KR20130034524A - Method of routing protocol based on aodv - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An AODV(Ad-hoc On-demand Distance Vector) based routing method is provided to remarkably reduce RREQ(Route REQuest) flooding by broadcasting a selective RREQ. CONSTITUTION: When a node N(10) broadcasts an RREQ message to a destination node(30), a node M(20) receiving the RREQ message from the node N broadcasts an RREQ according to a condition satisfaction state. A node including path information for a destination node D for the RREQ received from the node N generates an RREP(Route REPly). When path information for the destination node D is not existed, nodes existed in a domain broadcast the RREQ.

Description

AODV 기반 라우팅 방법{method of routing protocol based on AODV}AODV-based routing method {method of routing protocol based on AODV}

본 발명은 애드 혹(Ad-hoc) 방식으로 통신을 하기 위한 AODV 기반 라우팅 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 Ad-hoc On-demand Distance Vector (AODV) 프로토콜의 Route REQuest (RREQ) 플러딩을 최소화하기 위하여 소스 노드로부터 목적지까지 기하학적으로 일직선에 가깝게 경로가 설정되도록 하되 선택적으로 RREQ를 방송하는 AODV 기반 라우팅 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an AODV-based routing method for communicating in an ad-hoc manner, and specifically, to minimize Route REQuest (RREQ) flooding of an Ad-hoc On-demand Distance Vector (AODV) protocol. The present invention relates to an AODV-based routing method in which a path is geometrically close to a straight line from a source node to a destination, and selectively broadcasts an RREQ.

기존의 라우팅 프로토콜들은 경로를 찾아내기 위해서 제어 메시지를 플러딩(flooding)하여 네트워크 전체에 전달되도록 한다. 하지만 이러한 제어 메시지의 플러딩은 전송 속도가 느린 경우에는 심각한 전송 수율 저하를 유발한다. 특히 해양에서 통신 환경이 이에 해당한다.Existing routing protocols flood the control message to find the route and allow it to be transmitted throughout the network. However, flooding of such control messages can lead to severe transmission yield degradation at slow transmission rates. This is especially the case in the marine communications environment.

현재 해상에서 선박이 육상과 통신을 하기 위해서는 위성 통신을 이용하고 있으며, 위성 통신은 통신비가 매우 고가이다. 이러한 통신 비용을 줄이기 위하여 VHF 대역을 이용한 해상 통신 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 VHF 대역은 상대적으로 협소한 대역폭 및 이에 따른 전송 속도의 한계가 있다. 따라서 네트워크 프로토콜에서 제어 트래픽을 최소화하여 전송 수율 저하를 최소화하여야 한다. 또한 바다에서는 고정된 인프라를 설치하여 운용하기에는 많은 어려움이 있다. 바다에 구조물을 설치하기 위해서는 육상보다 매우 큰 설치 및 유치 보수 비용이 소요되며, 전원 공급이 용이하지 않으며, 연안에서는 어민들과의 보상 협상 등의 난관이 있다. 따라서 기간망을 설치하는 통신 방식보다는 통신에 관여하는 노드가 중계기 역할을 하는 Ad-hoc 통신 방식이 해양에서는 적합하다.Currently, ships use satellite communication to communicate with land, and satellite communication is very expensive. In order to reduce such communication costs, researches on marine communication technology using the VHF band have been actively conducted. However, the VHF band has a relatively narrow bandwidth and a limitation in transmission speed. Therefore, it is necessary to minimize the control traffic in the network protocol to minimize the transmission yield degradation. In addition, there are many difficulties in installing and operating a fixed infrastructure at sea. The installation of structures in the sea requires much larger installation and maintenance costs than on land, the power supply is not easy, and there are difficulties in compensation negotiations with fishermen on the coast. Therefore, the Ad-hoc communication method, in which the nodes involved in the communication act as a relay rather than the communication method for establishing the main network, is suitable in the ocean.

Ad-hoc 통신 환경에서는 목적지까지 데이터를 전달하기 위한 경로를 찾아내는 과정이 반드시 필요하다. 데이터 전송 속도가 느린 통신 환경에서는 이와 같은 경로 탐색 과정에서 제어 메시지 전송을 최소화하여 네트워크 전송 수율을 향상시키는 것이 매우 중요하다. In ad-hoc communication environment, it is essential to find a route to deliver data to the destination. It is very important to improve the network transmission yield by minimizing the control message transmission in such a path discovery in a slow data transmission environment.

본 발명은 상기와 같은 요구사항을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, AODV 프로토콜의 RREQ 플러딩을 감소시키기 위하여, 소스 노드로부터 목적지까지 기하학적으로 일직선에 가깝게 경로가 설정되도록 하되 선택적으로 RREQ를 방송하여 RREQ 플러딩을 크게 감소시킬 수 있는 AODV 기반 라우팅 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In order to reduce the RREQ flooding of the AODV protocol, the present invention has been designed to solve the above requirements, and the RREQ flooding is performed by selectively broadcasting the RREQ so as to establish a geometrically straight line from the source node to the destination. An object of the present invention is to provide an AODV-based routing method that can be greatly reduced.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 AODV 기반 라우팅 방법은 무선 애드 혹 네트워크에서 노드간에 AODV 라우팅 프로토콜을 이용하여 노드간 경로 설정방법에 있어서, 가. 임의의 노드N에서 목적지 노드D로의 경로 정보를 문의하기 위하여 경로설정요구메시지인 RREQ를 이웃한 노드로 방송하는 단계와; 나. 상기 노드N으로부터 RREQ 메시지를 수신한 임의의 노드M은 상기 노드 N과 상기 노드 M과의 거리가 설정된 최소반경값(R_IN)보다는 크고 노드N의 모뎀의 통신 반경(R_OUT) 보다는 작으며, 노드 M과 목적지 D와의 거리가 노드N과 목적지 노드D와의 거리에서 상기 최소 반경값을 차감한 값보다 작을 경우 경로설정 요구 메시지를 방송하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, the AODV-based routing method according to the present invention is a method for establishing a path between nodes using an AODV routing protocol between nodes in a wireless ad hoc network. Broadcasting an RREQ, which is a routing request message, to a neighboring node to query the route information from any node N to the destination node D; I. Any node M receiving the RREQ message from the node N is greater than the minimum radius value R_IN of the distance between the node N and the node M and is smaller than the communication radius R_OUT of the modem of the node N, and node M And broadcasting the routing request message when the distance between the destination D and the destination D is less than the value of the distance between the node N and the destination node D minus the minimum radius value.

본 발명에 따른 AODV 기반 라우팅 방법에 의하면, 경로 탐색 시간을 크게 줄일 수 있고 네트워크 전체의 전송 수율을 향상시킬 수 있는 장점을 제공한다. According to the AODV-based routing method according to the present invention, it is possible to significantly reduce the path search time and improve the transmission yield of the entire network.

