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KR100643289B1 - Method for determining routing path in mobile ad hoc network and network apparatus thereof - Google Patents

Method for determining routing path in mobile ad hoc network and network apparatus thereof Download PDF

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Publication number
KR100643289B1
KR100643289B1 KR1020040107132A KR20040107132A KR100643289B1 KR 100643289 B1 KR100643289 B1 KR 100643289B1 KR 1020040107132 A KR1020040107132 A KR 1020040107132A KR 20040107132 A KR20040107132 A KR 20040107132A KR 100643289 B1 KR100643289 B1 KR 100643289B1
Authority
KR
South Korea
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packet
routing
node
routing path
path
Prior art date
Application number
KR1020040107132A
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Korean (ko)
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Inventor
김민수
이근재
조성연
Original Assignee
삼성전자주식회사
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Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04W40/00Communication routing or communication path finding
    • H04W40/02Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
    • H04W40/12Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing based on transmission quality or channel quality
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 모바일 애드 혹 네트워크 환경에서 라우팅 경로를 설정하는 방법 및 이를 이용한 네트워크 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for establishing a routing path in a mobile ad hoc network environment and a network device using the same.

본 발명의 실시예에 따른 모바일 애드 혹 네트워크 환경에서 라우팅 경로를 설정하는 방법은 목적지 노드에게 데이터 패킷을 전송할 수 있는 하나 이상의 라우팅 경로를 선별하는 단계, 선별된 라우팅 경로 중에서 라우팅 경로를 구성하는 각 노드들 간의 패킷 전송율에 따라서 계산된 가중치의 합이 최소가 되는 라우팅 경로를 선택하는 단계, 및 선택된 라우팅 경로를 통하여 데이터 패킷을 전송하는 단계를 포함한다. In a mobile ad hoc network environment according to an embodiment of the present invention, a method for establishing a routing path may include selecting one or more routing paths capable of transmitting data packets to a destination node, and each node constituting the routing path among the selected routing paths. Selecting a routing path for which the sum of the weights calculated according to the packet transmission rate between them is minimum, and transmitting the data packet through the selected routing path.

본 발명에 따르면 노드 간의 패킷 전송율을 고려하여 라우팅 경로를 설정함으로써 데이터 패킷의 전송 효율을 증가시킬 수 있다. According to the present invention, by setting the routing path in consideration of the packet transmission rate between nodes, the transmission efficiency of data packets can be increased.

라우팅, MANET, 패킷 전송율Routing, MANET, Packet Rate

Description

모바일 애드 혹 네트워크 환경에서 라우팅 경로를 설정하는 방법 및 이를 이용한 네트워크 장치{Method for determining routing path in mobile ad hoc network and network apparatus thereof}Method for determining routing path in mobile ad hoc network and network apparatus

도 1은 종래 기술에 따른 MANET에서의 라우팅 경로를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a routing path in the MANET according to the prior art.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.2 is a block diagram schematically illustrating a network device according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 라우팅 정보 전송 과정을 나타낸 흐름도이다. 3 is a flowchart illustrating a routing information transmission process according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 라우팅 경로 설정 과정을 나타낸 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a routing path establishment process according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 라우팅 경로를 나타낸 도면이다.5 is a diagram illustrating a routing path according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>

210 : 측정부 220 : 송수신부210: measuring unit 220: transceiver

230 : 제어부 240 : 라우팅부230: control unit 240: routing unit

250 : 패킷 생성부250: packet generation unit

본 발명은 라우팅 경로를 설정하는 방법 및 이를 이용한 네트워크 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 모바일 애드 혹 네트워크 환경에서 패킷 전송율이 높은 라우팅 경로를 설정하는 방법 및 이를 이용한 네트워크 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for establishing a routing path and a network device using the same, and more particularly, to a method for setting a routing path having a high packet transmission rate in a mobile ad hoc network environment and a network device using the same.

모바일 애드 혹 네트워크(Mobile ad hoc network; 이하 MANET 이라 한다)는 노트북, PDA 등과 같은 이동성을 갖는 네트워크 장치(이하 노드(node)라 한다)들이 인프라스트럭쳐(infrastructure)에 기반하지 않고 무선 링크(wireless link)를 통하여 상호 연결됨으로써 형성되는 네트워크이다. 따라서 MANET에서는 개개의 노드들이 다른 노드로부터 전송되는 데이터 패킷을 중계하는 역할을 하게 된다. Mobile ad hoc networks (hereinafter referred to as MANETs) are mobile network devices (hereafter referred to as nodes) such as laptops, PDAs, etc., which are not based on infrastructure and are wireless link. ) Is a network formed by interconnecting each other. Therefore, in MANET, individual nodes play a role of relaying data packets transmitted from other nodes.

