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KR100749518B1 - Routing method for mobile ad hoc network based on routing table using clustering - Google Patents

Routing method for mobile ad hoc network based on routing table using clustering Download PDF

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KR100749518B1
KR100749518B1 KR1020060082522A KR20060082522A KR100749518B1 KR 100749518 B1 KR100749518 B1 KR 100749518B1 KR 1020060082522 A KR1020060082522 A KR 1020060082522A KR 20060082522 A KR20060082522 A KR 20060082522A KR 100749518 B1 KR100749518 B1 KR 100749518B1
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KR
South Korea
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routing
control message
hoc network
mobile
topology
Prior art date
Application number
KR1020060082522A
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Korean (ko)
Inventor
오훈
윤석열
Original Assignee
울산대학교 산학협력단
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Publication date
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Abstract

A routing method in a table-based mobile ad hoc network using clustering is provided to be capable of reflecting changed information only upon a control message used for forming topology, thereby reducing a control overhead and shortening a data transmission path through adaptive routing. Each cluster head generates predetermined control messages for setting a data transmission path by referring to self global routing tables, and transmits the control messages to other nodes(S110). The nodes update self global routing tables and local routing tables to form topology of a mobile ad hoc network which becomes a basis of the data transmission path(S120). The data transmission path is shortened by the formed topology through adaptive routing(S130).

Description

클러스터링을 이용한 테이블기반 이동 애드혹 네트워크에서의 라우팅 방법{Routing method for mobile Ad hoc network based on routing table using clustering}Routing method for mobile Ad hoc network based on routing table using clustering}

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 클러스터링을 이용한 테이블기반 이동 애드혹 네트워크에서의 라우팅 방법의 흐름도,1 is a flowchart of a routing method in a table-based mobile ad hoc network using clustering according to an embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 이동 애드혹 네트워크의 구성도이다.2 is a block diagram of a mobile ad hoc network according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 이동 애드혹 네트워크상의 라우팅 방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는, 컨트롤 오버헤드를 줄이고, 테이블 정보의 수렴속도를 향상시킬 수 있는 클러스터링을 이용한 테이블기반 이동 애드혹 네트워크에서의 라우팅 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a routing method on a mobile ad hoc network, and more particularly, to a routing method in a table-based mobile ad hoc network using clustering that can reduce control overhead and improve convergence speed of table information.

이동 애드혹 네트워크란, 고정된 인프라가 없는 장소에서 이동 노드들이 자율적으로 임시 구성한 네트워크를 말하는 것으로서, 에너지 소비 및 스펙트럼 효율성을 고려하여 이동성 노드들의 전송거리가 한정되어야 하므로, 원거리 떨어진 이 동 노드들 간의 통신을 위해서는 멀티 홉(multi-hop) 통신방식을 이용하게 된다.A mobile ad hoc network refers to a network configured autonomously by mobile nodes in a place without a fixed infrastructure. Since the transmission distances of mobile nodes should be limited in consideration of energy consumption and spectral efficiency, communication between mobile nodes far away For this purpose, multi-hop communication is used.

이와 같은 이동 애드혹 네트워크는, 노드의 이동성이라는 특성으로 인하여 토폴로지(topology)가 수시로 변경될 수 있기 때문에, 동적인 토폴로지에서 효율적으로 경로를 유지 또는 보수할 수 있는 라우팅 방법이 필요하다.Such a mobile ad hoc network requires a routing method that can efficiently maintain or maintain a path in a dynamic topology because the topology may change from time to time due to the nature of the mobility of nodes.

종래에 이러한 이동 애드혹 네트워크에서 이용되던 라우팅 방법으로는 요구기반(on-demand) 방식과 테이블기반(proactive) 방식이 있는데, DSR(Dynamic Source Routing) 또는 AODV(Ad hoc On-Demand Distance Vector)와 같은 요구 기반 방식은 네트워크의 모든 이동 노드에 대한 전체 경로를 상시 유지하는 것이 아니라 데이터 전송이 필요한 경우에만 경로를 탐색하여 데이터 전송을 수행하게 된다.Conventional routing methods used in such mobile ad hoc networks include on-demand and proactive methods, such as Dynamic Source Routing (DSR) or Ad hoc On-Demand Distance Vector (AODV). The request-based method does not always maintain the entire path to all mobile nodes in the network, but searches for the path and performs data transmission only when data transmission is required.

