KR20080036097A - 메시 네트워크를 위한 주문형 라우팅 프로토콜에 대한 경로최적화 - Google Patents

메시 네트워크를 위한 주문형 라우팅 프로토콜에 대한 경로최적화 Download PDF

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Abstract

다양한 실시예들은 주문형 라우팅 프로토콜들을 인에이블시키는 낮은 오버헤드 메커니즘들의 세트를 구현한다. 주문형 프로토콜들은 프로토콜들이 현재 이용하고 있는 경로들이 차단되지 않는다 하더라도, 양호한 경로들이 이용가능해질 때 검색하도록 검색 플러드들 동안 경로 누적을 이용한다. 즉, 메커니즘들(또는 "경로 최적화들")은 기능하는 경로들이 이용가능한 동안에도 경로들에 대한 개선을 가능하게 한다. 경로 최적화 메커니즘들은 변경들이 중요할 때, 라우팅 정보를 수동적으로 학습하는 네트워크의 노드들이 라우팅 정보의 변경들을 인지할 필요가 있는 노드들을 통지할 수 있도록 한다. 최신 경로들상의 라우팅 정보의 학습 및 정보로부터 혜택을 받는 노드들의 결정은, 몇몇 실시예들에서, 임의의 명시적 제어 패킷 교환 없이 수행된다. 경로 최적화 메커니즘들 중 하나는 개선된 경로가 덜 근접한 최적 경로로부터 분기하는 곳의 노드로부터 개선된 경로를 기술하는 정보를 통신하는 단계를 포함한다.

Description

메시 네트워크를 위한 주문형 라우팅 프로토콜에 대한 경로 최적화{ROUTE OPTIMIZATION FOR ON-DEMAND ROUTING PROTOCOLS FOR MESH NETWORKS}
성능, 효율, 및 사용 효용성의 개선점들을 제공하기 위해 메시 네트워크들(mesh networks)에 대한 라우팅 프로토콜들의 개선점들이 필요하다. 본 발명에서 기술되는 실시예들은 상기 개선점들을 가능하게 한다.
공지되거나 알려진 바와 같이 표현적으로 인식되지 않는 한, 문맥, 정의 또는 비교 목적들을 포함하는, 본 발명에서 기술들과 개념들에 대한 설명은 그러한 기술들과 개념들이 이전에 공지되어 있거나 종래기술의 일부라는 것을 인정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 특허들, 특허출원들 및 출원공개들을 포함하는 본 발명에서 인용되는 모든 참조들(있는 경우)은 구체적으로 포함되거나 모든 목적들을 위해 그 전체가 참조로 본 발명에 포함된다. 본 발명의 어떠한 것도 임의의 참조들이 종래기술에 관련되는 것을 인정하는 것으로 해석되어서는 안되며, 또는 문헌들의 실제 공개일 또는 그 내용들에 대하여 임의의 인정을 성립시키지 않는다.
본 발명은 프로세스, 제조 물품, 장치, 시스템, 물체의 합성, 및 컴퓨터 판독가능한 저장 매체 또는 컴퓨터 네트워크와 같은 컴퓨터 판독가능한 매체를 포함하는 다양한 방식들로 구현될 수 있고, 프로그램 명령어들은 광학 또는 전자 통신 링크들상에서 전송된다. 본 명세서에서, 이러한 구현들 또는 본 발명이 가질 수 있는 임의의 다른 형태는 기술들로서 지칭될 수 있다. 일반적으로, 개시된 프로세스들의 단계들의 순서는 본 발명의 범주내에서 변경될 수 있다. 본 발명의 하나 이상의 실시예들의 설명은 상세한 설명에서 제공된다. 상세한 설명은 상세한 설명의 나머지 부분의 보다 빠른 이해를 돕기 위한 도입부를 포함한다. 도입부는 본 발명에서 제공되는 개념들에 따른 예시적인 시스템들 및 방법들을 간결하게 요약하는 예시적인 조합들(Illustrative Combinations)을 포함한다. 결론부에서 보다 상세히 논의되는 것처럼, 본 발명은 등록특허의 마지막 부분에 첨부되는 등록 청구범위의 범주내에서 모든 가능한 변형들 및 변화들을 포함한다.
본 발명의 다양한 실시예들은 이하의 상세한 설명 및 첨부된 도면들에 개시된다.
도 1은 메시 네트워크 및 관련 경로 계산, 네트워크를 통하는 경로, 및 경로 캐시(route cache)의 다양한 엔트리들의 일 실시예의 선택적인 세부사항들을 도시한다.
도 2는 경로 요청 및 경로 응답을 포함하는 메시 네트워크 경로 검색의 일 실시예의 선택된 세부사항들을 도시한다.
도 3A 및 3B는 메시 라우팅 최적화의 일 실시예의 선택된 특징들의 시간-시퀀스 동작도를 도시한다.
도 4는 노드의 일 실시예의 하드웨어 특징부들의 선택된 세부사항들을 도시한다.
도 5는 노드의 일 실시예의 소프트웨어 특징부들의 선택된 세부사항들을 도시한다.
본 발명은 프로세스, 제조 물품, 장치, 시스템, 물체의 합성, 및 컴퓨터 판독가능한 저장 매체 또는 컴퓨터 네트워크와 같은 컴퓨터 판독가능한 매체를 포함하는 다양한 방식들로 구현될 수 있고, 프로그램 명령어들은 광학 또는 전자 통신 링크들상에서 전송된다. 본 명세서에서, 이러한 구현들 또는 본 발명이 가질 수 있는 임의의 다른 형태는 기술들로서 지칭될 수 있다. 일반적으로, 개시된 프로세스들의 단계들의 순서는 본 발명의 범주내에서 변경될 수 있다.
본 발명의 하나 이상의 실시예들의 상세한 설명은 본 발명의 원리들을 예시하는 첨부된 도면들을 따라 이하에서 제공된다. 본 발명은 그러한 실시예들과 연계하여 기술되지만, 본 발명은 임의의 실시예들로 제한되지 않는다. 본 발명의 범주는 청구범위에 의해서만 제한되고, 본 발명은 다양한 대안들, 변형들 및 등가물들을 포함한다. 많은 특정 세부사항들은 본 발명의 철저한 이해를 제공하기 위해 이하의 상세한 설명에서 기술된다. 이러한 세부사항들은 예시를 목적으로 제공되고, 본 발명은 이러한 특정 세부사항들의 일부 또는 전부 없이 청구범위에 따라 실시될 수 있다. 명확히 하기 위해, 본 발명에 관련된 기술분야들에 공지된 기술 자료는 본 발명이 불필요하게 방해받지 않도록 상세히 기술되지 않는다.
도입부(INTRODUCTION)
본 도입부는 단지 상세한 설명의 보다 빠른 이해를 돕기 위해서 포함된다. 본 발명은 임의의 도입부의 문단들이 전체 주제의 도약된 관점이기 때문에, 도입부에 나타낸 개념들에 제한되지 않으며, 독점적 또는 제한적 설명인 것을 의미하지 않는다. 예를 들어, 이하의 도입부는 공간 및 구조에 의해 제한된 개요 정보를 특정 실시예들에만 제공한다. 사실상, 명세서 전반에 걸쳐 논의되고 궁극적으로 청구범위를 안출하는 실시예들을 포함하는, 많은 다른 실시예들이 있다. 결론부들에서 보다 상세히 논의되는 것처럼, 본 발명은 등록 특허의 끝 부분에 첨부되는 등록 청구범위의 범주내에서 모든 가능한 변형들 및 변화들을 포함한다.
