KR20200107703A - 공중 애드혹 망에서 노드 이동 속도를 고려한 라우팅 방법 및 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예는, 이웃 노드와 송수신이 가능한 노드를 하나 이상 포함하는 공중 애드혹 망의 라우팅 시스템으로서, 상기 노드는, 링크로 통신 연결된 이웃 노드들의 신호 품질과 상기 이웃 노드들의 노드간 상대 속도를 측정하는 데이터 측정부, 상기 신호 품질 및 상대 속도를 토대로 상기 이웃 노드들과의 링크 단절 시간을 계산하는 시간 예측부, 및 상기 링크 단절 시간에서 기 측정된 상기 이웃 노드들과의 노드 간 메시지 교환에 필요한 시간을 차감한 시점에 라우팅 갱신을 시작하는 라우팅부를 포함하는 공중 애드혹 망을 구성하는 노드들의 라우팅 시스템을 제공한다.

Description

공중 애드혹 망에서 노드 이동 속도를 고려한 라우팅 방법 및 시스템 {ROUTING METHOD AND SYSTEM CONSIDERING NODE MOVEMENT SPEED IN PUBLIC AD-HOC NETWORK}

본 발명은 경로 단절로 인한 통신 불가 문제를 해결하고 망 안정성을 높이도록 하는 공중 애드혹 망에서 노드 이동 속도를 고려한 라우팅 방법 및 시스템에 관한 것이다.

공중 애드혹(Ad-Hoc) 망은 드론과 같은 회전익 무인기 또는 UAV와 같은 고정익 무인기 다수가 공중에서 임의로 구성하는 망이다. 더욱 구체적으로, Ad-Hoc 망은 통신이 가능한 노드들이 기반망의 도움 없이 필요할 때 망을 구성하는 것을 특징으로 한다. Ad-Hoc 망을 구성하는 노드들은 이동할 수 있으며 이로 인한 통신 경로 단절이 발생할 수 있고 이를 극복하기 위한 토폴로지 구성 기술 및 라우팅 기술이 개발되어오고 있다.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 공중 Ad-Hoc 망을 구성하는 노드는 빈번하고 빠르게 이동할 수 있어 지상 Ad-Hoc 망과 다른 특성을 보인다. 지상 Ad-Hoc 망을 구성하는 노드 간 신호 품질은 거리에 따른 상관도가 있어도 지형 마찰 등으로 급격한 신호 감쇄로 경로 단절을 예측하는 것이 여럽다. 공중 Ad-Hoc 망은 고정익 또는 회전익을 가진 노드들이 공중에서 Ad-Hoc 망을 구성하는 형태로서, 공중 Ad-Hoc 망을 구성하는 노드들은 지상 Ad-Hoc망을 구성하는 노드 보다 이동속도가 더 빠른 특징이 있다. 즉, 공중 Ad-Hoc 망의 Ad-Hoc 라우팅 정보는 지상과 달리 노드의 빈번하고 빠른 이동에 의해 자주 변경될 수 있어, 노드의 이동을 예측하여 라우팅 테이블을 변경할 수 있는 기술이 요구된다.

나아가, 공중 Ad-Hoc 망을 구성하는 노드들은 지상 Ad-Hoc 망을 구성하는 노드에 비해 링크 단절이 더욱 빈번하게 발생할 수 있다. 노드 간 신호 품질 변화를 추적하여 라우팅 정보를 선재적으로 갱신하는 기술이 있으나 빠른 이동 속도로 신호 품질 추적만으로는 망 상태 변화를 따라가는 것이 어려운 실정이다. 또한, 공중 Ad-Hoc 망은 지형 마찰 등이 없어서 지상 Ad-Hoc 망에 비해 신호품질과 거리간의 상관도가 매우 높다. 거리 및 속도를 알 수 있을 경우 링크 단절을 미리 예측하는 것이 가능하다. 또한, 지상 Ad-Hoc 망에서 노드간 신호 품질은 지형 환경에 의한 영향이 높고, 공중 Ad-Hoc 망에서 노드간 신호 품질은 노드간 거리에 의한 영향이 높다. GPS 기술을 이용하여 거리는 예측할 수 있으나 속도를 추정하기 위해서는 여러 번의 정보 교환이 필요하고 거리 정보가 메시지로 교환되어야 한다. GPS 신호 교란이 발생할 경우 정보의 왜곡이 발생하여 해당 기능을 사용하는 것이 불가능해진다.