도 1은 본 발명에 따른 AODV 기반 라우팅 방법을 설명하기 위한 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 소스 노드의 RREQ 생성 및 처리 절차를 나타내 보인 플로우 차트이고,
도 3은 본 발명에 따른 중계 노드의 RREQ 처리 절차에 관한 플로우 차트이고,
도 4는 본 발명에 따른 RREQ 메시지 형식의 예를 나타내 보인 도면이다.
1 is a view for explaining an AODV-based routing method according to the present invention,
2 is a flowchart illustrating a RREQ generation and processing procedure of a source node according to the present invention;
3 is a flowchart illustrating an RREQ processing procedure of a relay node according to the present invention;
4 is a diagram illustrating an example of an RREQ message format according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 AODV 기반 라우팅 방법을 더욱 상세하게 설명한다. Hereinafter, an AODV based routing method according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에서는 네트워크 상의 모든 노드들은 자신의 위치 좌표를 알고 있으며 목적지의 위치 정보가 네트워크 전체 노드들에게 알려져 있다고 가정하고, 이와 같이 위치 정보가 알려져 있는 목적지로 다중 홉을 통해서 데이터를 전달하기 위한 경로 찾기 과정을 고려한다. 이에 해당하는 예로서, 도 1과 같이 해상에 있는 선박이 연안의 기지국으로 데이터를 전달하는 경우를 들 수 있다. 여기서 노드N(10)은 소스 노드에서 데이터 전송을 위해 목적지 노드 D(30)로의 경로정보를 문의하기 위해 무선 애드 혹 네트워크 상에 있는 임의의 노드로서 소스 노드 또는 중계노드가 될 수 있다.In the present invention, it is assumed that all nodes on the network know their own location coordinates and that the location information of the destination is known to all nodes in the network. Thus, a path search for passing data through multiple hops to the destination where the location information is known is performed. Consider the process. For example, as shown in FIG. 1, a ship on the sea may transmit data to a coastal base station. Here, the node N 10 may be a source node or a relay node as any node on the wireless ad hoc network for querying route information from the source node to the destination node D 30 for data transmission.

일반적으로, 연안의 기지국의 위치 정보는 해상의 모든 선박이 알고 있고, 해상의 선박은 GPS를 탑재하고 있으므로 자신의 위치 또한 알고 있다.In general, the position information of coastal base stations is known to all ships in the sea, and since the ships in the sea are equipped with GPS, their position is also known.

Ad-hoc 라우팅 프로토콜은 크게 두 가지, 즉 Reactive 방식과 Proactive 방식으로 나눌 수 있는데, 제한적인 전송 속도와 이동성이 큰 경우에는 주기적인 메시지 플러딩을 통하여 라우팅 테이블을 갱신하는 Proactive 방식보다는 필요할 때마다 경로를 찾는 Reactive 방식이 적합하고, Reactive 방식 중에서는 AODV 프로토콜이 널리 사용되고 있다. AODV 프로토콜에서 플러딩 되는 메시지는 RREQ가 유일하다. 본 발명에서는 이와 같은 네트워크 토폴로지에서 AODV 프로토콜의 RREQ 플러딩을 최소화할 수 있는 방법을 제시한다.Ad-hoc routing protocols can be divided into two types, namely, Reactive and Proactive. In case of limited transmission speed and mobility, routes can be routed whenever necessary rather than Proactive, which updates the routing table through periodic message flooding. Reactive method is suitable, and AODV protocol is widely used among Reactive methods. RREQ is the only message that is flooded in the AODV protocol. The present invention proposes a method for minimizing RREQ flooding of the AODV protocol in such a network topology.

AODV 프로토콜이 경로를 결정하기 위해서 사용하는 평가 지표는 홉 수이며, 홉 수를 최소로하는 최적의 라우팅 경로는 소스와 목적지를 연결하는 직선에 가까운 노드들로 구성된다. 또한 홉 수를 최소로 하기 위해서는 하나의 홉은 모뎀의 통신 반경에 가까워야 한다. 하지만 AODV 프로토콜은 경로를 찾아낼 확률을 높이기 위해 RREQ 메시지를 수신한 노드는 적어도 한 번은 RREQ 메시지를 방송한다. 특히 모뎀의 통신 반경 내에 많은 노드들이 위치하는 밀집된 네트워크 토폴로지의 경우에 AODV의 이러한 RREQ 플러딩은 불필요한 RREQ 플러딩으로 인한 심각한 네트워크 전송 수율 저하 및 매우 긴 경로 탐색 시간을 유발한다. The evaluation indicator used by the AODV protocol to determine the path is the number of hops. The optimal routing path that minimizes the number of hops consists of nodes close to the straight line connecting the source and the destination. Also, to minimize the number of hops, one hop must be close to the modem's communication radius. However, in order to increase the probability of finding a route, the AODV protocol broadcasts an RREQ message at least once by a node receiving an RREQ message. Especially for dense network topologies where many nodes are located within the communication radius of the modem, this RREQ flooding of AODV causes severe network transmission yield degradation and very long path seek times due to unnecessary RREQ flooding.

본 발명은 이러한 RREQ 플러딩을 최소화하기 위하여 라우팅 경로가 소스와 목적지를 연결하는 직선에 가까운 노드들로 구성되도록 하되 하나의 홉이 모뎀의 통신 반경에 가깝도록 한다.In order to minimize such RREQ flooding, the present invention allows the routing path to consist of nodes close to the straight line connecting the source and the destination, with one hop close to the communication radius of the modem.

도 1에서 노드 N(10)이 목적지 노드(D)(30)에 대해 RREQ 메시지를 방송하면, 노드 N(10)으로부터 이 RREQ 메시지를 받은 노드 M(20)은 아래 수학식 1과 수학식 2를 동시에 만족할 때에만 RREQ를 방송하도록 한다.In FIG. 1, when node N 10 broadcasts an RREQ message to a destination node (D) 30, node M 20 receiving this RREQ message from node N 10 receives Equation 1 and Equation 2 below. Only broadcast the RREQ when it is satisfied.

Figure pat00001
Figure pat00001

Figure pat00002
Figure pat00002

수학식 1과 수학식 2를 만족하는 영역은 도 1에서 빗금친 영역이며, A로 표시하였다.The region satisfying the equations (1) and (2) is a hatched area in Fig. 1, denoted by A.

위 수학식에서 d(x, y)는 노드 x와 노드 y 사이의 거리를 뜻한다. R_OUT은 노드 N(10)의 모뎀의 통신 반경이고, R_IN은 R_OUT 보다는 작은 값으로서 네트워크의 밀집도를 고려하여 결정해야 하는 값으로서 상세한 설명은 후술한다. R_IN 값이 너무 크면 영역 A에 노드가 존재하지 않아서 경로를 찾지 못할 수 있으며, R_IN이 작을수록 찾아진 경로의 홉 수가 커진다. 한편, 영역 A의 넓이는 아래의 수학식 3에 의해 계산된다.In the above equation, d (x, y) is the distance between node x and node y. R_OUT is a communication radius of the modem of the node N 10, and R_IN is a value smaller than R_OUT, which should be determined in consideration of the density of the network, which will be described later. If the value of R_IN is too large, the node may not be found because there is no node in area A. The smaller the value of R_IN, the larger the hop count of the found path. On the other hand, the area A is calculated by the following equation (3).

Figure pat00003
Figure pat00003

위 수학식 3에서 삼각함수는 아래의 수학식 4로 표현할 수 있다.In Equation 3 above, the trigonometric function may be expressed by Equation 4 below.

Figure pat00004
Figure pat00004

수학식 3과 수학식 4에서, 편의상 d(N, D), R_IN, R_OUT을 각각 R, r0, r1으로 표시하였다. 영역 A의 넓이는 노드 N(10)을 중심으로 통신 반경 R_OUT으로 하는 넓이에 비해서 매우 작으므로 RREQ 플러딩이 크게 감소하는 것을 알 수 있다. 수학식 2의 만족 여부를 판단하기 위해서는 d(N, D)를 M이 알고 있어야 한다. 이것은 RREQ 메시지 또는 payload에 노드N(10)의 위치 정보를 포함하거나, 또 다르게는 d(N, D) 값을 포함하면 된다.In Equations 3 and 4, d (N, D), R_IN, and R_OUT are represented by R, r 0 and r 1 for convenience. Since the area A is very small compared to the area having the communication radius R_OUT around the node N 10, it can be seen that the RREQ flooding is greatly reduced. In order to determine whether Equation 2 is satisfied, M must know d (N, D). This may include the location information of the node N 10 in the RREQ message or payload, or alternatively include the d (N, D) value.

