KR20150022768A - Node structure description and propagation method for heterogeneous wireless networks - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이종 무선 네트워크의 노드 구조 설명 및 전파 방법을 제공하였는 바, 상기 방법에 의하면, 구조 벡터 및 구조 매트릭스로 각 노드의 구조를 설명하고, 구조 벡터에 의해 네트워크 접속 시에 한번 확산하여 각 노드로 하여금 전체 네트워크 노드의 구조 정보를 파악하도록 함으로써 이종 무선 네트워크와 노드의 구조 특징에 대하여 효율적이고 정확하게 설명할 수 있다. 상기 방법을 이용하여 이종 네트워크 도량을 계산하고, 이를 표준으로 이종 네트워크 연결의 난이도를 판단함으로써 이종 네트워크의 설계와 프로토콜 실현을 지도하며 전체적인 네트워크 연결 효율을 향상시킨다. 상기 방법에 의해 이종 네트워크의 구조 특징을 획득한 후, 경로 프로토콜은 노드 구조 정보를 통지할 필요없이 주기적으로 노드 연통 정보만 통지하면 된다. 이로써, 구조 설명에 기반하는 고효율적인 경로 대책을 설계할 수 있고 경로 정보에 따른 오버헤드를 대폭 절감시킬 수 있다.The present invention provides a node structure description and a propagation method of a heterogeneous wireless network. The structure of each node is described by a structure vector and a structure matrix. To understand the structure information of the entire network node, so that the structural characteristics of the heterogeneous wireless network and the node can be efficiently and accurately explained. By using the above method, heterogeneous network metrics are calculated and the difficulty of heterogeneous network connection is judged as a standard to guide the heterogeneous network design and protocol realization, thereby improving the overall network connection efficiency. After acquiring the structural characteristics of the heterogeneous network by the above method, the routing protocol only needs to notify node configuration information periodically and only node connection information. This makes it possible to design a highly efficient route countermeasure based on the structure description and to greatly reduce the overhead according to the route information.

Description

이종 무선 네트워크의 노드 구조 설명 및 전파 방법{Node structure description and propagation method for heterogeneous wireless networks}[0001] The present invention relates to a node structure description and propagation method for heterogeneous wireless networks,

본 발명은 이종 무선 네트워크에 적용되는 노드 구조 설명 및 전파 방법에 관한 것이다. 상기 방법에 의하면, 이종 무선 네트워크 구조의 종합적 특징을 추출 및 분석하고, 구조 벡터로 각 노드의 구조를 설명함으로써 이종 무선 네트워크의 구조 특징을 효과적이고 정확하게 설명할 수 있다. 구축된 구조 벡터 정보는 네트워크 연결 초기에 전체 네트워크에서 한번 전파되고, 그 후의 네트워크 연결 프로토콜에서 구조 정보를 더 이상 전파하지 않는다.The present invention relates to a node structure description and propagation method applied to heterogeneous wireless networks. According to the above method, a comprehensive feature of the heterogeneous wireless network structure can be extracted and analyzed, and the structure of each node can be described by the structure vector, so that the structural characteristics of the heterogeneous wireless network can be effectively and accurately described. The constructed structure vector information is propagated once in the entire network at the initial stage of the network connection, and no longer propagates the structure information in the subsequent network connection protocol.

MANET(Mobile Ad Hoc Networks, 이동 애드혹 네트워크)는 이동성, 항공격성(invulnerability)에 대한 지지 및 신속한 네트워크 연결 능력에 의해 지난 몇년간 광범위한 주목을 받아왔다. 이종 WMN(Wireless Mesh Network, 무선 메시 네트워크)은 MANET의 차세대 기술로서, 이는 MANET를 기반으로 네트워크 규모를 대대적으로 확장시켰고 인터넷 접속을 지원하며 단일 네트워크 노드에서 멀티 무선 통신 인터페이스를 동시에 보유하거나 사용할 수 있도록 허용한다. 따라서, 하나의 이종 WMN은 여러가지 유형의 무선 네트워크를 포함할 수 있고, 복수개의 네트워크가 융합(중첩 또는 연결)되어 형성된 것이다. 이종 WMN은 MANET의 장점을 이어받았고, 또한 동시에 복수개의 네트워크를 사용함으로써 더욱 높은 네트워크 용량을 얻을 수 있다. 이 밖에, 각 통신 네트워크의 특성이 상이함으로 인해(상이한 전송거리, 전송속도, 지연, 채널 비트 에러율 등), 단일 통신 수단을 사용하는 동종 네트워크에 비하여 이종 WMN은 강력한 보급 능력과 전문화된 항공격성을 구비하여, 더욱 자유롭게 네트워크를 구성할 수 있고 각 통신 네트워크의 우세를 충분히 이용함으로써 네트워크의 전체 성능을 향상시킬 수 있다. 이종 WMN은 상기 수요를 만족시키는 잠재력을 구비하므로 신속한 발전을 이루었다. 이종 네트워크의 복잡하고 다양한 물리적 채널에 기반하여 이종 WMN의 전체적인 우위를 충분히 발굴 및 발휘시켜 네트워크의 구성 효율을 향상시킴으로써 유저를 위하여 단 대 단(end-to-end)의 서비스 품질을 확보하는 것은 현재 연구의 중점적 방향 중의 하나로 되고 있다.MANET (Mobile Ad Hoc Networks) has received widespread attention over the last few years due to its mobility, its support for invulnerability, and its ability to connect quickly. Wireless Mesh Network (WMN) is a next generation technology of MANET, which greatly enlarges the network size based on MANET, supports Internet access, and can simultaneously hold or use a multi-wireless communication interface in a single network node. Allow. Accordingly, one heterogeneous WMN can include various types of wireless networks, and a plurality of networks are formed by fusion (overlapping or connecting). Heterogeneous WMN inherits the advantages of MANET, and it can achieve higher network capacity by using multiple networks at the same time. In addition, heterogeneous WMNs have strong dissemination capabilities and specialized anti-aggressiveness compared to homogeneous networks using a single communication means (different transmission distances, transmission rates, delays, channel bit error rates, etc.) So that the network can be configured more freely and the overall performance of the network can be improved by sufficiently utilizing the advantage of each communication network. The heterogeneous WMN has achieved rapid development because it has the potential to satisfy the above demand. It is important to secure end-to-end quality of service for users by improving the configuration efficiency of the network by fully exploiting the overall advantage of heterogeneous WMNs based on the complex and diverse physical channels of heterogeneous networks. It is becoming one of the focus of research.