몇몇 구현예들에서, 메시 네트워크들을 위한 주문형 라우팅 프로토콜들은 노드들이 통신할 필요가 있고 목적지(destination)에 대한 유효 경로를 갖지 않을 때에만 경로들을 찾는다. 결과적으로, 네트워크 토폴로지가 네트워크에 새로운 노드들의 이동 또는 부가로 인해 변화될 때, 및 변화들이 이용가능한 목적지로의 양호한 경로들을 형성할 때, 라우팅 프로토콜은 노드가 현재 사용하고 있는 경로가 차단되지 않으면 보다 양호한 경로들을 찾지 않고 사용하지 않는다. 다양한 실시예들은 프로토콜들이 현재 사용하고 있는 경로들이 차단되지 않는다 할지라도, 양호한 경로들이 이용가능하게 될 때 검색하기 위해 검색 플러드(discovery flood) 동안 경로 누적을 이용하여 주문형 라우팅 프로토콜들을 가능하게 하기 위해, 낮은 오버헤드 메커니즘들의 세트를 구현한다. 즉, 메커니즘들(또는 "경로 최적화들")은 기능적인 경로들이 이용가능한 동안 경로들에 대한 개선들을 가능하게 한다. 경로 최적화 메커니즘들은 변경들이 중요할 때 라우팅 정보에서 인지할 필요가 있는 변경들의 노드들을 통지하는 라우팅 정보를 수동적으로 획득하는 네트워크의 노드들을 가능하게 한다. 정보로부터 장점을 갖는 노드들의 결정 및 최신 경로들상의 라우팅 정보의 학습이 임의의 명시적 제어 패킷 교환 없이, 몇몇 실시예들에서 수행된다. 경로 최적화 메커니즘들 중 하나는 노드로부터 개선된 경로를 기술하는 통신 정보를 포함하고, 여기서 개선된 경로는 덜 근접한(less nearly) 최적 경로로부터 분기(diverge)한다.
용어들
본 발명에서 용어들은 선택된 구성요소들 및 다양한 실시예들과 구현예들의 특징들을 기술하는데 사용된다. 선택된 용어들의 예들은 다음과 같다.
노드: 노드의 일 예는 전자 장치이다.
패킷: 패킷의 일 예는 노드들이 패킷들로 세분된 정보를 서로 통신하는 것이다.
링크: 링크의 일 예는 서로 통신하기 위해 2개(또는 그 이상) 노드들의 성능의 개념적 표현이다. 링크는 유선(노드들이 전기 또는 광학 상호접속부와 같이, 정보를 수반하기 위한 물리적 매체에 의해 접속됨)일 수 있거나, 무선(노드들이 예를 들어, 무선 기술을 통해 물리적 매체 없이 접속됨)일 수 있다.
통로(path)/경로(route): 통로/경로의 일 예는 하나 이상의 링크들의 시퀀스이다.
경로 계량(Metric): 경로 계량의 일 예는 경로의 목표를 반영하는 수이다. 예를 들어, 경로의 홉 카운트(hop count)와 같은 링크들의 수는 하나의 가능한 계량이다. 보다 낮은 홉 카운트를 가진 경로들은 보다 높은 홉 카운트를 가진 경로들에 비해 장점들을 갖는다. 장점들은 적은 리소스 사용(감소된 포워딩(forwarding)이 있기 때문에), 및 적은 손실 패킷들의 가능성(패킷들이 각각의 목적지들에 도달하기 이전에 손실에 대한 기회들이 더 적기 때문에)을 포함한다.
최상 경로: 최상 경로의 일 예는 패킷에 의해 변환(정렬)될 때 미리 결정된 기준에 따라 소스로부터 목적지로 효율적인 이동을 형성하는, 정렬된 노드들의 리스트이다. 파라미터들 및 동작 조건들이 시간에 대해 가변되기 때문에, 임의의 최상 경로는 "공지된" 최상 경로이고; 예를 들어, 시간상 특정 지점에서 및 상이한 최상 경로가 이용가능할 수 있는 시간의 상이한 지점에서, 평가되는 기준을 기초로 한다. 최상 경로들은 최상 경로들을 결정하기 위한 라우팅 프로토콜에 대해 측정되는 바와 같이 하나 이상의 계량들에 따라 "가장 근접한 최적(most nearly optimal)"으로 간주될 수도 있다.
네트워크: 네트워크의 일 예는 유선 및 무선 링크들의 임의의 조합을 통해 서로 통신하도록 인에이블된 노드들의 세트이다.
메시 네트워크: 메시 네트워크의 일 예는 다중-홉 네트워크로 셀프-조직화되는(self-organizing) 노드들의 세트이다. 몇몇 사용 시나리오들에서, 메시 네트워크는 제한된 리소스들(예, 이용가능한 대역폭, 이용가능한 운용 전력, 및 이용가능한 에너지)을 갖는다.
다중-메시 네트워크: 다중-메시 네트워크의 일 예는 다중-메시 네트워크에 의해 제공되는 리소스들의 사용자의 시각(perspective)으로부터 단일 네트워크로서 동작하는 것으로 보이는 상호접속된 메시들의 세트이다.
공유 액세스 네트워크: 공유 액세스 네트워크의 일 예는 임의의 노드에 의해 송신된 패킷이 네트워크의 모든 다른 노드들에 의해 도청(overheard)되도록 하는 네트워크이다. 그러한 네트워크의 예시적인 구현예는 802.3 LAN이다.
입력 메시(Ingress Mesh): 입력 메시의 일 예는 패킷이 다중-메시에 진입하는 메시이다.
출력 메시(Egress Mesh): 출력 메시의 일 예는 패킷이 다중-메시를 나오는(또는 떠나는) 메시이다.
입력 메시 노드: 입력 메시 노드의 일 예는 패킷이 메시에 진입하는 노드이고; 예를 들어, 넌-메시 링크로부터 메시 링크/네트워크로 패킷을 포워딩하는 노드.
출력 메시 노드: 출력 메시 노드의 일 예는 패킷이 메시를 나오는 노드로서; 예를 들어, 메시 링크로부터 넌-메시 링크/네트워크로 패킷을 포워딩하는 노드.
메시 브릿지(노드): 메시 브릿지의 일 예는 한번에 하나보다 많은 메시 네트워크에 동시에 참여하는 노드로서; 예를 들어, 노드는 적어도 2개의 메시 네트워크들에 한번에 접속된다. 브릿지 노드들은 제 1 메시(또는 제 1 메시의 일부)상에 접속된 노드들이 제 2 메시(또는 제 2 메시의 일부)에 접속된 노드들과 통신할 수 있도록 한다.
(메시) 브릿지 링크: 메시 브릿지 링크의 일 예는 2개의 메시들 간의 트래픽 을 포워딩하는데 사용되는 2개의 브릿지 노드들(각각은 각각의 메시에 결합됨)간의 링크이다.
입력 브릿지 노드: 입력 브릿지 노드의 일 예는 패킷이 입력 메시를 나오는(또는 떠나는) 메시 브릿지이다.
출력 브릿지 노드: 출력 브릿지 노드의 일 예는 패킷이 입력 메시에 진입하는 메시 브릿지이다.
메시 포털(Mesh Portal): 메시 포털의 일 예는 메시 네트워크의 부분으로서 다른(공유 액세스) 네트워크에 접속되는 노드이다. 메시 포털들은 메시에 접속되거나 메시의 일부인 노드들이 공유 액세스 네트워크의 부분인 노드들 또는 공유 액세스 네트워크를 통해 도달될 수 있는 노드들과 통신할 수 있도록 한다. 몇몇 실시예들에서, 메시 네트워크는 투과 계층-2 전송으로서 외부 네트워크들처럼 보이고, 즉 하나의 포털의 메시에 입력된 패킷이 변경되지 않은 다른 포털의 메시를 빠져 나온다.
입력 메시 포털(Ingress Mesh Portal): 입력 메시 포털의 일 예는 패킷이 메시에 진입하는 포털으로서, 예를 들어 넌-메시 링크/네트워크로부터 메시 링크/네트워크로 패킷을 포워딩하는 메시이다.
출력 메시 포털(Engress Mesh Portal): 출력 메시 포털의 일 예는 패킷이 메시를 나오는 포털으로서, 예를 들어 메시 링크/네트워크로부터 넌-메시 링크/네트워크로 패킷을 포워딩하는 포털이다.
메시 클라이언트 인터페이스: 메시 클라이언트 인터페이스의 일 예는 클라이 언트 디바이스에 결합시키기 위한 인터페이스(메시 네트워크의 노드의 부분임)이다.
