 통신과 동일한 경로로 단말2에서 단말3으로의 통신을 수행한다. 이와 같 은 종래방법에서는 무선인터페이스의 사용빈도에 치우침이 생길 가능성이 있다.

따라서, 제5 실시 예에서는 단말2에서 단말3으로의 통신이 발생하면, 각 노드는 송신원 주소를 확인하여 송신원 주소와 수신처 주소의 세트가 일치하지 않을 경우에는 별도의 요구프레임을 송신한다.

도 11에서는 단말1에서 단말3으로의 송신에 대해, 노드1과 노드2 사이에서 802.1g가 선택되고, 노드2와 노드4 사이에서 802.11a가 선택되고 있다. 사용빈도가 높은 무선인터페이스의 통신코스트를 높임으로써(무선링크의 혼잡 정도에 따라 통신코스트를 변화시킴으로써), 별도의 요구프레임이 송신되었을 때, 사용빈도가 낮은 무선인터페이스를 사용한 통신 경로가 설정되기 쉬워진다. 예를 들면, 통신중인 무선인터페이스에 대한 통신코스트로 3을 추가하면, 노드1에서 노드2로의 802.11a의 무선인터페이스 통신코스트는 13이 된다. 따라서, 단말2에서 단말3으로의 송신에 대해서는 노드1과 노드2 사이에서 802.11a가 선택되고, 노드2와 노드4 사이에서 802.11g가 선택된다. 이처럼 단말2에서 단말3까지의 경로를 재설정함으로써, 단말1에서 단말3으로의 송신용 무선인터페이스와, 단말2에서 단말3으로의 송신용 무선인터페이스를 분리하는 것이 가능해진다.

이와 같이, 본 발명의 제5 실시 예에서는 송신원 주소를 라우팅 테이블에서 관리함으로써, 송신원 주소와 수신처 주소의 한 세트마다 사용하는 무선인터페이스를 바꿀 수 있어 복수의 무선인터페이스의 사용빈도를 일정하게 유지하면서 경로를 확보하는 것이 가능해진다. 즉, 무선인터페이스마다 부하분산 효과를 향상시키는 것이 가능해진다. 그 결과, 복수의 무선인터페이스를 고려한 최적의 경로를 선택함 으로써 무선 리소스의 유효한 활용을 도모할 수 있다.

(제6 실시 예)

라우팅 테이블에 설정된 설정시간을 사용하는 경우에 대해 제6 실시 예로서 이하에 설명한다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 라우팅부는 라우팅 테이블에 설정된 시간을 라우팅 테이블의 설정시간에 기입할 수 있다. 무선 애드 혹 네트워크는 각 노드 구성의 변화나 통신상태 변화 등에 따라 최적의 경로도 변화할 가능성이 있다. 따라서, 경로가 설정된 설정시간으로부터 일정시간을 경과한 경우에는 이미 알고 있는 경로라 할지라도 다시 요구프레임을 송신하여 경로 구축을 수행하는 것이 바람직하다.

제6 실시 예에서는, 각 노드는 예를 들면 제1 실시 예의 장치구성에 따라 구성되어 있고, 또한 그 라우팅부의 라우팅 테이블에 설정시간을 포함한다. 각 노드는 라우팅 테이블 내에 기재된 설정시간으로부터 미리 정해진 주기시간을 경과한 후 해당 수신처(또는 수신처와 송신원의 한 세트)로의 데이터 패킷을 수신하면 다시 요구프레임을 송신한다.

이와 같이, 본 발명의 제 6 실시 예에서는 정기적으로 요구프레임을 송신함으로써 무선인터페이스를 전환할 수 있어 무선인터페이스마다 부하분산 효과를 향상시킬 수 있다. 그 결과, 복수의 무선인터페이스를 고려한 최적의 경로를 선택함으로써 무선 리소스의 유효한 활용을 도모할 수 있다.