기존의 이종 WMN 관련 연구에 의하면, 현재 연구 내용은 기본적으로 2개 내지 3개의 이종 채널을 구비하는 특정 네트워크에 관한 것이다. 이는 기지의 채널의 특징을 충분히 이용하여 프로토콜을 설계한 것으로, 일반적이고 채널 유형을 한정하지 않은 이종 네트워크 구성에 대한 연구가 결핍한 상황이다. 여기서, 특히 이종 WMN의 일반화 특징에 대한 연구가 결핍하다. 예를 들면, 일부 연구에서는 상이한 전송 능력(예를 들면, 상이한 전송속도, 상이한 전송거리, 상이한 전송 신뢰성, 상이한 배터리 용량 시간 등)을 "이종"으로 정의하고 있지만, 또 다른 일부 연구에서는 상이한 전송 주파수대, 상이한 인코딩 방식의 다중 채널을 "이종"으로 정의하고 있다. 동일한 "이종"이라는 명칭에 따른 연구 대상이 다름으로 인해 환경 및 존재하는 문제도 아주 큰 차이점이 존재한다. 상기에 따라 도출된 결론 사이에서도 비교성이 결여된다. 이종 네트워크의 "이종"의 의미에 대하여 정성적인 정의가 필요한 것 외에도, 상이한 이종 네트워크의 이종 수준 사이는 아주 큰 차이점이 존재할 수 있음에 대하여서도 인식할 필요가 있다.According to existing heterogeneous WMN-related studies, the current research focuses on a specific network that basically has two or three heterogeneous channels. This is because the protocol is designed by fully exploiting the characteristics of the known channel, and there is a lack of research on a heterogeneous network configuration that is general and does not limit the channel type. In particular, there is a lack of research on the generalization features of heterogeneous WMNs. For example, some studies have defined different transmission capabilities (e.g., different transmission rates, different transmission distances, different transmission reliability, different battery capacity times, etc.) as "heterogeneous", while in some other studies, , And multiple channels of different encoding schemes are defined as "heterogeneous ". There is a great difference between the environment and the existing problems due to the difference in the subject of study under the same "heterogeneous" name. There is also a lack of comparability between the conclusions derived above. In addition to requiring a qualitative definition of the "heterogeneity" of heterogeneous networks, it is also necessary to recognize that there can be very large differences between heterogeneous levels of different heterogeneous networks.