메시 네트워크 게이트웨이 인터페이스(메시 NGI): 메시 NGI의 일 예는 메시 네트워크(예, 메시 네트워크의 부분으로 구성된 인터페이스를 가짐)의 부분으로서 다른 네트워크(예, 다른 네트워크상에서 구성된 인터페이스를 가짐)에도 접속된 노드이다. 메시 NGI들은 노드들이 메시 네트워크 또는 메시의 부분에 접속된 노드들이 공유 액세스 네트워크의 부분인 노드들 또는 공유 액세스 네트워크를 통해 도달될 수 있는 노드들과 통신할 수 있도록 한다. 몇몇 실시예들에서, 메시 네트워크는 투과 계층 2 전송부로서 외부 네트워크들처럼 보인다: 하나의 NGI의 메시에 입력된 패킷은 변형되지 않은 다른 NGI 또는 클라이언트 인터페이스의 메시를 빠져 나온다.
입력 메시 인터페이스: 입력 메시 인터페이스의 일 예는 패킷이 메시에 진입하는 인터페이스로서, 예를 들어 넌-메시 링크로부터 메시 링크/네트워크로 패킷을 포워딩하는 인터페이스이다.
출력 메시 인터페이스: 출력 메시 인터페이스의 일 예는 패킷이 메시를 빠져 나오는 인터페이스로서, 예를 들어 메시 링크로부터 넌-메시 링크/네트워크로 패킷을 포워딩하는 인터페이스이다.
유니캐스트: 유니캐스트의 일 예는 2개의 노드들간의 통신이다.
브로드캐스트: 브로드캐스트의 일 예는 다수의 노드들에 도달하도록 의도된 하나의 노드로부터의 통신이다. 몇몇 사용 시나리오들에서, 다수의 노드들은 네트 워크상의 모든 노드들을 포함한다. 몇몇 시나리오들에서, 브로드캐스트는 모든 의도된 노드들에 도달하지 않을 수 있다(예를 들어, 패킷 손실 때문에).
플러드(Flood): 플러드의 일 예는 브로드캐스트를 모든 다른 노드에 의해 차례로 다시 브로드캐스팅되는 노드에 의해 전송된 브로드캐스트이므로, 잠재적으로 네트워크의 모든 노드들에 도달한다.
라우팅 프로토콜: 라우팅 프로토콜의 일 예는 메시 네트워크의 각각의 노드상에서 구현되는 메커니즘들의 세트로서, 메커니즘들은 네트워크에 대한 정보를 검색하도록 작용하고, 다른 노드들이 각 노드로부터 떨어진 다중 홉들일 때에도, 네트워크상의 각각의 노드가 네트워크의 다른 노드들과 통신할 수 있도록 한다.
경로 누적: 경로 누적의 일 예는 패킷을 포워딩하는 각각의 노드가 그 각각의 어드레스를 패킷에 부가할 때이다.
예시적인 조합들
이하는 본 발명에서 제공되는 개념들에 따른 예시적인 시스템들 및 방법들을 간략히 요약하는 문단들의 집합이다. 각각의 문단들은 비형식적인 유사-청구항 형태를 이용하여 특징들의 다양한 조합들을 강조한다. 이러한 압축된 상세한 설명들은 상호 독점적이거나 소모적이거나 제한적인 것을 의미하지 않으며, 본 발명은 이러한 강조된 조합들로 제한되지 않는다. 결론부에서 보다 상세히 논의되는 것처럼, 본 발명은 특허의 최종 단계에 첨부되는 등록 청구범위의 범주내에서 모든 가능한 변형들 및 변화들을 포함한다.
제 1 실시예는, 소스 노드로부터 목적지 노드로의 제 1 경로 및 제 2 경로를 결정하는 단계; 상기 제 1 및 제 2 노드를 비교하는 단계; 및 상기 제 2 경로가 상기 제 1 경로보다 양호할 때 개선된 경로를 통신하는 단계를 포함하는 방법을 포함한다. 전술한 실시예에서, 상기 비교는 노드들간의 홉들의 카운트에 따른다. 임의의 전술한 실시예들에서, 상기 통신은 부분적으로 미리 결정된 임계치 미만인 재시도-시도-카운트(retry-attempt-count)를 조건부로 기초로 한다. 임의의 전술한 실시예들에서, 상기 통신은 상기 제 1 및 제 2 경로가 분기하는(diverge) 노드에 의해 개시(initiate)된다. 전술한 실시예들에서, 개시 노드는 상기 제 1 및 제 2 경로들이 처음 분기하는 곳이다. 제 1 실시예에서, 상기 제 1 경로를 결정하는 제 1 노드 및 상기 제 2 경로를 결정하는 제 2 노드는 개별 노드들 또는 동일 노드이다. 제 1 실시예에서, 상기 제 1 경로 및 상기 소스 노드는 개별 노드들 또는 동일 노드이다. 제 1 실시예에서, 상기 제 2 경로를 결정하는 제 2 노드 및 목적지 노드는 개별 노드들 또는 동일 노드이다. 제 1 실시예에서, 상기 제 1 경로 및 상기 제 2 경로 중 적어도 하나는 단일 링크로 제한된다. 제 1 실시예에서, 상기 제 1 경로 및 상기 제 2 경로 중 적어도 하나는 다수의 링크들을 포함한다. 제 1 실시예에서, 상기 제 1 경로 및 상기 제 2 경로 중 적어도 하나는 단일 노드를 통과한다. 제 1 실시예에서, 상기 제 1 경로 및 상기 제 2 경로 중 적어도 하나는 다수의 노드들을 통과한다.
제 1 실시예에서, 개선된 경로의 통신은 차별적이지 않다. 제 1 실시예에서, 개선된 경로의 통신은 선택적이다. 전술한 실시예에서, 선택적 통신은 능동(actively) 통신 노드 및 선택적(selectively) 식별 노드 중 적어도 하나로 지향 된다. 전술한 실시예는 능동 통신 노드 및 선택적 식별 노드 중 적어도 하나를 식별하는 단계를 추가로 포함한다. 전술한 실시예에서, 선택적 식별 노드는 서비스를 제공한다. 전술한 실시에에서, 서비스는 인터넷 상호접속 서비스 및 웹 프록시 서비스 중 적어도 하나를 포함한다.
제 2 실시예는 제 1 실시예의 구성요소들의 전부를 포함하고, 상기 제 2 경로의 결정에 사용되는 경로 정보를 수집하는 단계를 더 포함한다. 제 2 실시예에서, 상기 경로 정보 수집은 능동적 또는 수동적이다. 전술한 실시예에서, 능동적 경로 정보 수집은 경로 정보 수집과 연관된 제어 패킷의 전송에 응답하여 경로 정보를 획득하는 단계를 포함하고, 수동적 경로 정보 수집에서는 전송되는 제어 패킷이 없다. 임의의 제 2 실시예 및 후속적인 전술한 실시예들에서, 경로 정보는 메시 네트워크의 토폴로지에 관련된 정보를 포함한다. 임의의 제 2 실시예 및 후속적인 전술한 실시예들에서, 경로 정보는 누적된 경로 정보를 포함한다.
제 3 실시예는 제 2 실시예의 구성요소들의 전부를 포함하고, 상기 수집된 경로 정보는 상기 제 1 경로를 결정하는 제 1 노드의 제 1 네트워크 어드레스를 포함한다. 전술한 실시예에서, 수집된 경로 정보는 상기 제 2 경로를 결정하는 제 2 노드의 제 2 네트워크 어드레스를 추가로 포함한다. 전술한 실시예에서, 수집된 경로 정보는 상기 제 1 노드로부터 상기 제 2 노드로 제 3 경로를 따라 트래픽을 포워딩하는 제 3 노드의 제 3 네트워크 어드레스를 포함한다.
제 4 실시예는 소스 노드로부터 목적지 노드로의 제 1 경로 및 제 2 경로를 결정하는 단계; 상기 제 1 경로 및 상기 제 2 경로를 비교하는 단계; 및 상기 제 2 경로가 상기 제 1 경로보다 더 양호할 때 개선된 경로를 통신하는 단계를 포함하는 기능들이 실행시 수행될 수 있도록 하는, 내부에 저장된 명령어들의 세트를 갖는 컴퓨터 판독가능한 매체를 포함한다. 전술한 실시예에서, 상기 비교는 노드들간의 홉들의 카운트에 따른다. 임의의 제 4 실시예 및 후속적인 전술한 실시예들에서, 상기 통신은 부분적으로 미리 결정된 임계치 미만인 재시도-시도-카운트를 조건부로 기초로 한다. 임의의 제 4 실시예 및 후속적인 전술한 실시예들에서, 상기 통신은 상기 제 1 및 제 2 경로가 분기하는 노드에 의해 개시된다. 전술한 실시예에서, 개시 노드는 상기 제 1 및 제 2 경로가 처음 분기하는 곳이다.