또한, 상술한 실시 예에 있어서, 요구프레임을 송신한 후 통신이 확립될 때까지 동안 데이터프레임을 라우팅부에 별도로 마련된 버퍼에 보관해도 좋으며, 구 경로의 설정시간이 충분히 오래되지 않았을 경우라면, 이미 수신처 노드와 통신 경로를 확립한 구 경로의 무선인터페이스를 이용하여 요구프레임과 병행하여 데이터프레임을 송신해도 좋다.

(제7 실시 예)

도 13∼도 14를 참조하여 복수의 무선인터페이스의 통신코스트가 같거나 또는 통신코스트의 차가 작은 경우에, 구 경로에서 사용되던 무선인터페이스에 대한 통신코스트에 가중치를 부여하는 것에 대해 제7 실시 예로서 이하에 설명한다.

1개의 무선통신장치 내에 복수의 무선인터페이스가 존재하는 경우, 노드 사이의 통신코스트가 같거나 또는 통신코스트의 차가 작은 경우가 빈번하게 발생할 수 있다. 이와 같은 경우에, 정기적으로 요구프레임을 송신하여 통신 경로를 계산하면 통신 경로를 계산할 때마다 다른 무선인터페이스가 선택될 가능성이 있다. 무선인터페이스의 빈번한 변경은 시스템의 안정도 관점에서 보면 바람직하지 않다. 따라서, 구 경로가 선택되기 쉽도록 경로 선택에 히스테리시스를 적용함으로써 통신 경로에서 사용되는 무선인터페이스의 변경을 저감시킬 수 있다.

도 13은 히스테리시스를 적용하지 않은 경우의 경로 선택을 나타내는 도이다. 노드1과 노드2 사이에서는 2개의 무선인터페이스의 통신코스트가 크게 차이나므로 통신코스트가 작은 무선인터페이스(802.11g)가 항상 선택된다. 한편, 노드2와 노드3 사이에서는 통신코스트가 같으므로 통신 경로에 이용하는 무선인터페이스는 확률적으로 선택된다. 따라서, 신 경로에서는 구 경로와 다른 무선인터페이스가 선택되는 경우가 있고, 경우에 따라서는 통신 경로를 계산할 때마다 다른 무선인터페 이스가 선택되어 시스템이 불안정하게 된다.

때문에, 본 발명의 제7 실시 예에서는 도 3의 라우팅부에서 라우팅 테이블을 참조하여 구 경로의 무선인터페이스가 존재하는지 그 여부를 확인한다. 구 경로에서 사용되는 무선인터페이스가 존재하는 경우에는 구 경로에서 사용되던 무선인터페이스에 대한 통신코스트에 1 이하의 가중치를 부여한다. 이와 같이 가중된 통신코스트를 이용하여 무선인터페이스의 통신코스트를 비교함으로써, 복수의 무선인터페이스 중에서 통신을 수행할 무선인터페이스를 선택한다.

도 14에 본 발명의 제7 실시 예에 따라 히스테리시스를 적용한 경우의 경로 선택을 나타내었다. 제7 실시 예에서는 경로 선택시에 라우팅 테이블을 참조하여 구 경로에서 사용되던 무선인터페이스의 통신코스트에 1 이하의 가중치를 곱한다. 도 14에서는 가중치로서 0.8을 곱하였다. 이와 같이 함으로써 노드 2와 노드3 사이의 구 경로에서 사용되던 무선인터페이스가 신 경로에서도 선택되기 쉬워진다. 특히, 2개의 노드 사이의 무선인터페이스의 통신코스트가 같거나 또는 통신코스트의 차가 작은 경우에는 구 경로가 계속해서 선택되기 쉬워져 시스템이 안정화된다.

가중치를 작게 할수록 구 경로에서 사용되던 무선인터페이스를 선택할 확률이 높아지므로, 가중치를 조정함으로써 복수의 무선인터페이스에 의한 부하분산을 도모할 수 있어 시스템 안정도와의 조정을 도모하는 것이 가능해진다. 그 결과, 복수의 무선인터페이스를 고려한 최적의 경로선택이 가능해진다.