따라서, 계량 가능한 이종성 도량 메커니즘을 제출하여 이종의 차이성을 평가함으로써 비교성이 구비되는 동일한 비교 척도하에서 기존의 이종 네트워크를 연구할 필요가 있다. 이종성 도량 메커니즘의 연구 전제는 이종 WMN 네트워크 구조에 대한 정확한 설명에 있다. 이 밖에, 연구를 거쳐 발견된 바에 의하면, 기존의 경로 프로토콜 오버헤드 중의 아주 큰 부분은 네트워크 노드 인터페이스 및 연통성 통지 정보이다. 이런 정보는 주기적으로 네트워크 각 노드 사이에서 교환된다. 네트워크 구조가 날로 복잡해짐에 따라, 각 노드와 연결되는 인터페이스 및 유형도 더욱더 많아지고, 주기적인 통지 오버헤드도 더욱더 커지고 있다. 이런 노드 인터페이스 및 연통성 통지 정보는 일반적으로 정적인 노드 구조 정보에 속한다. 따라서, 정적인 노드 구조 정보와 동적인 토폴로지(topology) 및 연통 정보를 분리시켜 처리할 필요가 있다. 현재, 노드의 구조 정보에 대한 설명은 아직도 고효율적인 방법이 필요하다. 본 발명은 이종 무선 네트워크의 노드 구조 설명 및 전파 방법을 제공하는 바, 상기 방법은 구조 벡터로 각 노드의 구조를 설명한다. 구조 설명을 통하여 네트워크 구성에 참여하는 모든 노드가 네트워크의 구조에 대하여 전체적인 인식을 형성하도록 하고, 네트워크의 이종성 도량을 진일보로 도출해내며 이종 네트워크의 고효율적인 네트워크 구성을 위하여 도움을 제공한다.Therefore, it is necessary to study heterogeneous heterogeneous networks under the same comparative scale with comparability by submitting quantifiable heterogeneous metric mechanisms to evaluate heterogeneity. The premise of the study of the heterogeneous metric mechanism lies in the precise description of the heterogeneous WMN network structure. In addition, research has shown that a large portion of the existing path protocol overhead is network node interface and communication notification information. This information is periodically exchanged between each node of the network. As the network structure becomes more and more complex, the number of interfaces and types connected to each node increases, and the periodic notification overhead becomes even larger. Such node interface and communication notification information generally belongs to static node structure information. Therefore, it is necessary to separate the static node structure information and dynamic topology and communication information separately. At present, a description of the structure information of a node still needs a highly efficient method. The present invention provides a node structure description and a propagation method of a heterogeneous wireless network, wherein the structure describes each node structure with a structure vector. Through the structure description, all the nodes participating in the network configuration form an overall recognition of the structure of the network, further derive the heterogeneity of the network, and provide help for the highly efficient network configuration of the heterogeneous network.

본 발명의 목적은 여러가지 인터페이스 유형을 포함하는 이종 무선 네트워크에 적용되는 노드 구조 설명 및 전파 방법을 제공하는 것으로, 각 노드는 상기 방법을 이용하여 이종 네트워크의 전체적인 구조 및 기타 노드 구조에 대하여 인식을 형성한 후, 구조에 대하여 특징적 식별을 진행할 수 있고, 식별된 특징에 의해 네트워크 구성 정보의 전파 방식 및 전파 경로를 자유롭게 선택함으로써 전체적인 네트워크 구성 효율을 향상시킬 수 있다. 상기 방법은 노드 포트 수량이 하나를 초과하는 종합성 이종 WMN에 적용될 수 있고, 특히 다중 채널 다중 유형의 이종 네트워크 구성 환경에 적용될 수 있다.It is an object of the present invention to provide a node structure description and propagation method applied to a heterogeneous wireless network including various types of interfaces, wherein each node uses this method to form an awareness of the overall structure of the heterogeneous network and other node structures Characteristic identification can be performed on the structure, and the overall network configuration efficiency can be improved by freely selecting the propagation system and the propagation path of the network configuration information according to the identified characteristics. The above method can be applied to a comprehensive heterogeneous WMN having more than one node port quantity, and in particular, it can be applied to a multi-channel multi-heterogeneous network configuration environment.

무선 네트워크의 노드 구조 정보는 상대적으로 정적인 것으로, 주기적인 경로 통지 메시지 중으로부터 충분히 이탈될 수 있다. 이로써, 한편으로 경로 통지의 오버헤드를 감소시킬 수 있고, 다른 한편으로 해당 정보를 이용하여 이종성 도량을 계산해낼 수 있어, 기지의 노드 구조 정보를 이용하여 고효율적인 라우팅을 실현하고 이종 환경 하에서 유저의 서비스 품질 수요에 따라 유저를 위하여 최대한 단 대 단 서비스를 제공할 수 있다. The node structure information of the wireless network is relatively static and can be sufficiently deviated from the periodical route notification message. Thus, it is possible to reduce the overhead of the route notification on the one hand, and to calculate the heterogeneity degree using the information on the other hand, thereby realizing highly efficient routing using the known node structure information, According to the service quality demand, it is possible to provide a maximum of only a single service for the user.

본 발명은 구조 벡터를 이용하여 노드의 구조를 설명한다. 노드의 구조는 노드의 인터페이스 수량 및 각 인터페이스의 속성을 말하는 바, 노드가 생성 및 사용되기 시작한 후 그 구조는 기본적으로 더 이상 변동되지 않는다. 동일 채널에서 상이한 채널 접속 프로토콜 또는 상이한 상위계층 프로토콜이 운행될 가능성을 감안하면 처리량, 지연 등 면에서 차이를 초래하므로, 동일한 채널의 상이한 채널 접속 제어 프로토콜의 인터페이스를 상이한 인터페이스 유형으로 간주할 수 있다. 이로써, 한가지 인터페이스 유형은 실제적으로 한가지 파형을 대표하는 바, 이는 하위계층의 물리적 채널을 포함할 뿐만 아니라 또한 채널 접속 제어 프로토콜 및 상위계층 프로토콜도 포함한다. 파형이 동일한 인터페이스 유형만이 서로 연통될 수 있다.The present invention explains the structure of a node using a structure vector. The structure of a node refers to the number of nodes' interfaces and the attributes of each interface. After the node starts to be created and used, its structure basically does not change anymore. Considering the possibility that different channel access protocols or different upper layer protocols are operated in the same channel, the interface of different channel access control protocols of the same channel can be regarded as a different interface type because it causes differences in throughput, delay and the like. Thus, one type of interface actually represents one waveform, which not only includes the physical channels of the lower layer but also includes the channel access control protocol and the higher layer protocol. Only interface types with the same waveform can communicate with each other.

