KR20160040092A

KR20160040092A - 유틸리티-기반 크로스 레이어링

Info

Publication number: KR20160040092A
Application number: KR1020150132065A
Authority: KR
Inventors: 이. 모스코 마크
Original assignee: 팔로 알토 리서치 센터 인코포레이티드
Priority date: 2014-10-02
Filing date: 2015-09-18
Publication date: 2016-04-12
Also published as: EP3002915B1; EP3002915A1; AU2015230738A1; US20160100417A1; CN105490939B; US9468014B2; JP2016076923A; CN105490939A

Abstract

한 실시예는 대규모 이동 애드혹 네트워크가 이동 무선 네트워크에서의 무선 노드들의 특별한 요구에 용이하게 적응하도록 하는 시스템을 제공한다. 동작 동안, 중간 노드는 마이크로 유틸리티(microutility) 및 렐러번스(relevance)을 나타내는 1개 이상의 패킷들을 수신하며, 상기 마이크로 유틸리티는 어플리케이션에 특정한 유틸리티 기능에 근거하고, 상기 렐러번스는 상기 1개 이상의 패킷들의 우선순위를 나타낸다. 상기 중간 노드는 상기 1개 이상의 패킷들의 렐러번스를 결합한다. 상기 중간 노드는 상기 1개 이상의 패킷들에 대한 상기 마이크로 유틸리티 및 상기 렐러번스를 종합하며, 상기 마이크로 유틸리티 및 상기 렐러번스의 종합에 근거하여 상기 1개 이상의 패킷들의 값을 결정한다. 상기 중간 노드는 또한 각각의 패킷의 결정된 값에 근거하여 상기 1개 이상의 패킷들에 대한 조치를 결정한다.

Description

유틸리티-기반 크로스 레이어링{Utility-Based Cross Layering}

본 발명은 일반적으로 이동 애드혹 네트워크(mobile ad hoc networks, MANETs)에 관한 것으로, 특히 어플리케이션 요구조건에 적합한 대규모 MANETs을 용이하게 하는 이동 어플리케이션 전용 네트워크(Mobile Application Specific Networks, MASNET)내의 유틸리티-기반 크로스 레이어링(Utility-Based Cross Layering) 구조의 사용에 관한 것이다.

전형적인 애드혹 통신 시스템들은 종종 중심화되지 않으면서도 자체-구성된 방식으로 통신할 수 있는 독립적인 이동 사용자들을 필요로 한다. 예를 들어, 이동 애드혹 네트워크들(MANETs)은 2개의 무선 노드들간의 통로를 결정하기 위해 개인간의 통신 프로토콜을 사용한다. MANET들의 몇가지의 주요 특징들은 이동성에 기인하는 라우팅 변화들에 적응하는 능력 및 기지국들 또는 노드 구성을 위한 액세스점들에 대한 필요성이 없다는 사실을 포함한다.

이론상으로, MANET는 재난구조 및 전장 운영(battlefield operations), 긴급상황 검색 및 구조 임무들, 및 다른 많은 이동 및 분산 어플리케이션들을 지원하기 위한 이상적인 통신 기반시설을 제공한다. 그러나, 이러한 어플리케이션들은 오늘날의 네트워크들에서는 효과적으로 지원될 수 없다. 이것은 주로 상기 네트워크들이 노드들 및 어플리케이션들의 수의 증가에 따라 초래된 과도한 신호 처리에 대응하지 못한다는 이유에서이다. 특히, MANET 프로토콜들은 홉-바이-홉(hop-by-hop) 식으로 다수의 노드들에 대한 계산정보들(라우팅 정도와 같은)을 분포시킨다. 루프 (loop)들 및 과도한 혼잡을 피하는 것과 같은, 프로토콜 정확도 및 효율적인 동작을 보장하기 위해, 복잡한 분산 알고리즘이 필요하다.

자원들의 중심화가 오늘날의 네트워크들의 증가하는 필요성을 만족하기 위한 해결책으로서 제안되어져 왔다. 한 예는, 오픈 플로우 프로토콜(OpenFlow protocol)에 근거한 것과 같은, 소프트웨어 정의된 네트워킹(SDN)이다. SDN에서, "제어영역(control plane)" 및 "데이터 영역(data plane)"은 분리되고, 적어도 2개의 제어 라우터들이 제어된 네트워크 성분들상에서 상태를 예시하는데 사용된다. SDN에서, 네트워크의 접속형태는 제어기 노드들에서 가상 현실화되며, 상기 제어기 노드들은 소스들로부터 목적지들까지의 루트들을 네트워크-범위 관점에 따라 계산하고, 상기 네트워크의 각 스위치에서 "유동-상태(flow-state)"를 예시할 수 있다. 불행히도, 현재의 SDN 구현방법들은 네트워크의 유동-상태에 근거한 통로들을 계산하므로, MANET들에 적용될 수 없다. 게다가, SDN 해결책들은 정적인 유선 네트워크 동작에 초점이 맞춰져 있고, 상기 제어기는 모든 스위치로부터 떨어진 한개의 국부적인 링크이므로, 콘텐츠 및 서비스들의 동적인 배치를 다루지는 않는다.

다른 하나의 해결책은, 콘텐츠 객체들이 주어진 명칭들이며, 모든 라우팅 노드들은 캐싱 사이트들로서 기능하고, 특정 콘텐츠에서의 관심정보를 요구하는 요청들은 요청 콘텐츠의 복사본을 갖는 가장 근접한 사이트들이 상기 요청들에 응답하는, 요청들을 라우팅하는 방식과 유사한 방식으로 전달되는 발행-구독 구조(publish-subscribe scheme)에 근거하고 있는 정보 중심 네트워킹(ICN)이다. 그러나, ICN 해결책들은 가장 근접한 사이트들로부터의 콘텐츠 및 서비스들을 동적으로 제공함으로써 네트워크가 어플리케이션 요구조건에 적응 가능하도록 하게 하는 반면, ICN 구조들은 대규모 동적 네트워크들에 적용될 때 제한된다. ICN 라우팅이 객체 명칭들을 근거로 하여 수행되기 때문에, 과도한 신호처리 오버헤드(signaling over -head)가 초래된다. 또한, 노드들의 복잡성(예컨대, 라우팅 노드들은 요청된 콘텐츠가 국부적으로 저장되는지를 결정하기 위해 콘텐츠를 캐시하며 콘텐츠 요청들을 평가하는데 필요할 수 있다)은 부가적인 신호처리 오버헤드를 초래할 수 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 어플리케이션 요구조건에 적합한 대규모 MANETs을 용이하게 하는 이동 어플리케이션 전용 네트워크(Mobile Application Specific Networks, MASNET)내에서 사용되는 유틸리티-기반 크로스 레이어링(Utility-Based Cross Layering) 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

몇개의 실시예들에서, 상기 시스템은, 콘텐츠 발생노드에 의해, 상기 1개 이상의 패킷들에 대한 상기 마이크로 유틸리티를 계산하며, 상기 마이크로 유틸리티는 상기 콘텐츠 발생노드에서 동작하는 어플리케이션에 특별한 유틸리티 기능에 근거한다.

몇개의 실시예들에서, 상기 시스템은, 콘텐츠 요청노드에 의해, 상기 1개 이상의 패킷들에 대한 상기 렐러번스를 계산하며, 상기 렐러번스는 추가로 상기 콘텐츠 요청노드에 대한 상기 1개 이상의 패킷들의 중요도를 나타낸다.

몇개의 실시예들에서, 상기 중간 노드의 1개 이상의 자식 노드(child node)들을 결정하는 것에 대응하여, 여기서, 상기 1개 이상의 자식 노드들은 각각 상기 1개 이상의 패킷들에 해당하는 렐러번스를 나타내며, 상기 시스템은 상기 1개 이상의 자식 노드들에 의해 표시된 렐러번스를 합한다.