따라서, 공중 Ad-Hoc 망의 라우팅 기술은 지상 Ad-Hoc 망과 달리 다른 요소를 고려해야 할 필요가 있다. 공중 Ad-Hoc 망은 이동속도가 빠르므로 라우팅 정보를 교환하는 시간이 짧아야 하고, 경로 단절이 발생하기 전에 경로 단절을 미리 예측하는 기술이 필요하며, 새로운 경로를 설정하는데 있어서 최대한 망이 오래 유지될 것으로 예상되는 노드를 선택하는 것이 필요하다.

이와 관련하여, US 8,614,997 B1 (Method and Apparatus for Wirelessly Routing Data Using Doppler Information, 24 Dec. 2013)의 특허는 Time of Arrival, Doppler magnitude, Doppler sign을 기반으로 라우팅 메트릭을 계산하고 이를 기반으로 라우팅 갱신 시점을 조정하거나 갱신할 노드를 선택한다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 주된 기술적 과제는 이동이 빈번한 공중 Ad-Hoc 망에서 라우팅을 트리거할 시점을 결정하는 것이 필요함에 따라, 동일한 환경에서 라우팅 트리거 후 가장 경로가 안정적일 것으로 예상되는 노드를 선택하도록 하는 공중 애드혹 망에서 노드 이동 속도를 고려한 라우팅 방법 및 장치을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 해당 특허는 도플러(Doppler) 정보를 기반으로 상대속도를 산출하고 신호품질을 고려하여 링크 단절 시간을 예측하고 이를 기반으로 라우팅 갱신 시점 및 링크를 설정할 노드를 선택하도록 하는 공중 애드혹 망에서 노드 이동 속도를 고려한 라우팅 방법 및 장치을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 이웃 노드와 송수신이 가능한 노드를 하나 이상 포함하는 공중 애드혹 망의 라우팅 시스템으로서, 상기 노드는, 링크로 통신 연결된 이웃 노드들의 신호 품질과 상기 이웃 노드들의 노드간 상대 속도를 측정하는 데이터 측정부, 상기 신호 품질 및 상대 속도를 토대로 상기 이웃 노드들과의 링크 단절 시간을 계산하는 시간 예측부, 및 상기 링크 단절 시간에서 기 측정된 상기 이웃 노드들과의 노드 간 메시지 교환에 필요한 시간을 차감한 시점에 라우팅 갱신을 시작하는 라우팅부를 포함하는 공중 애드혹 망을 구성하는 노드들의 라우팅 시스템을 제공한다.

본 실시예에 있어서, 상기 노드는, 상기 라우팅부가 라우팅 갱신시, 상기 이웃 노드들과 라우팅 메시지를 교환하고 상기 이웃 노드들의 신호 품질과 링크 단절 예측 시간을 계산하는 재설정부를 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 재설정부는, 계산된 신호 품질 중 기준값 이상의 신호 품질을 갖는 이웃 노드를 선별하고, 선별된 이웃 노드 중 링크 단절 예측 시간이 가장 긴 노드와 링크 재설정 절차를 수행할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 재설정부는 계산된 신호 품질 중 기준값 이상의 신호 품질이 존재하지 않는 경우, 송신 출력을 증가시킨 후 재차 신호 품질이 상기 기준값 이상인 이웃 노드가 존재하는지 확인할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 데이터 측정부는, 링크로 통신 연결된 이웃 노드들과 주기적으로 메시지를 교환하여 신호 품질을 측정하고, 상기 메시지의 도플러 쉬프트를 기반으로 상기 이웃 노드들의 노드간 상대 속도를 측정할 수 있다.

