KR20110027466A - 다중 라디오를 가진 무선 메쉬 노드에서의 채널 할당 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다중 라디오를　가진 무선 메쉬 노드에서의 채널 할당 방법에 관한 것으로, 이웃 노드로부터 수집된 소정 홉 내의 이웃 노드의 채널상태정보 및 채널청취정보를 이용하여 메쉬 링크 및 채널 상태를 식별하고 그 식별된 메쉬 링크 및 채널 상태를 기초로 하여 선택된 후보 채널 할당함으로써, 다중 라디오를 가진 메쉬 노드의 메쉬 링크를 위한 최적의 무선 채널을 적응적으로 선택하고 운용할 수 있으며, 전체 네트워크 토폴로지 및 각 메쉬 링크 간의 간섭레벨에 대한 사전 정보를 이용하지 않더라도 높은 스펙트럼 효율의 메쉬 링크를 설정할 수 있는, 다중 라디오를　가진 무선 메쉬 노드에서의 채널 할당 방법을 제공하고자 한다.

이를 위하여, 본 발명은, 채널 할당 방법에 있어서, 이웃 노드로부터 수집된 소정 홉 내의 이웃 노드의 채널상태정보 및 채널청취정보를 이용하여 상기 소정의 홉 내의 이웃 노드의 메쉬 링크 및 채널 상태를 식별하는 링크 및 채널 식별 단계; 상기 식별된 이웃 노드의 메쉬 링크 및 채널 상태를 기초로 하여 자신과 메쉬 링크 설정을 위한 후보 노드의 후보 채널을 선택하는 후보 채널 선택 단계; 상기 선택된 후보 노드 간의 메쉬 링크에 상기 선택된 후보 채널을 할당하여 상기 선택된 후보 노드와 연결하는 채널 할당 단계; 및 상기 연결된 메쉬 링크를 기초로 하여 채널상태정보를 새롭게 생성하거나 갱신하는 채널상태정보 생성 및 갱신 단계를 포함한다.

무선 메쉬 네트워크, 다중 라디오, 다중 채널, 채널 할당, 메쉬 노드, 메쉬 게이트웨이, 메쉬 링크, 채널상태정보, 채널청취정보

Description

다중 라디오를　가진 무선 메쉬 노드에서의 채널 할당 방법{METHOD FOR ASSIGNING CHANNEL IN WIRELESS MESH NODES WITH MULTIPLE RADIOS}

본 발명은 다중 라디오를　가진 무선 메쉬 노드에서의 채널 할당 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이웃 노드로부터 수집된 소정 홉 내의 이웃 노드의 채널상태정보 및 채널청취정보를 이용하여 메쉬 링크 및 채널 상태를 식별하고 그 식별된 메쉬 링크 및 채널 상태를 기초로 하여 선택된 후보 채널 할당함으로써, 다중 라디오를 가진 메쉬 노드의 메쉬 링크를 위한 최적의 무선 채널을 적응적으로 선택하고 운용할 수 있으며, 전체 네트워크 토폴로지 및 각 메쉬 링크 간의 간섭레벨에 대한 사전 정보를 이용하지 않더라도 높은 스펙트럼 효율의 메쉬 링크를 설정할 수 있는, 다중 라디오를　가진 무선 메쉬 노드에서의 채널 할당 방법에 관한 것이다.

무선 메쉬 네트워크(WMN: Wireless Mesh Network)는 인터넷을 통해 트래픽이 전송되거나 또는 인터넷으로 트래픽을 전달하는 멀티홉 에드혹 네트워킹(Multi-hop Ad Hoc Networks) 방식을 이용한다. 무선 메쉬 네트워크(WMN)는 메쉬 노드(Mesh Node)와 메쉬 클라이언트(Mesh Client)를 포함하는 무선 네트워크이다. 여기서, 메쉬 노드는 통상적인 무선 라우터와 같이 게이트웨이 및 브리지 기능을 위한 라우팅 능력 이외에 메쉬 네트워킹을 지원하는 추가적인 라우팅 기능을 수행한다. 메쉬 노드는 최소의 이동성을 가지며, 메쉬 클라이언트를 위한 메쉬 백본을 형성하는 중추적 기능을 수행한다.

또한, 이동 에드혹 네트워크(MANET: Mobile Ad hoc Network)와 달리 메쉬 네트워크는 이동(Nomadic) 사용자와 인터넷 게이트웨이 사이의 멀티홉 연결성을 제공하기 위한 무선 백본을 형성한다. 메쉬 네트워크는 이러한 무선 백본을 형성함으로써, 메쉬 클라이언트인 사용자가 언제 어느 곳에서든 항상 온라인(on-line) 상태를 유지할 수 있도록 지원하게 된다.

무선 메쉬 네트워크는 비용과 대비하여 볼 때 넓은 지역에서 효율적이다. 또한, 무선 메쉬 네트워크는 네트워크의 변화에 유연하게 대처하는 것이 가능하다. 또한, 무선 메쉬 네트워크는 재구성 가능한 백홀(Backhaul) 연결성을 구축함에 함에 있어서 현저한 장점을 제공할 수 있다. 상기와 같은 장점으로 인하여, 무선 메쉬 네트워크는 격리된 와이-파이(Wi-Fi) 네트워크의 커버리지를 확장하거나, 에드혹 네트워크를 위한 유연하고 높은 대역폭의 무선 백홀을 제공하는데도 매우 효과적이다. 그러므로 무선 메쉬 네트워크는 에드혹 네트워크의 일반적인 응용분야 이외에 광대역 홈네트워킹, 공동체 네트워킹, 빌딩자동화, 고속 메트로폴리탄 네트워크 및 기업 네트워킹 등의 분야에도 폭넓게 적용되고 있다. 여기서, 무선 백홀은 하나 또는 그 이상의 무선 인터페이스를 장착한 무선 메쉬 노드를 포함한다. 무선 백홀은 메쉬 네트워크의 용량에 매우 큰 영향을 미치고 있다. 더 나아가 무선 백홀은 시스템의 전체적인 성능에 대하여 상당한 영향을 준다.

통상의 무선 메쉬 네트워크는 단일 라디오를 가지고, 단일 채널 상에서 동작하도록 구성된다. 이러한 무선 메쉬 네트워크의 구성은 네트워크의 인접 노드에서 유발하는 간섭 때문에 무선 메쉬 네트워크에서 메쉬의 용량에 반대로 영향을 미친다. 이러한 용량 문제를 해결하기 위해, 무선 메쉬 네트워크에 적응된 수정된 MAC(Media Access Control) 프로토콜을 이용한 방식, 단일 라디오에서 채널 변경을 이용한 방식, 및 지향성 안테나를 이용한 방식 등과 같은 여러 가지 방식이 이용되고 있다.