몇개의 실시예들에서, 상기 시스템은 상기 1개 이상의 패킷들을 업스트림 콘텐츠 발생노드로 전송하며, 상기 1개 이상의 패킷들은 상기 1개 이상의 자식 노드들에 의해 표시된 합해진 렐러번스를 포함한다.

몇개의 실시예들에서, 상기 중간 노드의 1개 이상의 자식 노드들을 결정하는 것에 대응하여, 여기서, 상기 1개 이상의 자식 노드들은 각각 상기 1개 이상의 패킷들에 해당하는 렐러번스를 나타내며, 상기 시스템은 상기 마이크로 유틸리티에 상기 1개 이상의 자식 노드들에 의해 표시된 렐러번스를 곱한다.

몇개의 실시예들에서, 상기 중간 노드는 상기 각각의 패킷의 결정된 값에 근거하여 상기 1개 이상의 패킷들에 대한 조치를 결정하고, 상기 조치는: 상기 각각의 패킷을 전송; 상기 각각의 패킷을 누락; 상기 각각의 패킷의 전송을 지연; 중 하나이다.

몇개의 실시예들에서, 상기 시스템은 상기 1개 이상의 패킷들의 우선순위의 표시기를 수정하며, 상기 수정은 상기 우선순위의 값을 감소시킨다. 상기 시스템은 또한 상기 1개 이상의 패킷들을 1개 이상의 다운 스트림 노드들로 전송하며, 상기 1개 이상의 패킷들은 각각의 패킷의 우선순위의 수정된 표시기를 포함한다.

상기한 바와 같이 구성되는 본 발명은 어플리케이션 요구조건에 적합한 대규모 MANETs을 용이하게 하는 이동 어플리케이션 전용 네트워크(Mobile Application Specific Networks, MASNET)내에서 사용되는 유틸리티-기반 크로스 레이어링(Utili -ty-Based Cross Layering) 구조를 제공하는 효과가 있다.

도 1a는, 본 발명의 실시예에 따라, 예시적인 이동 어플리케이션 전용 네트워크(MASNET)를 예시하며, 여기서 상기 시스템은 전체의 네트워크에 걸쳐 수신기 렐러번스(receiver relevance)를 종합하는 도면.
도 1b는, 예시적인 이동 어플리케이션 전용 네트워크(MASNET)를 예시하며, 여기서 상기 시스템은 데이터 패킷이 네트워크를 통해 이동하므로 동적으로 변하는 우선순위를 데이터 패킷에 할당하기 위해 마이크로 유틸리티를 사용하는 도면.
도 2a는, 본 발명의 실시예에 따라, MASNET에서의 중간 노드에 의해 수행된 예시적인 라우팅 과정을 예시하는 순서도.
도 2b는, 본 발명의 실시예에 따라, MASNET에서의 시스템에 의해 수행된 예시적인 라우팅 과정을 예시하는 순서도.
도 3a는, 동적인 서비스 품질(QoS) 마커(marker)가 없는 패킷의 라우팅을 포함하는, 예시적인 이동 애드혹 네트워크(MANET)를 예시하는 도면.
도 3b는, 본 발명의 실시예에 따라, 동적인 서비스 품질(QoS) 마커(marker)가 있는 패킷의 라우팅을 포함하는, 유틸리티-기반 크로스 레이어링(UBCL) 구조를 사용하는 예시적인 이동 어플리케이션 전용 네트워크(MASNET)를 예시하는 도면.
도 4는, 본 발명의 실시예에 따라, 동적인 서비스 품질(QoS) 마커(marker)를 포함하는 패킷의 라우팅을 포함하는, 유틸리티-기반 크로스 레이어링(UBCL) 구조를 사용하는 시스템에 의해 수행된 예시적인 라우팅 과정을 예시하는 순서도.
도 5는, 본 발명의 실시예에 따라, 대규모 이동 애드혹 네트워크가 무선 노드들의 특정 어플리케이션 요구들에 용이하게 적응하도록 하는 예시적인 컴퓨터 및 통신 시스템을 예시하는 도면.
상기 도면들에서, 동일한 도면부호들은 동일한 도면 성분들을 설명한다.

이하의 설명은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 제조 및 사용 가능하도록 기술되었으며, 특정 응용예 및 그 필요조건들의 본문에 제공된다. 본 발명의 설명된 실시예들의 다양한 변형예들은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 용이하게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고서도 다른 실시예들 및 응용예들에도 적용될 수도 있다. 그러므로, 본 발명은 설명된 실시예들에 제한되지는 않으나, 여기에 설명된 원리들 및 특징들과 부합하는 광범한 범위에 부합될 것이다.

본 발명의 실시예들은 대규모 이동 애드혹 네트워크들이 어플리케이션 요구들에 용이하게 적응하도록 하기 위해 이동 어플리케이션 전용 네트워크(MASNET)내의 유틸리티-기반 크로스 레이어링(UBCL) 구조를 사용하는 시스템을 제공한다. 이동 무선 네트워크 내의 어플리케이션-전용 네트워킹은: 현재의 라우팅 구조들에 의해 초래된 오버헤드(overhead)보다 더 작은 네트워크에서의 오버헤드를 초래함으로써; 어플리케이션들이 고정된 사이트들보다는 오히려 가장 적합한 위치들로부터의 콘텐츠 및 서비스들을 액세스 가능하게 함으로써; 그리고 자원 활용 및 타당성을 최대화하면서도 다수의 공존하는 어플리케이션들의 요구조건들을 만족하는 자원들을 동적으로 제공함으로써, 성취된다. 좀 더 구체적으로 설명하자면, MASNET는: 1) 동적인 무선 네트워크들에서의 라우팅 및 채널 액세스로 인해 초래된 대부분의 신호처리를 제거하고, 네트워크 장치들 및 소프트웨어의 복잡성을 감소시키며, 네트워크의 전체 관리를 단순화시키는, 지능적인 근간 사회 기반시설에 근거한 소프트웨어 정의된 MANETs(SDMs)(미국특허 출원번호 14/161,410호 및 14/161,406호에 설명된 바와 같은); 2) 네트워크 크기 및 역학이 증가하므로 네트워크 오버헤드 및 복잡성 증가를 초래하지 않고서도, 어플리케이션들이 네트워크의 상태 및 어플리케이션 요구조건들을 근거로 하여 네트워크에서의 가장 편리한 위치들로부터의 서비스들 및 콘텐츠를 발견 및 사용 가능하도록 하는 발견, 교환 및 저장(IDES) 시스템(미국특허 출원번호 15/823,188호에 설명된 바와 같은); 및 3) 상기 네트워크가 어플리케이션들을 서비스하는 방법을 최적화하기 위해 상기 네트워크가 0의 구성을 갖는 유용한 자원들을 제작(engineer) 가능하도록 하는 유틸리티-기반 크로스-레이어링(utility-based cross-layering, UBCL) 구조들; 을 포함한다. 그러므로, MASN -ET는 서비스 요구조건을 만족하기 위해 복잡성을 최소화하고 네트워크의 능력을 최대화하는 지능성 근간 사회 기반시설을 근거로 하여 SDM, IDES 및 UBCL을 통합한다.

콘텐츠 발행 노드들(예컨대, 발생 노드) 및 콘텐츠 구독 노드들(예컨대, 수신 노드)를 포함하는 MASNET에서, UBCL은 발생기(또는 발생기에서 동작하는 어플리케이션)가 그 데이터를 유틸리티 모델들에 표시하여 각각의 개별적인 데이터 샘플 또는 콘텐츠 객체가 수신 노드에 대한 그 값으로 등급 매겨질 수 있도록 함으로써 동작한다. 예를 들어, 상기 유틸리티 모델, U, 은 다음의 형태의 함수에 근거할 수 있다:

U = a(f,d) (1)

여기서, f 는 주파수(예컨대, 특정 시간 주기 동안의 업데이트들의 수) 또는 대역폭과 같은 측정치이며, d 는 어플리케이션이 해당 데이터 패킷을 얼마나 멀리 전송하는지를 측정하는 네트워킹 용어에서의 거리이다.