따라서 이와 같은 요구 기반 방식은, 경로 탐색시간 동안 일시적인 지연이 발생하고 경로탐색을 위한 컨트롤패킷을 네트워크 부분 혹은 전체에 플러딩해야 하기 때문에 일시적인 네트워크 과부하가 발생하여 다른 세션들의 통신에 방해가 되는 문제점이 있었다.Therefore, such a request-based method has a problem that a temporary delay occurs during the path discovery time and a control packet for path discovery needs to be flooded to all or part of the network, thus causing temporary network overload and interrupting communication of other sessions. .

또한, DSDV(Destination-Sequence Distance-Vector),WRP(Wireless Routing Protocol)와 같은 테이블 기반 방식은 각각의 노드가 데이터 전송여부에 관계없이 주기적으로 혹은 네트워크 토폴로지가 변화하는 경우에 자신의 경로 정보를 방송하여 각 노드가 다른 노드들에 대한 경로정보를 최신으로 유지하게 한다.In addition, table-based methods such as Destination-Sequence Distance-Vector (DSDV) and Wireless Routing Protocol (WRP) broadcast their path information periodically or when the network topology changes, regardless of whether or not each node transmits data. This ensures that each node keeps up-to-date path information for the other nodes.

이러한 테이블 기반 방식은, 각 노드가 다른 노드들의 경로정보를 보유하고 있기 때문에 경로 탐색들의 불필요한 절차를 거치지 않고 데이터를 전송하는 것이 가능하다. 그러나, 경로테이블의 유지보수를 위해 제어메시지를 전송해야 하기 때 문에 불필요한 통신자원을 낭비하게 되며, 노드의 수에 비례하여 컨트롤 오버헤드가 크게 증가하는 단점이 있다.In this table-based scheme, since each node holds path information of other nodes, it is possible to transmit data without unnecessary steps of path searches. However, since a control message must be transmitted for the maintenance of the route table, unnecessary communication resources are wasted, and the control overhead is greatly increased in proportion to the number of nodes.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 클러스터링 방식을 이용하여 네트워크의 과부하 또는 통신자원의 낭비를 방지할 수 있는 클러스터링을 이용한 테이블기반 이동 애드혹 네트워크에서의 라우팅 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a routing method in a table-based mobile ad hoc network using clustering that can prevent network overload or waste of communication resources using a clustering scheme. There is this.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.Other objects and advantages of the invention will be described below and will be appreciated by the embodiments of the invention. In addition, the objects and advantages of the present invention can be realized by means and combinations indicated in the claims.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 이동 애드혹 노드의 그룹인 클러스터와 각 클러스터를 관리하는 노드인 다수의 클러스터헤드로 이루어진 이동 애드혹 네트워크의 라우팅 방법으로서, 각 클러스터헤드가 자신의 전역 라우팅 테이블을 참조하여 데이터 전송경로를 설정하기 위한 소정의 제어메시지를 생성한 후 다른 노드들에게 전송하는 제어메시지전송단계; 상기 소정의 제어메시지를 수신한 노드에서 자신의 전역 라우팅 테이블 및 지역 라우팅 테이블을 갱신하여, 데이터 전송경로의 기반이 되는 이동 애드혹 네트워크의 토폴로지를 형성하는 토폴로지형성단계; 및 적응적 라우팅을 통해 상기 토폴로지 형성단계에서 형성된 토폴로지에 의한 데이터 전송경로를 단축시키는 경로단축단계를 포함한다.The present invention for achieving the above object is a routing method of a mobile ad hoc network consisting of a cluster of mobile ad hoc nodes and a plurality of cluster heads that are nodes managing each cluster, each cluster head having its own global routing table. A control message transmission step of generating a predetermined control message for setting a data transmission path with reference to the other node and transmitting the generated control message to other nodes; A topology forming step of updating a global routing table and a local routing table of the node receiving the predetermined control message to form a topology of a mobile ad hoc network that is the basis of a data transmission path; And a path shortening step of shortening a data transmission path by the topology formed in the topology forming step through adaptive routing.

또한, 적응적 라우팅을 통해 데이터 전송경로를 단축시키는 경로단축단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to further include a path shortening step of shortening the data transmission path through adaptive routing.

여기서, 상기 소정의 제어메시지는, 주기적으로 생성되거나, 토폴로지에 변화가 있는 경우에 생성되는 것일 수 있다.Here, the predetermined control message may be generated periodically or generated when there is a change in topology.

나아가, 상기 소정의 제어메시지는, 각 클러스터헤드가 관리하는 전역 라우팅 테이블 중 변경된 정보를 포함하여 생성되는 것이 바람직하다.Further, the predetermined control message is preferably generated including the changed information in the global routing table managed by each cluster head.