특히 해양에서의 통신은, AIS(Automatic Identification System)의 예에서 알 수 있듯이, 선박의 위치 정보가 가장 중요한 정보 중의 하나이므로 보통 payload에 sender의 위치 정보를 포함한다. In particular, in the marine communication, as shown in the example of the Automatic Identification System (AIS), since ship position information is one of the most important information, the payload position information is usually included in the payload.

노드N(10)으로부터 받은 RREQ에 대해서 목적지 D에 대한 경로 정보를 가지고 있는 노드는 RREP(Route Reply)를 생성한다. 목적지 노드D(30)에 대한 경로 정보가 없는 경우에는 A 영역에 존재하는 노드들만 RREQ를 방송하도록 한다. 이 때, Fairness를 향상시키고, RREQ 플러딩을 더욱 축소하기 위하여 다음과 같이 추가적인 선택적 RREQ 방송이 이루어지도록 한다. 즉, A 영역의 어떤 노드가 맨처음 RREQ를 방송하면, 이것을 들은 A 영역의 다른 노드들은 RREQ를 방송하지 않도록 한다, 즉 해당 RREQ 메시지를 queue에서 삭제한다. 이와 같이 하면 이상적으로는 트래픽이 가장 적은 노드 하나 만이 RREQ를 방송하게 된다. 하지만 경로 찾기에 성공할 확률을 높이기 위해서는 RREQ를 방송하는 노드의 수를 증가시킬 필요가 있다. 일단, 이와 같은 영역 A의 노드들 중에서 RREQ 방송 여부를 판단하는 이벤트를 STAR로 명명한다. The node having the route information for the destination D with respect to the RREQ received from the node N 10 generates a RREP (Route Reply). If there is no route information for the destination node D 30, only nodes existing in the area A broadcast the RREQ. At this time, in order to improve fairness and further reduce RREQ flooding, additional selective RREQ broadcasting is performed as follows. That is, when a node in the A area first broadcasts an RREQ, other nodes in the A area that listen to it do not broadcast the RREQ, that is, delete the corresponding RREQ message from the queue. This ideally ensures that only one node with the least traffic broadcasts the RREQ. However, to increase the probability of successful path finding, it is necessary to increase the number of nodes broadcasting the RREQ. First, among the nodes of the area A, an event for determining whether to broadcast an RREQ is called STAR.

STAR의 발생 유무를 판단하는 방법은 A 영역의 노드들은 이미 노드N(10)의 RREQ 메시지를 받은 상태이므로 이 정보를 알고 있고, 노드N(10)의 RREQ와 같은데 홉(hop) 수만 1만큼 증가된 상태의 RREQ를 일정 거리 이내 또는 일정 레벨 이상의 신호 대 잡음비로 수신하면 STAR가 발생한 것으로 간주할 수 있다.The method of judging the occurrence of STAR is that the nodes in the area A have already received the RREQ message of the node N (10), so they know this information, which is the same as the RREQ of the node N (10). If a received RREQ is received within a certain distance or at a certain level or more, it can be regarded as a STAR.

노드 M1과 노드 M2가 영역 A에 있고, M2가 N으로부터 받은 RREQ 메시지보다 홉 수가 1만큼 큰 RREQ 메시지를 M1으로부터 수신하였다고 하자. 만약 M1의 위치 정보를 알 수 있다면 수학식 5를 만족하면 STAR가 발생했다고 판단한다.Suppose that node M1 and node M2 are in area A, and that M2 has received an RREQ message from M1 with a hop number one greater than the RREQ message received from N. If the location information of M1 can be known, it is determined that STAR has occurred when the following Equation 5 is satisfied.

Figure pat00005
Figure pat00005

수학식 5에서 STAR_R_THR은 문턱치 값으로서 적절하게 설정하면 된다.In Equation 5, STAR_R_THR may be appropriately set as a threshold value.

STAR_R_THR 값이 커지면 영역 A에서 RREQ를 방송하는 노드의 수가 감소하고, 반대로 STAR_R_THR 값이 작아지면 영역 A에서 RREQ를 방송하는 노드의 수가 증가한다.If the STAR_R_THR value increases, the number of nodes broadcasting RREQ in the area A decreases. On the contrary, if the STAR_R_THR value decreases, the number of nodes broadcasting RREQ in the area A increases.

만약 M1의 위치 정보를 알 수 없다면 아래의 수학식 6를 만족하면 STAR가 발생했다고 판단한다.If the location information of M1 is unknown, it is determined that STAR has occurred if the following Equation 6 is satisfied.

Figure pat00006
Figure pat00006

수학식 6에서 SNR_M2는 M2가 M1으로부터 수신한 RREQ 메시지의 신호 대 잡음 비이고, STAR_SNR_THR은 문턱치 값으로서 적절하게 설정하면 된다.In Equation 6, SNR_M2 is a signal-to-noise ratio of the RREQ message M2 receives from M1, and STAR_SNR_THR may be appropriately set as a threshold value.

STAR_SNR_THR 값이 작아지면 영역 A에서 RREQ를 방송하는 노드의 수가 감소하고, 반대로 STAR_SNR_THR 값이 커지지면 영역 A에서 RREQ를 방송하는 노드의 수가 증가한다.When the STAR_SNR_THR value decreases, the number of nodes broadcasting RREQ in the area A decreases. On the contrary, when the STAR_SNR_THR value increases, the number of nodes broadcasting RREQ in the area A increases.

이와 같은 선택적 RREQ 플러딩은 기존의 AODV 보다 MAC 계층에서의 충돌, 물리 계층의 채널 환경 악화에 따른 BER 증가 등의 원인으로 RREQ 전송이 중간에 실패하여 경로 찾기에 실패할 확률이 높다. 이러한 현상을 극복하기 위하여 본 발명에서는 효과적인 간접 ACK 방법을 이용한다. 어떤 노드가 RREQ를 방송 했다면, 첫째, 내 1-hop 이웃 노드가 D에 대한 경로 정보를 가지고 있으면 RREP를 수신하게 되고, 둘째, 내 1-hop 이웃 노드가 D에 대한 경로 정보를 가지고 있지 않으면 내 1-hop 이웃 노드 중에서 누군가는 RREQ를 방송하므로 이 RREQ를 수신하게 되는데, 이 경우에는 간접 ACK를 받았다고 간주한다. 즉 RREQ가 충돌없이 성공적으로 전송 되었다고 판단한다. 이와 같은 간접 ACK가 성립하는 이벤트를 SHARP으로 명명한다. SHARP의 발생 유무를 판별하는 구체적인 과정은 다음과 같다. Such selective RREQ flooding has a higher probability of failing to find a path because the RREQ transmission fails in the middle due to a collision in the MAC layer and an increase in BER due to the deterioration of the channel environment of the physical layer than the conventional AODV. In order to overcome this phenomenon, the present invention uses an effective indirect ACK method. If a node broadcasts an RREQ, firstly, if my 1-hop neighbor node has route information for D, it will receive an RREP. Second, if my 1-hop neighbor node has no route information for D, Since one of the 1-hop neighbor nodes broadcasts the RREQ, it receives this RREQ, which is considered to have received an indirect ACK. In other words, it is determined that the RREQ was transmitted successfully without collision. The event that this indirect ACK holds is named SHARP. The specific process of determining whether SHARP is generated is as follows.