하지만, 지향성 안테나를 이용한 방식 또는 수정된 MAC 프로토콜을 이용한 방식은 무선 메쉬 네트워크 솔루션의 실질적인 대규모 구축이 불가능하다. 그리고 단일 라디오와 함께 다중 채널을 이용한 방식은 동적인 채널변경을 위한 메쉬 노드 사이의 정밀한 시간 동기를 필요로 하는 문제점이 있다.

무선 메쉬 네트워크의 용량을 개선하는 또 다른 방법은 메쉬 노드에 다중 라디오를 채용하는 방식이다. 이러한 방식은 같은 공간에서 동시에 이용될 수 있는 다수의 비중첩 채널(예를 들면, IEEE 802.11b/g와 IEEE802.11a 표준에 따라 제공된 각각 3개 및 12개 채널)을 라디오에 할당하여 수행된다. 이는 스펙트럼의 이용 효율성을 높이고 메쉬 네트워크에 이용가능한 실제 대역폭을 증가시킬 수 있다.

더 나아가, 이러한 다중 라디오를 이용한 방식에 저렴한 라디오 모듈을 이용한다면, 다중 라디오가 구비된 메쉬 노드도 충분히 경제적일 수 있다. 또한, 라디 오가 다른 무선거리, 대역폭 및 페이딩 특성을 가진 다른 주파수에서 동작하는 경우, 공간-시간 다이버시티에 따른 네트워크의 용량이 상당히 개선될 수 있다는 장점이 있다. 그러나 채널간 간섭은 다중 라디오를 가진 메쉬 네트워크의 성능 및 용량 개선의 잠재력을 크게 떨어뜨리는 결과를 초래할 수 있다. 따라서 이를 위한 정교한 채널할당이 필수적으로 요구되어 있다.

이를 위해, 종래의 다중 라디오 및 다중 채널을 이용한 메쉬 노드를 위한 채널 할당 방법은 네트워크 토폴로지와 각 채널의 간섭레벨을 바탕으로 적절한 채널을 선택한다. 이러한 종래의 채널 할당 방법은 선택된 채널을 해당 노드의 라디오에 인위적으로 설정한다. 여기서, 네트워크 토폴로지는 구축하고자 하는 전체 네트워크를 위한 모든 노드 간의 연결관계가 사전에 정의된 정보를 말한다. 각 채널의 간섭레벨은 각 채널에서 측정된 것이다.

즉, 네트워크 토폴로지의 일부인 임의의 메쉬 링크(예를 들면, 메쉬 노드A의 라디오A1과, 메쉬 노드B의 라디오 B1간의 링크)에 대해 적합한 채널이 할당된다. 그리고 할당된 채널과 간섭을 일으키지 않은 다른 채널이 상기 메쉬 노드들의 다른 라디오에 각각 할당된다. 이러한 경우, 전체 네트워크 구성에 대한 사전정보가 필요할 뿐만 아니라, 그에 따른 인위적인 채널선택이 이루어지기 때문에 가변적인 토폴로지의 네트워크 또는 대규모 네트워크에 대해서 실질적인 채널이 할당될 수 없는 문제점이 있다.

따라서 메쉬 네트워크의 성능 및 용량을 최대화할 수 있도록, 네트워크 토폴로지에 관계없이 다중 라디오의 메쉬 노드에 대하여 메쉬 링크를 설정하기 위한 최 소 간섭의 무선 채널을 제공하는 채널 할당 방법이 절실히 필요한 상황이다.

따라서 상기와 같은 종래 기술은 전체 네트워크 구성에 대한 사전정보가 필요할 뿐만 아니라 그에 따른 인위적인 채널선택이 이루어지기 때문에 가변적인 토폴로지의 네트워크 또는 대규모 네트워크에 대해서 실질적인 채널이 할당될 수 없는 문제점이 있으며, 이러한 문제점을 해결하고자 하는 것이 본 발명의 과제이다.

따라서 본 발명은 이웃 노드로부터 수집된 소정 홉 내의 이웃 노드의 채널상태정보 및 채널청취정보를 이용하여 메쉬 링크 및 채널 상태를 식별하고 그 식별된 메쉬 링크 및 채널 상태를 기초로 하여 선택된 후보 채널 할당함으로써, 다중 라디오를 가진 메쉬 노드의 메쉬 링크를 위한 최적의 무선 채널을 적응적으로 선택하고 운용할 수 있으며, 전체 네트워크 토폴로지 및 각 메쉬 링크 간의 간섭레벨에 대한 사전 정보를 이용하지 않더라도 높은 스펙트럼 효율의 메쉬 링크를 설정할 수 있는, 다중 라디오를　가진 무선 메쉬 노드에서의 채널 할당 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

구체적으로, 본 발명은, 이웃 노드로부터 수집된 2홉 이웃 노드까지의 채널상태정보 및 채널청취정보와 미리 할당된 자신의 채널정보를 기초로 하여 네트워크 토폴로지에 관계없이 이웃 노드에 할당된 채널 간의 간섭을 최소화하는 무선 채널을 선택함으로써, 메쉬 네트워크의 용량 및 성능을 극대화할 수 있는, 다중 라디오를　가진 무선 메쉬 노드에서의 채널 할당 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 이웃 노드로부터 수집된 소정 홉 내의 이웃 노드의 채널상태정보 및 채널청취정보를 이용하여 메쉬 링크 및 채널 상태를 식별하고 그 식별된 메쉬 링크 및 채널 상태를 기초로 하여 선택된 후보 채널을 할당하는 것을 특징으로 한다.

더욱 구체적으로, 본 발명은, 채널 할당 방법에 있어서, 이웃 노드로부터 수집된 소정 홉 내의 이웃 노드의 채널상태정보 및 채널청취정보를 이용하여 상기 소정의 홉 내의 이웃 노드의 메쉬 링크 및 채널 상태를 식별하는 링크 및 채널 식별 단계; 상기 식별된 이웃 노드의 메쉬 링크 및 채널 상태를 기초로 하여 자신과 메쉬 링크 설정을 위한 후보 노드의 후보 채널을 선택하는 후보 채널 선택 단계; 상기 선택된 후보 노드 간의 메쉬 링크에 상기 선택된 후보 채널을 할당하여 상기 선택된 후보 노드와 연결하는 채널 할당 단계; 및 상기 연결된 메쉬 링크를 기초로 하여 채널상태정보를 새롭게 생성하거나 갱신하는 채널상태정보 생성 및 갱신 단계를 포함한다.