본 발명의 이종 무선 네트워크의 노드 구조 설명 및 전파 방법에 의하면, 노드 구조의 설명은 (1) 인터페이스 유형 및 순서 등 인터페이스 특징을 포함하는 전체 네트워크 노드의 통일적인 인터페이스 유형 판단 방법을 결정하는 단계와, (2) 단계(1)을 거친 후 노드는 해당 노드의 인터페이스 유형 및 수량에 따라 그 구조 벡터의 차원(dimension) 및 각 차원의 숫자를 결정함으로써 해당 노드의 구조 벡터를 구성하여 각 노드로 하여금 자체의 구조 정보에 따라 하나의 구조 벡터를 구성하고 기타 노드로 확산되도록 하는 단계와, (3) 단계(1) 및 단계(2)를 거쳐 각 노드에서 기타 노드의 구조 벡터를 수신한 후 각 구조 벡터를 행에 따라 배열시켜 전체 이종 무선 네트워크의 노드 구조 정보를 설명하는 하나의 구조 매트릭스를 얻는 단계를 거치고, 전파는 구체적으로 (4) 노드는 우선 자체의 구조 정보에 따라 하나의 구조 벡터를 구성하고, 해당 구조 벡터는 단지 네트워크 접속 시 한번 확산되며 만약 그 후 개별적인 노드의 구조 정보에 변화가 발생하면 대응되는 노드 구조 정보만 업데이트하도록 통지하는 단계와, (5) 노드는 네트워크에 진입한 후 우선 감청(interception)을 시작하고, 해당 노드가 채널에서 이웃(neighbor)의 정보를 발견하였지만 이웃의 구조 정보에 대하여 모를 경우 해당 노드는 하나의 구조 정보 요청 메시지를 생성하여 이웃에 발송하며, 이웃은 구조 요청 메시지를 수신한 후 자신이 알고 있는 모든 구조 정보를 해당 노드로 통지하는 단계와, (6) 언제든지 막론하고, 어느 하나의 노드(i)가 경로 및 감청 정보에 노드(x)가 있음을 발견하였지만 노드(i)는 노드(x)의 벡터(X)에 대하여 모를 경우, 노드(i)는 주위의 노드를 향하여 조회 동보(broadcast) 메시지를 발송하여 기타 노드에서 노드(x)의 벡터 정보에 대하여 알고 있는지 여부를 문의하는 바, 만약 이웃에서 노드(x)의 벡터 정보를 알고 있으면 해당 이웃은 노드(i)를 향하여 벡터(X)를 동보하고, 만약 이웃에서도 노드(x)의 벡터 정보를 모르고 있으면 규칙에 따라 이웃에서도 노드(x) 또는 노드(x)의 구조를 알고 있는 노드로부터 벡터(X) 정보를 돌려 받을 때 까지 다시 동보 문의를 발송해야 하며, 그 중간의 벡터(X)를 모르는 모든 노드는 해당 벡터 정보를 기록하는 단계와 및 (7) 단계(4), 단계(5), 단계(6)을 거친 후, 각 노드는 기타 노드의 구조 벡터를 수신한 후 이종 무선 네트워크의 노드 구조를 설명하는 하나의 구조 매트릭스를 형성하는 단계를 거친다.According to the node structure description and the propagation method of the heterogeneous wireless network of the present invention, the description of the node structure includes: (1) determining a uniform interface type determination method of the entire network node including interface characteristics such as interface type and order; (2) After passing through step (1), the node determines the dimension of the structure vector and the number of each dimension according to the interface type and quantity of the corresponding node, thereby constructing the structure vector of the corresponding node, (3) Step (1) and Step (2) are performed to construct a structure vector according to the structure information of each node, To obtain a structure matrix describing the node structure information of all the heterogeneous wireless networks, and the radio waves are specific (4) A node constructs a structure vector according to its own structure information, and the structure vector is spread only once upon network connection. If there is a change in the structure information of an individual node after that, (5) the node starts interception first after entering the network, and if the node finds neighbor information in the channel but does not know the neighbor's structure information, A node sends a structure information request message to the neighbor, the neighbor notifies all the structure information that the neighbor knows about the structure request message after receiving the structure request message, and (6) (I) finds that node (i) of node (i) has node (x) in the path and sentence information, but node If the vector information of the node (x) is known from the neighbor, the neighbor node sends a broadcast message to the surrounding node to inquire whether the other node knows the vector information of the node (x) (X) towards a node (i), and if the vector information of the node (x) is not known even in the neighborhood, the vector from the node which knows the structure of the node (x) (4), (5), (5), (5), and (5) After step (6), each node receives the structure vector of the other node and forms a structure matrix describing the node structure of the heterogeneous wireless network.