1) 방송한 RREQ에 대한 RREP 메시지를 수신했거나,1) received a RREP message for the broadcasted RREQ, or

2) 내 자신을 노드 M이라 하자. 어떤 노드 M'으로부터 RREQ를 중복 수신하였다고 할때, 중복되어 수신한 RREQ의 "Hop Count"가 M이 방송한 RREQ의 "Hop Count"보다 1만큼 크고, 아래 수학식 7 또는 수학식 8을 만족하면, SHARP이 발생했다고 판단한다.2) Let me be myself. When a duplicate RREQ is received from a node M ', the "Hop Count" of the RREQ that is repeatedly received is greater than 1 by the "Hop Count" of the RREQ broadcasted by M, and the following Equation 7 or Equation 8 is satisfied. , It is determined that SHARP has occurred.

Figure pat00007
Figure pat00007

Figure pat00008
Figure pat00008

수학식 8에서 SNR_IN과 SNR_OUT은 각각 물리 계층에서 사용되는 경로 손실 모델에서 R_IN과 R_OUT의 거리를 전파했을 때 수신되는 수신측의 신호 대 잡음 비이다. In Equation 8, SNR_IN and SNR_OUT are signal-to-noise ratios of the receiver, which are received when the distance between R_IN and R_OUT is propagated in the path loss model used in the physical layer, respectively.

이러한 AODV 프로토콜의 RREQ 플러딩을 최소화하기 위한 방법을 구현하기 위한 구체적인 과정에 대해 앞서 설명된 노드N이 RREQ originator인 소스 노드인 경우에 대한 처리과정에 대해 도 2를 참조하여 설명한다.A detailed process for implementing the method for minimizing the RREQ flooding of the AODV protocol will be described with reference to FIG. 2 with respect to a process for the case where the node N described above is a source node that is an RREQ originator.

여기서, RREQ originator는 라우팅 경로 상에서 소스 노드를 의미한다. 소스 노드는 목적지 D노드(30)까지 유효한 경로 정보(RE; Routing Entry)가 없으면 전달 경로를 찾기 위하여 RREQ를 생성하여 방송하게 되는데, 방송에 앞서 먼저 제일 처음 하는 과정은 변수를 초기화 하는 것이다(단계 110). Here, the RREQ originator means a source node on a routing path. If there is no valid routing information (RE; Routing Entry) to the destination D node 30, the source node generates and broadcasts an RREQ in order to find a delivery path. 110).

초기화 과정에서 설정되는 파라미터인 W_MAX는 RREQ를 방송하고 나서 RREP를 받을 때까지 기다리는 시간의 허용치이고, TTL은 RREQ가 전파되는 최대 홉 수이다. TTL은 아래의 수학식 9에 의해 산출된다.The parameter W_MAX, which is set during the initialization process, is the allowable time for waiting for the RREP to be received after broadcasting the RREQ, and the TTL is the maximum number of hops for which the RREQ is propagated. TTL is calculated by Equation 9 below.

Figure pat00009
Figure pat00009

여기에서 「x¬는 x보다 크거나 같은 최소 정수를 구하는 함수이다. 또한, TTL_OFFSET은 계산된 TTL의 여분을 두기 위한 값으로서 상수이며, 해양 통신에서는 2를 적용하는 것이 바람직하다. TTL_MAX는 네트워크 규모에 의해서 정해지는 최대 홉수이고 적절하게 설정하면 된다. min(A, B)는 A, B 둘 중에서 작은 것을 선택하는 연산자이다. W_MAX는 아래의 수학식 10에 의해 산출된다. Where x is the function to find the minimum integer greater than or equal to x. In addition, TTL_OFFSET is a constant value for adding up the calculated TTL, and it is preferable to apply 2 in marine communication. TTL_MAX is the maximum number of hops determined by the network size and can be set appropriately. min (A, B) is an operator that selects the smaller of A and B. W_MAX is calculated by Equation 10 below.

Figure pat00010
Figure pat00010

여기에서 W_SH_MAX 값은 R_OUT 거리의 한 홉 왕복에 소요되는 평균적인 시간이다. Here, the W_SH_MAX value is the average time for one hop round trip of the R_OUT distance.

EVENT_STAR는 STAR 적용 유무를 알려주는 변수로서 RREQ 메시지에 존재하는 피일드(field)이다. EVENT_STAR 값이 1일 때, STAR 발생 유무를 판단해서 선택적인 RREQ 방송을 하게되며, 초기값은 "1"로 한다. 본 발명에서는 REP_RREQ_MAX 만큼의 RREQ 재시도에도 불구하고 RREP를 받지 못하면, R_IN을 감소시켜 영역 A의 크기를 증가시킴으로써 선택적 RREQ 플러딩의 강도를 완화시켜 경로 찾기에 성공할 확률을 높인다. 이 때, REP_RREQ_DEPTH는 R_IN 값을 결정해주는 변수로서, RREQ 메시지에 존재하는 피일드(field)이며, 초기값은 "0"이다. REP_RREQ는 같은 REP_RREQ_DEPTH에서 RREP를 받지 못해서 RREQ를 다시 시도한 횟수로서, 초기값은 "0"이다. REP_RREQ_NO_STAR는 STAR를 적용하지 않고 시도한 RREQ 횟수이고, 초기값은 "0"이다. EVENT_STAR is a variable indicating whether STAR is applied and is a field present in the RREQ message. When the EVENT_STAR value is 1, it is determined whether or not a STAR has occurred to selectively broadcast the RREQ, and the initial value is set to "1". In the present invention, if RREP is not received despite RREQ retries as much as REP_RREQ_MAX, the probability of successful path finding is improved by reducing the intensity of selective RREQ flooding by decreasing R_IN and increasing the size of region A. At this time, REP_RREQ_DEPTH is a variable that determines the R_IN value, is a field present in the RREQ message, the initial value is "0". REP_RREQ is the number of times RREQ is attempted again because RREP was not received in the same REP_RREQ_DEPTH. The initial value is "0". REP_RREQ_NO_STAR is the number of RREQ attempts without applying STAR, and the initial value is "0".

변수 초기화 후에는 RREQ를 방송한다(단계 120). After the variable initialization, the RREQ is broadcast (step 120).

본 발명을 실현하기 위한 RREQ 메시지 포맷의 예가 도 4에 도시되었다. 도 4를 참조하면 RREQ 메시지(400)는 기존의 AODV와의 호환성을 위해서 새로운 메시지 Type(410)으로 정의하였으며, Type의 값은 "5"로 하였다. 기존의 RREQ 메시지 포맷과 비교했을 때, 4개의 피일드(field)(420 내지 450)가 추가 되었고, "Hop Count" 이하의 피일드는 기존의 RREQ와 같다. EVENT_STAR 피일드(420)와 REP_RREQ_DEPTH 피일드(430)은 반드시 기재되며, REP_RREQ 피일드(440)와 REP_RREQ_NO_STAR 피일드(450)는 선택사항으로서, Reverse route 등의 life time을 네트워크 트래픽 상황에 맞게 결정하는데 활용할 수 있다.An example of an RREQ message format for realizing the present invention is shown in FIG. Referring to FIG. 4, the RREQ message 400 is defined as a new message Type 410 for compatibility with the existing AODV, and the value of Type is set to “5”. Compared to the existing RREQ message format, four fields (420 to 450) have been added, and a lower number of "Hop Count" is the same as the existing RREQ. The EVENT_STAR FID 420 and the REP_RREQ_DEPTH FILTER 430 are always listed, and the REP_RREQ FILTER 440 and the REP_RREQ_NO_STAR FILTER 450 are optional to determine the life time of the reverse route according to the network traffic situation. It can be utilized.