상기와 같은 본 발명은, 이웃 노드로부터 수집된 소정 홉 내의 이웃 노드의 채널상태정보 및 채널청취정보를 이용하여 메쉬 링크 및 채널 상태를 식별하고 그 식별된 메쉬 링크 및 채널 상태를 기초로 하여 선택된 후보 채널 할당함으로써, 다중 라디오를 가진 메쉬 노드의 메쉬 링크를 위한 최적의 무선 채널을 적응적으로 선택하고 운용할 수 있으며, 전체 네트워크 토폴로지 및 각 메쉬 링크 간의 간섭레벨에 대한 사전 정보를 이용하지 않더라도 높은 스펙트럼 효율의 메쉬 링크를 설정할 수 있는 효과가 있다.

즉, 본 발명은, 국부적으로 확인된 2홉 이웃 노드까지의 링크 및 채널상태/청취정보를 기초로 하여 다중 라디오를 가진 메쉬 노드의 메쉬 링크를 위한 최상의 품질을 가진 무선 채널을 적응적으로 선택 운용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 자신을 포함한 이웃의 채널상태정보를 네트워크 환경에 따라 동적으로 제공할 수 있기 때문에, 전체 네트워크 토폴로지 및 각 메쉬 링크 간의 간섭레벨에 대한 사전 정보를 이용하지 않더라도 높은 스펙트럼 효율의 메쉬 링크 설정 및 유지가 가능하다는 효과가 있다.

더 나아가, 본 발명은 극대화된 용량 및 성능을 가진 메쉬 네트워크를 구성하고 운용할 수 있을 뿐만 아니라, 대규모 및 동적인 메쉬 네트워크에 대해 용이하게 채널을 할당할 수 있는 효과가 있다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 다중 라디오를 가진 무선 메쉬 네트워크의 일실시예 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 무선 메쉬 네트워크(100)는 다수의 메쉬 노드(101 내지 110) 및 메쉬 게이트웨이(120)를 포함한다. 이러한 무선 메쉬 네트워크(100)는 메쉬 게이트웨이(120)와 연결된 IP 네트워크를 통해 응용 시스템(130)과 연결된다. 응용 시스템(130)은 사용자 단말(140)과 연결되어 있다.

메쉬 게이트웨이(120)는 무선 메쉬 네트워크(100)에 접속된 사용자 트래픽을 IP 백본 네트워크로 전송하거나, 그 반대방향으로 전송하는 기능을 수행한다.

메쉬 노드(101 내지 110)는 자신을 제외한 메쉬 노드 및 메쉬 게이트웨이(120) 중에서 자신과 연결되어 있는 이웃 노드 간의 연결과 함께 메쉬 클라이언트의 접속을 허용하고, 일정한 무선 커버리지를 가진다. 예를 들어, 메쉬 노드(110)는 메쉬 클라이언트의 접속을 허용하고 있지만, 이웃 노드(101 및 105) 또는 메쉬 게이트웨이(120)와 연결되지 않은 상태를 가진다. 여기서, 메쉬 노드(101 내지 110) 간에서는 2개 이상의 무선 링크가 설정되고 유지된다.

따라서 무선 메쉬 네트워크(100)는 메쉬 노드(101 내지 110) 간의 연결 즉, 메쉬 링크를 통해 임의 지점에서 다른 임의의 지점까지 경로 다이버시티를 제공한다. 각 링크채널을 위한 다수의 메쉬 노드(101 내지 110)에는 본 발명에 의해 선택된 채널이 할당된다. 여기서, 할당된 채널은 간섭을 최소화하는 비중첩 채널이며, 각 메쉬 노드의 특정 라디오에서 운용된다. 여기서, 라디오는 서로 다른 주파수에 따라 운용되는 무선 인터페이스를 가리킨다.

이하, 본 발명이 적용되는 다중 라디오 및 다중 채널을 가진 다수의 메쉬 노드(101 내지 110) 및 메쉬 게이트웨이(120)를 포함하는 무선 메쉬 네트워크(100)를 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

다수의 메쉬 노드(101 내지 110) 및 메쉬 게이트웨이(120)는 각각 다중 라디오 및 다중 채널을 가진다. 다수의 메쉬 노드(101 내지 110)는 메쉬 클라이언트 접속을 지원하는 액세스 네트워크로서, 1개의 사용자용 인터페이스를 가진다. 또한, 다수의 메쉬 노드(101 내지 110)는 액세스 네트워크의 무선 백본인 이웃 노드 간의 무선 링크를 지원하는 다수의 무선 인터페이스(라디오)를 동시에 가진다. 메쉬 노드(101 내지 110)는 사용자 접속용 인터페이스로서, 무선 인터페이스를 가질 수도 있고 유선 인터페이스를 가질 수도 있다.

무선 메쉬 네트워크(100)의 생존능력과 성능을 최대화할 수 있도록 네트워크 연결성 및 경로 다이버시티를 보장하기 위해, 다수의 메쉬 노드(101 내지 110)는 각각 하나 이상의 이웃 노드와 무선 링크를 유지하는 것이 필요하다. 이에 따라, 다수의 메쉬 노드(101 내지 110)는 설정하고 운용해야 할 메쉬 링크의 개수에 해당하는 만큼의 무선 채널을 할당한다. 그리고 다수의 메쉬 노드(101 내지 110)는 그의 각 무선 인터페이스, 즉 라디오를 서로 다른 주파수로 운용한다.

다수의 메쉬 노드(101 내지 110)는 그 자신을 식별하는 노드 ID를 가지며, 일련번호로서 그의 라디오를 구분한다. 각 라디오에 할당되는 무선 채널은 스펙트럼 상에서 채널 대역폭만큼 이격되어 있어서, 인접 채널 간에 서로 간섭을 야기하지 않는 비중첩 채널이다. 또한, 각 라디오에 할당되는 무선 채널은 서로 구별하기 위한 고유한 번호, 즉 일련번호를 가진다.

한편, 무선 메쉬 네트워크(100)는 메쉬 게이트웨이(120)에 의해 형성된다. 다수의 메쉬 노드(101 내지 110)를 포함하는 무선 메쉬 네트워크(100)는 고유하게 식별될 수 있는 메쉬 ID(MeshID)를 사용한다. 또한, 무선 통신을 위해 두 개의 메쉬 노드 간에는 공통의 무선 채널에 의해 만들어진 상호 연결로서 무선 링크가 설정된다. 여기서, 메쉬 노드 간의 무선 링크를 설정하는 공통의 무선 채널을 통합채널그래프(UCG; Unified Channel Graph)라 지칭한다. 공통의 무선 채널을 통해 상호 연결된 노드의 개수는 통합채널그래프의 크기이다. 다수의 메쉬 노드(101 내지 110) 각각은 메쉬 네트워크에서 최소 2개의 무선 링크를 형성하기 위해 2개의 무선 채널을 할당받는다.