본 발명은 이종 무선 네트워크의 노드 구조 설명 및 전파 방법을 제공하였는 바, 이종 무선 네트워크에 대하여 네트워크를 구성할 경우 상기 방법은 구조 벡터를 통하여 각 노드의 구조를 설명한다. 상기 방법은 이종 무선 네트워크의 설계와 응용을 위하여 든든한 기초를 마련하여 응용 전망이 아주 좋은 바, 구체적으로 다음과 같은 몇 가지 면에서 구현된다.The present invention provides a description of a node structure of a heterogeneous wireless network and a propagation method. When a network is configured for a heterogeneous wireless network, the method explains the structure of each node through a structure vector. The method has a strong foundation for designing and application of heterogeneous wireless networks and has a very good application prospect. Specifically, the method is implemented in several aspects as follows.

1. 정적인 노드 구조 정보와 동적인 토폴로지 및 연통 정보를 분리시켜 처리함으로써 네트워크 구성 초기에만 노드 구조 정보를 확산시키고 그 후 경로 프로토콜은 노드 구조 정보를 통지할 필요없이 단지 주기적으로 노드 연통 정보만 통지하면 되므로, 경로 정보의 오버헤드를 대폭 절감시켜 구조 설명에 기반하는 고효율 경로 대책을 설계할 수 있다.1. Diffusion of static node structure information and dynamic topology and communication information to spread the node structure information only at the initial stage of network configuration, and then the routing protocol notifies node structure information only periodically only Therefore, it is possible to design a highly efficient route countermeasure based on the structure description by drastically reducing the overhead of the route information.

2. 노드의 구조 설명을 기반으로 이종 네트워크 도량을 계산할 수 있고, 이를 표준 척도로 하여 이종 네트워크 구성의 난이도를 평가함으로써 상이한 이종 네트워크 관련 연구 결과 사이에 비교성을 구비하도록 한다.2. The heterogeneous network metrics can be calculated based on the description of the structure of the nodes. By evaluating the difficulty of the heterogeneous network configuration with the standard metric, comparability between different heterogeneous network research results is ensured.

3. 구조 설명을 통하여 네트워크 중의 각 노드는 이종 네트워크의 전체적인 구조 및 기타 노드 구조에 대하여 인식을 형성한 후, 구조에 대하여 특징적 식별을 진행할 수 있고, 식별된 특징에 의해 네트워크 구성 정보의 전파 방식 및 전파 경로를 자유롭게 선택함으로써 이종 네트워크의 설계와 프로토콜 실현을 지도할 수 있고 전체적인 네트워크 구성 효율을 향상시킬 수 있다.3. Through the structure description, each node in the network can identify the overall structure of the heterogeneous network and other node structure, and then perform characteristic identification of the structure, and by the identified characteristics, By choosing the propagation path freely, it is possible to guide the heterogeneous network design and protocol realization and improve the overall network configuration efficiency.

이하 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
도1은 간단한 이종 네트워크 노드 구조 설명 방법의 예시도이다.
도2는 간단한 이종 네트워크 노드 구조 벡터의 예시도이다.
도3은 간단한 이종 네트워크 노드 구조 매트릭스의 예시도이다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 is an illustration of a simple heterogeneous network node structure explaining method.
Figure 2 is an illustration of a simple heterogeneous network node structure vector.
Figure 3 is an illustration of a simple heterogeneous network node structure matrix.

구조 벡터로 이종 무선 네트워크의 노드 구조를 설명하는 사상은 도1을 참조하여 다음과 같이 설명될 수 있다.The idea of explaining the node structure of the heterogeneous wireless network with the structure vector can be explained as follows with reference to Fig.

각 노드는 하나의 인터페이스 벡터를 정의할 수 있고(a노드는 구조 벡터(A)를 정의함, b노드는 구조 벡터(B)를 정의함), 구조 벡터의 차원은 전체 네트워크 인터페이스 유형의 최대 수량으로 정의될 수 있는 즉, 예를 들면 k로 설정한다. 벡터의 각 차원은 해당 노드에 이런 유형의 인터페이스의 존재 여부 및 구체적인 수량을 표시한다(예를 들면, 노드(a)가 n개의 제i 유형의 인터페이스를 구비할 경우, ai=n). 이렇게 각 노드는 자체의 인터페이스 유형과 수량에 따라 자체의 구조 벡터를 생성할 수 있다. 구조 벡터에 대한 정의를 통하여 알 수 있는 바와 같이, 2개의 노드가 통신할 수 있는 전제는 이들이 적어도 어느 한 차원에서 0이 아닌 성분이 존재하는 것이다.Each node can define one interface vector (a node defines a structure vector (A) and a b node defines a structure vector (B)), the dimension of the structure vector is the maximum number of all network interface types That is, k, for example. Each dimension of the vector represents the existence and specific quantity of this type of interface in that node (for example, if node (a) has n i-th types of interfaces, a i = n). Thus, each node can generate its own structure vector according to its own interface type and quantity. As can be seen through the definition of the structure vector, the premise that the two nodes can communicate is that they have non-zero components at least on one dimension.

구조 벡터로 이종 무선 네트워크의 노드 구조를 설명하는 단계는 다음과 같다.The steps describing the node structure of the heterogeneous wireless network with the structure vector are as follows.