이때 송신 노드는 데이터 패킷을 최종적으로 수신할 목적지 노드까지 데이터 패킷이 전달될 경로를 설정하게 되며 이를 도 1을 통해 설명하도록 한다. In this case, the transmitting node sets a path to which the data packet is delivered to a destination node which will finally receive the data packet, which will be described with reference to FIG. 1.

도 1은 종래 기술에 따른 MANET에서의 라우팅 경로를 나타낸 도면이다. 1 is a view showing a routing path in the MANET according to the prior art.

이하 노드A를 기준으로 하여 종래 기술을 설명하도록 한다. 노드A는 자신으로부터 1홉 영역(130) 내에 위치한 이웃 노드(neighbor node)들(노드B, 노드C, 노드D)로부터 컨트롤 패킷을 수신함으로써 이웃 노드들(노드B, 노드C, 노드D)의 존재를 감지하게 된다. 컨트롤 패킷은 이를 전송한 이웃 노드의 라우팅 정보를 포함하고 있으며, 노드A는 컨트롤 패킷에 포함된 이웃 노드들의 라우팅 정보를 사용하여 네트워크 토폴로지를 파악하게 된다. 도시된 예에서 각 노드를 연결하고 있는 선은 각 노드가 무선 링크를 통하여 직접 연결되었음을 의미한다. Hereinafter, the prior art will be described based on Node A. Node A receives the control packet from neighbor nodes (Node B, Node C, Node D) located within one-hop area 130 from itself. It detects existence. The control packet includes the routing information of the neighbor node that transmitted it, and Node A determines the network topology by using the routing information of the neighbor nodes included in the control packet. In the illustrated example, the line connecting each node means that each node is directly connected through a wireless link.

네트워크 토폴로지가 파악되면 노드A는 라우팅 경로를 계산하게 되며, 이로 써 목적지 노드까지 전송할 데이터 패킷의 라우팅 경로가 설정될 수 있다. 예컨대 노드A가 노드F에게 데이터 패킷을 전송하려는 경우의 라우팅 경로로는 노드B 및 노드E를 경유하는 제 1 경로(110) 또는 노드C를 경유하는 제 2 경로(120)가 설정될 수 있다.Once the network topology is known, Node A calculates a routing path, which allows routing paths for data packets to be sent to the destination node. For example, when the node A intends to transmit data packets to the node F, the first path 110 via the node B and the node E or the second path 120 via the node C may be set as the routing path.

이때 제 1 경로(110)를 통하여 데이터 패킷을 전송하게 되면 제 2 경로(120)를 통하여 데이터 패킷을 전송하는 경우 보다 많은 노드를 경유하게 된다. 이는 데이터 패킷을 전송하기 위하여 제 1 경로(110)를 사용할 경우의 네트워크 자원 소비량이, 동일한 데이터 패킷을 전송하기 위해 제 2 경로(120)를 사용할 경우의 네트워크 자원 소비량보다 많다는 것을 의미한다. 따라서 종래의 기술에 따르면 데이터 패킷의 이동 경로가 최소가 되도록 하기 위해 제 2 경로(120)를 라우팅 경로로 설정하게 된다. In this case, when the data packet is transmitted through the first path 110, the data packet is transmitted through more nodes than when the data packet is transmitted through the second path 120. This means that the network resource consumption when using the first path 110 to transmit the data packet is higher than the network resource consumption when using the second path 120 to transmit the same data packet. Therefore, according to the related art, the second path 120 is set as the routing path in order to minimize the movement path of the data packet.

이처럼 종래의 기술에서는 한정된 무선 네트워크 자원을 효율적으로 사용하기 위하여 데이터 패킷의 이동 경로가 최소가 되도록 라우팅 경로를 설정하였다. 그러나 각 노드 간의 링크 품질(link quality)을 고려하지 않는 종래 기술에 따라서 라우팅 경로를 설정하면 네트워크 자원을 낭비하는 결과를 초래할 수 있으며 이하 이에 대해 설명하도록 한다. As described above, in the related art, in order to efficiently use limited radio network resources, the routing path is set so that the movement path of the data packet is minimized. However, setting the routing path according to the prior art which does not consider the link quality between each node may result in wasting network resources, which will be described below.