메쉬 네트워크에 포함된 다수의 메쉬 노드(101 내지 110) 각각은 주기적인 방송을 통해 또는 이웃 노드에서 요청된 질의 또는 명령에 대한 응답으로서, 자신의 기본정보와 채널상태정보를 이웃 노드로 제공한다. 여기서, 기본정보에는 노드 ID, 라디오 개수 및 메쉬 ID(MeshID)가 포함된다. 또한, 채널상태정보에는 채널할당내역, 이용가능 채널내역, 자체탐지 채널내역, 1홉(1-hop) 이웃의 탐지채널내역이 포함된다. 채널할당내역은 라디오번호-사용채널번호-상대노드 ID뿐만 아니라 각 채널의 통합채널그래프(USG) 크기를 포함한다. 자체탐지 채널내역은 자신이 청취한 채널내역을 나타낸다. 1홉(1-hop) 이웃의 탐지채널내역은 1홉 이웃 노드가 제공한 것으로서, 그 자신이 청취한 채널내역 및 그 자신이 이용하고 있는 채널내역을 모두 포함한 채널내역을 나타낸다. 채널내역은 채널번호를 구성원소로 하는 집합을 의미한다.

도 2는 본 발명에 따른 다중 라디오 및 다중 채널 기반의 무선 메쉬 네트워크에서의 채널 할당 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.

무선 메쉬 네트워크에서의 채널 할당 방법은 두 가지 경우의 메쉬 노드에 적용될 수 있다. 예를 들면, 두 가지 경우는 메쉬 링크가 형성되지 않은 메쉬 노드(110)가 채널을 할당받고자 하는 경우와, 메쉬 노드(101)의 현재 메쉬 링크가 형성되어 있지만 메쉬 링크의 운용채널의 변경을 위해 채널을 할당받고자 하는 경우로 나눌 수 있다. 이하, 채널 할당 방법을 메쉬 노드(110) 및 메쉬 노드(101)가 서로 다른 과정을 수행할 때만 구분하여 설명하기로 한다.

먼저, 다중 라디오를 구비한 메쉬 노드는 이웃 노드로부터 수집된 소정 홉 내의 이웃 노드의 채널상태정보 및 채널청취정보를 이용하여 소정의 홉 내의 이웃 노드의 메쉬 링크 및 채널 상태를 식별한다(202). 즉, 메쉬 노드(110 또는 101)는 하나의 홉만큼 인접한 인접 노드로부터 수집된 채널상태정보 및 채널청취정보를 이 용하여 2홉 이웃 노드까지의 상호연결 관계 및 채널할당 상태를 식별한다. 여기서, 상호연결 관계는 이웃 노드의 메쉬 링크를 포함한다.

그리고 메쉬 노드는 "202" 과정에서 식별된 이웃 노드의 메쉬 링크 및 채널 상태를 기초로 하여 자신과 메쉬 링크 설정을 위한 후보 노드의 후보 채널을 선택한다(204). 즉, 채널할당을 원하는 메쉬 노드(110)는 자신의 할당 라디오 유무와 후보 노드의 채널상태를 고려하여 후보링크를 선택한다. 따라서 메쉬 링크 설정을 위한 후보 노드 및 채널의 선택은 후술될 "308" 과정에서 생성된 링크 및 채널상태 테이블에서 이웃 노드의 미할당 라디오 유무와 이용가능채널 유무를 기초로 하여 결정된다.

이어서, 메쉬 노드는 "204" 과정에서 선택된 후보 노드 간의 메쉬 링크에 선택된 후보 채널을 할당하여 후보 노드와 연결한다(206). 즉, 메쉬 노드는 선택된 무선 채널 및 후보 노드에 대해서 링크를 설정하고 유지한다.

이후, 메쉬 노드는 후보 노드 간의 메쉬 링크에 할당된 메쉬 링크를 기초로 하여 채널상태정보를 생성하거나 갱신한다(208).

이러한 채널 할당 방법은 무선 메쉬 네트워크(100)의 메쉬 노드(101 내지 110) 중에서 채널 할당을 원하는 메쉬 노드가 신규로 채널을 할당하는 경우 또는 현재 메쉬 링크 운용채널의 변경을 위한 채널을 할당하고자 하는 경우로 구분되어 적용될 수 있다.

신규로 채널을 할당하는 경우의 일례로, 주변의 이웃 노드(101 및 105) 및 메쉬 게이트웨이(120)와 메쉬 링크로 연결되어 있지 않은 메쉬 노드(110)를 살펴보 기로 한다. 반면에, 현재 메쉬 링크 운용채널의 변경을 위한 채널을 할당하고자 하는 경우의 일례로 메쉬 노드(101)를 살펴보기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 채널 할당 방법의 메쉬 링크 및 채널상태 식별 과정에 대한 일실시예 상세흐름도이다.

먼저, 신규로 채널을 할당하는 경우를 살펴보면, 채널 할당을 원하는 메쉬 노드는 무선 메쉬 네트워크(100)를 위한 전체 주파수 대역에 포함되는 채널을 순차적으로 청취하면서, 수신된 방송프레임 또는 제어/데이터 프레임을 기초로 하여 이웃 노드(101 및 105) 또는 메쉬 게이트웨이(120)를 식별한다(302). 전술한 바와 같이, 메쉬 노드는 메쉬 노드(110) 또는 메쉬 노드(101)가 될 수 있다. 이하, 메쉬 노드(110)가 채널할당을 원하는 메쉬 노드인 것으로 가정하여 설명하기로 한다. 상기 식별 결과(302), 채널 할당을 원하는 메쉬 노드(110)는 현재 자신의 주변에서 동작 중인 이웃 노드(101 및 105) 또는 메쉬 게이트웨이(120)와 함께 운용되고 있는 채널을 파악할 수 있다. 이러한 이웃 노드(101 및 105) 또는 메쉬 게이트웨이(120)는 메쉬 노드(110)와 통신범위의 거리에 있는 이웃 노드로서, 메쉬 링크가 설정될 수 있는 이웃 노드의 후보 노드들이다. 여기서, 이웃 노드는 메쉬 노드(101 내지 109)뿐만 아니라 메쉬 게이트웨이(120)도 하나의 이웃 노드로 포함될 수 있다.

그리고 상기 메쉬 노드(110)는 각 채널을 운용하고 있는 후보 노드에 대한 기본정보, 채널정보(예를 들면, 채널상태정보 및 채널청취정보)를 요청하고, 그 응답으로서, 후보 노드로부터 후보 노드의 기본정보, 채널상태정보 및 채널청취정보 를 수신한다(304). 이러한 이웃 노드의 채널정보 수신 과정(304)은 이웃 노드의 정보를 획득하기 위해 요청과 응답 절차를 이용할 수도 있다. 또한, "304" 과정은 각 노드가 주기적으로 자신의 정보를 제공하는 방송 프레임의 수신을 통해서도 가능하다.