또한, 상기 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 다른 실시예는, 이웃 노드와 송수신이 가능한 노드를 하나 이상 포함하는 공중 애드혹 망의 라우팅 시스템을 이용한 라우팅 방법으로서, a) 상기 노드가, 링크로 통신 연결된 이웃 노드들의 신호 품질과 상기 이웃 노드들의 노드간 상대 속도를 측정하는 단계, b) 상기 노드가, 상기 신호 품질 및 상대 속도를 토대로 상기 이웃 노드들과의 링크 단절 시간을 계산하는 단계, c) 상기 노드가, 상기 링크 단절 시간에서 기 측정된 상기 이웃 노드들과의 노드 간 메시지 교환에 필요한 시간을 차감한 시점에 라우팅 갱신을 시작하는 단계를 포함하는 공중 애드혹 망을 구성하는 노드들의 라우팅 방법을 제공한다.

본 실시예에 있어서, d) 상기 노드가, 상기 라우팅부가 라우팅 갱신시, 상기 이웃 노드들과 라우팅 메시지를 교환하고 상기 이웃 노드들의 신호 품질과 링크 단절 예측 시간을 계산하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, e-1) 상기 노드가, 계산된 신호 품질 중 기준값 이상의 신호 품질을 갖는 이웃 노드를 선별하고, 선별된 이웃 노드 중 링크 단절 예측 시간이 가장 긴 노드와 링크 재설정 절차를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, e-2) 상기 노드가, 계산된 신호 품질 중 기준값 이상의 신호 품질이 존재하지 않는 경우, 송신 출력을 증가시킨 후 재차 신호 품질이 상기 기준값 이상인 이웃 노드가 존재하는지 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 a) 단계는, 상기 노드가, 링크로 통신 연결된 이웃 노드들과 주기적으로 메시지를 교환하여 신호 품질을 측정하고, 상기 메시지의 도플러 쉬프트를 기반으로 상기 이웃 노드들의 노드간 상대 속도를 측정하는 단계일 수 있다.

본 발명에 따르면, 공중 Ad-Hoc 망을 구성하는 노드의 라우팅 변경을 선행적으로 수행함으로써 경로 단절로 인한 통신 불가 문제를 극복할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 경로를 재선정할 노드를 선택함에 있어서 경로 유지 시간이 가장 길 것으로 예측되는 노드를 선택함으로써 망의 안정성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 공중 애드혹 망과 지상 애드혹 망을 비교 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공중 애드혹 망에서 공중 노드의 이동속도 및 이동 방향과 이동 전의 네트워크 토폴로지, 그리고 이동후 변경된 네트워크 토폴리지를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공중 애드혹 망에서 노드 이동 속도를 고려한 라우팅 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 적용되는 노드의 라우팅 테이블과 해당 노드의 이웃노드 테이블을 도시한 도면이다.
도 5는 공중 애드혹 망에서 노드 이동 속도를 고려한 라우팅 시스템을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공중 애드혹 망을 구성하는 노드들의 라우팅 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공중 애드혹 망을 구성하는 노드들의 라우팅 방법의 절차를 도시한 흐름도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에 나타난 각 구성요소의 크기, 형태, 형상은 다양하게 변형될 수 있고, 명세서 전체에 대하여 동일/유사한 부분에 대해서는 동일/유사한 도면 부호를 붙였다.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉 또는 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결(접속, 접촉 또는 결합)"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결(접속, 접촉 또는 결합)"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(구비 또는 마련)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 “포함(구비 또는 마련)”할 수 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함하며, 분산되어 실시되는 구성요소들은 특별한 제한이 있지 않는 한 결합된 형태로 실시될 수도 있다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소도 제1구성 요소로 명명될 수 있다.

본 발명의 실시예들의 핵심을 간략하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 공중 애드혹 망을 구성하는 노드들은 주기적으로 교환하는 신호를 기반으로 신호 품질을 측정하고 도플러 쉬프트(Doppler shift)를 기반으로 노드간 상대적 이동속도를 측정한다. 다음, 공중에서는 신호 품질이 아래와 같은, 노드간 거리의 함수로 나타날 수 있다. 여기서 노드들은 무인기 등에 해당할 수 있으나, 반드시 그러한 것은 아니다. .