MANET은 데이터 패킷을 전송하기 위해 무선 매체를 사용하므로 다른 노드로 데이터 패킷을 전송할 경우 링크 품질에 따라서 데이터 패킷의 전송 성공율이 영향을 받게 된다. 예컨대 무선 매체의 특성상 송신 노드에서 출력되는 데이터 패킷이 다른 노드에 의해 중계되기 전까지는 전송 거리가 멀어질수록 데이터 패킷의 신호 강도가 약해진다. 이는 데이터 패킷의 전송 거리가 멀어질수록 데이터 패킷의 전송 에러가 발생할 가능성이 높아짐을 의미한다. Since MANET uses a wireless medium to transmit data packets, when a data packet is transmitted to another node, the success rate of the data packet is affected by the link quality. For example, the signal strength of the data packet is weakened as the transmission distance increases until the data packet output from the transmitting node is relayed by another node due to the characteristics of the wireless medium. This means that the greater the transmission distance of the data packet, the higher the probability that a transmission error of the data packet will occur.

이러한 경우 패킷 전송율(throughput)이 낮아지게 되며 결과적으로 데이터 패킷의 전송 효율을 감소시키게 된다. In this case, the packet throughput is lowered, and as a result, the transmission efficiency of the data packet is reduced.

따라서 데이터 패킷의 전체 이동 경로뿐만 아니라 노드 간의 패킷 전송율을 고려하여 보다 효과적인 라우팅 경로를 설정하기 위한 기술이 요구되었다. Therefore, a technique for establishing a more effective routing path in consideration of the packet transfer rate between nodes as well as the entire moving path of the data packet has been required.

본 발명은 노드 간의 패킷 전송율을 고려하여 보다 효과적인 라우팅 경로를 설정하데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to establish a more efficient routing path in consideration of the packet transmission rate between nodes.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 모바일 애드 혹 네트워크 환경에서 라우팅 경로를 설정하는 방법은 목적지 노드에게 데이터 패킷을 전송할 수 있는 하나 이상의 라우팅 경로를 선별하는 단계, 상기 선별된 라우팅 경로 중에서 상기 라우팅 경로를 구성하는 각 노드들 간의 패킷 전송율에 따라서 계산된 가중치의 합이 최소가 되는 라우팅 경로를 선택하는 단계, 및 상기 선택된 라우팅 경로를 통하여 상기 데이터 패킷을 전송하는 단계를 포함한다. In order to achieve the above object, a method for establishing a routing path in a mobile ad hoc network environment according to an embodiment of the present invention comprises the steps of selecting at least one routing path capable of transmitting data packets to a destination node, the selected routing path Selecting a routing path having a minimum sum of weights calculated according to packet transmission rates between nodes constituting the routing path, and transmitting the data packet through the selected routing path.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 모바일 애드 혹 네 트워크 환경에서 라우팅 경로를 설정하는 방법은 이웃 노드로부터 소정의 패킷을 수신하는 단계, 상기 수신된 패킷의 SNR을 통해 상기 이웃 노드와의 링크를 통한 패킷 전송율을 측정하는 단계, 상기 이웃 노드와의 링크에 대하여 상기 측정된 패킷 전송율이 반영된 가중치를 계산하는 단계, 및 상기 계산된 가중치에 대한 정보를 브로드캐스트하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, a method for establishing a routing path in a mobile ad hoc network environment according to an embodiment of the present invention comprises the steps of receiving a predetermined packet from a neighbor node, the neighbor node via the SNR of the received packet Measuring a packet transmission rate over a link with the network; calculating a weight value of the measured packet transmission rate for the link with the neighbor node; and broadcasting information on the calculated weight value.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 장치는 모바일 애드 혹 네트워크의 토폴로지를 파악하는 제어부, 상기 제어부에 의해 파악된 네트워크 토폴로지를 통하여 목적지 노드에게 데이터 패킷을 전송할 수 있는 하나 이상의 라우팅 경로를 선별하고, 상기 선별된 라우팅 경로 중에서 상기 라우팅 경로를 구성하는 각 노드들 간의 패킷 전송율에 따라서 계산된 가중치의 합이 최소가 되는 라우팅 경로를 설정하는 라우팅부, 및 상기 라우팅부에 의해 설정된 라우팅 경로를 통해 상기 데이터 패킷이 전송되도록 상기 데이터 패킷을 송신하는 송수신부를 포함한다. In order to achieve the above object, the network device according to an embodiment of the present invention is a control unit for determining the topology of the mobile ad hoc network, one or more routings capable of transmitting data packets to the destination node through the network topology identified by the control unit A routing section for selecting a routing path and setting a routing path in which the sum of weights calculated according to packet transmission rates among the nodes constituting the routing path is minimized among the selected routing paths, and routing set by the routing section And a transceiver for transmitting the data packet so that the data packet is transmitted through a path.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하 게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various different forms, and only the embodiments make the disclosure of the present invention complete, and the general knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, the invention is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다. 2 is a block diagram schematically illustrating a network device according to an embodiment of the present invention.