전술한 바와 같이, 이웃 노드의 정보는 노드 ID, 라디오 개수 및 메쉬 ID가 포함되는 기본정보와, 채널할당내역, 이용가능 채널내역, 자체탐지 채널내역, 1홉(1-hop) 이웃의 탐지채널내역이 포함되는 채널상태정보를 포함한다. 여기서, 채널할당내역은 라디오번호-사용채널번호-상대노드 ID뿐만 아니라 각 채널의 통합채널그래프(USG) 크기를 포함한다. 자체탐지 채널내역은 자신이 청취한 채널내역을 나타낸다. 1홉(1-hop) 이웃의 탐지채널내역은 1홉 이웃 노드가 제공한 것으로서, 그 자신이 청취한 채널내역 및 그 자신이 이용하고 있는 채널내역을 모두 포함한 채널내역을 나타낸다. 채널내역은 채널번호를 구성원소로 하는 집합을 의미한다.

채널할당을 원하는 메쉬 노드(110)는 이웃 노드로부터 수집된 기본정보, 채널상태정보 및 채널청취정보를 기초로 하여 링크 및 채널 상태 테이블을 생성한다(306). 링크 및 채널 상태 테이블은 노드 ID, 메쉬 ID, 노드가청채널 및 수신신호강도표시(RSSI: Received Signal Strength Indication), 라디오번호, 할당채널, UCG 크기, 상대노드 ID, 이용가능 채널내역, 자체탐지 채널내역 및 1홉(1-hop) 이웃의 탐지채널내역 등의 필드를 포함한다. 따라서 식별가능한 각 이웃 노드의 정보는 상기 링크 및 채널 상태 테이블에서 하나의 행으로 기록된다. 즉, 식별가능한 이웃 노드로부터 상기 정보가 수신될 때마다 링크/채널 상태 테이블의 행, 즉 가로 줄이 하나씩 증가한다.

여기서, 노드가청채널은 해당 이웃 노드의 제어/데이터 프레임을 수신할 수 있는 채널이다. 라디오번호는 할당 채널이 포함된 라디오의 번호를 의미한다. 이용가능 채널내역은 기본노드정보를 제공한 이웃 노드가 그의 현재 위치, 현재 상황에서 그의 이웃 노드의 채널상태를 고려하여 간섭을 최소화하면서 추가로 운용할 수 있는 채널의 집합을 의미한다. 이 집합의 크기는 메쉬 노드의 밀도 및 전체 채널 수에 따라서 다를 수도 있다. 또한, 경우에 따라서 이 집합은 존재하지 않을 수도 있다. 상기 링크 및 채널 상태 테이블에는 각 노드의 클라이언트 지원 라디오가 포함되지 않는다. 클라이언트 접속 채널은 탐지채널내역에 포함된다. 또한, 클라이언트 접속 채널은 노드가청채널에도 포함될 수도 있다.

한편, "302" 과정 내지 "306" 과정은 현재 메쉬 링크 운용채널의 변경을 위한 채널을 할당하고자 하는 경우의 일례인 메쉬 노드(101)에 대해서도 동일하게 적용된다.

도 4는 본 발명에 따른 채널 할당 방법의 후보링크 선택 과정에 대한 일실시예 상세흐름도이다.

전술한 후보링크 선택 과정(204)을 구체적으로 살펴보면, 채널할당을 원하는 메쉬 노드(110)는 "306" 과정에서 생성된 링크 및 채널 상태 테이블을 기초로 하여 미할당 라디오를 가진 이웃 노드의 개수를 확인한다(402).

상기 확인 결과(402), 미할당 라디오를 가진 이웃 노드가 한 개 존재한다면, 하나의 미할당 라디오를 가진 이웃 노드를 후보 노드로 선택한다(404). 만약, 미할 당 라디오를 가진 이웃 노드가 다수 존재하는 경우라면, 메쉬 노드(110)는 다시 미할당 라디오를 가진 이웃 노드들의 이용가능 채널내역을 확인한다(406).

상기 이용가능 채널내역 확인 결과(406), 미할당 라디오와 이용가능채널을 가진 이웃 노드가 다수라면, 채널할당을 원하는 메쉬 노드(110)는 수신신호강도표시(RSSI)가 가장 높은 이웃 노드를 선택한다(408). 그리고 메쉬 노드(110)는 그 선택된 이웃 노드의 이용가능채널 자체 또는 이용가능채널 중에서 임의의 하나를 후보링크를 위한 채널로 선택한다(410). 이 후보링크에 대한 통합채널그래프(UCG) ID가 할당되고, 통합채널그래프의 크기는 '2'로 설정된다(412). 통합채널그래프(UCG) ID는 상기 링크 및 채널 상태 테이블에서 나타나지 않는 랜덤한 값으로 할당된다.

상기 이용가능 채널내역 확인 결과(406), 이용가능채널이 존재하지 않는다면, 채널할당을 원하는 메쉬 노드(110)는 이웃 노드의 할당채널의 상태를 기초로 하여 후보 노드를 결정한다(414). 즉, 메쉬 노드(110)는 이웃 노드 중에서 통합채널그래프의 크기가 가장 작은 할당채널을 가진 이웃 노드를 후보 노드로 선택한다. 그 선택된 후보 노드의 채널을 후보 메쉬 링크를 위한 채널로 선택한다(416). 그리고 해당 통합채널그래프의 크기는 본래 값에서 '1'이 더 큰 값으로 갱신되어 설정된다(418). 여기서, 메쉬 클라이언트 접속용 무선 채널은 후보링크 선택 과정에서 제외된다.

이어서, 채널할당을 원하는 메쉬 노드(110)는 추가적인 후보링크가 필요한지 여부를 확인한다(420). 즉, 메쉬 노드(110)는 추가적인 채널할당이 필요한지를 검사한다. 이것은 최소 2개 이상의 메쉬 링크를 설정하기 위한 것이다.

이를 위해, 메쉬 노드(110)는 채널할당 라디오의 개수와 미할당 라디오의 유무를 확인한다. 상기 채널할당 라디오의 개수와 미할당 라디오의 유무 확인 결과, 채널할당 라디오의 개수가 1개이고 미할당 라디오가 남아있다면, 메쉬 노드(110)는 추가 채널할당이 가능한 상태로 간주할 수 있다. 따라서 추가적인 채널할당을 원하는 메쉬 노드(110)는 "402" 과정부터 반복 수행할 수 있다.