UBCL에서, 수신 노드는 어플리케이션의 데이터 스트림에서의 그 관심정보를 그 네트워크로 표현하기 위해 개별적인 어플리케이션-전용 렐러번스 기능(applica -tion-specific relevance function)을 사용할 수 있다. 수신 노드 또는 전송 노드는 전체 네트워크에 걸친 수신기 렐러번스(receiver relevance)를 종합하며 개별적인 패킷들 또는 콘텐츠 객체들을 전송하는 방법 및 위치를 결정한다. 예를 들어, 렐러번시 규격(relevancy specification), R, 은 다음의 형태의 함수에 근거할 수 있다:

(2)

여기서,

는 패킷이 요청받은 데이터의 전달로서 네트워크를 통해 역방향 통로에서 이동하면서 패킷의 서비스의 품질(QoS) 값이 어떻게 변하는지를 명시하는 동적 우선순위를 나타내는 렐러번시 벡터(relevancy vector)이다.

좀 더 구체적으로 설명하자면, UBCL은 "마이크로 유틸리티(microutility)"를 각 패킷으로 할당하기 위해 어플리케이션-전용 유틸리티 기능들[예컨대, 식(式) (1)]을 콘텐츠 발생기에서 사용하여, 패킷들의 총체가 어플리케이션-전용 유틸리티 곡선을 실현한다. 마이크로 유틸리티는 이동중에 동적으로 변하는 우선순위를 각 개별적인 콘텐츠 객체로 할당한다. 동시에, 콘텐츠 구독자들은 상기 데이터에 대한 렐러번스(relevance)를 그것들에 표기한다[예컨대, 식(式) (2)]. 어플리케이션 유틸리티 및 렐러번시 규격 기능들(application utility and relevance specificati -on functions)은 함께 다른 통로들을 따른 마이크로 유틸리티 형성된 교통(micro -utility shaped traffic)의 중요도에 관해 네트워크에 통보하며, 혼잡 또는 지연에 직면할 때, 추가로 상기 네트워크가 데이터를 지능적으로 누락시키거나 자원들을 부가 가능하도록 한다. 콘텐츠 구독자들은 또한 혼잡에 대응하기 위해 그들의 렐러번스(relevance)를 조정할 수도 있다.

비교에 의해, 푸시-기반 구조(push-based architecture)에서, 상기 콘텐츠 발생기는 각 패킷을 선형 방정식으로 시간 및 공간에서 라벨링(labeling)함으로써 마이크로 유틸리티 및 렐러번스 둘다 모두를 할당한다. 그 다음으로, 중간 노드 또는 전송 노드는 패킷의 유틸리티를 결정하기 위해 상기 식(式)을 평가하여, 상기 유틸리티는 발행되는 데이터의 형태 및 수신 노드에 대한 그 데이터의 렐러번스에 근거하게 된다. 정보 전달을 위한 이러한 시스템은 미국특허 출원번호 11/428,429호에 설명되어 있다.

그러므로, 본 발명의 실시예들에서, MASNET에서의 각 중간 노드 또는 공급기 노드는 수신된 데이터 패킷에 대한 렐러번시 규격을 알 필요가 있다. 이 지식은 근간(根幹) 사회 기반시설에 의해 제공된다. 각각의 콘텐츠 객체 또는 데이터 패킷에 그 자신의 유틸리티 값이 할당되기 때문에, 상기 콘텐츠 공급기에 의해 데이터 패킷에 할당된 마이크로 유틸리티는 마이크로 유틸리티로서 불리운다. 전송중의 결정(In-transit decisions)은 이러한 개별적인 유틸리티 값들에 근거하여 이루어진다. 예를 들어, 만일 혼잡이 네트워크에 존재하면, 저(低) 우선순위의 데이터 패킷은 누락된다. 만일 유용하면서도 우수한(예컨대, 보다 빠르고, 보다 신뢰성 있는, 등등) 채널이 존재하면, 고(高) 우선순위 항목들이 그 채널을 따라 전송될 것이다. 만일 데이터 패킷이 이후의 시간 동안 전송을 위해 저장될 예정이라면, 고(高) 우선순위 데이터 패킷들은 우선적인 저장 및 재전송을 수신할 것이다.

근간 제어기는 또한 부가적인 네트워크 자원들을 할당하는 장소 또는 소프트웨어 정의된 애드혹 네트워크 노드들을 통해 이동 논리적인 망(網) 접속형태를 재구성하는 방법을 선택하기 위해 마이크로 유틸리티들을 사용한다. 마이크로 유틸리티들은 또한 추가로 군사적 역할 및 목적에 근거하여 지오캐스트 방법들(geocast methods)을 정보 전달에 적용할 수 있다.

콘텐츠 발생기 또는 발행 노드에서의 각 적용은 그 중요도를 설명하는 유틸리티 기능(utility function), 또는 어플리케이션에 의해 요구된 서비스의 품질을 전달하기 위해 어플리케이션이 네트워크에 기꺼이 "지불"하는 가격과 결부된다. 이 가격은 시간, 위치, 목적 노드의 역할, 및 다른 매개변수들에 근거하여 변할 수 있다. 예를 들어, 군사용 설정(military setting)에서, 어플리케이션은 소대장까지 도달하는데 많은 가격을 할당할 수도 있고, 다른 소대에서의 누군가에게 도달하는데는 적은 가격을 할당할 수도 있다. 이 경우, 네트워크는 어플리케이션 우선순위를 국부 MANET에 부여할 수 있다. 다른 하나의 예에서, 어플리케이션은 기업 본부 또는 지휘본부에 도달하는데 많은 가격을 할당할 수도 있고, 지역 소대에 도달하는데는 적은 가격을 할당할 수도 있다. 이 경우, 네트워크는 우선순위를 근간에 부여할 수 있다.

유사하게, 콘텐츠 발생기 또는 발행인 노드는 유용한 콘텐츠를 광고할 수 있는 한편, 콘텐츠 요청자 또는 구독자 노드는 전달된 콘텐츠를 갖기 위해 네트워크에 지불하겠다고 제안할 수 있다. 상기 콘텐츠 발생기에서의 어플리케이션은 그 유틸리티 기능을 명시하고 그 비용을 할당한다. 상기 유틸리티 기능은 근간에서의, 또는 군사용 설정에서의, 진보된 라디오들에서의 지식에 근거할 수 있는 한편, 어플리케이션 비용은 요청받은 서비스의 형태에 근거하여 다양한 네트워크 성분들에 의해 할당될 수 있다.

도 1a는, 본 발명의 실시예에 따라, 예시적인 이동 어플리케이션 전용 네트워크(MASNET)(100)를 예시하며, 여기서 상기 시스템은 전체의 네트워크에 걸쳐 수신기 렐러번스(receiver relevance)를 종합하는 도면이다. MASNET(100)는 근간(根幹) 클라우드(backbone cloud)(102)(이하 "근간(根幹)(102)"이라 함) 및 이동 네트워크 노드들(106-136)의 세트를 포함할 수 있다. 좀 더 자세히 설명하자면, 근간(102)은, 제어기 노드(104)와 같은, 1개 이상의 제어기 노드들을 포함할 수 있고, 상기 제어기 노드들은 유선 또는 무선 네트워크를 통해 서로 통신한다. 이동 노드들(106-136) 중 적어도 몇개는 무선 네트워크상에서, 직접 또는 멀티-홉 통로(multi-hop path)를 통해, 근간(102)과 통신할 수 있다. 예를 들어, 이동 노드(108)는 원-홉 링크(one-hop link)를 통해 근간(102)에 연결되는 한편, 이동 노드(106)는 노드(108)를 거쳐 투-홉 링크(two-hop link)를 통해 근간(102)에 연결된다. 게다가, 이동 노드들(106-136) 중 각각은 콘텐츠 발행인 노드, 콘텐츠 구독자 노드, 공급기 노드, 또는 중간 노드일 수 있다.