도시된 네트워크 장치는 측정부(210), 가중치 계산부(220), 송수신부(230), 제어부(240), 라우팅부(250), 및 패킷 생성부(260)를 포함한다.The illustrated network device includes a measurement unit 210, a weight calculator 220, a transceiver 230, a controller 240, a router 250, and a packet generator 260.

측정부(210) 이웃 노드에 대한 패킷 전송율(throughput)을 측정한다. 패킷 전송율은 노드 간의 링크 품질을 나타내는 일 지표로써, 패킷 전송율은 네트워크 자원의 사용 효율에 직접적인 영향을 미치게 된다.The measurement unit 210 measures a packet throughput for a neighbor node. Packet transmission rate is an indicator of link quality between nodes, and packet transmission rate directly affects the utilization efficiency of network resources.

패킷 전송율은 이웃 노드로부터 수신되는 패킷에 대해 측정된 SNR(Signal to Noise Rate)을 통해 계산될 수 있다. SNR을 통하여 패킷 전송율을 계산하는 일 예는 "Link Adaptation Strategy for IEEE 802.11 WLAN via Received Signal Strength Measurement", Javier del Prado Pavon, Sunghyun Choi, IEEE ICC 2003에 상세히 설명되어 있다.The packet transmission rate may be calculated through a signal to noise rate (SNR) measured for a packet received from a neighbor node. An example of calculating the packet transmission rate through SNR is described in detail in "Link Adaptation Strategy for IEEE 802.11 WLAN via Received Signal Strength Measurement", Javier del Prado Pavon, Sunghyun Choi, IEEE ICC 2003.

한편 측정부(210)는 SNR 값에 따라서 패킷 전송율을 실측할 수도 있다.Meanwhile, the measurement unit 210 may measure the packet transmission rate according to the SNR value.

SNR 값은 송수신부(230)가 이웃 노드로부터 수신한 패킷에 대한 수신 신호 강도(Received Signal Strength Indication; RSSI)를 측정함으로써 얻어질 수 있다. The SNR value may be obtained by measuring the received signal strength indication (RSSI) for the packet received by the transceiver 230 from the neighbor node.

SNR을 측정하는데 사용되는 패킷은 이웃 노드로부터 주기적으로 브로드캐스트되는 패킷인 것이 바람직하다. 이로써 도시된 네트워크 장치는 이웃 노드와의 링크 품질을 일정 시간 간격마다 지속적으로 관찰할 수 있다. 이때 이웃 노드로부터 주기적으로 브로드캐스트되는 패킷은 이웃 노드의 라우팅 정보를 포함하고 있는 컨트롤 패킷일 수 있다. 컨트롤 패킷의 일 예로는 MANET에서의 라우팅 프로토콜 중 Proactive 방식에서 주로 사용하는 헬로우 패킷(hello packet)를 들 수 있다.The packet used to measure the SNR is preferably a packet that is broadcast periodically from a neighbor node. As a result, the illustrated network device can continuously monitor the link quality with the neighboring nodes at regular time intervals. In this case, the packet periodically broadcasted from the neighbor node may be a control packet including routing information of the neighbor node. An example of a control packet is a hello packet mainly used in a proactive method among routing protocols in MANET.

가중치 계산부(220)는 측정부(210)에 의해 측정된 패킷 전송율에 따라 이웃 노드와의 링크에 대한 가중치를 계산한다. 이러한 가중치는 수식 1을 통해 계산될 수 있다. The weight calculator 220 calculates a weight of a link with a neighbor node according to the packet transmission rate measured by the measurer 210. This weight may be calculated through Equation 1.