다음, 아래와 같이, 노드들은 각각 현재 신호 품질과 상대적 이동속도를 기반으로 경로 단절 시간을 예측하고 이를 기반으로 라우팅 경로 갱신을 수행한다.

마지막으로, 노드들은 라우팅 경로 갱신 시간에 현재 신호 품질과 상대적 이동속도를 기반으로 경로 유지시간이 가장 길 것으로 예상되는 노드와 링크를 연결함으로써 경로 안정성을 향상시킨다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공중 애드혹 망에서 공중 노드의 이동속도 및 이동 방향과 이동 전의 네트워크 토폴로지, 그리고 이동후 변경된 네트워크 토폴리지를 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 공중 애드혹(Ad-Hoc) 망의 노드의 이동속도 및 이동 방향은 화살표와 같다. 현재 시간에 망 토폴로지가가 <이동전 네트워크 토폴로지>와 동일하다고 가정하고, 이동 후 망 토폴로지는 <이동수 변경된 네트워크 토폴로지>와 동일하다고 가정한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 101노드는 노드간 이동속도와 이동 방향을 고려할 경우 107 노드와 링크가 단절될 확률이 높다. 104노드는 105 노드와 링크가 단절될 확률이 높다. 103노드는 107 노드와 링크가 단절될 확률이 높다. 101 노드, 103 노드, 104 노드, 105 노드, 107 노드는 링크 단절 이전에 라우팅 갱신을 시작하고 이동속도와 이동방향, 신호 품질을 고려하여 최적의 노드를 선택하여 라우팅 갱신을 수행한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공중 애드혹 망에서 노드 이동 속도를 고려한 라우팅 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 공중 애드혹 망에서 노드 이동 속도를 고려한 라우팅 방법에 따라, 노드는 현재 링크가 연결된 노드와 주기적으로 메시지를 교환하여 신호 품질을 측정하고 해당 메시지의 도플러 쉬프트를 기반으로 노드간 상대 속도를 측정한다.

다음, 노드는 신호 품질과 상대속도를 기반으로 링크 단절 시간을 예측한다. 사전에 이웃 노드간 메시지 교환에 필요한 시간 정보를 측정한다.

다음, 노드는 링크 단절 시간에서 이웃 노드간 메시지 교환에 필요한 시간을 뺀 시간에 라우팅 갱신을 시작한다.

다음, 노드는 라우팅 갱신시 이웃노드와 라우팅 메시지를 교환하고 이웃 노드의 신호 품질과 링크 단절 예측 시간을 계산한다.

다음, 노드는 신호 품질이 임계값 이상인 이웃노드가 존재할 경우, 대상 노드 중 링크 단절 예측 시간이 가장 긴 노드와 링크 재설정 절차를 수행한다.

만약 신호 품질이 임계값 이상인 이웃노드가 존재하지 않을 경우, 노드는 송신 출력을 증가시키고 신호 품질이 임계값 이상인 노드가 존재하는지 확인한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 적용되는 노드의 라우팅 테이블과 해당 노드의 이웃노드 테이블을 도시한 도면으로서, 도 2에 도시된 101 노드의 라우팅 테이블 및 101 노드의 이웃노드 테이블을 나타낸다.

도 4를 참조하면, 라우팅 테이블에는 수신노드로 전송하기 위한 다음 홉 노드 정보를 저장한다. 이웃 노드 테이블은 이동속도 정보와 신호 품질 정보를 유지한다.

도 5는 공중 애드혹 망에서 노드 이동 속도를 고려한 라우팅 시스템을 설명하기 위해 도시한 도면으로서, 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른, 이동속도를 고려한 라우팅 방안을 제공하기 위한 시스템 구성도를 설명한다.