동작 동안, 제어기 노드(104)는 상태정보를 이동 노드들(106-136)로부터 수집한다. 상기 상태정보는 MASNET(150) 상에서 유용한 자원들, 저장, 및 서비스들과 관련된 정보를 포함할 수 있다. 제어기 노드(104)는 또한 렐러번시 규격(relevancy specification)에 관한 정보를 다양한 콘텐츠 구독자 노드들로부터 수집한다. 동작 동안, 콘텐츠 구독자 노드들은 데이터 스트림에서의 그들의 관심정보에 해당하는 렐러번시 규격을 지정한다[예컨대, 식(式) (2)]. 예를 들어, 이동 노드(120)는 특정 데이터 스트림에 대해 R=1의 렐러번시 규격을 지정한다. 이동 노드(118)는 그 자식 노드(이동 노드(120))의 렐러번시 규격을 종합하며 R=1의 렐러번시 규격을 지정한다. 이동 노드(122)는 데이터 스트림에 대해 R=7의 렐러번시 규격을 지정한다. 이동 노드(114)는 그 자식 노드들[이동 노드(118) 및 이동 노드(122)]의 렐러번시 규격들을 종합하며, 차례로 R=8의 렐러번시 규격을 지정한다. 이동 노드(134)는 R=20의 렐러번시 규격을 지정한다. 이동 노드(132)는 그 자식 노드(이동 노드(13 4))의 렐러번시 규격을 종합하며 R=20의 렐러번시 규격을 지정한다. 이동 노드(130)는 그 자식 노드들[이동 노드(114) 및 이동 노드(132)]의 렐러번시 규격들을 종합하며, R=28의 렐러번시 규격을 지정한다.

상기 종합된 특정 데이터 스트림에 대한 R=28의 수신기 렐러번시 규격은 이동 노드(130)로부터 근간(102)으로 전송된다. 상기 근간(102)은 상기 종합된 수신기 렐러번시 규격[예컨대, 식(式) (2)]을 유지하며, 콘텐츠 발행인 노드에 의해 제공된 유틸리티-전용 기능과 함께[예컨대, 식(式) (1)], 데이터 스트림을 역방향 통로를 따라 다시 뒤로 전송한다. 전송 결정은 데이터 스트림 또는 데이터 패킷의 마이크로 유틸리티에 근거하여 이루어지며, 각각의 개별적인 콘텐츠 객체 또는 데이터 패킷은 네트워크를 통해 이동하므로 상기 마이크로 유틸리티는 동적으로 변하는 우선순위를 각각의 개별적인 콘텐츠 객체 또는 데이터 패킷에 할당한다.

도 1b는, 예시적인 이동 어플리케이션 전용 네트워크(MASNET)(150)를 예시하며, 여기서 상기 시스템은 데이터 패킷이 네트워크를 통해 이동하므로 동적으로 변하는 우선순위를 데이터 패킷에 할당하기 위해 마이크로 유틸리티를 사용하는 도면이다. 콘텐츠의 특정 항목에서의 관심정보에 대한 요청에 대응하여, 패킷(152)은 콘텐츠 발생기 노드에 의해 발행되어 전송될 수 있다. 패킷(152)은 MASNET(150)에서의 임의의 무선 노드에 의해 발생되어 전송될 수 있다(미도시). 패킷(152)을 발행하는 상기 콘텐츠 발생기 노드는 마이크로 유틸리티를 패킷(152)에 할당한다. 상기한 바와 같이, 상기 마이크로 유틸리티는 상기 콘텐츠 발생기 노드에서 동작하는 어플리케이션에 의해 적용된 어플리케이션-전용 유틸리티-기반 기능에 근거하고 있다[예컨대, 식(式) (1)]. 상기 패킷(152)이 역방향 통로 상에서 근간(102)으로부터 다양한 중간 노드들로 이동하므로 상기 마이크로 유틸리티는 동적으로 변하는 우선순위를 패킷(152)에 제공한다.

도 1b에서, 패킷(152)은 근간(102)에 의해 수신되어지며 근간(102)으로부터 이동 노드(130)로 전송된다. 패킷(152)을 수신하는 각각의 중간 노드는 전송 결정 (transmission decision)을 결정하기 위해 마이크로 유틸리티 및 렐러번시 규격을 종합한다. 예를 들어, 패킷(152)을 수신할 때, 중간 이동 노드(130)는 마이크로 유틸리티 및 렐러번시 규격을 종합하여, 패킷(152)을 이동 노드(132)(R=20의 렐러번시 규격을 갖는 패킷(152)을 포함하는 데이터 스트림을 이미 지정한)로 전송할 때 고(高) 우선순위(160)를 부여해야 하는지를 결정하고, 패킷(152)을 이동 노드(11 4)(R=8의 더 낮은 렐러번시 규격을 갖는 패킷(152)을 포함하는 데이터 스트림을 이미 지정한)로 전송할 때는 중(中) 우선순위(162)를 부여해야 하는지를 결정하게 된다. 유사하게, 패킷(152)을 수신할 때, 중간 이동 노드(132)는 마이크로 유틸리티 및 렐러번시 규격을 종합하여, 패킷(152)을 이동 노드(134)(R=20의 렐러번시 규격을 갖는 패킷(152)을 포함하는 데이터 스트림을 이미 지정한)로 전송할 때 고(高) 우선순위(164)를 부여해야 하는지를 결정하게 된다.

부가적으로, 패킷(152)을 수신할 때, 중간 이동 노드(114)는 마이크로 유틸리티 및 렐러번시 규격을 종합하여, 패킷(152)을 이동 노드(122)(R=7의 렐러번시 규격을 갖는 패킷(152)을 포함하는 데이터 스트림을 이미 지정한)로 전송할 때 고(高) 우선순위(166)를 부여해야 하는지를 결정하고, 패킷(152)을 이동 노드(11 8)(R=1의 렐러번시 규격을 갖는 패킷(152)을 포함하는 데이터 스트림을 이미 지정한)로 전송할 때는 저(低) 우선순위(168)를 부여해야 하는지를 결정하게 된다. 이 점에서, 네트워크의 상태(예컨대, 혼잡)에 근거하여, 중간 이동 노드(114) 또는 중간 이동 노드(118)는 이동 노드(118) 및 이동 노드(120)로부터의 R=1의 낮은 렐러번시 규격에 근거하여 패킷(152)을 누락시키는 것을 결정할 수도 있다[예컨대, 이동 노드(118)로부터 이동 노드(120)까지의 패킷(152)의 전송에서 X로 표기된].