[수식 1][Equation 1]

Figure 112004059424002-pat00001
Figure 112004059424002-pat00001

수식 1에서

Figure 112004059424002-pat00002
는 이웃 노드와의 링크를 통한 최대 패킷 전송율이고,
Figure 112004059424002-pat00003
는 이웃 노드와의 링크를 통한 현재 패킷 전송율을 나타낸다. 따라서 가중치 계산부(220)에 의해 계산된 가중치가 작은 값을 가질수록 이웃 노드와의 링크는 높은 데이터 전송 효율을 나타냄을 의미한다. In Equation 1
Figure 112004059424002-pat00002
Is the maximum packet rate over the link with a neighbor node,
Figure 112004059424002-pat00003
Denotes the current packet rate on the link with the neighbor node. Therefore, as the weight calculated by the weight calculator 220 has a small value, it means that the link with the neighbor node shows high data transmission efficiency.

가중치 계산부(220)에 의해 계산된 이웃 노드과의 링크에 대한 가중치는 패킷 생성부(260)가 생성하는 컨트롤 패킷에 포함되어 이웃 노드들에게 제공된다. The weight for the link with the neighbor node calculated by the weight calculator 220 is included in the control packet generated by the packet generator 260 and provided to the neighbor nodes.

송수신부(230)는 무선 매체를 통하여 이웃 노드와의 패킷 송수신을 담당한 다. 이웃 노드로부터 패킷이 수신된 경우 송수신부(230)는 수신된 패킷을 제어부(240)로 출력한다. The transceiver 230 is responsible for packet transmission and reception with a neighbor node through a wireless medium. When the packet is received from the neighbor node, the transceiver 230 outputs the received packet to the controller 240.

또한 송수신부(230)는 패킷 생성부(260)에 의해 생성된 패킷을 이웃 노드로 전송한다. 패킷 생성부(260)에 의해 생성된 패킷이 컨트롤 패킷인 경우 컨트롤 패킷의 전송 방식은 브로드캐스트일 수 있다.In addition, the transceiver 230 transmits a packet generated by the packet generator 260 to a neighbor node. If the packet generated by the packet generator 260 is a control packet, a transmission method of the control packet may be broadcast.

제어부(240)는 이웃 노드에 대한 정보를 관리한다. 이웃 노드에 대한 정보는 이웃 노드를 식별할 수 있는 노드 식별자, 이웃 노드와의 링크 상태, 이웃 노드의 라우팅 정보, 모바일 애드 혹 네트워크를 구성하는 각 노드 간의 패킷 전송율에 따라서 계산된 가중치 등을 포함할 수 있다. The controller 240 manages information about neighbor nodes. The information on the neighboring node may include a node identifier for identifying the neighboring node, a link state with the neighboring node, routing information of the neighboring node, weights calculated according to packet transmission rate between each node constituting the mobile ad hoc network, and the like. Can be.

가중치는 각 노드들에 의해 계산되는 값이며, 각 노드들은 수식 1을 통해 설명한 바에 따라서 자신의 이웃 노드와의 링크에 대한 가중치를 계산할 수 있다. The weight is a value calculated by each node, and each node may calculate a weight of a link with its neighbor node according to Equation 1.

제어부(240)에 의해 관리되는 정보들은 이웃 노드로부터 수신된 컨트롤 패킷을 통해 획득할 수 있다. Information managed by the controller 240 may be obtained through a control packet received from a neighbor node.

한편 제어부(240)는 이웃 노드들에 대한 라우팅 정보를 통해 네트워크 토폴로지를 파악할 수 있다. Meanwhile, the controller 240 may determine the network topology through routing information about neighbor nodes.

라우팅부(250)는 제어부(240)에 의해 파악된 네트워크 토폴로지를 통하여 목적지 노드에게 데이터 패킷을 전송할 수 있는 하나 이상의 라우팅 경로를 선별한다. 이때 라우팅부(250)는 선별된 라우팅 경로 중에서 라우팅 경로를 구성하는 각 노드들 간의 링크에 대한 가중치의 합을 계산하고, 그 합이 최소가 되는 경로를 라우팅 경로로 설정하게 된다. 각 노드들 간의 링크에 대한 가중치는 제어부(240)로 부터 제공 받을 수 있다.The routing unit 250 selects one or more routing paths capable of transmitting data packets to the destination node through the network topology identified by the control unit 240. At this time, the routing unit 250 calculates the sum of the weights of the links between the nodes constituting the routing path among the selected routing paths, and sets the path of which the sum is the minimum as the routing path. The weight for the link between each node may be provided from the controller 240.