또한, 경로단축단계는, 모든 노드가 자신이 속한 클러스터의 해당 클러스터헤드와 동일한 전역라우팅 테이블을 보유하여, 각 노드 간의 전송되는 데이터가 클러스터헤드를 통하지 않고 해당 노드가 보유한 전역라우팅 테이블을 통해 형성된 경로로 전송되는 것이 바람직하다.In addition, in the path shortening step, all nodes have the same global routing table as the corresponding cluster head of the cluster to which they belong, so that the data transmitted between each node is formed through the global routing table held by the node without passing through the cluster head. Is preferably sent to.

덧붙여, 상기 소정의 제어메시지는, 상기 다수의 브릿지를 통해 전달되며, 3홉까지 연속적으로 전달되는 것이 더욱 바람직하다.In addition, it is more preferable that the predetermined control message is transmitted through the plurality of bridges and continuously delivered up to three hops.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구 범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to the common or dictionary meanings, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to explain their invention in the best way. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.

이하에서는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 클러스터링을 이용한 테이블기반 이동 애드혹 네트워크에서의 라우팅 방법의 흐름도인 도 1과, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 이동 애드혹 네트워크의 구성을 도시한 도 2를 참조하여 설명하도록 한다.Hereinafter, FIG. 1 is a flowchart illustrating a routing method in a table-based mobile ad hoc network using clustering according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 illustrates a configuration of a mobile ad hoc network according to an embodiment of the present invention. This will be described with reference.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 클러스터링을 이용한 테이블기반 이동 애드혹 라우팅 방법에 따르면, 먼저, 이동 애드혹 노드의 그룹인 클러스터()를 관리하기 위한 노드인 클러스터헤드가, 이동 애드혹 네트워크 상에서 데이터의 전송을 위한 라우팅 정보가 포함된 자신의 전역 라우팅 테이블을 참조하여 데이터 전송경로의 갱신을 위한 소정의 제어메시지를 생성하여 이동 애드혹 네트워크 상의 다른 노드들에게 상기 소정의 제어메시지를 전송한다(S110).According to a table-based mobile ad hoc routing method using clustering according to an embodiment of the present invention, first, a cluster head, which is a node for managing a cluster (), which is a group of mobile ad hoc nodes, transmits data on a mobile ad hoc network. A predetermined control message for updating the data transmission path is generated by referring to its own global routing table including routing information for transmitting the predetermined control message to other nodes on the mobile ad hoc network (S110).

이러한 소정의 제어메시지는 주기적으로 생성되어 전송될 수도 있으며, 특정 노드의 소실 또는 이동에 의해 토폴로지의 변화가 있는 경우에 생성되어 전송될 수도 있다.The predetermined control message may be periodically generated and transmitted, or may be generated and transmitted when there is a change in topology due to the loss or movement of a specific node.

이때, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 소정의 제어메시지가 갖는 구조가 표 1에 도시되어 있다.At this time, the structure of a predetermined control message according to an embodiment of the present invention is shown in Table 1.

[표 1] 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 제어메시지의 구조[Table 1] Structure of a control message according to an embodiment of the present invention

ureq_src  ureq_src ureq_src_seq ureq_src_seq ureq_id ureq_id ureq_forwarder ureq_forwarder hop_count hop_count route_info route_info 13 13 120 120 xx xx 13 13 0 0 클러스터헤드 13의 변경된 전역 라우팅 테이블Changed Global Routing Table on Clusterhead 13

여기서, ureq_src, ureq_src_seq, ureq_id필드는 각각 제어메시지를 생성한 노드, ureq_src가 제어메시지를 생성할 때마다 계수되는 순서번호, 제어메시지의 중복 수신을 회피하기 위하여 제어메시지에 유일성을 부여하기 위한 정보값을 의미한다.Here, the ureq_src, ureq_src_seq, and ureq_id fields each include a node generating a control message, a sequence number counted each time ureq_src generates a control message, and an information value for assigning uniqueness to the control message to avoid duplicate reception of the control message. Means.

본 발명에서는 이와 같은 제어메시지를 이용하여, 경로를 선택함에 있어서, 순서번호가 큰(더욱 최근의 순서번호를 갖는) 제어메시지를 전송한 경로를 선택하고, 순서번호가 동일한 경우에는 hop_count(홉 수, 즉, 거리)가 짧은 경로를 선택한다.According to the present invention, in selecting a path using the control message, a path for transmitting a control message having a large sequence number (which has a more recent sequence number) is selected, and if the sequence number is the same, hop_count (the number of hops). Select a path with a shorter distance.