1. 인터페이스 유형 및 순서 등 인터페이스 특징을 포함하는 전체 네트워크 노드의 통일적인 인터페이스 유형 판단 방법을 결정한다.1. Determine the uniform method of determining the interface type of the entire network node, including interface characteristics such as interface type and order.

2. 각 노드는 자체의 구조 정보에 따라 하나의 구조 벡터를 구성하고, 네트워크 구성 초기에 구조 벡터를 가장 간단한 방식으로 네트워크 중의 기타 노드로 전파한다. 여기서 강조해야 할 것은, 구조 벡터는 단지 네트워크 구성 초기에 네트워크 중에서 한번 확산된다. 노드 구조 정보의 확산 완료 후, 개별적인 노드 구조 정보에 변화가 발생할 경우 단지 대응되는 노드 구조 정보를 업데이트하도록 통지하면 된다.2. Each node constructs a structure vector according to its own structure information, and propagates the structure vector to other nodes in the network in the simplest way at the initial stage of network configuration. It should be emphasized that the structure vector is spread only once in the network at the beginning of network construction. After completing the diffusion of the node structure information, when a change occurs in the individual node structure information, only the corresponding node structure information is notified to update.

3. 각 노드에서 기타 노드의 구조 벡터를 수신한 후 이종 무선 네트워크의 전체적인 노드 구조 특징을 설명하는 하나의 구조 매트릭스를 형성할 수 있고, 상기 매트릭스를 이용하여 전체 네트워크의 많은 인터페이스 속성을 획득할 수 있지만, 구체적인 연산 방식은 본 발명의 범위에 포함되지 않는다.3. After receiving the structure vector of the other node at each node, one structure matrix describing the overall node structure characteristic of the heterogeneous wireless network can be formed, and many interface attributes of the entire network can be obtained using the matrix However, a specific calculation method is not included in the scope of the present invention.

본 발명의 구체적인 실시방식은 다음과 같다.A concrete embodiment of the present invention is as follows.

1. 인터페이스 유형 및 순서 등 인터페이스 특징을 포함하는 전체 네트워크 노드의 통일적인 인터페이스 유형 판단 방법을 결정한다. 예를 들면, 어느 한 이종 무선 네트워크 중 기지의 노드 채널 속도에 각각 1Mbps, 11Mbps 등 2가지가 있고, 미디어 접속 제어(Media Access Control, 이하 “MAC”로 칭함)에 각각 802.11, 반송파 감지 다중 접속(Carrier Sense Media Access, CSMA), 시분할 다원 접속(Time Division Media Access , TDMA) 등 3가지가 있다고 가정하면, 전체적인 인터페이스 유형은 6가지로서, 속도에 따라 높은데서 낮은데로 MAC 프로토콜은 802.11, CSMA, TDMA의 순서로 6가지 인터페이스에 대하여 배열할 수 있다. 구체적인 내용은 표1을 참조한다. 표1에서 X+n는 MAC 프로토콜이 X이고, 채널 속도가 nMbps인 인터페이스를 표시한다.1. Determine the uniform method of determining the interface type of the entire network node, including interface characteristics such as interface type and order. For example, there are two different types of wireless networks, one of which is 1Mbps and the other is 11Mbps, and the other is called Media Access Control (hereinafter referred to as " MAC "). (CSMA), Time Division Multiple Access (TDMA), and the like, the overall interface type is six, which is low to high depending on the speed. The MAC protocol is 802.11, CSMA, TDMA , For example, see Table 1. In Table 1, X + n represents the interface with MAC protocol X and channel speed nMbps.

인터페이스
유형
interface
type
802.11+11 802.11 + 11 CSMA+11  CSMA + 11 TDMA+11 TDMA + 11 802.11+1 802.11 + 1 CSMA+1  CSMA + 1 TDMA+1 TDMA + 1
순서    order 1     One 2     2 3    3 4    4 5    5 6    6

2. 각 노드는 자체의 구조 정보에 따라 하나의 구조 벡터를 구성한다. 단계(1)에 따라, 가정한 어느 이종 네트워크가 6가지 인터페이스 유형을 포함하면, 구조 벡터의 차원은 모두 6이며 각 차원의 숫자는 해당 노드에 대응되는 인터페이스 유형의 인터페이스의 수량을 표시한다. 상기 예에서, 노드(a)는 802.11의 11M 인터페이스 2개, 1M 인터페이스 1개, TDMA의 1M 인터페이스 1개를 구비하고, 노드(b)는 인터페이스 유형 1, 2, 4, 5의 인터페이스를 각각 1개씩 포함하며, 노드(c)는 인터페이스 유형 2, 4의 인터페이스를 각각 1개씩 포함한다고 가정하면, 노드(A)의 구조 벡터는 A=(2, 0, 0, 1, 0, 1), B=(1,1,0,1,1,0), C=(0,1,0,1,0,0)로 표시할 수 있다. 구조 벡터는 노드(a, b, c)가 네트워크에 진입된 후 네트워크 중의 기타 노드로 동보한다. 구조 벡터는 단지 네트워크 구성 초기에 한번 확산되고, 만약 그 후 개별적인 노드의 구조 정보에 변화가 발생하면 대응되는 노드 구조 정보만 업데이트하도록 통지하면 된다.2. Each node constructs a structure vector according to its own structure information. According to step (1), if a hypothetical assumed network includes six interface types, the dimension of the structure vector is all six, and the number of each dimension indicates the number of interfaces of the interface type corresponding to that node. In the above example, node a has two 11M interfaces of 802.11, one IM interface, and one 1M interface of TDMA, and node b has interfaces of interface types 1, 2, 4, (2, 0, 0, 1, 0, 1), B (4), and the node (c) includes one interface type 2 and four interfaces, = (1,1,0,1,1,0), C = (0,1,0,1,0,0). The structure vector is propagated to other nodes in the network after the node (a, b, c) enters the network. The structure vector is spread only once at the beginning of the network configuration, and if there is a change in the structure information of the individual node after that, it is notified to update only the corresponding node structure information.