전술한 실시예에서 상기 개시 노드는 제 1 및 제 2 경로가 처음 분기하는 곳이다. 제 4 실시예에서, 상기 제 1 경로를 결정하는 제 1 노드 및 상기 제 2 경로를 결정하는 제 2 노드는 개별 노드들 또는 동일 노드이다. 제 4 실시예에서, 상기 제 1 경로를 결정하는 제 1 노드 및 소스 노드는 개별 노드들 또는 동일 노드이다. 제 4 실시예에서, 상기 제 2 경로를 결정하는 제 2 노드 및 상기 목적지 노드는 개별 노드들 또는 동일 노드이다. 제 4 실시예에서, 상기 제 1 경로 및 상기 제 2 경로 중 적어도 하나는 단일 링크로 제한된다. 제 4 실시예에서, 상기 제 1 경로 및 상기 제 2 경로 중 적어도 하나는 다수의 링크들을 포함한다. 제 4 실시예에서, 상기 제 1 경로 및 상기 제 2 경로 중 적어도 하나는 단일 노드를 통과한다. 제 4 실시예에서, 상기 제 1 경로 및 상기 제 2 경로 중 적어도 하나는 다수의 노드들을 통과한다.
제 4 실시예에서, 개선된 경로의 통신은 차별적이지 않다. 제 4 실시예에 서, 개선된 경로의 통신은 선택적이다. 전술한 실시예에서, 선택적 통신은 능동 통신 노드 및 선택적 식별 노드 중 적어도 하나로 지향된다. 전술한 실시예는 상기 능동 통신 노드 및 선택적 식별 노드 중 적어도 하나를 식별하는 단계를 추가로 포함한다. 전술한 실시예에서, 선택적 식별 노드는 서비스를 제공한다. 전술한 실시예에서, 서비스는 인터넷 상호접속 서비스 및 웹 프록시 서비스 중 적어도 하나를 포함한다.
제 5 실시예는 제 4 실시예의 구성요소들의 전부를 포함하고, 상기 제 2 경로의 결정에 사용되는 경로 정보를 수집하는 단계를 추가로 포함한다. 제 5 실시예에서, 상기 경로 정보는 능동적 또는 수동적이다. 전술한 실시예에서, 능동적 경로 정보 수집은 경로 정보 수집과 연관된 제어 패킷의 전송에 응답하여 경로 정보를 획득하는 단계를 포함하고, 수동적 경로 정보 수집에는 전송되는 제어 패킷이 없다. 임의의 제 5 실시예 및 후속적인 전술한 실시예들에서, 상기 경로 정보는 메시 네트워크의 토폴로지에 관련된 정보를 포함한다. 임의의 제 5 실시예 및 후속적인 전술한 실시예들에서, 상기 경로 정보는 누적된 경로 정보를 포함한다.
제 6 실시예는 제 5 실시예의 구성요소들의 전부를 포함하고, 수집된 경로 정보는 제 1 경로를 결정하는 제 1 노드의 제 1 네트워크 어드레스를 포함한다. 전술한 실시예에서, 수집된 경로 정보는 제 2 경로를 결정하는 제 2 노드의 제 2 네트워크 어드레스를 추가로 포함한다. 전술한 실시예에서, 수집된 경로 정보는 상기 제 1 노드로부터 상기 제 2 노드로 제 3 경로를 따라 트래픽을 포워딩하는 제 3 노드의 제 3 네트워크 어드레스를 포함한다.
제 7 실시예는 적어도 2개의 노드들을 갖는 무선 메시 네트워크를 포함하는 시스템을 포함하고; 각각의 상기 노드들은 적어도 2개의 다른 노드들과의 통신을 인에이블하는 각각의 무선 인터페이스를 포함하며; 각각의 상기 노드들은 무선 메시 네트워킹 기능들을 실행하는 각각의 처리 엘리먼트(processing element)를 포함하고, 상기 기능들은 상기 무선 메시 네트워크의 2개의 노드들 사이의 경로를 결정하는 경로 결정 기능, 상기 경로 결정 기능에 의해 결정된 2개의 경로들을 비교하는 경로 비교 기능, 및 상기 무선 메시 네트워크의 노드들에 대한 경로 정보의 분배를 제어하는 경로 배포(dissemination) 기능을 포함하며; 상기 경로 배포 기능은 경로 비교 기능이 양호한 경로가 이용가능하다는 것을 나타낼 때 새로운 경로를 분배한다. 전술한 실시예에서, 상기 비교 기능은 노드들간의 홉 카운트들을 비교한다. 임의의 제 7 실시예 및 후속적인 전술한 실시예들에서, 상기 배포는 부분적으로, 미리 결정된 임계치 미만인 재시도-시도 카운트를 조건부로 기초로 한다. 임의의 제 7 실시예 및 후속적인 전술한 실시예들에서, 상기 배포는 새로운 경로가 이전의 경로로부터 분기하는 노드에 의해 개시된다.
전술한 실시예에서, 개시 노드는 제 1 및 제 2 경로가 처음 분기하는 곳이다. 제 7 실시예에서, 상기 제 1 경로를 결정하는 제 1 노드 및 상기 제 2 경로를 결정하는 제 2 노드는 개별 노드들 또는 동일 노드이다. 제 7 실시예에서, 상기 제 1 경로를 결정하는 제 1 노드 및 소스 노드는 개별 노드들 또는 동일 노드이다. 제 7 실시예에서, 제 2 경로를 결정하는 제 2 노드 및 목적지 노드는 개별 노드들 또는 동일 노드이다. 제 7 실시예에서, 상기 제 1 경로 및 상기 제 2 경로 중 적 어도 하나는 단일 링크로 제한된다. 제 7 실시예에서, 상기 제 1 경로 및 상기 제 2 경로 중 적어도 하나는 다수의 링크들을 포함한다. 제 7 실시예에서, 상기 제 1 경로 및 상기 제 2 경로 중 적어도 하나는 단일 노드를 통과한다. 제 7 실시예에서, 상기 제 1 경로 및 상기 제 2 경로 중 적어도 하나는 다수의 노드들을 통과한다.
제 7 실시예에서, 개선된 경로의 통신은 차별적이지 않다. 제 7 실시예에서, 개선된 경로의 통신은 선택적이다. 전술한 실시예에서, 선택적 통신은 능동적 통신 노드 및 선택적 식별 노드 중 적어도 하나로 지향된다. 전술한 실시예는 상기 능동적 통신 노드 및 상기 선택적 식별 노드 중 적어도 하나를 식별하는 단계를 더 포함한다. 전술한 실시예에서, 상기 선택적 식별 노드는 서비스를 제공한다. 전술한 실시예에서, 서비스는 인터넷 상호접속 서비스 및 웹 프록시 서비스 중 적어도 하나를 포함한다.
제 8 실시예는 제 7 실시예의 모든 구성요소들을 포함하고, 제 2 경로의 결정에 사용되는 경로 정보를 수집하는 단계를 더 포함한다. 제 8 실시예에서, 경로 정보 수집은 능동적 또는 수동적이다. 전술한 실시예에서, 능동적 경로 정보 수집은 경로 정보 수집과 연관된 제어 패킷의 전송에 응답하여 경로 정보를 획득하는 단계를 포함하고, 수동적 경로 정보 수집에는 전송되는 제어 패킷이 없다. 임의의 제 8 실시예 및 후속적인 전술한 실시예들에서, 상기 경로 정보는 메시 네트워크의 토폴로지에 관련된 정보를 포함한다. 임의의 제 8 실시예 및 후속적인 전술한 실시예들에서, 상기 경로 정보는 누적된 경로 정보를 포함한다.
제 9 실시예는 제 10 실시예의 모든 구성요소들을 포함하고, 수집된 경로 정보는 제 1 경로를 결정하는 제 1 노드의 제 1 네트워크 어드레스를 포함한다. 전술한 실시예에서, 수집된 경로 정보는 제 2 경로를 결정하는 제 2 노드의 제 2 네트워크 어드레스를 추가로 포함한다. 전술한 실시예에서, 수집된 경로 정보는 상기 제 1 노드로부터 상기 제 2 노드로 제 3 경로를 따라 트래픽을 포워딩하는 제 3 노드의 제 3 네트워크 어드레스를 포함한다.