또한, 본 발명에서는 제어메시지가 수신되면, 수신된 제어메시지의 필드 중 ureq_src 및 ureq_id를 검사하여, 이후 동일한 ureq_src 및 ureq_id값을 갖는 제어메시지가 수신될 경우 수신된 메시지를 제거한다.In addition, in the present invention, when a control message is received, ureq_src and ureq_id are examined in the fields of the received control message, and when a control message having the same ureq_src and ureq_id values is received, the received message is removed.

또한, ureq_fowarder, hop_count필드는, 각각 자신에게 제어메시지를 보낸 이전노드, ureq_src로부터 제어메시지가 얼마만큼의 거리(홉 수)를 이동하였는지를 의미하는 것으로 각 노드마다 서로 다른 값을 갖게 된다.In addition, the ureq_fowarder and hop_count fields each indicate how far the control message has been moved from the previous node that sent the control message to it, and ureq_src, and has a different value for each node.

더불여, route_info필드는 해당 제어메시지를 생성한 클러스터헤드의 전역 라우팅 테이블에서 변경된 정보가 포함된다.In addition, the route_info field contains the changed information in the global routing table of the cluster head that generated the control message.

이렇게 본 발명에서는 제어메시지에, 모든 경로에 대한 라우팅 테이블을 정 보를 포함하지 않고, 각 클러스터헤드가 관리하는 전역 라우팅 테이블 중 변경된 정보만을 포함하도록 함으로써 제어메시지의 크기가 크게 줄어들게 된다.Thus, in the present invention, the size of the control message is greatly reduced by including only the changed information in the global routing table managed by each cluster head without including the information in the routing table for all paths in the control message.

또한, 상기 소정의 제어메시지는, 각 클러스터헤드 간을 연결하는 브릿지를 통해 전달되며, 3홉 내의 인근 노드들에게 연속적으로 전달되는 것이 바람직하다.In addition, the predetermined control message is transmitted through a bridge connecting the cluster heads, and is preferably continuously transmitted to neighboring nodes within three hops.

이렇게 연속적으로 제어메시지를 전달함으로써, 각 노드에 할당된 주기를 기다린 후 각 노드로부터 1홉 거리에 있는 노드에게만 전달하던 기존의 방식에 비하여 라우팅 테이블 정보의 수렴시간을 훨씬 단축할 수 있다.By continuously transmitting control messages, the convergence time of routing table information can be much shorter than the conventional method of waiting for a period allocated to each node and delivering only to nodes one hop away from each node.

다음으로, 상기 소정의 제어메시지를 수신한 노드가 자신의 전역 라우팅 테이블 또는 지역 라우팅 테이블을 갱신하여 이동 애드혹 네트워크의 토폴로지를 형성한다(S120).Next, the node receiving the predetermined control message updates its global routing table or local routing table to form a topology of the mobile ad hoc network (S120).

이하에서는 각 노드들이 지역 라우팅 테이블을 갱신하는 동작과, 각 클러스터헤드가 전역 라우팅 테이블을 갱신하는 동작을 살펴보기로 한다.Hereinafter, an operation of updating the local routing table by each node and an operation of updating the global routing table by each cluster head will be described.

먼저, 지역 라우팅 테이블을 갱신하는 과정을 살펴보면, 각 노드는 클러스터헤드로부터 전송된 소정의 제어메시지를 수신하여, 자신의 지역 라우팅 테이블에 상기 소정의 제어메시지를 송신한 송신 클러스터헤드에 대한 엔트리가 있는지 검토한다.First, in the process of updating the local routing table, each node receives a predetermined control message transmitted from the cluster head, and checks whether there is an entry for the transmitting cluster head transmitting the predetermined control message in its local routing table. Review.

그 후, 자신의 지역 라우팅 테이블에, 상기 송신 클러스터헤드에 대한 엔트리가 존재하지 않으면, 상기 송신 클러스터헤드를 엔트리에 추가하여 역방향 링크를 설정한다.Then, if there is no entry for the transmitting clusterhead in its local routing table, the transmitting clusterhead is added to the entry to establish the reverse link.

이때, 상기 소정의 메시지를 수신한 노드가 브릿지일 경우 제어메시지를 방 송하고, 클러스터헤드일 경우 자신의 전역 라우팅 테이블을 갱신한다.At this time, if the node receiving the predetermined message is a bridge, it transmits a control message, and if it is a cluster head, it updates its global routing table.