RREQ를 방송하고 나서, RREP를 수신되지 않았는지를 판단하고(단계 130), W_MAX 동안 기다려도 RREP를 수신하지 못하면, REP_RREQ 값을 1 증가시키면서(단계 150) RREQ를 재시도하되 W_MAX 값을 2배 증가시킨다. 도 2에서 W는 RREQ를 전송하고 나서 RREP를 수신하기 위해서 기다린 시간을 나타내는 변수이다. REP_RREQ_MAX 만큼의 RREQ 재시도 후에도 RREP를 수신하지 못하면, REP_RREQ_DEPTH 값을 1만큼 증가시키고(단계 170), 증가된 REP_RREQ_DEPTH에 따라서 감소된 R_IN 값에 따라서 수학식 9를 이용하여 TTL 값을 계산하고(단계 190), REP_RREQ는 "0"으로 초기화하고 W_MAX 값을 2배 증가시켜서 RREQ를 재시도한다. REP_RREQ_DEPTH 값에 따른 R_IN을 계산하는 방법은 EVENT_STAR 값이 "1"이면 수학식 11과 같고, EVENT_STAR 값이 "0"이면 수학식 12와 같다.After broadcasting the RREQ, it is determined whether the RREP has not been received (step 130), and if waiting for W_MAX fails to receive the RREP, retry the RREQ while increasing the REP_RREQ value by one (step 150) but doubling the W_MAX value. . In Figure 2, W is a variable indicating the time to wait for receiving the RREP after transmitting the RREQ. If no RREP is received after REP_RREQ_MAX RREQ retries, increase the REP_RREQ_DEPTH value by 1 (step 170), calculate the TTL value using Equation 9 according to the reduced R_IN value according to the increased REP_RREQ_DEPTH (step 190). ), REP_RREQ is initialized to "0" and retry RREQ by doubling the W_MAX value. A method of calculating R_IN according to the REP_RREQ_DEPTH value is represented by Equation 11 when the EVENT_STAR value is "1", and is represented by Equation 12 when the EVENT_STAR value is "0".

Figure pat00011
Figure pat00011

Figure pat00012
Figure pat00012

수학식 11에서 R_IN_DEF는 R_IN의 디폴트(default) 값이다. R_IN_DEF는 RREQ를 맨 처음 방송할 때 사용하는 R_IN 값이다. R_DELTA는 REP_RREQ_DEPTH가 증가할 때마나 감소되는 R_IN의 크기이다.In Equation 11, R_IN_DEF is a default value of R_IN. R_IN_DEF is an R_IN value used when broadcasting RREQ for the first time. R_DELTA is the size of R_IN that decreases whenever REP_RREQ_DEPTH increases.

단계 180에서 REP_RREQ_DEPTH 값이 REP_RREQ_DEPTH_MAX에 도달하였는데 RREP를 받지 못하였으면, EVENT_STAR를 "0"으로 하고(단계 190), RREQ를 시도함으로써 STAR를 이용한 선택적 RREQ 플러딩을 하지 않도록 한다. 이 경우에는 TTL을 TTL_MAX로 하고서 RREP를 받을 때까지 단계 210의 판단과정을 거치면서 최대 설정값에 해당하는 REP_RREQ_NO_STAR 만큼 재시도하며 재시도 할때마다 W_MAX 값을 2배 증가시킨다.If the REP_RREQ_DEPTH value reaches REP_RREQ_DEPTH_MAX in step 180 but does not receive an RREP, EVENT_STAR is set to "0" (step 190), and the RREQ is attempted to prevent selective RREQ flooding using STAR. In this case, retry as much as REP_RREQ_NO_STAR corresponding to the maximum setting value by going through the judgment process of step 210 until receiving the RREP with TTL as TTL_MAX and increasing the W_MAX value twice each time.

다음으로 앞서 설명한 RREQ를 수신한 중계노드의 RREQ 처리에 관해 도 3을 참조하여 설명한다.Next, the RREQ processing of the relay node that has received the RREQ described above will be described with reference to FIG. 3.

먼저, 중계 노드는 초기화를 수행한다(단계 310). First, the relay node performs initialization (step 310).

기존의 AODV의 RREQ에서는 중복 수신되는 모든 RREQ를 버리지만, 본 발명에서는 STAR 및 SHARP 발생 유무를 중복 수신되는 RREQ 메시지를 통해서 판단한다.In the RODQ of the existing AODV, all duplicated RREQs are discarded. However, in the present invention, whether STAR and SHARP are generated is determined through the duplicated RREQ messages.

FLAG_DISCARD는 중복 수신되는 RREQ 메시지의 처리 유무를 나타내주는 변수로서, 초기값은 "0"이며, 이 값이 "1"이 되면 이후 중복 수신되는 RREQ 메시지는 버린다. FLAG_STAR, FLAG_SHARP는 각각 STAR, SHARP 발생 유무를 나타내주는 변수로서 값이 "1"일 때 이벤트가 발생한 것이고, 초기값은 모두 "0"이다. PASS_STAR는 STAR가 발생하지 않고 RREQ를 방송한 경우에 "1"로 설정되며, 초기값은 "0"이다. REP_ACK는 간접 ACK를 수신하지 못하여, 즉 RREQ를 방송하고 나서 SHARP가 발생하지 않아서, RREQ를 다시 방송한 횟수를 나타내는 변수로서 초기값은 "0"이다.FLAG_DISCARD is a variable indicating whether or not duplicate RREQ messages have been processed. The initial value is "0". When this value reaches "1", subsequent RREQ messages are discarded. FLAG_STAR and FLAG_SHARP are variables indicating whether STAR and SHARP are generated, respectively, and an event occurs when a value is "1", and all initial values are "0". PASS_STAR is set to "1" when the RREQ is broadcast without a STAR, and the initial value is "0". The REP_ACK is a variable indicating the number of times the RREQ is broadcasted again because the indirect ACK is not received, that is, no SHARP occurs after the broadcast of the RREQ. The initial value is "0".

이러한 초기화 이후 RREQ를 수신하였으면(단계 320), 중복 수신 여부를 판단한다(단계 330). 중복 수신인 경우에는 단계 340과 단계 350의 판단과정을 거쳐 FLAG_DISCARD가 "0"이고 EVENT_STAR가 "1"인 경우에만 중복 수신된 RREQ를 이용해서 STAR와 SHARP 발생 유무를 판단한다. 이 때, PASS_STAR가 "0"이면 STAR 발생 유무를 판단하며, STAR가 발생하면 FLAG_STAR와 FLAG_DISCARD를 모두 "1"로 설정한다. PASS_STAR가 "1"이면 SHARP 발생 유무를 판단하며, SHARP가 발생하면 FLAG_SHARP와 FLAG_DISCARD를 모두 "1"로 설정한다.If the RREQ is received after such initialization (step 320), it is determined whether a duplicate reception is received (step 330). In the case of duplicate reception, it is determined whether STAR and SHARP are generated by using the duplicated RREQ only when FLAG_DISCARD is "0" and EVENT_STAR is "1" through the determination process of steps 340 and 350. At this time, if PASS_STAR is "0", it is determined whether STAR has occurred, and when STAR occurs, both FLAG_STAR and FLAG_DISCARD are set to "1". If PASS_STAR is "1", it is determined whether SHARP is generated. If SHARP is generated, both FLAG_SHARP and FLAG_DISCARD are set to "1".