한편, 후보링크 선택 과정은 현재 메쉬 링크 운용채널의 변경을 위한 채널할당도 지원한다. 메쉬 노드(101)는 현재 메쉬 링크 운용채널의 변경을 위한 채널을 할당하고자 하는 경우를 일례로 살펴보기로 한다.

메쉬 노드(101)는 현재 메쉬 링크 운용채널을 변경하기 위하여 채널할당을 원할 수 있다. 예를 들어, 메쉬 노드(101)는 현재 운용 중인 메쉬 링크 채널이 임계치를 초과하는 심각한 간섭을 받고 있는 경우에 현재 운용 중인 메쉬 링크 채널을 대체하는 새로운 후보 채널을 선택할 수 있다. 이는 해당 링크품질을 보장하기 위함이다. 간섭이 미리 정한 기준보다 일정 기간 또는 일정 비율의 시간 동안 임계치를 초과한 것으로 판정된 경우, 메쉬 노드(101)는 상기 링크 및 채널 상태 테이블에서 해당 링크 즉, 그 메쉬 링크의 이웃 노드의 이용가능채널을 확인한다. 이와 동시에 메쉬 노드(101)는 채널변경을 원하는 메쉬 노드의 이용가능채널을 확인한다. 그리고 메쉬 노드(101)는 확인된 이웃 노드의 이용가능채널과 메쉬 노드의 이용가능채널에 공통으로 포함된 무선 채널을 상기 간섭링크를 위한 새로운 후보채널로 선택한다.

만약, 간섭링크의 양단인 두 노드 중에서 어느 한쪽이라도 이용가능채널이 있지 않다면, 메쉬 노드(101)는 해당 이웃 노드에 이미 할당된 운용채널 중에서 통합채널그래프(UCG) 크기가 가장 작은 무선 채널을 새로운 후보채널로 선택한다. 그리고 메쉬 노드(101)는 해당 통합채널그래프(UCG)의 크기를 본래 값보다 '1'을 더 큰 값으로 갱신하여 설정한다.

도 5는 본 발명에 따른 채널 할당 방법의 채널 할당 과정에 대한 일실시예 상세흐름도이다.

"206" 과정을 구체적으로 살펴보면, "206" 과정은 "204" 과정에서 선택된 채널을 기초로 하여 수행된다.

먼저, 채널 할당을 원하는 메쉬 노드(101 또는 110)는 "204" 과정에서 선택된 채널이 새로운 메쉬 링크를 설정하기 위한 것인지, 또는 현재의 메쉬 링크 채널을 변경하기 위한 것인지를 확인한다(502).

상기 확인 결과(502), 새로운 메쉬 링크를 설정하기 위한 것이라면, 메쉬 노드(110)는 해당 후보 노드와의 링크 설정을 수행한다.

후보 노드와의 링크 설정 과정을 더욱 구체적으로 살펴보면, 메쉬 노드(110)는 먼저 "204" 과정에서 선택된 후보 노드에 대해 링크 및 채널 상태 테이블에서 해당 노드의 제어/데이터 프레임을 청취할 수 있는 가청채널 중 하나를 선정한다(504).

그리고 메쉬 노드(110)는 링크설정 요청 메시지를 전송하기 전에 해당 후보 노드와의 메쉬 링크의 설정에 이용될 라디오를 선택한다(506).

그리고 메쉬 노드(110)는 그 채널을 통해 링크 설정을 요청하는 링크설정 요 청 메시지를 후보 노드로 전송한다(508). 여기서, 가청채널은 메쉬 클라이언트의 접속을 위해 운용되는 채널일 수도 있다. 또한, 가청채널은 메쉬 링크를 위해 운용되는 채널일 수도 있다. 상기 링크설정 요청 메시지는 발신노드 ID, 라디오번호, 링크설정 후보채널, 통합채널그래프(UCG) ID, 통합채널그래프(UCG) 크기, 수신노드 ID 및 채널설정 타이머 값을 포함한다.

이후, 메쉬 노드(110)는 상기 링크설정 요청 메시지에 대한 응답 메시지로서, 상기 선택된 가청채널을 통해 응답노드 ID, 응답노드의 라디오번호, 통합채널그래프(UCG) ID, 통합채널그래프(UCG) 크기 및 요청노드 ID를 포함하는 링크설정 응답 메시지를 수신한다(510).

이와 대응하여, 링크설정 요청 메시지를 수신한 후보 노드는 채널할당을 원하는 메쉬 노드(110)와의 메쉬 링크를 설정하는데 이용될 라디오를 선택한다. 그리고 후보 노드는 전송된 링크설정 요청 메시지에 포함된 채널변경 타이머와 후보채널을 설정한다. 이어서, 후보 노드는 상기의 링크설정 응답 메시지를 응답으로서 메쉬 노드(110)로 전송한다.

이후, "508" 과정에서 전송된 채널설정 타이머가 종료되면, 링크설정을 요청하는 메쉬 노드(110)와 후보 노드는 설정된 후보채널에서 각 라디오를 작동시킨다(512).

한편, 링크설정 응답 메시지를 전송하는 다른 방법으로서, 후보 노드는 상기 링크설정 응답 메시지를 후보채널을 통해 전송할 수 있다. 이러한 경우에 링크설정 요청 메시지를 수신한 후보 노드는 링크설정을 요청한 메쉬 노드(110)와의 메쉬 링 크를 설정하는데 이용될 라디오를 선택한다. 그리고 메쉬 노드(110)는 전송된 채널변경 타이머와 후보채널을 설정한다.

이후, 설정된 채널설정 타이머가 종료된다면, 메쉬 노드(110)는 설정된 후보채널에서 각 라디오를 작동시킨 다음에, 후보 노드는 링크설정 응답 메시지를 방금 설정된 링크채널을 통해 전송한다. 또한, 링크설정을 요청한 메쉬 노드(110)는 링크설정 요청 메시지를 전송한 다음에, 후보링크를 위해 선택된 채널을 선정된 라디오에서 동작시킨다.

만약, 후보 노드가 수신된 링크설정 요청 메시지에 포함된 링크설정 후보채널을 이미 운용하고 있으면, 후보 노드는 해당 채널이 운용되는 라디오에 대해 전송된 채널설정 타이머를 설정한다. 그리고 설정된 채널설정 타이머가 종료된다면, 후보 노드는 요청된 링크채널을 통해 링크설정 응답 메시지를 메쉬 노드(110)로 전송한다.

반면에, 메쉬 노드(110)는 링크설정 요청 메시지를 전송한 다음에, 후보링크를 위해 선택된 채널에서 앞서 선정된 라디오를 동작시킨다.

상기 과정은 또 다른 후보 링크에 대해 동일하게 수행된다.