다음으로, 전역 라우팅 테이블을 갱신하는 과정을 살펴보면, 클러스터헤드가 제어메시지를 수신하여, 자신의 전역 라우팅 테이블에 상기 소정의 제어메시지를 송신한 송신 클러스터헤드에 대한 엔트리가 있는지 검토한다.Next, in the process of updating the global routing table, the clusterhead receives the control message and examines whether there is an entry for the transmitting clusterhead that has transmitted the predetermined control message in its global routing table.

그 후, 자신의 전역 라우팅 테이블에, 상기 송신 클러스터헤드에 대한 엔트리가 존재하지 않는 경우, 상기 송신 클러스터헤드를 엔트리에 추가하고, 상기 송신 클러스터헤드에 대한 엔트리가 존재하는 경우, 수신된 상기 제어메시지 내의 엔트리 순서번호와 자신의 엔트리 내의 순서번호를 비교한다.Then, if there is no entry for the sending clusterhead in its global routing table, add the sending clusterhead to the entry, and if there is an entry for the sending clusterhead, the received control message Compares the sequence number in the entry with the sequence number in its own entry.

만일, 상기 수신된 제어메시지의 순서번호가 더 크거나, 또는 상기 수신된 제어메시지의 순서번호가 자신의 엔트리 내의 순서번호와 동일하지만 제어메시지의 거리가 짧은 경우(더 단축된 경로가 존재하는 경우) 수신된 메시지에 따라 전역 라우팅 테이블을 갱신한다.If the sequence number of the received control message is larger or the sequence number of the received control message is the same as the sequence number in its entry, but the distance of the control message is short (the shorter path exists). Updates the global routing table according to the received message.

표 2 및 표 3에는 위와 같은 방법을 통하여 갱신된 지역 라우팅 테이블과 전역 라우팅 테이블이 갖는 구조가 각각 도시되어 있다.Table 2 and Table 3 show the structure of the local routing table and the global routing table updated through the above method, respectively.

[표 2] 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지역 라우팅 테이블의 구조[Table 2] Structure of the regional routing table according to an embodiment of the present invention

다음 노드  Next node 거리(홉수) Distance (hops) UREQ_ID UREQ_ID 13  13 1 One xx xx

[표 3] 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전역 라우팅 테이블의 구조[Table 3] Structure of the global routing table according to an embodiment of the present invention

목적지 클러스터헤드 (destCH) Destination clusterhead (destCH) 다음 클러스터헤드 (nextCH) Next clusterhead (nextCH) 거리(홉수) Distance (hops) 클러스터 멤버 노드 집합 Cluster member node set 순서번호 (Seq. No) Sequence Number (Seq.No) 0  0 9 9 2  2 1 One 120 120 2  2 9 9 6 6 17 17 110 110 3  3 9 9 4 4 12 12 124 124 4  4 4 4 3 3 5, 6, 7, 8 5, 6, 7, 8 116 116 9  9 9 9 2 2 10, 11, 15 10, 11, 15 114 114 13  13 13 13 0 0 14, 16 14, 16 110 110 18  18 9 9 5 5 19 19 110 110

이때, 표 2는 도 1의 구성도에 도시된 본 발명의 구성요소 중 클러스터헤드'13'이 방송한 소정의 제어메시지를 브릿지노드'15'가 수신하여 갱신한 지역 라우팅 테이블이며, 표 3은 도 1의 구성도에 도시된 본 발명의 구성요소 중 클러스터헤드'13'의 전역 라우팅 테이블이다.In this case, Table 2 is a local routing table that the bridge node '15' received and updated a predetermined control message broadcast by the cluster head '13' among the components of the present invention shown in the configuration diagram of FIG. 1 is a global routing table of the cluster head '13' among the components of the present invention shown in the configuration diagram of FIG.

한편, 본 발명은 적응적 라우팅을 통해 상기 'S120'단계에서 형성된 토폴로지에 의한 데이터 전송경로를 단축시킬 수 있다(S130).On the other hand, the present invention can reduce the data transmission path by the topology formed in the 'S120' step through the adaptive routing (S130).

이하에서는 이러한 본 발명에서의 데이터 전송경로에 대하여 설명하기에 앞서, 도 1 및 표 3을 참조하여, 본 발명이 적응적 라우팅에 의해 경로를 단축시키기 전의 데이터를 전송하는 예를 설명하기로 한다.Hereinafter, the data transmission path in the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 3, and an example of transmitting data before the path is shortened by the adaptive routing will be described.