(프레임 구성 예)

도 15∼17을 참조하여 상기 실시 예에서 사용되는 요구프레임 및 경로확인프 레임을 IEEE 802 무선랜의 프레임 구성에 적용하는 예에 대해 설명한다.

요구프레임 및 경로확인프레임을 나타내는 경로제어용 프레임 구성으로서, 도 15a에 나타내는 바와 같이, 헤더 뒤에 프레임 종별을 나타내는 Control ID를 부여하고, 그 뒤에 경로제어용 페이로드를 부여하는 프레임 구성을 이용할 수 있다. 헤더 및 Control ID를 이용하여 요구프레임 또는 경로확인프레임임을 나타낸다. 페이로드에는 상기 실시 예에서 나타낸 수신처 주소, 다음 노드 주소, 송신인터페이스, 통신코스트 값, 요구ID, 설정시간 등이 설정된다. 또한, 수신처 주소와 같이 상기 페이로드의 일부는 헤더에 설정되고 페이로드에 설정되지 않아도 좋다.

IEEE 802.11 무선랜 시스템에서 경로제어용 프레임 구성을 이용하는 경우에는 도 15b에 나타내는 IEEE 802.11 Action Frame을 이용하는 경우와 도 15c에 나타내는 IEEE 802.2LLC를 이용하는 경우를 상정할 수 있다.

IEEE 802.11 Action Frame을 이용하는 경우, 802.11 헤더가 도 15a의 헤더에 상당하고, Category/Action이 도 15a의 Control ID에 상당한다. 802.11 헤더에서는 Type 및 Subtype을 Type=00(management) 및 Subtype=1101(action)로 설정한다. 이와 같이, 802.11 헤더를 이용하여 경로제어용 프레임임을 특정할 수 있다. 다음의 802.11 페이로드 선두에서 Category 및 Action을 설정할 때, Category에 메시 네트워크 관련 액션인 식별자(mesh)를 설정하고, Action에 요구프레임/경로확인프레임의 종별을 나타내는 식별자를 설정한다. 이와 같이 설정함으로써 경로제어용 페이로드를 특정할 수 있다.

IEEE 802.2LLC를 이용하는 경우, 802.11 헤더가 도 15a의 헤더에 상당하고, LLC/SNAP 헤더 및 ID가 도 15a의 Control ID에 상당한다. 802.11 헤더에서는 Type=data가 된다. 다음의 LLC/SNAP 헤더에는 OUI라 불리는 조직코드를 나타내는 필드가 존재한다. 이 OUI에 메시 네트워크를 나타내는 식별자(mesh)를 설정하고, 그 뒤의 페이로드의 구별을 수행한다. 또, OUI=mesh인 경우에 다음 페이로드의 선두에 ID를 마련하여 요구프레임/경로확인프레임의 종별을 나타내는 식별자를 설정한다. 이와 같이 설정함으로써 경로제어용 페이로드를 특정할 수 있다.

상기 어느 구성을 이용한 경우에도 경로제어용 페이로드를 특정할 수 있으므로, 소정의 프레임 구성에 따라 경로제어용 페이로드에 정보를 설정할 수 있고 설정된 정보를 해독할 수 있다. 경로제어용 페이로드의 프레임 구성 예로서, 예를 들면 도 16 및 도 17의 구성이 포함된다.

도 16은 요구프레임의 경로제어용 페이로드의 프레임 구성을 나타내는 도이다. 상기와 같이, 요구프레임에는 송신원 주소, 수신처 주소, 요구프레임 고유의 ID 및 요구프레임 송신원으로부터의 통신코스트 값이 포함된다. 도 16의 RREQ ID가 요구 ID에 대응하고, Metric이 통신코스트 값에 대응하고, Source Address가 송신원 주소에 대응하고, Destination Address#1이 수신처 주소에 대응한다.

도 17은 도 16에 대응하는 경로확인프레임의 경로제어용 페이로드의 프레임 구성을 나타내는 도이다. 이상과 같이, 도 15∼17의 프레임 구성을 이용함으로써 상기 실시 예를 IEEE 802.11 무선시스템에서 실현할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않고 특허청구 범위 내에서 다양한 변경 및 응용이 가능하다.