도 2a는, 본 발명의 실시예에 따라, MASNET에서의 중간 노드에 의해 수행된 예시적인 라우팅 과정을 예시하는 순서도이다. 동작 동안, 상기 시스템은, 무선 네트워크에서의 중간 노드에 의해, 마이크로 유틸리티 및 렐러번시 규격을 나타내는 1개 이상의 패킷들을 수신한다(동작 202). 상기 중간 노드는 상기 중간 노드의 1개 이상의 자식 노드들에 의해 표시된 렐러번스를 합함으로써 상기 1개 이상의 패킷들의 렐러번시 규격을 결합한다(동작 204). 몇개의 실시예들에서, 상기 중간 노드는 상기 합해진 렐러번시 규격을 업스트림 다음-홉(next-hop) 노드 또는 업스트림 콘텐츠 발생노드로 전송한다. 그 다음으로, 상기 시스템은 마이크로 유틸리티에 상기 중간 노드의 상기 1개 이상의 자식 노드들에 표시된 렐러번스를 곱함으로써 상기 1개 이상의 패킷들에 표시된 마이크로 유틸리티 및 렐러번시 규격을 종합한다(동작 206). 그 다음으로, 상기 중간 노드는 상기 마이크로 유틸리티 및 상기 렐러번시 규격의 종합에 근거하여 상기 패킷의 값을 결정한다(동작 208). 상기 시스템은 상기 패킷의 상기 결정된 값을 근거로 하여 상기 패킷에 대한 조치를 결정한다(동작 210). 상기 결정된 조치에 근거하여(결정 212), 예컨대, 만일 네트워크에 혼잡이 존재하지 않거나 만일 상기 패킷이 다운 스트림 다음-홉 노드에 의해 고(高) 우선순위로서 지정되면, 상기 중간 노드는 상기 패킷을 다음-홉 노드로 전송할 수 있다(동작 214). 예컨대, 만일 네트워크에 혼잡이 존재하거나 자식 노드 또는 다운 스트림 다음-홉 노드에 대해 표시된 낮은 값의 렐러번시 규격이 존재하면, 상기 중간 노드는 또한 상기 패킷을 누락시킬 수 있다(동작 216). 예컨대, 만일 네트워크에 혼잡이 존재하지만, 상기 렐러번시 규격이 상기 패킷에 대해 고(高) 우선순위를 나타내면, 상기 중간 노드는 추가로 상기 패킷의 전송을 지연시킬 수 있다(동작 218).

도 2b는, 본 발명의 실시예에 따라, MASNET에서의 시스템에 의해 수행된 예시적인 라우팅 과정을 예시하는 순서도이다. 동작 동안, 콘텐츠 발생노드는 데이터 패킷에 대한 마이크로 유틸리티를 계산한다(동작 252). 이 마이크로 유틸리티는 식(式) (1)에 근거할 수 있으며 콘텐츠 발생기로부터 콘텐츠 요청기로의 다운 스트림으로 전달되어, 다양한 중간 노드 또는 전송 노드들을 관통한다. 콘텐츠 요청노드는 데이터 패킷에 대한 렐러번시 규격을 계산한다(동작 254). 이러한 렐러번시 규격은 식(式) (2)에 근거할 수 있으며 콘텐츠 요청기로부터 콘텐츠 발생기로의 업스트림으로 전달되어, 역방향 통로에서 마이크로 유틸리티로서 동일한 중간 노드 또는 전송 노드들을 관통한다. 제어기 노드는 네트워크의 상태정보를 수집하는데, 상기 상태정보는 상기 데이터 패킷에 대한 상기 계산된 마이크로 유틸리티 및 렐러번시 규격을 포함한다(동작 256). 몇개의 실시예들에서, 상기 제어기 노드에 의해 수집된 상기 렐러번시 규격은 특정 네트워크 통로를 따른 모든 자식 노드들의 상기 렐러번시 규격에 의해 표시된 총체를 포함한다. 상기 시스템은, 중간 노드에 의해, 상기 데이터 패킷에 대한 상기 계산된 마이크로 유틸리티 및 상기 계산된 렐러번시 규격을 수신한다(동작 258). 상기 중간 노드는 상기 수신된 마이크로 유틸리티 및 렐러번시 규격에 대한 데이터 종합 계산을 수행한다(동작 260). 몇개의 실시예들에서, 상기 종합은 상기 마이크로 유틸리티에 상기 중간 노드의 1개 이상의 자식 노드들에 의해 표시된 렐러번시 규격을 곱함으로써 계산된다.

그 다음으로, 상기 중간 노드는 상기 데이터 패킷의 우선순위의 표시기를 수정하며, 상기 수정은 상기 우선순위의 값을 감소시킨다(동작 262). 도 1b에 관련하여 설명된 바와 같이, 데이터 패킷이 MASNET을 통해 홉-바이-홉(hop-by-hop) 식으로 이동하므로 콘텐츠 발행자 노드로부터 콘텐츠 구독자 노드로의 다운 스트림으로 전송된 데이터 패킷의 우선순위는 계속적으로 감소한다. 마지막으로, 상기 중간 노드는 수정된 우선순위의 표시기를 포함하는 데이터 패킷을 1개 이상의 다운 스트림 노드들로 전송한다(동작 264).

도 3a는, 동적인 서비스 품질(QoS) 마커(marker)가 없는 패킷의 라우팅을 포함하는, 예시적인 이동 애드혹 네트워크(MANET)(300)를 예시하는 도면이다. 네트워크(300)는 기지국 네트워크(302) 및 이동 네트워크 노드들의 세트(306-336)를 포함할 수 있다. 좀 더 구체적으로 설명하자면, 기지국 네트워크(302)는, 기지국 노드(304)와 같은, 1개 이상의 기지국 노드들을 포함할 수 있고, 상기 기지국 노드들은 유선 또는 무선 네트워크를 통해 서로 통신한다. 이동 노드들(306-336) 중 적어도 몇개는 무선 네트워크상에서, 직접 또는 멀티-홉 통로(multi-hop path)를 통해, 기지국 네트워크(302)와 통신할 수 있다. 네트워크(300)는 그 터폴로지(topology)가 비교적 정적인 IP 서브넷들(subnets) 및 MANET 채널들에 사용된 것과 같은 구조를 갖는다. 예를 들어, IP 서비스의 품질(QoS) 마커들(markers)을 사용하여, 이동 노드에서 동작하는 어플리케이션은 데이터 패킷들에 대한 단순하면서도 변하지 않는 우선순위만을 명시할 수 있다. 달리 설명하자면, 네트워크(300)에 걸쳐 전송된 데이터 패킷들은 정적인 우선순위들을 갖는다. 예컨대, 상기 패킷의 목적지에 근거한 데이터 패킷에 대한 동적인 우선순위들을 요청하는 네트워크(300)에서의 어플리케이션은 다른 우선순위들을 갖는 데이터 스트림들을 창조할 필요가 있다.

선택적으로, 상기 시스템은 어플리케이션-전용 규칙들을 이행할 수 있고 이러한 규칙들을 각각의 영향받은 네트워크 성분의 구성 파일들에 적용할 수 있다. 이러한 차선책 없이는, 교통은 네트워크(300)에서 부정확하게 구분될 수도 있다.

동작 동안, 만일 이동 노드(306)가 고(高) 우선순위[고(高) 우선순위(346)로 표시된]의 패킷(342)을 이동 노드(312)로 전송하기를 원한다면, 패킷(342)은 이동 노드(306)로부터 이동 노드(308)를 거쳐 이동 노드(310)로 이동하며, 마지막으로 이동 노드(312)로 이동한다. 게다가, 단지 1개의 멀티캐스트 스트림만이 있기 때문에, 패킷(342)이 이동 노드(308)에 도달할 때, 상기 시스템은 또한 패킷(342)을 근간(302)을 통해 이동 노드(336)(고(高) 우선순위(346)로 표시된)로 전송한다. 패킷(342)은 이동 노드들(312)(336) 중 둘다 모두로 이동하여 도달함에 있어서의 동일한 우선순위를 유지한다. 동시에, 만일 이동 노드(308)가 중(中) 우선순위[중(中) 우선순위(348)로 표시된]의 패킷(344)을 이동 노드(336)로 전송하기를 원한다면, 패킷(344)은 이동 노드(308)로부터 기지국 네트워크(302)로 이동하여 이동 노드(336)에 도달한다.

그러나, 패킷(342)이 이동 노드(312)에만 고(高) 우선순위용이고 이동 노드 (336)에 대해서는 저(低) 우선순위용인 경우, 이동 노드(308)로부터 이동 노드 (336)까지의 고(高) 우선순위(346)를 갖는 패킷(342)의 스트림은 동일한 통로(이동 노드(308)로부터 이동 노드(336)까지의)상의 중(中) 우선순위(348)를 갖는 패킷 (344)의 스트림과 경쟁한다. 달리 말하면, 패킷(342)의 고(高) 우선순위는 패킷 (344)의 중(中) 우선순위에 대한 우선권을 갖는다. 1개의 멀티캐스트 스트림만이 존재하기 때문에, 패킷(344)의 스트림은 기지국 네트워크(302)상의 링크상에서 오(誤)분류된다. 게다가, 패킷(344)의 중(中) 우선순위 스트림의 일부는 부적절하게 누락될 수도 있다.