3. 노드는 네트워크에 진입한 후 우선 감청(interception)을 시작하고, 해당 노드가 채널에서 이웃(neighbor)의 정보를 발견하였지만 이웃의 구조 정보에 대하여 모를 경우 해당 노드는 하나의 구조 정보 요청 메시지를 생성하여 이웃에 발송한다. 이웃은 구조 요청 메시지를 수신한 후 자신이 알고 있는 모든 구조 정보를 해당 노드로 통지한다.3. When a node enters the network, it first intercepts it. If the node finds neighbor information in the channel but does not know the neighbor's structure information, the node sends a structure information request message Create and send to neighbor. After receiving the rescue request message, the neighbor notifies the corresponding node of all structural information that it knows.

4. 언제든지 막론하고, 어느 하나의 노드(i)가 경로 및 감청 정보에 노드(x)가 있음을 발견하였지만 노드(i)는 노드(x)의 벡터(X)에 대하여 모를 경우, 노드(i)는 주위의 노드를 향하여 조회 동보 메시지를 발송하여 기타 노드에서 노드(x)의 벡터 정보에 대하여 알고 있는지 여부를 문의한다. 만약 이웃에서 노드(x)의 벡터 정보를 알고 있으면 해당 이웃은 노드(i)를 향하여 벡터(X)를 동보한다. 만약 이웃에서도 노드(x)의 벡터 정보를 모르고 있으면 규칙에 따라 이웃에서도 노드(노드(x) 또는 노드(x)의 구조를 알고 있는 노드)로부터 벡터(X) 정보를 돌려 받을 때 까지 다시 동보 문의를 발송해야 한다. 그 중간의 벡터(X)를 모르는 모든 노드는 해당 벡터 정보를 기록한다.4. Whenever node (i) finds that there is a node (x) in the path and sentence information at any time, but node (i) does not know about vector (X) of node Sends an inquiry broadcast message to the surrounding node to inquire whether or not the other node knows the vector information of the node (x). If the neighbor knows the vector information of the node (x), the neighbor broadcasts the vector (X) toward the node (i). If the vector information of the node (x) is not known in the neighborhood, the node (x) or the node (x) . All nodes that do not know the intermediate vector X record the corresponding vector information.

5. 각 노드는 기타 노드의 구조 벡터를 수신한 후 이종 무선 네트워크의 전체적인 노드 구조를 설명하는 하나의 구조 매트릭스를 형성할 수 있다. 상기 단계를 거친 후, 각 노드는 기타 노드의 구조 벡터를 수신하고, 각 구조 벡터는 행에 따라 배열되어 구조 매트릭스를 얻을 수 있으며, 구조 매트릭스에 의해 전체 이종 네트워크의 노드 구조 정보를 이해할 수 있다. 예를 들면, 노드(a, b, c)의 구조 벡터가 각각 도2에 도시된 바와 같다고 가정하면, 노드(a)가 구조 벡터(B, C)를 수신한 후 형성한 구조 매트릭스(MA)는 도3에 도시된 바와 같다. 해당 매트릭스에서 행은 대응되는 노드의 구조 벡터를 표시하고, 열은 대응되는 인터페이스 유형을 표시한다. 노드(b, c)에 의해 형성된 구조 매트릭스(MB, MC)와 구조 매트릭스(MA)는 유사하다. 5. Each node can construct a structure matrix describing the overall node structure of the heterogeneous wireless network after receiving the structure vector of the other node. After the above steps, each node receives a structure vector of the other node, each structure vector is arranged according to a row to obtain a structure matrix, and the structure information of the entire heterogeneous network can be understood by the structure matrix. For example, a node (a, b, c) structure, when the vector is assumed to be equal as shown in Figure 2, respectively, the node (a) the structure of vectors (B, C) for receiving and then forming a structural matrix (M A of Is as shown in Fig. The rows in the matrix represent the structural vectors of the corresponding nodes, and the columns represent the corresponding interface types. The structure matrices (M B , M C ) formed by the nodes (b, c) and the structure matrix ( A ) are similar.