이와는 다르게 단계 330에서 수신된 RREQ가 중복 수신이 아니라면, 목적지 D에 대한 경로 정보(RE; Routing Entry)가 있는지 확인한다. D에 대한 RE가 있으면, FLAG_DISCARD를 "1"로 하고 RREP를 송신한다. D에 대한 RE가 없고 단계 370에서의 판단과정을 통해 앞서 설명된 수학식 1과 수학식 2를 동시에 만족하지 않으면 FLAG_DISCARD를 "1"로 하고 종료한다. D에 대한 RE가 없고 수학식 1과 수학식 2를 동시에 만족하면, 처리 방법은 EVENT_STAR 값에 따라서 달라진다. EVENT_STAR가 "0"이면 RREQ를 무조건 방송한다. 하지만 EVENT_STAR가 "1"이면, 방송할 RREQ를 큐에 넣는다. 큐에서 대기 상태에 있으면서 방송하기 전에 FLAG_STAR 값이 "1"로 설정되면 큐에서 RREQ 메시지를 삭제하고 종료하며, 그렇지 않으면 RREQ를 방송한다.Unlike this, if the RREQ received in step 330 is not a duplicate reception, it is checked whether there is routing information (RE) for the destination D. If there is an RE for D, send RREP with FLAG_DISCARD set to "1". If there is no RE for D and the above-described equations (1) and (2) are not satisfied at the same time through the determination in step 370, FLAG_DISCARD is set to "1" and ends. If there is no RE for D and both Equations 1 and 2 are satisfied at the same time, the processing method depends on the EVENT_STAR value. If EVENT_STAR is "0", the RREQ is broadcast unconditionally. However, if EVENT_STAR is "1", the RREQ to be broadcasted is enqueued. If the FLAG_STAR value is set to "1" before broadcasting while in the queue, the RREQ message is deleted from the queue and terminated. Otherwise, the RREQ is broadcasted.

RREQ를 방송한 후에는 EVENT_STAR가 "0"이면 바로 종료하고, EVENT_STAR가 "1"이면 간접 ACK를 확인하는 절차에 들어간다. RREQ 방송 후에 W_SH_MAX 시간 동안 FLAG_SHARP가 "1"이 되지 않으면 REP_ACK를 1 증가시키고 RREQ를 재방송한다. 재방송 횟수는 REP_ACK_MAX에 의해서 제한된다. REP_ACK_MAX 만큼의 재방송에도 FLAG_SHARP가 "1"이 되지 않으면 FLAG_DISCARD를 "1"로하고 종료한다.After broadcasting the RREQ, if EVENT_STAR is " 0 ", the procedure ends immediately. If EVENT_STAR is " 1, " If FLAG_SHARP does not become "1" during W_SH_MAX time after the RREQ broadcast, REP_ACK is increased by 1 and the RREQ is rebroadcasted. The number of rebroadcasts is limited by REP_ACK_MAX. If FLAG_SHARP does not become "1" even after re-broadcasting by REP_ACK_MAX, the operation ends with FLAG_DISCARD "1".

10: 노드 N 20: 노드 M
30: 노드 D
10: node N 20: node M
30: Node D

Claims (9)