먼저, 클러스터헤드'13'의 멤버노드'16'으로부터 목적지노드'19' 에게 데이 터를 전송하고자할 경우, 멤버노드'16'은 자신의 클러스터헤드인 클러스터헤드'13'에게 데이터를 전송한다.First, when data is transmitted from the member node 16 of the cluster head 13 to the destination node 19, the member node 16 transmits data to the cluster head 13, which is its cluster head.

그러면 클러터헤드'13'은 자신의 전역 라우팅 테이블에 목적지노드'19'가 존재하는지 검색한다. 본 예에서는 도 5에서와 같이 목적지노드'19'를 포함하는 클러스터헤드인 목적지클러스터헤드가 클러스터헤드'18'이며, 클러스터헤드'13'은 목적지클러스터로 상기 데이터를 전송하기 위하여 다음 클러스터헤드인 클러스터헤드'9'로 상기 데이터를 전송한다. 이후, 클러스터헤드'9'로부터 지역 경로(9,5,19)를 따라 목적지노드까지 상기 데이터가 전송된다.Clutterhead '13' then searches for the existence of destination node '19' in its global routing table. In this example, as shown in FIG. 5, the destination cluster head which is the cluster head including the destination node '19' is the cluster head '18', and the cluster head '13' is the next cluster head which is the cluster head for transmitting the data to the destination cluster. The data is sent to head '9'. Thereafter, the data is transmitted from the cluster head '9' to the destination node along the local paths 9, 5 and 19.

이렇게, 전송경로가 단축되기 전에는 노드'16'으로부터 목적지노드'19'까지 데이터를 전송하기 위해 '16', '13', '15', '9', '5', '19'의 6홉을 거쳐야 했다.Thus, before the transmission path is shortened, six hops of '16', '13', '15', '9', '5', and '19' are used to transfer data from the node '16' to the destination node '19'. Had to go through.

다음으로는 적응적 라우팅에 의해 경로를 단축시키는 방법과 그 결과를 살펴보도록 한다.Next, let's look at how to shorten the path by adaptive routing and the result.

적응적 라우팅에 의해 경로를 단축시키기 위해서는, 먼저, 클러스터헤드를 제외한 다른 노드들도 모두 전역 라우팅 테이블을 보유하는 것이 전제되어야 한다.In order to shorten the path by adaptive routing, it is first assumed that all nodes except the clusterhead also have a global routing table.

그 이후, 각 노드들은 상기 'S120'단계에서 토폴로지를 형성하기 위해 전송되는 상기 소정의 제어메시지가 자신을 통과하여 전송될 때 상기 소정의 제어메시지를 반영하여 자신의 전역 라우팅 테이블을 갱신함으로써, 자신의 속한 클러스터의 해당 클러스터헤드와 동일한 전역 라우팅 테이블을 보유하게 된다.Thereafter, each node updates its global routing table by reflecting the predetermined control message when the predetermined control message transmitted to form the topology in step S120 is transmitted through itself. It will have the same global routing table as the corresponding clusterhead of the cluster to which it belongs.

따라서, 데이터를 전송하고자 할 때, 각 노드들은 자신이 보유한 전역 라우팅 테이블을 이용하여 클러스터헤드를 거치지 않고도 데이터를 전송할 수 있으므로 데이터의 전송경로를 단축시킬 수 있다.Therefore, when transmitting data, each node can transmit data without going through the cluster head by using its own global routing table, thereby shortening the data transmission path.

여기서, 전역 라우팅 테이블이 갱신되는 과정은 위에서 설명한 클러스터헤드가 자신의 전역 라우팅 테이블을 갱신하는 동작과 동일하다.Here, the process of updating the global routing table is the same as the operation of updating the global routing table by the cluster head described above.

이하에서는 이렇게 적응적 라우팅을 적용할 경우, 위에서 살펴본 것과 동일하게 노드'16'으로부터 목적지노드'19'까지의 단축된 경로를 살펴보도록 한다.Hereinafter, when the adaptive routing is applied, the shortened path from the node '16' to the destination node '19' will be described as described above.

먼저, 노드'16'은 자신의 전역 라우팅 테이블을 이용하여 다음 클러스터헤드인 클러스터헤드'9'가 자신과 2홉 거리임을 알 수 있으므로 자신의 클러스터헤드인 클러스터헤드'13'을 거치지 않고, 곧바로 클러스터헤드'9'에게 데이터를 전송한다.First, the node '16' uses its global routing table to know that the next cluster head, '9', is two hops away from the cluster head. Send data to head '9'.