라우팅 정보 및 검색(Discovery)
노드들은 다양한 네트워킹 프로토콜들을 수행할 때 부분적으로 라우팅 정보를 유지 및 사용한다. 라우팅 정보는 네트워크의 동작 동안 노드들 사이에서 검색 및 전파된다. 네트워크 토폴로지가 시간에 따라 변화됨에 따라(노드들의 이동, 노드들의 부가, 노드들의 제거, 및 노드들간의 통신에 영향을 주는 환경 조건들의 변화들), 새로운 라우팅 정보가 학습되고, 몇몇 경우들에서 실시예에 따라, 능동(즉, 발신 제어 패킷들을 포함함) 및 수동(즉, 발신 제어 패킷들이 없음) 기술들의 임의의 조합을 통해 분배된다.
라우팅 정보
메시 네트워크의 각 노드는 노드가 학습한 네트워크의 링크들을 기술하는, 예를 들어 "경로 캐시(Route Cache)"와 같은 데이터 구조를 구현한다. 노드들은 링크 정보를 통로들/경로들로 조합하는 다양한 기술들을 이용한다. 그 다음, "발신(originating)" 노드는 패킷들을 다양한 목적지 노드들로 전송하기 위해, 발신 노드로부터 떨어진 다중 홉들일 수 있는 노드들을 포함하는, 통로/경로 정보를 이 용할 수 있다.
도 1은 메시 네트워크 및 연관된 경로 계산, 네트워크를 통하는 경로, 및 경로 캐시의 다양한 엔트리들의 일 실시예의 선택된 세부사항들을 도시한다. 보다 구체적으로는, 메시 네트워크는 노드들 "S"(100S), "A"(100A), "B"(100B), "C"(100C), "D"(100D), "E"(100E), "F"(100F), "G"(100G), "H"(100H), 및 "J"(100J)를 포함한다. "B", "E", "F" 및 "J"를 통해, "S"로부터 시작하여 "D"에 도달하는 경로가 도시된다. "S"에 의해 구현되는 경로 캐시는 ("S", "A"), ("S", "B"), ("B", "E"), ("E", "F"), ("F", "J"), ("J", "D"), 및 ("G", "H")를 포함하는, 네트워크의 다양한 링크들을 기술한다. "S"로부터 "D"로의 경로가 존재하고, [("S", "B"), ("B", "E"), ("E", "F"), ("F", "J")("J", "D")]로서 나타낼 수 있다.
라우팅 정보의 검색
메시 네트워크에 참여하고 주문형 라우팅 프로토콜을 실행하는 노드("메시 노드"로서 공지됨)는 패킷을 목적지로 전송하는 것과 연관된 처리 동안 노드에서 구현되는 라우팅 캐시를 검사한다. 목적지로의 통로 또는 경로를 기술하는 정보가 경로 캐시에 없다면, 발신자(originator)로서 동작하는 노드는 경로를 찾기 위해 "경로 검색(Route Discovery)" 동작을 개시한다.
경로 검색은 발신자에 의해 브로드캐스팅되고 경로 검색을 수신하는 모든 노드들에 의해 순차적으로 리브로드캐스팅(rebroadcast)되는, "경로 요청" 플러드(flood)를 통해 시작된다. 경로 검색이 네트워크의 모든 노드들을 통해 쇄도할 때까지 리브로드캐스팅 동작들이 계속된다. 경로 검색 동안 경로 누적을 이용하여 라우팅 프로토콜을 구현하는 실시예들에서, 경로 요청이 각각의 노드에 의해 포워딩됨에 따라, 각각의 개별 노드는 경로 요청과 연관된 패킷의 헤더의 어드레스들의 리스트에 개별 노드의 어드레스를 부가한다. 결과적으로, 경로 요청을 수신하는 각각의 노드에는 경로 요청의 카피(copy)를 포워딩한 노드들을 기술하는 정보가 제공되고, 각각의 노드는 경로 요청에 의해 통과되는 모든 링크들에 대해 "학습"하도록 인에이블된다.
경로 요청 패킷이 목적지에 도달할 때, 패킷은 발신자(또는 소스) 노드로부터 목적지 노드로 노드들/링크들의 리스트(즉, 경로)를 포함한다. 그 다음, 목적지 노드는 "경로 응답(Route Reply)" 패킷 내부의 경로를 대체하고 경로 응압을 경로 검색의 발신자에게 전송하여, 경로 검색의 부분으로서 검색된 경로와 링크들에 대해 발신자에게 알린다. 경로 응답이 발신자에게 지향되기 때문에, 업데이트된 라우팅 정보의 통신은 자연적으로 발신자(및 목적지로부터 발신자로의 경로를 따르는 노드들)로 제한된다. 몇몇 실시예들에서, 경로 응답 정보는 발신자 이외의 선택된 부가적 노드들로 선택적으로 지향된다. 몇몇 실시예들에서, 경로 응답 정보를 수신하도록 선택된 부가적 노드들은 사용자에 의해 식별된다. 몇몇 실시예들에서, 부가적 노드들은 서비스의 제공자들로서 식별(identification)을 기반으로 선택되고, 서비스는 인터넷 상호접속 및 웹 프록시의 임의의 조합을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 부가적 노드들은 가까운 미래에 새로운 경로 정보를 요구하거나 새로운 경로 정보의 장점을 갖게 될 노드들로서 식별된다.
도 2는 경로 요청 및 경로 응답을 포함하는 메시 네트워크 경로 검색 처리의 일 실시예의 선택된 세부사항들을 도시한다. 보다 구체적으로는, 메시 네트워크는 도 1의 노드들 "S"(100S), "A"(100A), "B"(100B), "C"(100C), "D"(100D), "E"(100E), "F"(100F), "G"(100G), "H"(100H), 및 "J"(100J)를 포함한다. 경로 검색 동작은 목적지 노드 "D"로 노드 "S"에 의해 발신된다. 경로 요청들(210SA, 210SB, 210AC, 210CG, 210GH, 210GJ, 210GF, 210HD, 210JD, 210FJ, 210EF, 210BE)에 의해 도시된 바와 같이, 경로 요청 플러드의 단일 카피만이 각각의 노드에 의해 포워딩되는 시나리오를 고려한다. 노드 "J"에 도달하는 경로 요청의 제 1 카피가 노드 "F"로부터이고, 노드 "F"에 도달하는 경로 요청의 제 1 카피가 노드 "E"로부터이면, ("G", "J") 및 ("G", "F")를 제외한 모든 도시된 링크들은 노드 "D"에 의해 학습될 것이다. 경로 응답은 노드 "D"에 의해 생성되고, 경로 응답들(220DJ, 220JF, 220FE, 220EB, 220BS)에 의해 도시된 바와 같이, ["S", "B", "E", "F", "J", "D"]로서 기술되는 경로를 리턴한다.
몇몇 사용 시나리오들에서 경로 요청의 상이한 카피들은 네트워크내의 상이한 경로들을 따른다. 결과적으로, 노드는 동일한 경로 검색에 속하는 하나 보다 많은 경로 요청을 수신할 수 있다. 중복 감지를 가능하게 하기 위해, 경로 요청의 발신자는 발신자에게 고유한 시퀀스 넘버를 경로 요청에 포함한다. 그 다음 노드들의 포워딩은 동일한 경로 검색에 속하는 경로 요청 패킷들을 식별하기 위해 시퀀스 넘버를 사용한다. 몇몇 실시예들에서, 노드들은 소스 어드레스와 대응하는 시퀀스 넘버 정보를 갖는 엔트리들을 포함하는 경로 요청 테이블을 구현한다. 경로 요청 테이블은 경로 요청들이 수신됨에 따라 업데이트되고, 중복 경로 요청을 식별하기 위해 검색된다. 몇몇 실시예들에서, 메시의 각 노드는 주어진 경로 검색을 처리할 때, 경로 요청의 고정된 수의 카피들을 포워딩한다. 고정된 수는 다양한 구현예들에 따라, 1, 2, 3, 또는 임의의 다른 유사한 수량일 수 있다. 몇몇 사용 시나리오들에서, 경로 요청의 하나 이상의 카피들은 각각의 개별 경로들을 따를 수 있다. 이 경우, 단일 경로 검색 동안, 경로 검색의 목적지는 소스에 대한 다중 경로들(즉, 경로 검색의 개시자로의 다중 경로들)을 학습할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 단일 경로만이 존재하거나, 잠재적인 부가적 경로들이 간헐적인 패킷 손실로 인해 일시적으로 가려질 수 있다고 하더라도, 다중 경로들이 검색될 수 있도록 경로 요청의 다중 카피들이 포워딩된다.