도 5를 참조하면, 수신기 및 송신기를 포함하여 다른 노드들과 송수신이 가능한 노드는 수신기를 통해 주기적으로 이웃 노드와 메시지를 교환한다. 수신된 메시지를 기반으로 신호 품질을 측정하고 도플러 쉬프트를 측정한다. 노드는 현재 수신된 메시지의 신호 품질과 상대 속도를 기반으로 링크 단절 시간을 예측한다. 노드는 링크 단절 시간을 기반으로 라우팅 갱신 시간을 조정한다. 라우팅 갱신 시간에 라우팅 메시지를 생성하여 이웃노드와 교환한다.

이와 같이, 공중 애드혹 망을 구성하는 노드들은 이동 속도가 빠르고 이로 인한 링크 단절이 빈번하게 발생하고, 링크 단절이 발생한 후 라우팅 갱신을 수행할 경우 시간이 오래 걸리고 이는 공중 애드혹 망의 안정성을 저하시킨다. 공중 Ad-Hoc 망의 링크 품질은 지상 애드혹 망의 링크 품질 변화를 예측하는 것이 용이하다. 지상 애드혹 망의 링크 품질은 노드간 거리 뿐만 아니라 지형 상태 등 고려할 요소가 많으나 공중 애드혹 망은 노드간 거리가 주된 경로 감쇄 요소이다.

따라서, 본 발명의 실시예들에 따라, 공중 애드혹 망에서 노드간 링크 품질 변화를 미리 예측하여 링크 단절 이전에 라우팅 갱신을 수행함으로써 망의 안정성을 향상시킬 수 있다. 또한, 라우팅 갱신시 링크가 유지되는 시간이 가장 길 것으로 예상되는 노드와 링크를 설정함으로써 망을 보다 효율적으로 유지할 수 있다. 또한, GPS가 없는 공중 애드혹 망의 노드에서 노드간 상대 속도 및 신호 품질을 기반으로 라우팅 갱신 시점을 예측하고 경로 단절 이전에 라우팅 갱신을 수행함으로써 경로 단절로 인한 통신 장애를 극복할 수 있다. 또한, 신호 품질 누적 추정으로도 라우팅 갱신 시점을 예측할 수 있으나 이를 위해서는 빈번한 정보 교환이 필요한 바, 라우팅 갱신 시 링크를 유지할 수 있는 시간이 가장 긴 노드를 선택함으로써 망 토폴로지의 빈번한 변화를 억제할 수 있고 이를 통해 공중 애드혹 망의 안정성을 극대화시킬 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공중 애드혹 망을 구성하는 노드들의 라우팅 시스템(100)의 구성을 도시한 블록도이다.

공중 애드혹 망을 구성하는 노드들의 라우팅 시스템(100)은 이웃 노드와 송수신이 가능한 노드(610)를 하나 이상 포함하는 공중 애드혹 망의 라우팅 시스템으로서, 노드(610)는, 데이터 측정부(611), 시간 예측부(612), 라우팅부(613)를 포함하고, 재설정부(614)를 더 포함할 수 있다. 여기서 노드(610)는 앞서 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명한 공중 애드혹 망을 구성하는 노드와 동일한 것일 수 있다.

데이터 측정부(611)는 링크로 통신 연결된 이웃 노드들의 신호 품질과 상기 이웃 노드들의 노드간 상대 속도를 측정한다. 이러한 데이터 측정부(611)는, 링크로 통신 연결된 이웃 노드들과 주기적으로 메시지를 교환하여 신호 품질을 측정하고, 상기 메시지의 도플러 쉬프트를 기반으로 상기 이웃 노드들의 노드간 상대 속도를 측정할 수 있다. 신호 품질 측정과 상대 속도 측정에 관해서는 상술하였으므로 그 설명을 생략하도록 한다.

시간 예측부(612)는 상기 신호 품질 및 상대 속도를 토대로 상기 이웃 노드들과의 링크 단절 시간을 계산한다.

라우팅부(613)는 상기 링크 단절 시간에서 기 측정된 상기 이웃 노드들과의 노드 간 메시지 교환에 필요한 시간을 차감한 시점에 라우팅 갱신을 시작한다.