상기 확인 결과(502), 선택된 채널이 현재의 메쉬 링크 채널을 변경하기 위한 것이라면, 메쉬 노드(101)는 해당 후보 노드 간의 메쉬 링크에 대해서 채널변경을 수행한다(514).

도 6은 본 발명에 따른 채널 할당 방법의 채널 할당 과정 중 현재의 메쉬 링크 채널 변경 과정에 대한 일실시예 상세흐름도이다.

메쉬 노드(101)가 상대 이웃 노드(103)와 공통의 채널로 통신하는 메쉬 링크를 통해 연결되어 있으며, 상대 이웃 노드(103)와의 채널변경을 원하는 경우를 살펴보기로 한다.

먼저, 메쉬 노드(101)는 메쉬 링크의 상대 이웃 노드로 채널변경을 요청하는 채널변경 요청 메시지를 전송한다(602). 여기서, 이용되는 무선 채널은 변경대상이 되는 현재의 링크채널이다. 그러나 간섭의 정도가 심해서 링크 서비스 품질(QoS)을 만족하지 못하는 경우라면, 메쉬 노드(101)는 상기 링크 및 채널 상태 테이블에서 해당 이웃 노드의 제어/데이터 프레임을 청취할 수 있는 가청채널 중 하나를 이용할 수 있다. 여기서, 가청채널은 메쉬 클라이언트의 접속을 위해 운용되는 채널일 수도 있고, 또는 메쉬 링크를 위해 운용되는 다른 채널일 수도 있다. 채널변경 요청 메시지는 발신노드 ID, 채널변경 후보채널, 통합채널그래프(UCG) ID, 수신노드 ID 및 채널변경 타이머 값을 포함한다.

이후, 메쉬 노드(101)는 채널변경 요청 메시지에 대한 응답으로서, 상대 이웃 노드로부터 상기 선택된 가청채널을 통해 응답노드 ID, 채널번호 및 요청노드 ID가 포함된 채널변경 응답 메시지를 수신한다(604).

채널변경 요청 메시지를 수신한 상대 이웃 노드는 해당 통합채널그래프(UCG) ID의 메쉬 링크에 대해, 채널변경 요청 메시지를 통해 전송된 채널변경 타이머와 후보채널을 설정한다(606). 그리고 상대 이웃 노드는 그 응답으로서, 상기의 채널변경 응답 메시지를 전송한다.

메쉬 노드(101)는 설정된 채널설정 타이머가 종료되는지 여부를 확인한 다(608).

이후, 상기 확인 결과(608), 설정된 채널설정 타이머가 종료되면, 채널변경을 요청한 메쉬 노드(101)와 상대 이웃 노드는 각 라디오의 채널을 변경해야 할 무선 채널로 전환시킨다(610).

한편, 다른 실시예로서, 상기 채널변경 응답 메시지는 변경채널을 통해 전송될 수 있다. 이러한 경우에, 채널변경 요청 메시지를 수신한 상대 이웃 노드(103)는 해당 통합채널그래프(UCG) ID의 메쉬 링크에 대해 전달된 채널변경 타이머와 후보채널을 설정한다.

그리고 설정된 채널설정 타이머가 종료된다면, 채널변경을 요청한 메쉬 노드(101)와 상대 이웃 노드는 각 라디오를 변경채널로 전환한다. 이어서, 상대 이웃 노드는 채널변경 응답 메시지를 상기 설정된 링크채널을 통해 채널변경을 요청한 메쉬 노드(101)로 전송한다.

이와 대응하여, 채널변경을 요청한 메쉬 노드(101)는 채널변경 요청 메시지를 전송한 다음에, 해당 통합채널그래프(UCG) ID의 라디오를 변경 후보채널로 전환시킨다.

한편, 채널상태정보 갱신 과정(208)을 구체적으로 살펴보면, 채널할당을 원하는 메쉬 노드(110)는 상기에서 선택 및 설정된 자신의 링크정보와 수집된 이웃채널정보를 기초로 하여 채널상태정보를 생성하고 갱신한다.

이를 구체적으로 살펴보면, 채널할당을 원하는 메쉬 노드(110)는 자신의 라디오에 대한 채널할당 내역을 생성하고 갱신한다. 메쉬 노드(110)는 일정한 수신레 벨을 가진 채널 중에서 수신 가능한 가청채널내역을 생성하고 갱신한다. 메쉬 노드(110)는 1홉 이웃에 의한 할당채널을 포함한 그의 가청채널내역을 생성하고 갱신한다. 메쉬 노드(110)는 메쉬 노드가 상기 채널내역을 고려하여 추가로 이용가능한 채널내역을 생성하고 갱신한다.

여기서, 채널할당 내역은 전체 라디오 개수, 각 라디오에 할당된 채널번호와 그의 상대 노드에 대한 노드 ID, 관련 라디오에 해당하는 통합채널그래프(UCG) ID, 통합채널그래프(UCG) 크기로 이루어진다. 채널할당 내역은 채널이 할당되거나 변경될 때마다 갱신된다. 이들 채널할당 내역은 "202" 과정에서 수집 생성된 링크 및 채널 상태 테이블에 포함되어 있는 이용가능채널 또는 할당채널 중에서 선택 할당된 채널내역이다.

가청채널내역은 일정한 수신레벨을 가진 수신 가능한 채널로서, 상기 링크 및 채널 상태 테이블에서 각 이웃 노드의 할당채널 내역과 함께 별도의 채널 스캐닝을 통해 청취한 임계치 이상의 수신레벨을 가진 채널내역으로 이루어진다. 그러므로 가청채널내역은 할당채널내역의 일부 또는 전부를 포함할 수도 있다.

1홉 이웃의 가청채널내역은 메쉬 노드의 1홉 이웃이 할당한 채널내역과 그의 채널 스캐닝으로 수집된 가청채널내역을 포함한다. 1홉 이웃의 가청채널내역은 상기 링크 및 채널 상태 테이블에서 추출된 각 이웃 노드의 가청채널내역을 하나의 집합으로 통합함으로써 생성되고 갱신된다.

마지막으로, 이용가능채널 내역은 전체 채널집합에서 상기 채널할당 내역과 상기 가청채널내역, 및 상기 1홉 이웃의 가청채널내역을 제외한 것으로 생성된다. 여기에서 각 채널내역은 곧 주파수채널 번호가 구성원소가 되는 집합을 의미한다.