패킷 생성부(260)는 도시된 네트워크 장치가 다른 노드에게 전송할 데이터 패킷을 생성한다. 패킷 생성부(260)가 컨트롤 패킷을 생성하는 경우 컨트롤 패킷에는 제어부(240)에 의해 관리되는 라우팅 정보 및 가중치 등이 포함될 수 있다. The packet generator 260 generates a data packet to be transmitted to another node by the illustrated network device. When the packet generator 260 generates a control packet, the control packet may include routing information and weights managed by the controller 240.

한편 패킷 생성부(260)가 생성한 컨트롤 패킷 이외의 패킷은 라우팅부(250)에 의해 설정된 라우팅 경로를 통하여 목적지 노드까지 전송될 수 있다. Meanwhile, packets other than the control packet generated by the packet generator 260 may be transmitted to the destination node through the routing path set by the routing unit 250.

이하 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 장치를 구성하는 블록들 간의 동작 과정에 대해 보다 구체적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, an operation process between blocks constituting a network device according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 3 and 4.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 라우팅 정보 전송 과정을 나타낸 흐름도이다. 3 is a flowchart illustrating a routing information transmission process according to an embodiment of the present invention.

측정부(210)는 송수신부(230)가 이웃 노드로부터 패킷을 수신할 경우 이웃 노드에 대한 패킷 전송율을 측정한다(S110). 패킷 전송율은 이웃 노드로부터 수신되는 패킷에 대한 SNR을 사용하여 측정될 수 있다.The measurement unit 210 measures the packet transmission rate for the neighbor node when the transceiver 230 receives a packet from the neighbor node (S110). Packet transmission rate may be measured using SNR for packets received from neighboring nodes.

측정부(210)에 의해 이웃 노드의 패킷 전송율이 측정되면 가중치 계산부(220)는 이웃 노드와의 링크에 대해 패킷 전송율이 반영된 가중치를 계산한다(S120). 가중치는 전술한 수식 1을 통하여 계산될 수 있다. When the packet transmission rate of the neighboring node is measured by the measuring unit 210, the weight calculator 220 calculates a weight in which the packet transmission rate is reflected for the link with the neighboring node (S120). The weight may be calculated through Equation 1 described above.

이웃 노드와의 링크에 대한 가중치가 계산되면 패킷 생성부(260)는 가중치에 대한 정보를 포함하는 컨트롤 패킷을 생성한다(S130). 컨트롤 패킷은 라우팅 정보를 더 포함할 수 있으며 이러한 컨트롤 패킷은 종래의 라우팅 프로토콜 중 Proactive 방식에서 주로 사용하는 헬로우 패킷(hello packet)일 수 있다. When the weight for the link with the neighbor node is calculated, the packet generator 260 generates a control packet including information on the weight (S130). The control packet may further include routing information, and the control packet may be a hello packet mainly used in a proactive method of the conventional routing protocol.

패킷 생성부(260)에 의해 생성된 컨트롤 패킷은 송수신부(230)를 통하여 이웃 노드들에게 브로드캐스트 된다(S140).The control packet generated by the packet generator 260 is broadcast to neighboring nodes through the transceiver 230 (S140).

이에 따라서 모바일 애드 혹 네트워크를 구성하는 노드들은 컨트롤 패킷을 통하여 네트워크 토폴로지 및 네트워크를 구성하는 각 노드들 간의 링크에 대한 가중치를 파악할 수 있게 된다. Accordingly, the nodes constituting the mobile ad hoc network can grasp the network topology and the weight of the links between the nodes constituting the network through control packets.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 라우팅 경로 설정 과정을 나타낸 흐름도이다. 4 is a flowchart illustrating a routing path establishment process according to an embodiment of the present invention.

송수신부(230)를 통하여 이웃 노드로부터 컨트롤 패킷이 수신되면, 제어부(240)는 수신된 컨트롤 패킷에 포함된 라우팅 정보를 통하여 모바일 애드 혹 네트워크의 토폴로지를 파악한다(S210).When the control packet is received from the neighbor node through the transceiver 230, the controller 240 determines the topology of the mobile ad hoc network through routing information included in the received control packet (S210).

이에 따라서 목적지 노드에게 전송할 데이터 패킷이 존재할 경우, 라우팅부(250)는 제어부(240)에 의해 파악된 네트워크 토폴로지를 통하여 목적지 노드에게 데이터 패킷이 전송될 수 있는 라우팅 경로들을 선별한다(S220).Accordingly, when there is a data packet to be transmitted to the destination node, the routing unit 250 selects routing paths through which the data packet can be transmitted to the destination node through the network topology determined by the controller 240 (S220).