경로 요청에 응답하여 수신된 정보는 경로 요청이 타겟에 도달할 때까지 발신되는 동안의 시간 주기에 대해 네트워크의 상태를 나타낸다. 이후(또는 이전) 시간에서 발신되는 다른 경로 요청은 네트워크 토폴로지가 시간에 대해 변화될 수 있기 때문에, 상이한 정보를 수집할 수 있다. 네트워크 토폴로지의 변화들은 하나의 물리적 지점에서 다른 물리적 지점으로 이동하는 노드들의 결과일 수 있거나 - 노드들은 네트워크에 부가되거나 네트워크로부터 제거됨-, 또는 몇몇 노드들간의 통신이 개선(또는 저하)되도록 환경 조건들의 변화들의 결과일 수 있다. 일반적으로, 네트워크 토폴로지의 변화들은 경로 요청들이 네트워크를 통해 이동함에 따라 시간에 대하여 발견 및 학습된다. 보다 효율적인 경로들은 효율적이지 못한 경로들을 대체하고(예를 들어, 경로 캐시 범주에서), 운용 경로들은 비-운용(non- operational) 경로들을 대체한다.
예를 들어, 발신자와 타겟 사이의 제 1 경로를 인에이블하는 제 1 노드는 제 1 경로 요청이 네트워크에서 활성인 제 1 시간에서 동작될 수 있다. 상기 예에서, 발신자와 타겟 사이에서 제 2 경로를 인에이블하는 제 2 노드는 제 2 경로 요청이 네트워크에서 활성일 때의 제 2 시간(및 제 1 시간 동안은 아님)에서 동작될 수 있다.
제 2 시간이 제 1 시간 이후이고 제 2 경로가 제 1 경로보다 보다 효율적이면, 노드들은 제 2 경로를 학습할 것이고, 효율적이지 않은 제 1 경로에 관한 정보를 대체하기 위해 이에 관련된 정보를 이용할 수 있다.
경로 최적화
경로 검색 플러드 동안, 네트워크의 노드들은 네트워크의 현재 이용가능한 링크들 및 노드들, 링크들 또는 이 둘에 연관된 특성들에 대해 학습한다. 특성들 또는 정보는 경로 검색의 목적지에 유용할 수 있을 뿐만 아니라 트래픽을 전송하는 네트워크의 다른 노드들에도 유용할 수 있다. 정보는 노드 이동, 링크 특성들의 변화들, 또는 메시 네트워크에 대한 다른 유사한 변경들의 결과로서, 새롭고 양호한 경로들이 네트워크에서 이용가능해질 수 있기 때문에 유용할 수 있다. 이하는 네트워크 성능을 개선하기 위해 정보를 이용하는 선택된 "경로 최적화" 메커니즘들의 요약들이다.
임의의 경로 검색 플러드의 수신시, 경로 검색의 발신자로부터의 능동 플로우들(active flows)의 목적지인 노드는 연관된 경로 요청 패킷을 검사하고, 임의의 새로운 링크들을 결정(또는 학습)한다. 그 다음, 목적지 노드는 목적지가 이미 인지된 라우팅 정보와 선택적으로 조합된 임의의 새로운 링크들이 경로 요청의 발신자에 대한 개선된 경로를 형성하는지 여부를 알기 위해 체크한다. 만약 그렇다면, 목적지 노드는 플러드의 발신자에게 보다 양호한 경로와 함께 경로 응답을 리턴한다.
계산 전력이 상대적으로 제한되지 않는(즉, 자유롭게 이용가능한) 사용 시나리오들에서, 노드는 노드가 능동 통신되는 하나 이상의 노드들(또는 모든 노드들)에 대한 경로들을 선택적으로 재계산할 수 있다. 그 다음, 재계산된 경로들은 현재 알려진 경로들과 비교된다. 발견된 각각의 양호한 경로들(존재시)에 대해, 각각의 양호한 경로를 통해 액세스가능한 노드로 경로 응답이 전송된다. 몇몇 실시예들에서, 경로 비교는 비교되는 경로들과 연관된 홉들의 수들을 비교하는 단계를 포함한다. 그 결과로서, 개선된 경로가 이용가능해지는 각각 노드에 경로 응답이 제공된다. 몇몇 실시예들에서, 경로 응답들의 개시는 선택적으로, 하나 이상의 노드들로 송신되는 경로 응답 패킷들을 제한하기 위해, 제한된 비율이다.
몇몇 실시예들에서, 각각의 노드는 노드가 소스, 목적지, 또는 포워딩 노드인 모든 능동 통신 플로우들(또는 임의의 그 일부분)에 대해, 모든 경로들(또는 임의의 그 일부분)을 주기적으로 재-계산할 수 있다. 그 다음, 노드는 이용가능한 양호한 경로들이 존재하는지를 결정하기 위해, 재계산된 경로들을 이전에 알려진 경로들과 선택적으로 비교할 수 있다. 노드가 트래픽의 소스이고 노드가 양호한 경로를 검색하면, 노드는 양호한(또는 새로운) 경로를 즉시 사용하기 시작할 수 있 다. 노드가 목적지이면, 노드는 경로 응답을 플로우의 소스로 전송할 수 있다. 노드가 트래픽 플로우에 대한 포워딩 노드이면, 노드는 새로운(및 양호한) 경로를 플로우에 의해 현재 사용되는 경로와 비교할 수 있다. 새로운 경로를 통한 플로우의 소스를 향한 다음 홉이 현재 경로를 통한 소스를 향한 다음 홉과 상이하면, 경로 응답이 전송될 수 있다. 따라서, 새로운 현재 경로들이 상이한 곳에 인접한 노드만이 경로 응답을 발신하고, 다수의 노드들이 개선된 경로를 감지할 수 있을지라도, 단일 경로 응답만이 새롭게 감지되는 개선된(또는 단축된) 경로에 대해 전송된다. 새로운 소스가 예전 경로를 계속 사용하면, 상응하는 경로 응답들이 응답으로 전송될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 포워딩 노드에 의해 알려지지 않은 이유들로 인해 소스가 덜 근접한 최적(또는 외견상 그러한) 경로를 이용하는 사용 시나리오들을 고려하기 위해, 몇번의 시도 이후 경로 응답들이 더 이상 전송되지 않는다.
도 3A 및 3B는 메시 라우팅 최적화의 일 실시예의 선택된 특징들의 시간-시퀀스 동작도를 도시한다. 보다 구체적으로는, 도 3A는 노드들 "S"(300S), "A"(300A), "B"(300B), "C"(300C), "D"(300D), "E"(300E), "F"(300F), 및 "J"(300J)를 포함하는 메시 네트워크를 도시한다. 노드 "S"가 노드 "D"에 대한 경로 검색을 수행하면(각각의 노드가 경로 요청들(310SA, 310SB, 310AC, 310AB, 310BE, 310EF, 310FJ, 310JD)로 도시된 바와 같은 각각의 경로 요청의 2개 이상의 카피들을 포워딩하는 사용 시나리오들에서), 노드들 "B", "E" 및 "F"는 링크("S", "A")를 학습한다. 노드 "S"와 "노드 "D" 사이의 최상 경로가 ["S", "B", "E", "F", "J", "D"]인 것으로 결정되고 노드 "S"가 노드 "D"로 패킷들을 라우팅하도록 경로 ["S", "B", "E", "F", "J", "D"]를 사용하는 상황을 고려한다.