이후, "208" 과정에서 생성 및 갱신된 채널상태정보는 주기적인 방송 또는 이웃 노드의 요청에 대한 응답으로서 이웃 노드에 제공될 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 채널 할당 방법에 따라 새로운 채널이 할당된 무선 메쉬 네트워크의 일실시예 구성도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 무선 메쉬 네트워크(100)에 참여하는 신규 메쉬 노드(110)는 그의 메쉬 링크를 설정하거나 유지하기 위한 최상의 품질을 가진 무선 채널을 선택하고 운용할 수 있다. 신규 메쉬 노드(110)와 메쉬 게이트웨이(120) 및 인접한 메쉬 노드(105)는 서로 간에 메쉬 링크가 설정되어 있다. 여기서, 메쉬 링크는 본 발명에 따라 수집된 이웃 노드의 채널상태정보를 기초로 하여 설정되거나 유지될 수 있다. 이는 무선 메쉬 네트워크(100)에 포함된 메쉬 노드(110)가 현재 채널을 변경할 때도 동일하게 적용될 수 있다.

또한, 무선 메쉬 네트워크(100)의 일원인 메쉬 노드는 다른 메쉬 노드에 그의 메쉬 링크를 효율적으로 설정하거나 유지할 수 있는 주변 채널상태정보를 적응적으로 제공하게 된다.

따라서 본 발명에 따른 채널 할당 방법에 의하면, 다중 라디오를 가진 메쉬 네트워크의 각 노드(101 내지 110)는 그의 2홉 이웃 노드까지의 링크 및 채널상태정보를 고려하여 그의 메쉬 링크를 위한 최상의 품질을 가진 무선 채널을 적응적으로 선택하거나 운용할 수 있다.

또한, 다중 라디오를 가진 무선 메쉬 네트워크(100)의 각 노드(101 내지 110)는 자신을 포함한 이웃의 채널상태정보를 네트워크 환경에 따라 동적으로 제공할 수 있다. 따라서 다중 라디오를 가진 메쉬 네트워크의 각 노드(101 내지 110)는 전체 네트워크 토폴로지 및 각 메쉬 링크 간의 간섭레벨에 대한 사전 정보를 이용하지 않더라도 메쉬 네트워크를 위한 높은 스펙트럼 효율의 메쉬 링크를 설정하고 유지할 수 있다.

한편, 전술한 바와 같은 본 발명의 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성이 가능하다. 그리고 상기 프로그램을 구성하는 코드 및 코드 세그먼트는 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.　또한, 상기 작성된 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(정보저장매체)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 판독되고 실행됨으로써 본 발명의 방법을 구현한다. 그리고 상기 기록매체는 컴퓨터가 판독할 수 있는 모든 형태의 기록매체를 포함한다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

도 1은 본 발명이 적용되는 다중 라디오를 가진 무선 메쉬 네트워크의 일실시예 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 다중 라디오 및 다중 채널 기반의 무선 메쉬 네트워크에서의 채널 할당 방법에 대한 일실시예 흐름도,

도 3은 본 발명에 따른 채널 할당 방법의 메쉬 링크 및 채널상태 식별 과정에 대한 일실시예 상세흐름도,

도 4는 본 발명에 따른 채널 할당 방법의 후보링크 선택 과정에 대한 일실시예 상세흐름도,

도 5는 본 발명에 따른 채널 할당 방법의 채널 할당 과정에 대한 일실시예 상세흐름도,

도 6은 본 발명에 따른 채널 할당 방법의 채널 할당 과정 중 현재의 메쉬 링크 채널 변경 과정에 대한 일실시예 상세흐름도,

도 7은 본 발명에 따른 채널 할당 방법에 따라 새로운 채널이 할당된 무선 메쉬 네트워크의 일실시예 구성도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100: 무선 메쉬 네트워크 120: 메쉬 게이트웨이

130: 응용시스템 140: 사용자 단말

101 내지 110: 메쉬 노드

Claims (9)

1. 채널 할당 방법에 있어서,

   이웃 노드로부터 수집된 소정 홉 내의 이웃 노드의 채널상태정보 및 채널청취정보를 이용하여 상기 소정의 홉 내의 이웃 노드의 메쉬 링크 및 채널 상태를 식별하는 링크 및 채널 식별 단계;

   상기 식별된 이웃 노드의 메쉬 링크 및 채널 상태를 기초로 하여 자신과 메쉬 링크 설정을 위한 후보 노드의 후보 채널을 선택하는 후보 채널 선택 단계;

   상기 선택된 후보 노드 간의 메쉬 링크에 상기 선택된 후보 채널을 할당하여 상기 선택된 후보 노드와 연결하는 채널 할당 단계; 및

   상기 연결된 메쉬 링크를 기초로 하여 채널상태정보를 새롭게 생성하거나 갱신하는 채널상태정보 생성 및 갱신 단계

   를 포함하는 채널 할당 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 링크 및 채널 식별 단계는,

   상기 이웃 노드의 이용가능채널 내역, 상기 이웃 노드의 할당채널 및 가청채널 내역, 및 상기 이웃 노드와 한 홉만큼의 거리 내에 위치한 타 이웃 노드의 할당채널 및 가청채널 내역을 식별하는 채널 할당 방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 이웃 노드의 할당채널 내역은,

   노드 ID, 라디오 개수, 라디오 번호, 채널번호, 상대 노드 ID, 통합채널그래프 ID 및 통합채널그래프 크기를 포함하는 채널 할당 방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 후보 채널 선택 단계는,

   상기 이웃 노드의 이용가능채널 내역과 상기 이웃 노드의 미할당된 라디오를 고려하여 상기 후보 노드의 후보 채널을 선택하는 채널 할당 방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 후보 채널 선택 단계는,

   상기 이웃 노드의 이용가능채널이 없으면, 상기 이웃 노드의 할당채널 내역 중에서 통합채널그래프 크기가 가장 작은 후보 노드의 후보 채널을 선택하는 채널 할당 방법.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 채널 할당 단계는,

   메시지 수신가능한 가청채널 중 어느 하나의 가청채널을 통한 상기 선택된 후보 노드와의 링크설정 요청 메시지 및 응답 메시지에 따라, 상기 선택된 후보 노드 간의 메쉬 링크에 상기 선택된 후보 채널을 할당하는 채널 할당 방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 어느 하나의 가청채널은,

   클라이언트 접속채널을 포함하는 채널 할당 방법.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 채널 할당 단계는,

   메시지 수신가능한 가청채널 중 어느 하나의 가청채널을 통한 상기 선택된 후보 노드와의 채널변경 요청 메시지 및 응답 메시지에 따라, 상기 선택된 후보 노드 간의 메쉬 링크에 기 설정된 채널을 상기 선택된 후보 채널로 변경하는 채널 할당 방법.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 채널 할당 단계는,

   상기 링크설정 요청 메시지가 전송된 채널 또는 후보 채널을 통해 상기 선택된 후보 노드로부터 링크설정 응답 메시지를 수신하는 채널 할당 방법.

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