Claims

무선 애드 혹 네트워크에서 복수의 무선인터페이스를 통해 통신하는 무선통신장치에 있어서,

상기 복수의 무선인터페이스 중 1개에서 요구프레임을 수신하면, 상기 복수의 무선인터페이스 중 적어도 2개의 무선인터페이스를 통해 상기 요구프레임을 송신하는 데이터 송수신부;

상기 요구프레임에 기초하여 상기 복수의 무선인터페이스 중에서 통신을 수행할 무선인터페이스를 선택하는 라우팅부;

를 갖는 무선통신장치.
제 1항에 있어서,

상기 라우팅부는 상기 요구프레임의 도착 순서에 기초하여, 상기 복수의 무선인터페이스 중에서 통신을 수행할 무선인터페이스를 선택하는 것을 특징으로 하는 무선통신장치.
제 1항에 있어서,

상기 라우팅부는 상기 요구프레임의 도착 순서와 통신코스트에 기초하여, 상기 복수의 무선인터페이스 중에서 통신을 수행할 무선인터페이스를 선택하는 것을 특징으로 하는 무선통신장치.
제 3항에 있어서,

상기 라우팅부는 상기 요구프레임의 도착시간으로부터 일정기간 내에 수신한 요구프레임의 통신코스트에 기초하여, 상기 복수의 무선인터페이스 중에서 통신을 수행할 무선인터페이스를 선택하는 것을 특징으로 하는 무선통신장치.
제 1항 내지 4항 중 어느 한 항에 있어서,

프레임을 축적하는 복수의 송신버퍼를 상기 복수의 무선인터페이스마다 가지고,

상기 송신버퍼에 축적된 프레임의 총 데이터량을 상기 복수의 무선인터페이스마다 측정하는 측정부를 더 가지며,

상기 데이터 송수신부는 상기 복수의 무선인터페이스 중 1개에서 요구프레임을 수신하면, 상기 측정부에서 측정한 총 데이터량에 기초하여, 상기 요구프레임을 송신할 무선인터페이스를 선택하고 상기 요구프레임을 송신하는 것을 특징으로 하는 무선통신장치.
제 5항에 있어서,

상기 데이터 송수신부는 상기 복수의 무선인터페이스 중 1개에서 요구프레임을 수신하면,

상기 측정부에서 측정한 총 데이터량 측정치의 각 무선인터페이스 간 차이가 임계치 미만인 경우에, 상기 복수의 무선인터페이스 중 적어도 2개의 무선인터페이스를 통해 상기 요구프레임을 송신하고,

상기 측정부에서 측정한 총 데이터량 측정치의 각 무선인터페이스 간 차이 중 적어도 1개의 차이가 임계치 이상인 경우에, 상기 총 데이터량이 적은 쪽의 무선인터페이스를 통해 상기 요구프레임을 송신하는 것을 특징으로 하는 무선통신장치.
제 1항에 있어서,

상기 무선통신장치는, 제어하의 단말을 관리하는 액세스포인트로서 기능하고,

상기 데이터 송수신부는 상기 제어하의 단말로부터 프레임을 수신하면 상기 제어하의 단말을 대신하여 상기 요구프레임을 송신하는 것을 특징으로 하는 무선통신장치.
제 7항에 있어서,

상기 데이터 송수신부는, 수신처가 상기 제어하의 단말인 요구프레임을 수신하면, 상기 제어하의 단말을 대신하여 상기 요구프레임의 응답신호를 회신하는 것을 특징으로 하는 무선통신장치.
제 8항에 있어서,