무선 애드 혹 네트워크에서 노드간에 AODV 라우팅 프로토콜을 이용하여 노드간 경로 설정방법에 있어서,
가. 임의의 노드N에서 목적지 노드D로의 경로 정보를 문의하기 위하여 경로설정요구메시지인 RREQ를 이웃한 노드로 방송하는 단계와;
나. 상기 노드N으로부터 RREQ 메시지를 수신한 임의의 노드M은 아래의 수학식 1과 수학식 2를 동시에 만족하면 상기 RREQ를 방송하는 단계;를 포함하고,
[수학식 1]
R_IN < d(N, M) < R_OUT
[수학식 2]
d(M, D) < d(N, D) - R_IN
위 수학식에서 함수d(x, y)는 x와 y 사이의 거리이고, 상기 R_OUT은 상기 노드N의 모뎀의 통신 반경이고, 상기 R_IN은 상기 R_OUT 보다는 작게 설정된 값인 것을 특징으로하는 AODV 기반 라우팅 방법.
In the method of routing between nodes using the AODV routing protocol between nodes in a wireless ad hoc network,
end. Broadcasting an RREQ, which is a routing request message, to a neighboring node to query the route information from any node N to the destination node D;
I. And receiving an RREQ message from the node N, broadcasting the RREQ when the node M simultaneously satisfies Equation 1 and Equation 2 below.
[Equation 1]
R_IN <d (N, M) <R_OUT
&Quot; (2) &quot;
d (M, D) <d (N, D)-R_IN
In the above equation, the function d (x, y) is a distance between x and y, the R_OUT is the communication radius of the modem of the node N, the R_IN is a value that is set smaller than the R_OUT.
제1항에 있어서, 상기 나 단계에서,
상기 노드N으로부터 RREQ 메시지를 수신한 임의의 노드M은 상기 수학식 1과 수학식 2의 조건을 만족하는 노드 M1과 노드 M2를 포함할 때, 상기 노드 M2가 상기 노드 N으로부터 받은 RREQ 메시지보다 홉 수가 1만큼 증가한 RREQ 메시지를 상기 노드 M1으로부터 수신하였을 때, 아래의 수학식 5 또는 수학식 6을 만족하는 경우에는 상기 노드 M2가 RREQ를 방송하지 않도록 하며,
[수학식 5]
d(M1, M2) < STAR_R_THR
[수학식 6]
SNR_M2 > STAR_SNR_THR
수학식 5에서 STAR_R_THR은 설정된 제1 문턱치 값이며, 수학식 6에서 SNR_M2는 상기 노드M2가 상기 노드M1으로부터 수신한 RREQ 메시지의 신호 대 잡음 비이고, STAR_SNR_THR은 설정된 제2문턱치 값인 것을 특징으로하는 AODV 기반 라우팅 방법.
The method of claim 1, wherein in step b),
Any node M receiving the RREQ message from the node N includes a node M1 and a node M2 satisfying the conditions of Equation 1 and Equation 2, and the node M2 hops more than the RREQ message received from the node N. When the number of RREQ messages increased by 1 is received from the node M1, when the following Equation 5 or 6 is satisfied, the node M2 does not broadcast the RREQ.
&Quot; (5) &quot;
d (M1, M2) <STAR_R_THR
&Quot; (6) &quot;
SNR_M2> STAR_SNR_THR
In Equation 5, STAR_R_THR is a set first threshold value, in Equation 6, SNR_M2 is a signal-to-noise ratio of an RREQ message received by the node M2 from the node M1, and STAR_SNR_THR is a set second threshold value. Based routing method.
제1항에 있어서, 상기 노드M은 방송한 RREQ에 대한 RREP 메시지를 수신했거나, 타 노드 M'으로부터 RREQ를 중복 수신하였고, 중복되어 수신한 RREQ의 홉 수가 상기 노드M이 방송한 RREQ의 홉 수보다 1만큼 크고, 아래 수학식 7 또는 수학식 8을 만족하는 경우에 상기 노드 M이 방송한 RREQ에 대한 ACK로 판단 처리하고,
[수학식 7]
R_IN < d(M, M') < R_OUT
[수학식 8]
SNR_OUT < d(M, M') < SNR_IN
수학식 8에서 SNR_IN과 SNR_OUT은 각각 물리 계층에서 사용되는 경로 손실 모델에서 R_IN과 R_OUT의 거리를 전파했을 때 수신되는 수신측의 신호 대 잡음 비인 것을 특징으로 하는 AODV 기반 라우팅 방법.
The number of hops of the RREQ broadcasted by the node M according to claim 1, wherein the node M has received an RREP message for the broadcasted RREQ, or has repeatedly received an RREQ from another node M ', When it is larger than 1 and satisfies Equation 7 or Equation 8 below, the node M determines that the ACK is a ACK for the RREQ broadcast.
&Quot; (7) &quot;
R_IN <d (M, M ') <R_OUT
&Quot; (8) &quot;
SNR_OUT <d (M, M ') <SNR_IN
In Equation 8, SNR_IN and SNR_OUT are the signal-to-noise ratios of the receivers received when propagating the distance between R_IN and R_OUT in the path loss model used in the physical layer, respectively.
제1항에 있어서, 상기 가 단계에서 상기 노드 N은 목적지까지 유효한 경로 정보(RE; Routing Entry)가 없어 전달 경로를 찾기 위하여 RREQ를 생성하여 방송하는 소소노드일 때,
가-1. 초기화 과정으로서 W_MAX와 TTL을 설정하고, EVENT_STAR를 "1"로 초기화하여 RREQ 메시지에 포함시키고, 상기 R_IN값을 결정하기 위한 파라미터인 REP_RREQ_DEPTH를 "0"으로 초기화하여 RREQ 메시지에 포함하고, 동일한 상기 REP_RREQ_DEPTH 값에 대해 상기 RREQ 메시지를 송신하는 횟수에 대한 파라미터인 REP_RREQ를 "0"으로 초기화하여 RREQ 메시지에 포함하고, REP_RREQ_NO_STAR를 "0"으로 초기화하여 RREQ 메시지에 포함하여 방송하는 단계와;
가-2. 상기 가-1 단계 이후 상기 W_MAX 동안 기다려도 RREP를 수신하지 못하면, 상기 W_MAX 값을 2배 증가시킨 후에 RREQ를 재시도하되 설정된 REP_RREQ_MAX 만큼의 RREQ 재시도 후에도 RREP를 수신하지 못하면, REP_RREQ_DEPTH 값을 1만큼 증가시키는 단계와;
가-3. 증가된 상기 REP_RREQ_DEPTH에 따라서 감소된 R_IN 값에 따라서 상기 TTL을 계산하고, 상기 REP_RREQ는 "0"으로 초기화하고 상기 W_MAX 값을 2배 증가시켜서 RREQ를 재시도 하는 단계와;
가-4. 상기 REP_RREQ_DEPTH 값이 REP_RREQ_DEPTH_MAX가 초과되도록 RREP를 받지 못하면, 상기 EVENT_STAR를 "0"으로 하고 상기 TTL을 TTL_MAX로 하고서 RREP를 받을 때까지 REP_RREQ_NO_STAR 만큼 재시도하며 재시도 할때마다 W_MAX 값을 2배 증가시키는 단계;를 포함하고,
상기 W_MAX는 RREQ를 방송하고 나서 RREP를 수신할 때까지 기다리는 시간의 허용치이고, 상기 TTL은 상기 RREQ가 전파되는 최대 홉 수이고, 상기 EVENT_STAR는 상기 수학식 1과 수학식 2를 만족하는 노드들 중에서 RREQ 방송 여부를 판단하는 이벤트인 STAR의 발생유무로서 값이 1일 때는 상기 STAR가 발생한 것이고, 값이 0일 때는 STAR가 발생되지 않은 것이며, 상기 REP_RREQ_DEPTH는 상기 R_IN을 결정하는 변수이고, 상기 REP_RREQ는 같은 상기 REP_RREQ_DEPTH에서 RREP를 다시 시도한 횟수이고, 상기 REP_RREQ_NO_STAR는 STAR를 적용하지 않고 시도한 RREQ 횟수이고, 상기 REP_RREQ_MAX는 상기 REP_RREQ에 대해 설정된 최대값이고, 상기 REP_RREQ_DEPTH_MAX는 상기 REP_RREQ_DEPTH에 대해 설정된 최대값인 것을 특징으로 하는 AODV 기반 라우팅 방법.
The method of claim 1, wherein in the step A, when the node N is a small node which does not have a valid routing information (RE) to a destination and generates and broadcasts an RREQ to find a delivery path,
A-1. As an initialization process, W_MAX and TTL are set, EVENT_STAR is initialized to "1" and included in the RREQ message, and REP_RREQ_DEPTH, which is a parameter for determining the R_IN value, is initialized to "0" and included in the RREQ message, and the same REP_RREQ_DEPTH Initializing REP_RREQ, which is a parameter for the number of times the RREQ message is transmitted with respect to a value, to be included in the RREQ message, and initializing REP_RREQ_NO_STAR to "0" to include in the RREQ message for broadcasting;
A-2. If the RREP is not received even after waiting for the W_MAX after step A-1, if the RREQ is retried after doubling the value of W_MAX but not receiving the RREP after the RREQ retry of the set REP_RREQ_MAX, the REP_RREQ_DEPTH value is increased by one. Making a step;
A-3. Calculating the TTL according to the increased R_IN value according to the increased REP_RREQ_DEPTH, resetting the REQ by initializing the REP_RREQ to "0" and doubling the W_MAX value;
A-4. If the REP_RREQ_DEPTH value does not receive the RREP so that the REP_RREQ_DEPTH_MAX is exceeded, retry as much as REP_RREQ_NO_STAR until the RENT is received with the EVENT_STAR as "0" and the TTL as the TTL_MAX, and double the value of W_MAX for each retry. Including;