이후, 클러스터헤드'9'로 전송되는 방향에 있는 노드'15'가 중간에서 데이터를 전송받으면, 노드'15' 역시 자신의 전역 라우팅 테이블을 이용하여 상기 데이터를 클러스터헤드'18'에게 전송한다.Then, when node '15' in the direction of being transmitted to clusterhead '9' receives data in the middle, node '15' also transmits the data to clusterhead '18' using its global routing table.

다시, 클러스터헤드'18'로 전송되는 방향에 있는 노드'5'가 중간에서 데이터를 전송받으면, 노드'5' 역시 자신의 전역 라우팅 테이블을 이용하여 상기 데이터를 목적지노드인 노드'19'에게 전송한다.Again, if node '5' in the direction of being transmitted to cluster head '18' receives data in the middle, node '5' also transmits the data to node '19' which is the destination node using its global routing table. do.

이렇게, 전송경로가 단축되면, 노드'16'으로부터 목적지노드'19'까지 데이터를 전송하기 위해 '16', '15', '5', '19'의 4홉 만을 거쳐 데이터를 전송할 수 있게 된다.As such, when the transmission path is shortened, data can be transmitted through only four hops of '16', '15', '5', and '19' in order to transmit data from the node '16' to the destination node '19'. .

위와 같은 방법을 통해 적응적 라우팅을 이용함으로써 전달경로가 단축될 뿐만 아니라, 데이터가 클러스터헤드를 거치지 않고도 전송될 수 있으므로 클러스터헤드에서 혼잡성이 완화되는 장점이 있다.By using adaptive routing through the above method, not only the transmission path is shortened, but also the data can be transmitted without passing through the cluster head, thereby reducing the congestion in the cluster head.

한편, 클러스터헤드 사이에는, 클러스터헤드 간을 연결하는 노드인 브릿지(bridge)가 복수 개 존재하므로, 본 발명에서는 상기 하나 이상의 브릿지 중 어느 하나가 이동 또는 소멸되어 토폴로지에 변화가 발생하게 되면, 상기 이동 또는 소멸된 브릿지를 제외한 타 브릿지를 통해 형성된 다중경로를 이용하여 상기 이동 또는 소멸된 브릿지에 의한 데이터 전송경로를 대체함으로써 경로를 복구한다(S140).On the other hand, since there are a plurality of bridges that are nodes connecting the cluster heads between the cluster heads, in the present invention, when any one or more of the one or more bridges are moved or destroyed, a change occurs in the topology. Alternatively, the path is restored by replacing the data transmission path by the moved or destroyed bridge by using the multipath formed through the other bridge except the destroyed bridge (S140).

이렇게 이동 또는 소멸된 브릿지를 제외한 타 브릿지를 통해 형성된 다중경로를 이용함으로써 별도의 추가적인 복구과정 없이도 네트워크를 운용할 수 있는 장점이 있다.By using the multipath formed through the other bridges except the moved or destroyed bridges, there is an advantage that the network can be operated without additional recovery process.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As mentioned above, although this invention was demonstrated by the limited embodiment and drawing, this invention is not limited by this, The person of ordinary skill in the art to which this invention belongs, Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be described.

본 발명에 따르면, 토폴로지 형성을 위하여 이용하는 제어메시지에 변경된 정보만을 반영함으로써 컨트롤 오버헤드가 감소하는 장점이 있다.According to the present invention, the control overhead is reduced by reflecting only the changed information in the control message used for forming the topology.

또한, 제어메시지를 3홉까지 연속적으로 전달하므로 기존에 비하여 라우팅 테이블 정보의 수렴시간을 훨씬 단축될 수 있다.In addition, since the control message is continuously transmitted up to 3 hops, the convergence time of the routing table information can be much shorter than that of the conventional method.

나아가, 적응적 라우팅을 통해 데이터 전송경로를 단축시킬 수 있으며, 클러스터헤드의 혼잡성을 완화시킬 수 있다.Furthermore, adaptive routing can shorten the data transmission path and reduce cluster head congestion.