제어하의 단말이 소속하는 소속 단말 정보를 관리하는 소속 단말 관리부를 더 가지며,

상기 데이터 송수신부는 상기 무선통신장치의 제어하에 새로운 단말이 소속되었을 때, 상기 단말의 소속을 통지하는 프레임을 브로드캐스트 송신하고,

상기 소속 단말 관리부는 새로운 단말의 소속을 통지하는 프레임을 다른 무선통신장치로부터 수신하면, 상기 단말의 소속을 상기 소속 단말 정보로부터 삭제하는 것을 특징으로 하는 무선통신장치.
제 1항 내지 9항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 라우팅부는 송신원 주소 및 수신처 주소의 세트마다 상기 복수의 무선인터페이스 중에서 통신을 수행할 무선인터페이스를 선택하는 것을 특징으로 하는 무선통신장치.
제 1항 내지 10항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 데이터 송수신부는 상기 라우팅부에 설정된 설정시간에 기초하여, 주기적으로 요구프레임을 송신하는 것을 특징으로 하는 무선통신장치.
제 11항에 있어서,

상기 라우팅부는 상기 요구프레임에 기초하여 무선인터페이스를 선택할 때, 라우팅 테이블을 참조하여 수신처까지의 경로에 대해 이전에 사용되던 무선인터페 이스가 존재하는지 그 여부를 확인하고, 존재하는 경우에는 이전에 사용되던 무선인터페이스에 대한 통신코스트에 가중치를 부여하여, 상기 가중된 통신코스트에 기초하여 상기 복수의 무선인터페이스 중에서 통신을 수행할 무선인터페이스를 선택하는 것을 특징으로 하는 무선통신장치.
무선 애드 혹 네트워크에서 복수의 무선인터페이스를 통해 통신하는 무선통신장치의 통신 경로 제어장치에 있어서,

상기 복수의 무선인터페이스 중 1개에서 요구프레임을 수신한 것을 검출하면, 상기 복수의 무선인터페이스 중 적어도 2개의 무선인터페이스를 통해 상기 요구프레임을 송신하는 수단;

상기 요구프레임에 기초하여 상기 복수의 무선인터페이스 중에서 통신을 수행할 무선인터페이스를 선택하는 수단;

을 갖는 통신 경로 제어장치.
복수의 무선인터페이스를 각각 갖는 복수의 무선통신장치를 포함하는 무선 애드 혹 네트워크의 통신 경로 제어방법에 있어서,

송신원 노드가 요구프레임을 송신하는 단계;

상기 복수의 무선통신장치 각각이 상기 복수의 무선인터페이스 중 1개에서 상기 요구프레임을 수신하는 단계;

상기 복수의 무선통신장치 각각이 상기 요구프레임에 기초하여 상기 복수의 무선인터페이스 중에서 통신을 수행할 무선인터페이스를 선택하는 단계;

상기 복수의 무선통신장치 각각이 상기 복수의 무선인터페이스 중 적어도 2개의 무선인터페이스를 통해 상기 요구프레임을 송신하는 단계;

수신처 노드가 상기 요구프레임을 수신하면 상기 요구프레임의 응답신호를 회신하는 단계;

상기 복수의 무선통신장치 각각이 상기 요구프레임의 응답신호를 수신하면 상기 응답신호에 기초하여 통신 경로를 확립하는 단계;

를 갖는 통신 경로 제어방법.
복수의 무선인터페이스를 각각 갖는 복수의 무선통신장치를 포함하는 무선 애드 혹 네트워크의 통신시스템에 있어서,

송신원 노드가 요구프레임을 송신하고,

상기 복수의 무선통신장치 각각이 상기 복수의 무선인터페이스 중 1개에서 상기 요구프레임을 수신하고,

상기 복수의 무선통신장치 각각이 상기 요구프레임에 기초하여 상기 복수의 무선인터페이스 중에서 통신을 수행할 무선인터페이스를 선택하고,

상기 복수의 무선통신장치 각각이 상기 복수의 무선인터페이스 중 적어도 2개의 무선인터페이스를 통해 상기 요구프레임을 송신하고,

수신처 노드가 상기 요구프레임을 수신하면 상기 요구프레임의 응답신호를 회신하고,

상기 복수의 무선통신장치 각각이 상기 요구프레임의 응답신호를 수신하면 상기 응답신호에 기초하여 통신 경로를 확립하는 것을 특징으로 하는 통신시스템.