그후 라우팅부(250)는 선별된 라우팅 경로 중에서 라우팅 경로를 구성하는 각 노드들 간의 링크에 대한 가중치의 합을 계산하고, 그 합이 최소가 되는 라우팅 경로를 선택한다(S230).Thereafter, the routing unit 250 calculates a sum of weights for the links between the nodes constituting the routing path among the selected routing paths, and selects the routing path whose sum is the minimum (S230).

라우팅부(250)에 의해 라우팅 경로가 선택되면, 패킷 생성부(260)에 의해 생성된 데이터 패킷은 송수신부(230)를 통하여 전송된다(S240). When the routing path is selected by the routing unit 250, the data packet generated by the packet generator 260 is transmitted through the transceiver 230 (S240).

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 라우팅 경로를 나타낸 도면이다. 5 is a diagram illustrating a routing path according to an embodiment of the present invention.

도시된 노드들의 위치는 도 1에 도시된 노드들의 위치와 동일하다. 본 발명 의 실시예에 따르면 MANET을 구성하는 노드들은 도 3을 참조하여 전술한 바와 같이 이웃 노드에 대한 패킷 전송율이 반영된 가중치에 대한 정보를 이웃 노드에게 전송한다. 이로써 MANET을 구성하는 노드들은 MANET 내의 각 노드들 간의 링크에 대한 가중치를 파악할 수 있다. 도 5에는 각 링크에 대한 가중치가 도시되어 있다. The location of the nodes shown is the same as the location of the nodes shown in FIG. According to an embodiment of the present invention, the nodes constituting the MANET transmit information on the weight reflecting the packet transmission rate for the neighboring node to the neighboring node as described above with reference to FIG. 3. This allows the nodes that make up the MANET to grasp the weights of the links between the nodes in the MANET. 5 shows the weights for each link.

노드A가 노드F에게 데이터 패킷을 전송하려는 경우, 노드A는 우선 전송 가능한 두 개의 경로(310, 320)를 선별한다. 그 후 선별된 경로를 구성하는 노드들 간의 링크에 대한 가중치의 합을 계산한다. When Node A wants to send a data packet to Node F, Node A first selects the two paths 310 and 320 that can be transmitted. The sum of the weights for the links between the nodes constituting the selected path is then calculated.

도시된 예에서 제 1 경로(310)를 구성하는 노드들 간의 링크에 대한 가중치 합은 5이고, 제 2 경로(320)를 구성하는 노드들 간의 링크에 대한 가중치 합은 7이다. 가중치는 수식 1을 통해 설명한 바와 같이 해당 링크의 상대적인 패킷 전송율을 나타내므로 가중치의 합이 높은 제 2 경로(320)가 제 1 경로(310)에 비하여 낮은 링크 품질을 갖음을 의미한다. 따라서, 제 2 경로(320)를 이용할 경우의 데이터 패킷의 전송율이 제 1 경로(310)를 이용할 경우의 데이터 패킷의 전송율 보다 낮게 된다. In the illustrated example, the sum of weights for the links between the nodes constituting the first path 310 is 5, and the sum of the weights for the links between the nodes constituting the second path 320 is 7. Since the weight represents the relative packet transmission rate of the corresponding link as described in Equation 1, it means that the second path 320 having a high sum of weight has a lower link quality than the first path 310. Therefore, the transmission rate of the data packet when using the second path 320 is lower than the transmission rate of the data packet when using the first path 310.

이처럼 제 2 경로(320)를 사용할 경우 데이터 패킷의 전송 효율이 떨어지므로, 본 발명에 따르면 라우팅 경로를 구성하는 홉 수가 더 많더라도 상대적으로 패킷 전송율이 높은(가중치의 합이 더 낮은) 제 1 경로(310)를 라우팅 경로로 설정하게 된다. As such, when the second path 320 is used, the transmission efficiency of the data packet is reduced. According to the present invention, even if the number of hops constituting the routing path is higher, the first path having a relatively high packet transmission rate (lower sum of weights) is used. Set 310 as a routing path.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. You will understand that. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.

상기한 바와 같은 본 발명의 모바일 애드 혹 네트워크 환경에서 라우팅 경로를 설정하는 방법 및 이를 이용한 네트워크 장치에 따르면 노드 간의 패킷 전송율을 고려하여 라우팅 경로를 설정함으로써 데이터 패킷의 전송 효율을 증가시킬 수 있다. According to the method for establishing a routing path in the mobile ad hoc network environment and the network apparatus using the same according to the present invention, the transmission efficiency of data packets can be increased by setting the routing path in consideration of the packet transmission rate between nodes.