도 3b는, 본 발명의 실시예에 따라, 동적인 서비스 품질(QoS) 마커(marker)가 있는 패킷의 라우팅을 포함하는, 유틸리티-기반 크로스 레이어링(UBCL) 구조를 사용하는 예시적인 이동 어플리케이션 전용 네트워크(MASNET)(350)를 예시하는 도면이다.

MASNET(350)는 근간 클라우드(backbone cloud)(352)(이하 "근간(352)"이라 함) 및 이동 네트워크 노드들(306-336)의 세트를 포함할 수 있다. 특히, 근간(352)은, 제어기 노드(354)와 같은, 1개 이상의 제어기 노드들을 포함할 수 있고, 상기 제어기 노드들은 유선 또는 무선 네트워크를 통해 서로 통신한다. 이동 노드들(306-336) 중 적어도 몇개는 무선 네트워크상에서, 직접 또는 멀티-홉 통로를 통해, 근간 클라우드(352)와 통신할 수 있다. 동작 동안, 제어기 노드(354)는 MASNET(350)에서의 이동 노드들(306-336)과 관련된 상태정보를 수집하는데, 상기 상태정보는 고(高) 우선순위의 패킷(342)을 이동 노드(312)로 전송하기 위한 이동 노드(306)의 어플리케이션-전용 요구를 포함한다. 상기 수집된 상태정보에 근거하여, 제어기 노드(354)는 2개의 기능들을 수행한다: 1) 네트워크 성분들을 할당하기 위해 유틸리티-기반 구조(예컨대, UBCL)를 적용; 및 2) 상기 적용된 유틸리티 구조(예컨대, UBCL)를 성취하기 위해 네트워크(350)를 재구성.

예를 들어, 제어기 노드(354)는 UBCL를 적용할 수 있으며 패킷이 네트워크(350)를 통해 이동하므로 상기 패킷의 우선순위가 수신하는 이동 노드에 근거하여 변하도록 동적인 마이크로 유틸리티를 갖는 패킷을 할당할 수 있다.

도 3b에서, 이동 노드(306)가 고(高) 우선순위의 패킷(342)을 이동 노드(31 2)로 전송할 때, 어플리케이션-특정 유틸리티 기능은 패킷(342)이 이동 노드(312)에 대해서는 고(高) 우선순위[고(高) 우선순위(366)로 표시된]이지만, 이동 노드(3 36)에 대해서는 저(低) 우선순위[저(低) 우선순위(368)로 표시된]임을 네트워크(3 50)에 알리기 위해 패킷(342)을 라벨(label)한다. 이러한 방식으로, 패킷(342)의 우선순위가 동적으로 그리고 정확하게 이동 노드(308)로부터 이동 노드(336)까지의 링크에서 재-라벨(re-label)되기 때문에, 패킷(342)의 저(低) 우선순위(368) 스트림은 이동 노드(308)와 이동 노드(336) 사이에서 패킷(344)의 중(中) 우선순위 (348) 스트림과 경쟁하지 않는다. 그러므로, 중(中) 우선순위 패킷(344)은 정확히 분류되며 부적절하게 누락되지 않고서도 이동 노드(336)에 도달한다. 게다가, 유틸리티-기반 구조의 적용에 대응하여, 제어기 노드(354)는 SDM 링크가 이동 노드 (306)와 이동 노드 (312) 사이에 직접적으로 존재하여, 이동 노드(306)로부터 이동 노드(312)까지의 교통의 보다 효율적인 흐름을 가능하게 하도록 네트워크를 재구성할 수 있다.

도 4는, 본 발명의 실시예에 따라, 동적인 서비스 품질(QoS) 마커(marker)를 포함하는 패킷의 라우팅을 포함하는, 유틸리티-기반 크로스 레이어링(UBCL) 구조를 사용하는 시스템에 의해 수행된 예시적인 라우팅 과정을 예시하는 순서도(400)이다. 동작 동안, 상기 시스템은, 1개 이상의 무선 노드들에 의해, 이동 무선 네트워크에서의 상기 1개 이상의 무선 노드들과 관련된 상태정보를 제어기 노드로 전송한다(동작 402). 제1 무선 노드에서 동작하는 어플리케이션은 패킷에 대한 우선순위의 레벨을 표시하는 QoS 마커(marker)를 포함하는 패킷을 제2 무선 노드에서 동작하는 어플리케이션으로 전송한다(동작 404). 상기 시스템은 패킷이 네트워크를 통해 이동하므로 변하는 동적 마이크로 유틸리티를 갖는 패킷을 할당함으로써 유틸리티-기반 크로스 레이어링 구조를 적용한다(동작 406). 상기 시스템은, 상기 제어기 노드에 의해, 상기 수집된 상태정보와 유틸리티-기반 기술을 근거로 하여 1개 이상의 네트워크 성분들을 할당한다(동작 408). 패킷이 상기 네트워크를 통해 이동하기 때문에 상기 시스템은 패킷의 동적인 마이크로 유틸리티를 추가로 수정한다(동작 410). 상기 네트워크 성분들의 할당에 대응하여, 상기 제어기 노드는 네트워크의 논리적인 접속형태를 재구성하며(동작 412) 이동 무선 네트워크의 논리적인 접속형태를 재구성하기 위해 소프트웨어-정의된 이동 애드혹 네트워크(SDM) 노드들을 사용한다(동작 414).

도 5는, 본 발명의 실시예에 따라, 대규모 이동 애드혹 네트워크가 무선 노드들의 특정 어플리케이션 요구들에 용이하게 적응하도록 하는 예시적인 컴퓨터 및 통신 시스템(502)을 예시하는 도면이다. 컴퓨터 및 통신 시스템(502)은 프로세서 (504), 메모리(506), 및 저장장치(508)를 포함한다. 메모리(506)는 관리된 메모리로서 기능하는 휘발성 메모리(예컨대, 램(RAM))를 포함할 수 있고, 1개 이상의 메모리 풀들(memory pools)을 저장하는데 사용될 수 있다. 게다가, 컴퓨터 및 통신 시스템(502)은 표시장치(510), 키보드(512), 및 위치결정장치(pointing devic -e)(514)에 결합될 수 있다. 저장장치(508)는 운영 시스템(516), 콘텐츠-처리 시스템(518), 및 데이터(532)를 저장할 수 있다.

콘텐츠-처리 시스템(518)은, 컴퓨터 및 통신 시스템(502)에 의해 실행될 때, 컴퓨터 및 통신 시스템(502)이 본 발명에 설명된 방법들 및/또는 과정들을 수행하도록 야기시킬 수 있는 지시들을 포함할 수 있다. 특히, 콘텐츠-처리 시스템(518)은, 중간 노드에 의해, 마이크로 유틸리티 및 렐러번스를 나타내는 1개 이상의 패킷들을 수신하기 위한 지시들을 포함할 수도 있고, 상기 마이크로 유틸리티는 어플리케이션에 특정한 유틸리티 기능에 근거하며, 상기 렐러번스는 상기 1개 이상의 패킷들의 우선순위를 나타낸다(통신 구조(520)). 콘텐츠-처리 시스템(518)은 또한 상기 1개 이상의 패킷들의 렐러번시 규격을 결합하기 위한 지시들을 포함할 수 있다(렐러번스 구조(522)). 콘텐츠-처리 시스템(518)은 상기 1개 이상의 패킷들의 마이크로 유틸리티 및 렐러번스를 종합하기 위한 지시들을 포함할 수 있다(유틸리티 및 렐러번스의 종합 구조(524)). 콘텐츠-처리 시스템(518)은 또한 상기 유틸리티 및 렐러번스의 종합에 근거하여 상기 1개 이상의 패킷들의 값을 결정하기 위한 지시들을 포함할 수 있다(값 결정 구조(526)).