재설정부(614)는 상기 라우팅부가 라우팅 갱신시, 상기 이웃 노드들과 라우팅 메시지를 교환하고 상기 이웃 노드들의 신호 품질과 링크 단절 예측 시간을 계산한다.

또한, 재설정부(614)는, 계산된 신호 품질 중 기준값 이상의 신호 품질을 갖는 이웃 노드를 선별하고, 선별된 이웃 노드 중 링크 단절 예측 시간이 가장 긴 노드와 링크 재설정 절차를 수행한다. 또한, 재설정부(614)는 계산된 신호 품질 중 기준값 이상의 신호 품질이 존재하지 않는 경우, 송신 출력을 증가시킨 후 재차 신호 품질이 상기 기준값 이상인 이웃 노드가 존재하는지 확인한다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공중 애드혹 망을 구성하는 노드들의 라우팅 방법의 절차를 도시한 흐름도이다.

본 실시예에 따른 공중 애드혹 망을 구성하는 노드들의 라우팅 방법은 앞서 도 6을 참조하여 설명한 이웃 노드와 송수신이 가능한 노드를 하나 이상 포함하는 공중 애드혹 망의 라우팅 시스템(600)을 이용한 라우팅 방법이다. 따라서, 상술한 설명과 중복되는 내용은 이하에서 생략하도록 한다.

본 실시예에 따른 공중 애드혹 망을 구성하는 노드들의 라우팅 방법은, a) 상기 노드가, 링크로 통신 연결된 이웃 노드들의 신호 품질과 상기 이웃 노드들의 노드간 상대 속도를 측정하는 단계(S710), b) 상기 노드가, 상기 신호 품질 및 상대 속도를 토대로 상기 이웃 노드들과의 링크 단절 시간을 계산하는 단계(S720) 및 c) 상기 노드가, 상기 링크 단절 시간에서 기 측정된 상기 이웃 노드들과의 노드 간 메시지 교환에 필요한 시간을 차감한 시점에 라우팅 갱신을 시작하는 단계(S720)를 포함한다.

여기서, a) 단계(S710)는, 상기 노드가, 링크로 통신 연결된 이웃 노드들과 주기적으로 메시지를 교환하여 신호 품질을 측정하고, 상기 메시지의 도플러 쉬프트를 기반으로 상기 이웃 노드들의 노드간 상대 속도를 측정하는 단계일 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 공중 애드혹 망을 구성하는 노드들의 라우팅 방법은d) 상기 노드가, 상기 라우팅부가 라우팅 갱신시, 상기 이웃 노드들과 라우팅 메시지를 교환하고 상기 이웃 노드들의 신호 품질과 링크 단절 예측 시간을 계산하는 단계(S740)와, e-1) 상기 노드가, 계산된 신호 품질 중 기준값 이상의 신호 품질을 갖는 이웃 노드를 선별하고, 선별된 이웃 노드 중 링크 단절 예측 시간이 가장 긴 노드와 링크 재설정 절차를 수행하고, e-2) 상기 노드가, 계산된 신호 품질 중 기준값 이상의 신호 품질이 존재하지 않는 경우, 송신 출력을 증가시킨 후 재차 신호 품질이 상기 기준값 이상인 이웃 노드가 존재하는지 확인하는 단계(S750)를 더 포함할 수 있다.

상술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (10)