Claims (6)

이동 애드혹 노드의 그룹인 클러스터와 각 클러스터를 관리하는 노드인 다수의 클러스터헤드로 이루어진 이동 애드혹 네트워크의 라우팅 방법으로서,A routing method of a mobile ad hoc network comprising a cluster that is a group of mobile ad hoc nodes and a plurality of cluster heads that manage each cluster. 각 클러스터헤드가 자신의 전역 라우팅 테이블을 참조하여 데이터 전송경로를 설정하기 위한 소정의 제어메시지를 생성한 후 다른 노드들에게 전송하는 제어메시지전송단계;A control message transmission step of each cluster head generating a predetermined control message for setting a data transmission path by referring to its own global routing table and transmitting the same to other nodes; 상기 소정의 제어메시지를 수신한 노드에서 자신의 전역 라우팅 테이블 및 지역 라우팅 테이블을 갱신하여, 데이터 전송경로의 기반이 되는 이동 애드혹 네트워크의 토폴로지를 형성하는 토폴로지형성단계; 및A topology forming step of updating a global routing table and a local routing table of the node receiving the predetermined control message to form a topology of a mobile ad hoc network that is the basis of a data transmission path; And 적응적 라우팅을 통해 상기 토폴로지 형성단계에서 형성된 토폴로지에 의한 데이터 전송경로를 단축시키는 경로단축단계를 포함하는 클러스터링을 이용한 테이블기반 이동 애드혹 네트워크에서의 라우팅 방법.A routing method in a table-based mobile ad hoc network using clustering comprising a path shortening step of shortening a data transmission path by a topology formed in the topology forming step through adaptive routing. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 각 클러스터헤드 간을 연결하는 하나 이상의 브릿지 중 어느 하나의 이동 또는 소멸로 인해 상기 토폴로지 형성단계를 통해 형성된 토폴로지에 변화가 있는 경우, 상기 이동 또는 소멸된 브릿지를 제외한 타 브릿지를 통해 형성된 다중경로를 이용하여 상기 이동 또는 소멸된 브릿지에 의한 데이터 전송경로를 대체함으로써 경로를 복구하는 경로복구단계를 더 포함하는 클러스터링을 이용한 테이블기반 이 동 애드혹 네트워크에서의 라우팅 방법.When there is a change in the topology formed through the topology forming step due to the movement or disappearance of any one or more bridges connecting each cluster head, use a multipath formed through other bridges except the moved or destroyed bridges. And restoring a path by replacing a data transmission path by the moved or destroyed bridge, thereby recovering the path. 제 1항에 있어서, 상기 소정의 제어메시지는,The method of claim 1, wherein the predetermined control message, 주기적으로 생성되거나, 토폴로지에 변화가 있는 경우에 생성되는 것을 특징으로 하는 클러스터링을 이용한 테이블기반 이동 애드혹 네트워크에서의 라우팅 방법.A routing method in a table-based mobile ad hoc network using clustering, which is generated periodically or when there is a change in topology. 제 1항에 있어서, 상기 소정의 제어메시지는,The method of claim 1, wherein the predetermined control message, 각 클러스터헤드가 관리하는 전역 라우팅 테이블 중 변경된 정보를 포함하여 생성되는 것을 특징으로 하는 클러스터링을 이용한 테이블기반 이동 애드혹 네트워크에서의 라우팅 방법.A routing method in a table-based mobile ad hoc network using clustering, wherein the clustered head is generated by including changed information in a global routing table managed by each cluster head. 제 1항에 있어서, 경로단축단계는,According to claim 1, wherein the path shortening step, 모든 노드가 자신이 속한 클러스터의 해당 클러스터헤드와 동일한 전역 라우팅 테이블을 보유하여,Every node has the same global routing table as its clusterhead in its cluster, 각 노드 간의 전송되는 데이터가 클러스터헤드를 통하지 않고 해당 노드가 보유한 전역 라우팅 테이블을 통해 형성된 경로로 전송되는 것을 특징으로 하는 클러스터링을 이용한 테이블기반 이동 애드혹 네트워크에서의 라우팅 방법.A method for routing in a table-based mobile ad hoc network using clustering, in which data transmitted between nodes is transmitted through a global routing table owned by the node rather than through a cluster head. 제 2항에 있어서, 상기 소정의 제어메시지는,The method of claim 2, wherein the predetermined control message, 상기 다수의 브릿지를 통해 전달되며, 3홉까지 연속적으로 전달되는 것을 특징으로 하는 클러스터링을 이용한 테이블기반 이동 애드혹 네트워크에서의 라우팅 방법.A routing method in a table-based mobile ad hoc network using clustering, which is delivered through the plurality of bridges and is continuously delivered up to three hops.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20050065872A (en) * 2003-12-24 2005-06-30 한국전자통신연구원 Method for processing packet of ad hoc network

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