도 3B는 노드 "A"가 노드 "S" 및 "C"에 대한 링크들을 여전히 가지면서 노드 "A"가 노드 "F"와 통신(즉, 링크를 형성 및 유지)할 수 있도록 노드 "A"가 이동했을 때, 도 3A와 비교하여 이후의 시간 지점에서, 도 3A의 메시 네트워크를 도시한다. 노드 "C"가 경로 검색(임의의 노드에 대한)을 개시하면, 노드들 "F", "J" 및 "D"는 "A"를 통해 "S"에 대한 양호한 경로를 학습한다. 노드 "C"로부터 개시되는 예시적인 경로 검색은 경로 요청들(330CA, 330AS, 330AF, 330FJ, 330JD, 330FE, 330EB, 330BS)로 도시된다. 주기적인 경로 재계산을 수행할 때, 각각의 노드들 "F", "J", 및 "D"는 더 짧은 경로를 감지한다. 그러나, 노드 "F"가 경로가 개선된(또는 단축된) 노드이기 때문에, 노드 "F"만이 경로 응답을 새로운 경로 ["S", "A", "F", "J", "D"]를 기술하는 "S"(경로 응답들(320FA, 320AS)로 도시됨)로 전송한다. 새로운 경로와 예전 경로가 상이한 선택된 노드로부터의 경로 응답 발신은 하나 보다 많은 노드가 양호한 경로를 감지하더라도, 새롭게 감지된 양호한 경로에 대해 단일 경로 응답만이 전송되는 것을 보장한다.
전술한 설명에서, 최상 경로는 최단 홉 카운트 계량을 갖는 경로이다. 최상 경로를 결정하기 위한 다른 계량들은 전술한 기술들이 최상 경로 결정 세부사항들과 무관하기 때문에, 구현예에 따른 기준을 기초로 사용될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 선택된 노드로부터 경로 응답 발신에 관련된 처리는 시간 주기내에서 임의의 노드에 의해 전송되는 모든 플러드들(또는 임의의 이들의 일부분)을 통해 학습된 링크 정보의 백그라운드 처리를 포함하고, 새로운 이웃 링크 들에 관련된 정보의 선택적 처리를 포함할 수도 있다. 새로운 또는 양호한 경로들이 이용가능하지 않을 때에만(즉, 어떠한 개선들이 발견되지 않는다는 관점에서 처리가 "소모적"일 때) 계산상 오버헤드가 발생된다. 개선된 경로들이 검색 및 통신될 때 적은 양의 제어 패킷 오버헤드(즉, 경로 응답 패킷 트래픽)가 발생된다. 몇몇 구현예들에서, 트래픽을 능동적으로 소싱하는 노드들은 특정 타겟 목적지를 갖지 않는 경로 검색 플러드들을 주기적으로 발신할 수 있기 때문에, 경로 검색 플러드들의 발생 부재시 라우팅 정보를 리프레시(refresh)(또는 개선)하는 기회들을 제공한다.
몇몇 실시예들 또는 사용 시나리오들에서, 경로 검색은 단일 타겟에 관련된다; 즉, 하나의 목적지에 대한 경로를 검색하는데 관련된다. 몇몇 실시예들 또는 사용 시나리오들에서, 경로 검색은 다수의 타겟들에 관련된다; 즉, 다수의 목적지들에 대한 경로들을 검색하는데 관련된다. 경로 검색이 단일 타겟에 관련되면, 검색될 경로가 알려져 있기 때문에, 연관된 경로 요청은 타겟에 의해 전파되지 않고, 이에 따라 타겟(또는 목적지) 어드레스가 누적된 경로 정보에 포함되지 않는다. 경로 검색이 하나 보다 많은 타겟에 관련되면, 연관된 경로 요청은 모든 타겟들이 요청을 수신했는지 여부를 각각의 타겟이 개별적으로 알지 못하기 때문에, 임의의 수의 타겟들에 의해 포워딩될 수 있고, 이에 따라 포워딩 타겟들은 각각 누적된 경로 정보에 나타날 수 있다.
전술한 실시예들에 의해 예시된 기술들은 메시 네트워크(유선 및 무선), 애드 혹 네트워크들(유선 및 무선), 다른 유사한 셀프-조직화되는 네트워크들, 및 시 간에 대해 변화하는 포폴로지를 가진 네트워크들에 적용가능하다.
노드 하드웨어 및 소프트웨어
도 4는 노드의 일 실시예의 하드웨어 특징들의 선택된 세부사항들을 도시한다. 도시된 노드는 DRAM 메모리 인터페이스(402)를 통한 휘발성 판독/기록 메모리 "메모리 뱅크" 엘리먼트들(401.1-2), 및 비휘발성 판독/기록 메모리 FLASH(403) 및 EEPROM(404) 엘리먼트들을 포함하는, 다양한 타입들의 스토리지에 결합된 프로세서(405)를 포함한다. 프로세서는 유선 링크들을 형성하기 위한 다수의 이더넷 포트들(407)을 제공하는 이더넷 인터페이스(406), 및 무선 링크들을 형성하기 위한 패킷들의 무선 통신을 제공하는 무선 인터페이스(409)에 추가로 접속된다. 몇몇 실시예들에서, 무선 인터페이스는 IEEE 802.11 무선 통신 표준(임의의 802.11a, 802.11b, 및 802.11g)과 호환가능하다. 몇몇 실시예들에서, 무선 인터페이스는 메시의 이웃 노드들과 관련한 통계치들을 수집하도록 동작된다(하드웨어 및 소프트웨어 엘리먼트들의 임의의 조합과 연계하여). 통계치들은 신호 세기와 링크 품질의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 무선 인터페이스는 설정가능(settable) 수신 신호 세기 표시자(RSSI) 임계치 아래로 모든 패킷들을 떨어지도록 컨피규어러블(configurable)하다. 도시된 분할은 노드의 다른 동일한 실시예들이 가능할 수 있기 때문에, 단지 하나의 예이다.
도시된 노드는 도 1, 2, 3A 및 3B에 도시된 노드들 중 임의의 하나로서 기능할 수 있다. 도 4의 무선 인터페이스는 노드들간의 통신을 가능하게 하고, 경로 요청 및 경로 응답 패킷들에 대해 하위-레벨 전송을 제공한다.
동작시, 프로세서는 임의의 조합의 스토리지 엘리먼트들(DRAM, FLASH, 및 EEPROM)로부터 명령어들을 인출(fetch)하고 명령어들을 실행한다. 명령어들의 일부는 경로 요청, 경로 응답, 및 경로 최적화 동작들과 연관된 소프트웨어에 해당한다. 경로 캐시 정보는 경로 응답 처리와 연관된 처리 동안 실행되는 명령어들에 따라 임의의 조합의 스토리지 엘리먼트들에 저장될 수 있다.
도 5는 노드의 일 실시예의 소프트웨어 특징들의 선택된 세부사항들을 도시한다. 도시된 소프트웨어는 네트워크 인터페이스 관리기(502)에 인터페이싱하는 네트워크 관리 소프트웨어(NMS) 관리기(501)와, 폴트(Fault), 컨피규레이션(Configuration), 계정(Accounting), 성능(Performance) 및 보안(FCAPS) 관리기(503)를 포함한다. 커널(Kernel) 인터페이스(510)는 관리기들을 라우팅 및 전송 프로토콜 계층(511)과 플래시 파일 시스템 모듈(513)에 인터페이싱한다. 라우팅 프로토콜들은 경로 요청 생성, 경로 응답 해석, 및 경로 캐시 관리에 관련된 처리 부분들을 포함한다. 전송 프로토콜들은 TCP 및 UDP를 포함한다. 플래시 파일 시스템 모듈은 도 4의 임의의 조합의 FLASH 및 EEPROM에 저장된 플래시 파일 시스템을 나타내는 FLASH 하드웨어 엘리먼트(523)에 접속되는, 개념적으로 도시된 플래시 드라이버(516)에 인터페이싱한다. 계층-2 추상(Abstraction) 층(512)은 라우팅 및 전송 프로토콜들을 이더넷과 무선 드라이버들(514, 515)에 각각 인터페이싱한다. 이더넷 드라이버는 도 4의 이더넷 인터페이스를 나타내는 이더넷 인터페이스(526)에 접속되게 개념적으로 도시된다. 무선 드라이버는 도 4의 무선 인터페이스를 나타내는 무선 인터페이스(529)에 접속되게 개념적으로 도시된다. 몇몇 실시예들에 서, 소프트웨어는 시리얼 드라이버를 포함할 수도 있다. 소프트웨어는 컴퓨터 판독가능한 매체(예, 임의의 조합의 DRAM, FLASH 및 EEPROM 엘리먼트들)에 저장되고, 프로세서에 의해 실행된다. 도시된 분할은 층들의 많은 다른 동등한 배치들이 가능할 수 있기 때문에, 단지 일 예이다.