콘텐츠-처리 시스템(518)은 추가로, 콘텐츠 발생 노드에 의해, 상기 1개 이상의 패킷들에 대한 마이크로 유틸리티를 계산하기 위한 지시들을 포함할 수 있고, 상기 마이크로 유틸리티는 상기 콘텐츠 발생 노드에서 동작하는 어플리케이션에 특수한 유틸리티 기능에 근거한다(마이크로 유틸리티 구조(528)).

콘텐츠-처리 시스템(518)은, 콘텐츠 요청 노드에 의해, 상기 1개 이상의 패킷들에 대한 렐러번스를 계산하기 위한 지시들을 포함할 수 있고, 상기 렐러번스는 추가로 상기 콘텐츠 요청 노드에 대한 상기 1개 이상의 패킷들의 중요도(importan -ce)를 나타낸다(렐러번스 구조(522)).

콘텐츠-처리 시스템(518)은 부가적으로, 중간 노드의 1개 이상의 자식 노드들을 결정하는 것에 대응하여, 여기서, 상기 1개 이상의 자식 노드들은 각각 상기 1개 이상의 패킷들에 해당하는 렐러번스를 나타내고, 상기 1개 이상의 자식 노드들에 의해 표시된 렐러번스를 합하기 위한 지시들을 포함할 수 있다(렐러번스 구조(522)). 콘텐츠-처리 시스템(518)은 상기 1개 이상의 패킷들을 업스트림 콘텐츠 발생노드로 전송하기 위한 지시들을 포함할 수 있고, 상기 1개 이상의 패킷들은 상기 1개 이상의 자식 노드들에 의해 표시된 상기 합해진 렐러번스를 포함한다(통신 구조(520)). 콘텐츠-처리 시스템(518)은, 중간 노드의 1개 이상의 자식 노드들을 결정하는 것에 대응하여, 여기서, 상기 1개 이상의 자식 노드들은 각각 상기 1개 이상의 패킷들에 해당하는 렐러번스를 나타내고, 상기 마이크로 유틸리티에 상기 1개 이상의 자식 노드들에 의해 표시된 렐러번스를 곱하기 위한 지시들을 포함할 수 있다(유틸리티 및 렐러번스의 종합 구조(524)).

콘텐츠-처리 시스템(518)은 추가로 각각의 패킷의 상기 결정된 값에 근거하여 상기 1개 이상의 패킷들에 대한 조치를 결정하기 위한 지시들을 포함할 수 있고, 상기 조치는: 상기 각각의 패킷을 전송; 상기 각각의 패킷을 누락; 그리고 상기 각각의 패킷의 전송을 지연; 중 하나이다(전송중의 결정 구조(530)). 콘텐츠-처리 시스템(518)은 상기 1개 이상의 패킷들의 우선순위의 표시기를 수정하기 위한 지시들을 포함할 수 있으며, 상기 수정은 상기 우선순위의 값을 감소시킨다(값 결정 구조(526)). 콘텐츠-처리 시스템(518)은 상기 1개 이상의 패킷들을 1개 이상의 다운스트림 노드들로 전송하기 위한 지시들을 포함할 수 있으며, 상기 1개 이상의 패킷들은 각각의 패킷의 우선순위의 상기 수정된 표시기를 포함한다(통신 구조(52 0)).

데이터(532)는 본 발명에 설명된 방법들 및/또는 과정들에 의해 입력으로서 요구되거나 출력으로서 발생되는 임의의 데이터를 포함할 수 있다. 특히, 데이터 (532)는 적어도: 패킷; 마이크로 유틸리티 및 렐러번스를 나타내는 패킷, 여기서 상기 마이크로 유틸리티는 어플리케이션에 특수한 유틸리티 기능에 근거하며 상기 렐러번스는 패킷의 우선순위를 나타낸다; 콘텐츠 발생노드에서 동작하는 어플리케이션에 특수한 유틸리티 기능에 근거하는 마이크로 유틸리티의 계산; 콘텐츠 요청노드에 대한 1개 이상의 패킷들의 중요도를 나타내는 렐러번스의 계산; 제어기 노드, 콘텐츠 요청노드, 콘텐츠 발생노드, 중간 노드, 및 공급기 노드에 관한 정보; 1개 이상의 패킷들에 대한 결합된 렐러번스의 표시기(indicator); 중간 노드의 모든 자식 노드들과 결합된 렐러번스의 합을 나타내는 값을 포함하는 결합된 렐러번스의 표시기; 1개 이상의 패킷들에 대한 마이크로 유틸리티 및 렐러번스의 종합된 값의 표시기; 1개 이상의 자식 노드들에 의해 표시된 렐러번스와 마이크로 유틸리티의 곱을 나타내는 값을 포함하는 마이크로 유틸리티 및 렐러번스의 종합된 값의 표시기; 상기 종합에 근거한 각각의 패킷의 결정된 값; 중간 노드에 의해 이루어지는 전송중의 결정에 대한 조치의 표시기, 여기서 상기 조치는 각각의 패킷의 전송, 누락, 또는 전송의 지연을 포함한다; 및 각각의 패킷의 수정된 우선순위의 표시기, 여기서 상기 수정은 상기 우선순위의 값을 감소시킨다; 을 저장할 수 있다.

상세한 설명에 설명된 데이터 구조들 및 코드는 전형적으로 컴퓨터-판독 가능한 저장매체상에 저장되며, 이 저장매체는 컴퓨터 시스템에 의한 사용을 위해 코드 및/또는 데이터를 저장할 수 있는 임의의 장치나 매체일 수도 있다. 상기 컴퓨터-판독 가능한 저장매체는 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 디스크 드라이브들과 같은 자기적 및 광학적 저장장치들, 자기 테이프, CD(콤펙트 디스크), DVD(디지털 다기능 디스크 또는 디지털 비디오 디스크), 또는 현재 알려진 또는 나중에 개발된 컴퓨터 판독 가능한 매체를 저장 가능한 다른 매체를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다.

상세한 설명에 설명된 방법들 및 과정들은, 상기한 바와 같은 컴퓨터-판독 가능한 저장매체에 저장될 수 있는, 코드 및/또는 데이터로서 구현될 수 있다. 컴퓨터 시스템이 상기 컴퓨터-판독 가능한 저장매체에 저장된 코드 및/또는 데이터를 판독 및 실행할 때, 상기 컴퓨터 시스템은 데이터 구조들 및 코드로서 구현되어 상기 컴퓨터-판독 가능한 저장매체 내에 저장된 방법들 및 과정들을 수행한다.

게다가, 위에 설명된 방법들 및 과정들은 하드웨어 모듈들 또는 장치에 포함될 수 있다. 상기 하드웨어 모듈들 또는 장치는 주문형 집적회로(application-spe -cific integrated circuit, ASIC) 칩들, 필드 프로그램 가능 게이트 어레이들(fi -eld-programmable gate arrays, FPGAs), 특정 소프트웨어 모듈 또는 코드의 조각을 특정 시간에 실행하는 전용 또는 공유 프로세서들 및 현재 알려진 또는 나중에 개발된 다른 프로그램 가능-논리장치들을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 상기 하드웨어 모듈들 또는 장치가 동작할 때, 상기 하드웨어 모듈들 또는 장치는 그것들 안에 포함된 방법들 및 과정들을 수행한다.