1. 이웃 노드와 송수신이 가능한 노드를 하나 이상 포함하는 공중 애드혹 망의 라우팅 시스템으로서, 상기 노드는,
   링크로 통신 연결된 이웃 노드들의 신호 품질과 상기 이웃 노드들의 노드간 상대 속도를 측정하는 데이터 측정부;
   상기 신호 품질 및 상대 속도를 토대로 상기 이웃 노드들과의 링크 단절 시간을 계산하는 시간 예측부; 및
   상기 링크 단절 시간에서 기 측정된 상기 이웃 노드들과의 노드 간 메시지 교환에 필요한 시간을 차감한 시점에 라우팅 갱신을 시작하는 라우팅부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공중 애드혹 망을 구성하는 노드들의 라우팅 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 노드는, 상기 라우팅부가 라우팅 갱신시, 상기 이웃 노드들과 라우팅 메시지를 교환하고 상기 이웃 노드들의 신호 품질과 링크 단절 예측 시간을 계산하는 재설정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공중 애드혹 망을 구성하는 노드들의 라우팅 시스템.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 재설정부는, 계산된 신호 품질 중 기준값 이상의 신호 품질을 갖는 이웃 노드를 선별하고, 선별된 이웃 노드 중 링크 단절 예측 시간이 가장 긴 노드와 링크 재설정 절차를 수행하는 것을 특징으로 하는 공중 애드혹 망을 구성하는 노드들의 라우팅 시스템.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 재설정부는 계산된 신호 품질 중 기준값 이상의 신호 품질이 존재하지 않는 경우, 송신 출력을 증가시킨 후 재차 신호 품질이 상기 기준값 이상인 이웃 노드가 존재하는지 확인하는 것을 특징으로 하는 공중 애드혹 망을 구성하는 노드들의 라우팅 시스템.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 데이터 측정부는, 링크로 통신 연결된 이웃 노드들과 주기적으로 메시지를 교환하여 신호 품질을 측정하고, 상기 메시지의 도플러 쉬프트를 기반으로 상기 이웃 노드들의 노드간 상대 속도를 측정하는 것을 특징으로 하는 공중 애드혹 망을 구성하는 노드들의 라우팅 시스템.
   
6. 이웃 노드와 송수신이 가능한 노드를 하나 이상 포함하는 공중 애드혹 망의 라우팅 시스템을 이용한 라우팅 방법으로서,
   a) 상기 노드가, 링크로 통신 연결된 이웃 노드들의 신호 품질과 상기 이웃 노드들의 노드간 상대 속도를 측정하는 단계;
   b) 상기 노드가, 상기 신호 품질 및 상대 속도를 토대로 상기 이웃 노드들과의 링크 단절 시간을 계산하는 단계;
   c) 상기 노드가, 상기 링크 단절 시간에서 기 측정된 상기 이웃 노드들과의 노드 간 메시지 교환에 필요한 시간을 차감한 시점에 라우팅 갱신을 시작하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공중 애드혹 망을 구성하는 노드들의 라우팅 방법.
   
7. 제6항에 있어서,
   d) 상기 노드가, 상기 라우팅부가 라우팅 갱신시, 상기 이웃 노드들과 라우팅 메시지를 교환하고 상기 이웃 노드들의 신호 품질과 링크 단절 예측 시간을 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공중 애드혹 망을 구성하는 노드들의 라우팅 방법.
   
8. 제7항에 있어서,
   e-1) 상기 노드가, 계산된 신호 품질 중 기준값 이상의 신호 품질을 갖는 이웃 노드를 선별하고, 선별된 이웃 노드 중 링크 단절 예측 시간이 가장 긴 노드와 링크 재설정 절차를 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공중 애드혹 망을 구성하는 노드들의 라우팅 방법.
   
9. 제7항에 있어서,
   e-2) 상기 노드가, 계산된 신호 품질 중 기준값 이상의 신호 품질이 존재하지 않는 경우, 송신 출력을 증가시킨 후 재차 신호 품질이 상기 기준값 이상인 이웃 노드가 존재하는지 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공중 애드혹 망을 구성하는 노드들의 라우팅 방법.
   
10. 제6항에 있어서,
    상기 a) 단계는, 상기 노드가, 링크로 통신 연결된 이웃 노드들과 주기적으로 메시지를 교환하여 신호 품질을 측정하고, 상기 메시지의 도플러 쉬프트를 기반으로 상기 이웃 노드들의 노드간 상대 속도를 측정하는 단계인 것을 특징으로 하는 공중 애드혹 망을 구성하는 노드들의 라우팅 방법.
    

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