결 론
전술한 실시예들은 명확한 이해를 목적으로 다소 상세히 기술되었지만, 본 발명은 제공된 세부사항들로 제한되지 않는다. 본 발명을 실시하는 많은 대안적인 방법들이 있다. 개시된 실시예들은 예시적이며 제한적이지 않다. 구성, 배치 및 사용상의 많은 변형들이 등록 특허에 첨부되는 청구범위의 범주내에서 및 특징들과 일치되게 가능할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 상호접속 및 기능-유닛 비트-폭들, 클럭 속도들, 및 사용되는 기술 타입은 각각의 컴포넌트 블럭에서 일반적으로 변형될 수 있다. 흐름도 및 흐름도 프로세스와 기능 엘리먼트들의 순서 및 배치는 일반적으로 변형될 수 있다. 또한, 그 반대로 구체적으로 진술되지 않는 한, 특정된 값 범위들, 사용되는 최대 및 최소 값들, 또는 다른 특정 성능조건들(집적 기술들 및 설계 플로우 기술들과 같이)은 단지 예시적인 실시예들의 것들이며, 구현 기술의 개선들과 변화들을 따르는 것으로 기대될 수 있고, 제한들로서 고려되어서는 안된다.
통상의 당업자에게 공지된 기능적으로 등가 기술들은 다양한 컴포넌트들, 서브-시스템들, 기능들, 동작들, 루틴들, 및 서브-루틴들을 구현하도록 예시된 것들 대신에 사용될 수 있다. 상호접속, 로직, 기능들, 및 루틴들에 주어진 명칭들은 단지 예시적이며, 제공된 개념들을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 또한, 많은 설계 기능 특징들은 더 빠른 처리(하드웨어에서 소프트웨어로 이전에 기능들의 이동을 촉진시킴)와 더 높은 집적 밀도(소프트웨어에서 하드웨어로 이전에 기능들의 이동을 촉진시킴)의 기술 경향들 및 설계 제약들에 의존하는 구현 기능으로서, 하드웨어(즉, 일반적으로 전용 회로) 또는 소프트웨어(즉, 프로그래밍된 제어기 또는 프로세서의 방식을 통해)로 실행될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 구체적인 변형예들은 이에 제한됨이 없이, 네트워킹 기술의 차이들(유선/무선, 프로토콜들, 및 대역폭들); 및 특정 애플리케이션의 고유한 엔지니어링과 사업 제약들에 따라 본 발명에서 제공된 개념들을 구현할 때 예상되는 다른 변형예들을 포함할 수 있다.
실시예들은 제공된 개념들의 많은 특징들의 최소한의 구현을 위해 요구되는 세부사항과 환경적 범주로 예시되었다. 통상의 당업자는 변형예들이 나머지 엘리먼트들간의 기본 상호동작을 변경함이 없이 개시된 컴포넌트들을 생략할 수 있다는 것을 인식할 것이다. 따라서, 개시된 많은 세부사항들이 제공된 개념들의 다양한 특징들을 구현하는데 요구되는 것은 아니라는 것을 이해해야 한다. 나머지 엘리먼트들은 종래기술과 구별될 수 있도록, 생략된 컴포넌트들은 본 발명에서 제공된 개념들을 제한하지 않는다.
설계상의 모든 그러한 변형예들은 예시된 실시예들에 의해 제공되는 특징들에 대한 실체적이지 않은 변화들을 포함한다. 또한, 본 발명에서 제공된 개념들은 다른 네트워킹 및 통신 애플리케이션들에 대한 넓은 적용가능성을 갖고, 예시된 실 시예들의 산업 또는 특정 애플리케이션으로 제한되지 않는다는 것을 이해한다. 따라서, 본 발명은 등록 특허에 첨부되는 청구범위의 범주내에 포함되는 모든 가능한 변형들과 변화들을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (20)

  1. 메시 네트워크(mesh network)의 제 1 노드에서, 소스 노드로부터 목적지 노드로의 제 1 경로를 결정하는 단계;
    상기 소스 노드로부터 상기 목적지 노드로의 제 2 경로를 결정하는 단계;
    비교 기준에 따라 상기 제 1 경로를 상기 제 2 경로와 비교하는 단계; 및
    상기 메시 네트워크의 제 2 노드에서, 상기 제 2 경로가 상기 제 1 경로보다 더 양호하다고 상기 비교 단계에서 결정되면, 개선된 경로를 다수의 수신자들에게 조건부로 통신하는 단계 - 상기 개선된 경로는 상기 제 2 경로이고, 상기 비교 기준은 노드들 간의 홉들(hops)의 카운트를 포함하며, 상기 조건부로 통신하는 단계는 부분적으로, 상기 제 1 경로와 상기 제 2 경로 사이의 분기(divergence)의 노드를 결정하는 것을 조건부로 기반으로 함 -
    를 포함하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 조건부로 통신하는 단계는 부분적으로, 미리 결정된 임계치 미만인 재시도-시도-카운트(retry-attempt-count)를 조건부로 기반으로 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 노드에서 상기 제 2 경로를 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 노드에서 상기 비교하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 노드와 제 2 노드를 갖는 무선 메시 네트워크
    - 각각의 노드들은 적어도 2개의 다른 노드들과의 통신을 가능하게 하는 각각의 무선 인터페이스를 포함하고, 각각의 상기 노드들은 무선 메시 네트워킹 기능들을 실행하는 각각의 처리 엘리먼트를 포함하며,
    상기 네트워킹 기능들은,
    상기 무선 메시 네트워크의 2개의 노드들 사이의 경로를 결정하는 경로 결정 기능,
    상기 경로 결정 기능에 의해 결정된 제 1 경로와 상기 경로 결정 기능에 의해 결정된 제 2 경로를 비교하는 경로 비교 기능, 및
    상기 무선 메시 네트워크의 노드들에 대한 경로 정보의 분배를 제어하는 경로 배포(dissemiation) 기능을 포함하고,
    상기 경로 비교 기능은 노드들 간의 홉 카운트들의 비교를 포함하며,
    상기 경로 배포 기능은 상기 경로 비교 기능이 양호한 경로가 이용가능하다는 것을 나타낼 때, 다수의 수신자들에게 새로운 경로를 조건부로 분배하고,
    상기 조건부 분배는 노드가 상기 새로운 경로와 이전의 경로 간에 분 기의 제 1 지점에 있다고 결정하는 것을 기반으로 함 -
    를 포함하는 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 경로 배포 기능은 재시도-시도-카운트가 미리 결정된 임계치 미만일 때, 상기 새로운 경로를 조건부로 추가 분배하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 새로운 경로와 상기 이전의 경로 중 적어도 하나는 단일 링크로 제한되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 새로운 경로와 상기 이전의 경로 중 적어도 하나는 다수의 링크들을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 네트워킹 기능은 상기 경로 비교 기능에 의해 참조되는 경로 정보를 누적하는 경로 누적(accumulation) 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 경로 누적 기능은 패킷을 생성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 경로 누적 기능은 패킷을 관찰하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 누적된 경로 정보는 토폴로지(topology) 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 누적된 경로 정보는 포워딩(forwarding) 노드의 네트워크 어드레스를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  14. 제 5 항에 있어서,
    상기 수신자들은 노드들을 능동적으로(actively) 통신하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  15. 제 5 항에 있어서,
    상기 네트워킹 기능은 상기 수신자들을 선택하는 수신자 선택 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  16. 제 5 항에 있어서,
    상기 수신자들 중 적어도 하나는 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 서비스는 인터넷 접속 서비스 및 웹 프록시 서비스 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 시스템.
  18. 제 5 항에 있어서,
    상기 수신자들은 현재 도달가능한 상기 메시 네트워크의 모든 노드들인 것을 특징으로 하는 시스템.
  19. 제 5 항에 있어서,
    상기 네트워킹 기능은 컴퓨터 판독가능한 매체에 의해 특정되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 판독가능한 매체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
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