100, 150 : 이동 어플리케이션 전용 네트워크(MASNET)
102 : 근간(根幹) 클라우드(backbone cloud)
104 : 제어기 노드 106-136 : 이동 네트워크 노드들
152 : 패킷
160, 164, 166 : 고(高) 우선순위 162 : 중(中) 우선순위
168 : 저(低) 우선순위
300, 350 : 이동 애드혹 네트워크(MANET) 302 : 기지국 네트워크
304 : 기지국 노드 306-336 : 이동 노드들
342, 344 : 패킷
346, 366 : 고(高) 우선순위 348 : 중(中) 우선순위
352 : 근간 클라우드 354 : 제어기 노드
368 : 저(低) 우선순위
502 : 컴퓨터 및 통신 시스템 504 : 프로세서
506 : 메모리 508 : 저장장치
510 : 표시장치 512 : 키보드
514 : 위치결정장치(pointing device)
516 : 운영 시스템 518 : 콘텐츠-처리 시스템
532 : 데이터

Claims

중간 노드에 의해, 마이크로 유틸리티 및 렐러번스(relevance)를 나타내는 1개 이상의 패킷들을 수신하는 단계로서, 상기 마이크로 유틸리티는 어플리케이션에 특정한 유틸리티 기능에 근거하고, 상기 렐러번스는 상기 1개 이상의 패킷들의 우선순위를 나타내는, 상기 수신하는 단계;
상기 1개 이상의 패킷들의 상기 렐러번스를 결합하는 단계;
상기 1개 이상의 패킷들에 대한 상기 마이크로 유틸리티 및 상기 렐러번스를 종합하는 단계;
상기 마이크로 유틸리티 및 상기 렐러번스의 종합에 근거하여 상기 1개 이상의 패킷들의 값을 결정하는 단계; 및
각각의 패킷의 결정된 상기 값에 근거하여 상기 1개 이상의 패킷들에 대한 조치를 결정함으로써,
대규모 이동 애드혹 네트워크가 무선 노드들의 특정 어플리케이션 요구조건들에 용이하게 적응하도록 하는 단계;
를 포함하는 이동 무선 네트워크에서의 라우팅을 위한 컴퓨터의 수행방법.
프로세서; 및
상기 프로세서에 의해 실행될 때 상기 프로세서가 방법을 수행하도록 야기하는 지시들을 저장하는 저장장치;
를 포함하며, 상기 방법은:
중간 노드에 의해, 마이크로 유틸리티 및 렐러번스를 나타내는 1개 이상의 패킷들을 수신하는 단계로서, 상기 마이크로 유틸리티는 어플리케이션에 특정한 유틸리티 기능에 근거하고, 상기 렐러번스는 상기 1개 이상의 패킷들의 우선순위를 나타내는, 상기 수신하는 단계;
상기 1개 이상의 패킷들의 상기 렐러번스를 결합하는 단계;
상기 1개 이상의 패킷들에 대한 상기 마이크로 유틸리티 및 상기 렐러번스를 종합하는 단계;
상기 마이크로 유틸리티 및 상기 렐러번스의 종합에 근거하여 상기 1개 이상의 패킷들의 값을 결정하는 단계; 및
각각의 패킷의 상기 결정된 값에 근거하여 상기 1개 이상의 패킷들에 대한 조치를 결정함으로써,
대규모 이동 애드혹 네트워크가 무선 노드들의 특정 어플리케이션 요구조건들에 용이하게 적응하도록 하는 단계;
를 포함하는 이동 무선 네트워크에서의 용이한 라우팅을 위한 컴퓨터 시스템.
제2항에 있어서,
상기 방법은:
콘텐츠 발생노드에 의해, 상기 1개 이상의 패킷들에 대한 상기 마이크로 유틸리티를 계산하며, 상기 마이크로 유틸리티는 상기 콘텐츠 발생노드에서 동작하는 어플리케이션에 특수한 유틸리티 기능에 근거하는 단계;
를 추가로 포함하는 이동 무선 네트워크에서의 용이한 라우팅을 위한 컴퓨터 시스템.
제2항에 있어서,
상기 방법은:
콘텐츠 요청노드에 의해, 상기 1개 이상의 패킷들에 대한 상기 렐러번스를 계산하는 단계로서, 상기 렐러번스는 추가로 상기 콘텐츠 요청노드에 대한 상기 1개 이상의 패킷들의 중요도를 나타내는, 상기 계산하는 단계;
를 추가로 포함하는 이동 무선 네트워크에서의 용이한 라우팅을 위한 컴퓨터 시스템.
제2항에 있어서,
상기 1개 이상의 패킷들의 상기 렐러번스를 결합하는 단계는:
상기 중간 노드의 1개 이상의 자식 노드들을 결정하는 것에 대응하여, 여기서, 상기 1개 이상의 자식 노드들은 각각 상기 1개 이상의 패킷들에 해당하는 렐러번스를 나타내며, 상기 1개 이상의 자식 노드들에 의해 표시된 상기 렐러번스를 합하는 단계;
를 추가로 포함하는 이동 무선 네트워크에서의 용이한 라우팅을 위한 컴퓨터 시스템.
제5항에 있어서,
상기 방법은:
상기 1개 이상의 패킷들을 업스트림 콘텐츠 발생노드로 전송하는 단계로서, 상기 1개 이상의 패킷들은 상기 1개 이상의 자식 노드들에 의해 표시된 합해진 상기 렐러번스를 포함하는, 상기 전송하는 단계;
를 추가로 포함하는 이동 무선 네트워크에서의 용이한 라우팅을 위한 컴퓨터 시스템.
제2항에 있어서,
상기 1개 이상의 패킷들에 대한 상기 마이크로 유틸리티 및 상기 렐러번스를 종합하는 단계는:
상기 중간 노드의 1개 이상의 자식 노드들을 결정하는 것에 대응하여, 여기서, 상기 1개 이상의 자식 노드들은 각각 상기 1개 이상의 패킷들에 해당하는 렐러번스를 나타내며, 상기 마이크로 유틸리티에 상기 1개 이상의 자식 노드들에 의해 표시된 상기 렐러번스를 곱하는 단계;
를 추가로 포함하는 이동 무선 네트워크에서의 용이한 라우팅을 위한 컴퓨터 시스템.
제2항에 있어서,
상기 1개 이상의 패킷들의 상기 값을 결정하는 단계는:
상기 1개 이상의 패킷들의 우선순위의 표시기를 수정하는 단계로서, 상기 수정은 상기 우선순위의 상기 값을 감소시키는, 상기 수정하는 단계;
상기 1개 이상의 패킷들을 1개 이상의 다운 스트림 노드들로 전송하는 단계로서, 상기 1개 이상의 패킷들은 각각의 패킷의 상기 우선순위의 수정된 상기 표시기를 포함하는, 상기 전송하는 단계;
를 추가로 포함하는 이동 무선 네트워크에서의 용이한 라우팅을 위한 컴퓨터 시스템.
계산장치에 의해 실행될 때 상기 계산장치가 이동 무선 네트워크에서의 라우팅을 하기 위한 방법을 수행하도록 야기하는 지시들을 저장하는 비일시적인 컴퓨터-판독 가능한 저장매체로서, 상기 방법은:
중간 노드에 의해, 마이크로 유틸리티 및 렐러번스를 나타내는 1개 이상의 패킷들을 수신하는 단계로서, 상기 마이크로 유틸리티는 어플리케이션에 특정한 유틸리티 기능에 근거하고, 상기 렐러번스는 상기 1개 이상의 패킷들의 우선순위를 나타내는, 상기 수신하는 단계;
상기 1개 이상의 패킷들의 상기 렐러번스를 결합하는 단계;
상기 1개 이상의 패킷들에 대한 상기 마이크로 유틸리티 및 상기 렐러번스를 종합하는 단계;
상기 마이크로 유틸리티 및 상기 렐러번스의 상기 종합에 근거하여 상기 1개 이상의 패킷들의 값을 결정하는 단계; 및
각각의 패킷의 결정된 상기 값에 근거하여 상기 1개 이상의 패킷들에 대한 조치를 결정함으로써,
대규모 이동 애드혹 네트워크가 무선 노드들의 특정 어플리케이션 요구조건들에 용이하게 적응하도록 하는 단계;
를 포함하는 비일시적인 컴퓨터-판독 가능한 저장매체.