Claims (1)

노드 구조의 설명 및 구조 정보의 전파로 구성되는 이종 네트워크의 노드 구조 설명 및 전파 방법에 있어서, 노드 구조의 설명은 구체적으로
(1) 인터페이스 유형 및 순서 등 인터페이스 특징을 포함하는 전체 네트워크 노드의 통일적인 인터페이스 유형 판단 방법을 결정하는 단계와,
(2) 단계(1)을 거친 후 노드는 해당 노드의 인터페이스 유형 및 수량에 따라 그 구조 벡터의 차원(dimension) 및 각 차원의 숫자를 결정함으로써 해당 노드의 구조 벡터를 구성하여 각 노드로 하여금 자체의 구조 정보에 따라 하나의 구조 벡터를 구성하고 기타 노드로 확산되도록 하는 단계와,
(3) 단계(1) 및 단계(2)를 거쳐 각 노드에서 기타 노드의 구조 벡터(structure vector)를 수신한 후 각 구조 벡터를 행에 따라 배열시켜 전체 이종 무선 네트워크의 노드 구조 정보를 설명하는 하나의 구조 매트릭스를 얻는 단계를 거치고,
전파는 구체적으로
(4) 노드는 우선 자체의 구조 정보에 따라 하나의 구조 벡터를 구성하고, 해당 구조 벡터는 단지 네트워크 접속 시 한번 확산되며 만약 그 후 개별적인 노드의 구조 정보에 변화가 발생하면 대응되는 노드 구조 정보만 업데이트하도록 통지하는 단계와,
(5) 노드는 네트워크에 진입한 후 우선 감청(interception)을 시작하고, 해당 노드가 채널에서 이웃(neighbor)의 정보를 발견하였지만 이웃의 구조 정보에 대하여 모를 경우 해당 노드는 하나의 구조 정보 요청 메시지를 생성하여 이웃에 발송하며, 이웃은 구조 요청 메시지를 수신한 후 자신이 알고 있는 모든 구조 정보를 해당 노드로 통지하는 단계와,
(6) 언제든지 막론하고, 어느 하나의 노드(i)가 경로 및 감청 정보에 노드(x)가 있음을 발견하였지만 노드(i)는 노드(x)의 벡터(X)에 대하여 모를 경우, 노드(i)는 주위의 노드를 향하여 조회 동보(broadcast) 메시지를 발송하여 기타 노드에서 노드(x)의 벡터 정보에 대하여 알고 있는지 여부를 문의하는 바, 만약 이웃에서 노드(x)의 벡터 정보를 알고 있으면 해당 이웃은 노드(i)를 향하여 벡터(X)를 동보하고, 만약 이웃에서도 노드(x)의 벡터 정보를 모르고 있으면 규칙에 따라 이웃에서도 노드(x) 또는 노드(x)의 구조를 알고 있는 노드로부터 벡터(X) 정보를 돌려 받을 때 까지 다시 동보 문의를 발송해야 하며, 그 중간의 벡터(X)를 모르는 모든 노드는 해당 벡터 정보를 기록하는 단계와,
(7) 단계(4), 단계(5), 단계(6)를 거친 후, 각 노드는 기타 노드의 구조 벡터를 수신한 후 이종 무선 네트워크의 노드 구조를 설명하는 하나의 구조 매트릭스를 형성하는 단계를 거치는 것을 특징으로 하는 이종 네트워크의 노드 구조 설명 및 전파 방법.
Description of node structure and propagation of structure information In a node structure explanation and propagation method of a heterogeneous network, the description of the node structure is concretely described
(1) determining a uniform interface type determination method of an entire network node including interface characteristics such as interface type and order,
(2) After passing through step (1), the node determines the dimension of the structure vector and the number of each dimension according to the interface type and quantity of the corresponding node, thereby constructing the structure vector of the corresponding node, Constructing one structure vector according to the structure information of the other node and spreading the same to other nodes,
(3) After receiving the structure vector of the other node through each of the nodes through steps (1) and (2), the respective structure vectors are arranged in rows to describe the node structure information of the entire heterogeneous wireless network A step of obtaining one structural matrix is performed,
Specifically,
(4) The node constructs one structure vector according to its own structure information, and the structure vector spreads only once upon network connection. If there is a change in the structure information of the individual node after that, only the corresponding node structure information Notifying to update,
(5) The node starts interception first after entering the network. If the node finds the neighbor information in the channel but does not know the neighbor's structure information, the node transmits a structure information request message And transmitting the structure information to the neighbor, the neighbor notifying all the structure information that the neighbor knows to the node after receiving the structure request message,
(6) At any time, if node (i) finds node (x) in path and sentence information, but node (i) does not know about vector (X) i sends an inquiry broadcast message to the surrounding node to inquire whether the other node knows the vector information of the node x. If the vector information of the node x is known from the neighbor The neighboring node broadcasts the vector X toward the node i and if the vector information of the node x is not known even in the neighboring node, the neighboring nodes know the structure of the node x or the node x in the neighborhood, (X) information is returned from all the nodes that do not know the intermediate vector (X), recording the corresponding vector information,
(7) After passing through steps (4), (5) and (6), each node receives a structure vector of the other node and forms a structure matrix describing the node structure of the heterogeneous wireless network The node structure of the heterogeneous network and the propagation method.
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