The W_MAX is the allowable time for waiting until the RREP is received after broadcasting the RREQ, the TTL is the maximum number of hops to which the RREQ is propagated, and the EVENT_STAR is among nodes satisfying Equations 1 and 2 The occurrence of STAR, which is an event for determining whether or not to broadcast RREQ, and when the value is 1, the STAR is generated. When the value is 0, the STAR is not generated. The REP_RREQ_DEPTH is a variable for determining the R_IN, and the REP_RREQ is In the same REP_RREQ_DEPTH, the number of times that RREP is retried, REP_RREQ_NO_STAR is the number of RREQ attempts without applying STAR, and the REP_RREQ_MAX is the maximum value set for the REP_RREQ, and the REP_RREQ_DEPTH_MAX is the maximum value set for the REP_RREQ_DEPTH. AODV-based routing method.
제2항에 있어서,
상기 나 단계에서 상기 노드N으로부터 RREQ를 받은 중계 노드가 선택적 RREQ 방송 방법으로서,
나-1. FLAG_DISCARD, FLAG_STAR, FLAG_SHARP, PASS_STAR, REP_ACK를 "0"으로 초기화하는 단계와;
나-2. RREQ를 중복 수신했을 때 상기 FLAG_DISCARD가 "0"이고 상기 EVENT_STAR가 "1"인 경우에, PASS_STAR가 "0"이면 중복된 RREQ 메시지가 상기 수학식 5 또는 수학식 6을 만족하는 경우에 FLAG_STAR와 FLAG_DISCARD를 모두 "1"로 설정하고, PASS_STAR가 "1"이면 상기 수학식 7 또는 수학식 8을 만족하는 경우에 FLAG_SHARP와 FLAG_DISCARD를 모두 "1"로 설정하는 단계와;
나-3. 수신된 RREQ가 중복 수신이 아닌 경우에, 목적지 노드D에 대한 경로 정보(RE; Routing Entry)가 있으면, FLAG_DISCARD를 "1"로 하고 RREP를 송신하는 단계와;
나-4 수신된 RREQ가 중복 수신이 아닌 경우에, 목적지 노드D에 대한 RE가 없고 상기 수학식 1과 수학식 2를 동시에 만족하지 않으면 FLAG_DISCARD를 "1"로 하고 종료하는 단계와;
나-5. 수신된 RREQ가 중복 수신이 아닌 경우에, 목적지 노드D에 대한 RE가 없고 상기 수학식 1과 수학식 2를 동시에 만족하면, EVENT_STAR가 "0"이면 RREQ를 무조건 방송하고, EVENT_STAR가 "1"이면 방송할 RREQ를 큐에 넣고서 큐에서 대기 상태에 있으면서 방송하기 전에 FLAG_STAR 값이 "1"로 설정되면 큐에서 RREQ 메시지를 삭제하고 종료하며 그렇지 않으면 RREQ를 방송하는 단계와;
나-6. RREQ를 방송한 후에, EVENT_STAR가 "0"이면 FLAG_DISCARD를 "1"로 하고 종료하는 단계와;
나-7. RREQ를 방송한 후에, EVENT_STAR가 "1"이면 간접 ACK를 위하여, RREQ 방송 후에 W_SH_MAX 시간 동안 FLAG_SHARP가 "1"이 되지 않으면 REP_ACK를 1 증가시키고 RREQ를 재방송하고, RREQ 재방송은 REP_ACK_MAX 만큼 실시하며, REP_ACK_MAX 만큼의 재방송에도 FLAG_SHARP가 "1"이 되지 않으면 FLAG_DISCARD를 "1"로하고 종료하는 것을 특징으로 하는 AODV 기반 라우팅 방법.
The method of claim 2,
As a relay node receiving the RREQ from the node N in step b is a selective RREQ broadcast method,
B-1. Initializing the FLAG_DISCARD, FLAG_STAR, FLAG_SHARP, PASS_STAR, and REP_ACK to "0";
B-2. When the FLAG_DISCARD is "0" and the EVENT_STAR is "1" when the RREQ is repeatedly received, when the PASS_STAR is "0", the FLAG_STAR and the FLAG_DISCARD when the duplicate RREQ message satisfies Equation 5 or 6 Set both to "1" and set both FLAG_SHARP and FLAG_DISCARD to "1" when PASS_STAR satisfies Equation 7 or Equation 8 when PASS_STAR is "1";
B-3. If the received RREQ is not duplicate reception, if there is routing information (RE; routing entry) for the destination node D, transmitting RREP with FLAG_DISCARD as "1";
B-4 if the received RREQ is not a duplicate reception, if there is no RE for the destination node D and does not satisfy Equation 1 and Equation 2 at the same time, then ends FLAG_DISCARD as “1”;
B-5. If the received RREQ is not duplicate reception, if there is no RE for the destination node D and satisfies Equation 1 and Equation 2 simultaneously, if the EVENT_STAR is "0", the RREQ is unconditionally broadcasted. If the EVENT_STAR is "1", Deleting the RREQ message from the queue and ending the broadcast if the FLAG_STAR value is set to "1" before broadcasting while queued in the queue and broadcasting in the queue; otherwise, broadcasting the RREQ;
B-6. After broadcasting the RREQ, if the EVENT_STAR is "0", ending FLAG_DISCARD with "1" and ending;
B-7. After broadcasting RREQ, if EVENT_STAR is "1", for indirect ACK, if FLAG_SHARP does not become "1" for W_SH_MAX time after RREQ broadcasting, increase REP_ACK by 1 and re-broadcast RREQ, and perform RREQ re-broadcast by REP_ACK_MAX, If the number of re-broadcast, even if FLAG_SHARP does not become "1" AODV-based routing method characterized by ending with FLAG_DISCARD "1".
제4항에 있어서, 상기 TTL은
TTL = min(「d(N, D)/R_IN¬+TTL_OFFSET, TTL_MAX)에 의해 산출하고,
여기에서 「x¬는 x보다 크거나 같은 최소 정수이고, TTL_OFFSET은 TTL의 여분을 두기 위해 설정한 상수이고, TTL_MAX는 네트워크 규모에 따라서 설정된 최대 홉 수이며, min(A, B)는 A, B 둘 중에서 작은 것을 선택하는 연산자인 것을 특징으로하는 AODV 기반 라우팅 방법.
The method of claim 4, wherein the TTL is
Calculated by TTL = min ("d (N, D) / R_IN_ + TTL_OFFSET, TTL_MAX),
Here, xx is the minimum integer greater than or equal to x, TTL_OFFSET is a constant set to reserve TTL, TTL_MAX is the maximum number of hops set according to the network size, and min (A, B) is A, B. AODV-based routing method characterized in that the operator selects the smaller of the two.
제4항에 있어서, 상기 W_MAX는
W_MAX = TTL × W_SH_MAX에 의해 산출하고,
상기 W_SH_MAX 값은 상기 R_OUT 거리의 한 홉 왕복에 소요되는 평균적인 시간인 것을 특징으로 하는 AODV 기반 라우팅 방법.
The method of claim 4, wherein the W_MAX is
Calculated by W_MAX = TTL × W_SH_MAX,
The W_SH_MAX value is an average time taken for one hop round trip of the R_OUT distance.
제4항에 있어서, 상기 RREQ 메시지에는 상기 EVENT_STAR와 상기 REP_RREQ_DEPTH 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 RREQ 메시지 형식 정의 방법.5. The method of claim 4, wherein the RREQ message includes the EVENT_STAR and the REP_RREQ_DEPTH values. 제8항에 있어서, 상기 EVENT_STAR 값이 "1"이면 아래의 수학식 11과 같이 상기 R_IN을 계산하고, 상기 EVENT_STAR 값이 "0"이면 아래의 수학식 12와 같이 R_IN을 계산하며,
[수학식 11]
R_IN = R_IN_DEF - R_DELTA × REP_RREQ_DEPTH
[수학식 12]
R_IN = 0
상기 수학식 11에서 R_IN_DEF는 R_IN에 대해 설정된 디폴트 값이고, 상기 R_IN_DEF는 상기 RREQ를 맨 처음 방송할 때 사용하는 R_IN 값이며, 상기 R_DELTA는 상기 REP_RREQ_DEPTH가 증가할 때마나 감소되는 비율을 결정하는 상수인 것을 특징으로 하는 AODV 기반 라우팅 방법.
The method of claim 8, wherein when the EVENT_STAR value is "1", the R_IN is calculated as shown in Equation 11 below. If the EVENT_STAR value is "0", the R_IN is calculated as shown in Equation 12 below.
[Equation 11]
R_IN = R_IN_DEF-R_DELTA × REP_RREQ_DEPTH
[Equation 12]
R_IN = 0
In Equation 11, R_IN_DEF is a default value set for R_IN, and R_IN_DEF is an R_IN value used when broadcasting the RREQ for the first time, and the R_DELTA is a constant that determines a decreasing rate when the REP_RREQ_DEPTH increases. AODV-based routing method, characterized in that.
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