Claims (5)

목적지 노드에게 데이터 패킷을 전송할 수 있는 하나 이상의 라우팅 경로를 선별하는 단계;Selecting one or more routing paths to which data packets can be sent to the destination node; 상기 선별된 라우팅 경로 중에서 상기 선별된 라우팅 경로를 구성하는 각 노드들 간의 패킷 전송율에 따라서 계산된 가중치의 합이 최소가 되는 라우팅 경로를 선택하는 단계; 및Selecting a routing path of the selected routing paths having a minimum sum of weights calculated according to packet transmission rates between nodes constituting the selected routing paths; And 상기 선택된 라우팅 경로를 통하여 상기 데이터 패킷을 전송하는 단계를 포함하는 모바일 애드 혹 네트워크에서 라우팅 경로를 설정하는 방법.Transmitting the data packet through the selected routing path. 제 1 항에 있어서, 상기 가중치는
Figure 112004059424002-pat00004
로 계산되며, 상기
Figure 112004059424002-pat00005
는 상기 각 노드 간의 최대 패킷 전송율이고, 상기
Figure 112004059424002-pat00006
는 상기 각 노드 간의 현재 패킷 전송율인 모바일 애드 혹 네트워크에서 라우팅 경로를 설정하는 방법.
The method of claim 1, wherein the weight is
Figure 112004059424002-pat00004
Is calculated as above
Figure 112004059424002-pat00005
Is the maximum packet transfer rate between each node, and
Figure 112004059424002-pat00006
Is a method of establishing a routing path in a mobile ad hoc network, the current packet transfer rate between each node.
이웃 노드로부터 소정의 패킷을 수신하는 단계;Receiving a predetermined packet from a neighbor node; 상기 수신된 패킷의 SNR을 통해 상기 이웃 노드와의 링크를 통한 패킷 전송시의 패킷 전송율을 측정하는 단계;Measuring a packet transmission rate at the time of packet transmission on the link with the neighbor node through the SNR of the received packet; 상기 이웃 노드와의 링크에 대하여 상기 측정된 패킷 전송율이 반영된 가중 치를 계산하는 단계; 및Calculating a weighting value of the measured packet transmission rate for the link with the neighbor node; And 상기 계산된 가중치에 대한 정보를 브로드캐스트하는 단계를 포함하는 모바일 애드 혹 네트워크 환경에서 라우팅 경로를 설정하는 방법.And broadcasting the information about the calculated weight. 제 3 항에 있어서, 상기 가중치는
Figure 112004059424002-pat00007
로 계산되며, 상기
Figure 112004059424002-pat00008
는 상기 이웃 노드에 대한 최대 패킷 전송율이고, 상기
Figure 112004059424002-pat00009
는 상기 이웃 노드에 대한 현재 패킷 전송율인 모바일 애드 혹 네트워크에서 라우팅 경로를 설정하는 방법.
The method of claim 3, wherein the weight is
Figure 112004059424002-pat00007
Is calculated as above
Figure 112004059424002-pat00008
Is the maximum packet rate for the neighbor node, and
Figure 112004059424002-pat00009
Is a method of establishing a routing path in a mobile ad hoc network that is a current packet rate for the neighbor node.
모바일 애드 혹 네트워크의 토폴로지를 파악하는 제어부;A control unit for identifying a topology of the mobile ad hoc network; 상기 제어부에 의해 파악된 네트워크 토폴로지를 통하여 목적지 노드에게 데이터 패킷을 전송할 수 있는 하나 이상의 라우팅 경로를 선별하고, 상기 선별된 라우팅 경로 중에서 상기 선별된 라우팅 경로를 구성하는 각 노드들 간의 패킷 전송율에 따라서 계산된 가중치의 합이 최소가 되는 라우팅 경로를 선택하는 라우팅부; 및Selecting one or more routing paths that can transmit data packets to a destination node through the network topology identified by the control unit, and calculates according to the packet transmission rate between the nodes constituting the selected routing path from the selected routing paths A routing unit for selecting a routing path of which the sum of the weighted values becomes the minimum; And 상기 라우팅부에 의해 선택된 라우팅 경로를 통해 상기 데이터 패킷이 전송되도록 상기 데이터 패킷을 송신하는 송수신부를 포함하는 네트워크 장치.And a transceiver for transmitting the data packet such that the data packet is transmitted through a routing path selected by the routing part.
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