KR101753681B1 - Method for Distributed Call Admission Control for Distributed-TDMA Mobile Adhoc network - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 분산 호 수락 제어 방법은, 제1노드가 자신이 점유할 수 있는 일정 홉(hop) 내 비어있는 CTS 점유 정보를 판단하기 위한 프레임을 수신하는 CTS 점유 판단 단계; 다른 노드와 충돌 없이 CTS 점유에 성공하는 경우, 상기 제1노드가 자신의 파이어링 메시지를 송신하는 파이어링 메시지 송신 단계; 상기 파이어링 메시지를 수신한 제2노드는 상기 파이어링 메시지에 상기 제1노드가 신규 참여 노드임을 표시하는 JR플래그가 1로 설정된 경우, 상기 제2노드는 네트워크 ID 정보를 통해 로컬 네트워크 참여 노드들의 네트워크 ID 정보와 일치하는지 비교하는 네트워크 ID 비교 단계; 상기 비교 결과 네트워크 ID가 없거나 다른 네트워크 ID라면, 로컬 네트워크 참여노드의 CTS 점유 구간에서 신규노드 ID에 대한 JR플래그를 1로 설정하여 파이어링 메시지를 방송하는 제1파이어링 메시지 방송 단계; 일정 홉 내 이웃노드 범위 내의 참여 노드 수에 대하여 망 혼잡상태와 연관된 NCS 플래그가 1로 설정된 비율이 허용범위 이내이면 각 노드들이 상기 JC 플래그를 1로 설정하여 파이어링 메시지를 방송하는 제2파이어링 메시지 방송 단계를 포함한다.A distributed call admission control method according to the present invention includes: a CTS occupancy determination step of receiving a frame for determining a vacant CTS occupation information in a predetermined hop that a first node can occupy; A firing message transmission step in which the first node transmits its own firing message when the CTS occupation succeeds without collision with another node; The second node receives the firing message, and when the JR flag indicating that the first node is a new participating node is set to 1 in the firing message, the second node transmits the firing message to the local network participating nodes A network ID comparison step of comparing the network ID information with the network ID information; A first firing message broadcasting step of broadcasting a firing message by setting a JR flag for a new node ID to 1 in a CTS occupation period of a local network participant node when the comparison result shows that there is no network ID or another network ID; If the ratio of the number of the participating nodes within the range of the neighboring nodes in the certain hop is set to 1 within the allowable range, if the ratio of the NCS flag associated with the network congestion state is within the allowable range, then each node sets the JC flag to 1 to broadcast the firing message. And a message broadcasting step.
Description
본 발명은 모바일 에드혹 네트워크에서 시분할다중접속(TDMA)방식의 분산 호 수락 제어 방법 및 호 수락 제어 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a distributed call admission control method and a call admission control apparatus of a time division multiple access (TDMA) scheme in a mobile ad hoc network.
모바일 에드혹 네트워크 환경에서는 다자간 무선자원 공유 시 단말의 송출출력, 베터리, 컴퓨팅 리소스 등의 제약으로 인해 고정된 기지국 기반 구조 하에서 제공 가능한 서비스에 비해 매우 열악한 무선자원 대역폭 특성을 보인다. 특히, OSI 7 layer의 2계층에 해당하는 MAC은 중앙의 제어 없이 단말간 무선자원을 분산적으로 공유하는 구조이므로 무선자원 점유 효율에 따라 종단간 QoS에 상당한 영향을 미치게 된다.In the mobile ad hoc network environment, the wireless resource bandwidth characteristics are very poor compared to the services that can be provided under the fixed base station infrastructure due to restriction of transmission / output of the terminal, battery, and computing resource when sharing the multi - In particular, since the MAC layer corresponding to the second layer of the OSI 7 layer is a structure in which wireless resources are distributed among the terminals without central control, the end-to-end QoS is significantly influenced by the occupation efficiency of the wireless resources.
일반적으로 모바일 에드혹 네트워크 환경에서 적용되는 MAC은 대표적으로 경쟁기반인 CSMA/CA와 Collision Free 특성의 D-TDMA 구조가 가장 널리 적용되고 있다. 경쟁기반의 CSMA/CA는 데이터 전송이 필요할 때 마다 채널 접근에 대한 선점을 통해 무선자원을 점유한다. 만약, 채널이 현재 다른노드에 의해 사용 중인 경우에는 random back-off를 통해 일정시간을 대기한 후 채널사용에 대한 재시도를 수행하게 된다. CSMA/CA는 로컬 네트워크 내에 노드의 밀도가 높고 홉 수가 많은 환경에서는 채널이 다른 노드에 의해 점유될 확률이 높아지므로 QoS 성능의 저하가 큰 폭으로 발생하게 된다. 반면, 충돌로부터 자유로운(Collision Free) 특성을 지닌 D-TDMA의 경우에는 제어 채널을 통해 데이터 시간 슬롯 점유가 성공하게 된 이후에는 점유 시간 슬롯을 보장하는 구조이므로 다른 노드에 의한 성능열화가 발생하지 않는다. 즉, 로컬 네트워크 내의 노드 밀도가 높고 홉 수가 많은 환경에서도 각 노드별 데이터 시간 슬롯 점유를 보장함으로서 일정 수준의 QoS를 유지할 수 있는 장점이 있다.Generally, the MAC applied in the mobile ad hoc network environment is most widely applied to the competition based CSMA / CA and collision free D-TDMA structure. The contention-based CSMA / CA occupies radio resources through preemption for channel access whenever data transmission is required. If the channel is currently being used by another node, it waits for a certain amount of time through random back-off and then retries the use of the channel. CSMA / CA has a high probability of being occupied by other nodes in a high-density and high-hop environment in a local network. On the other hand, in the case of the D-TDMA having the collision free property, since the occupation time slot is ensured after the data time slot occupation through the control channel is succeeded, the performance deterioration by other nodes does not occur . In other words, even in an environment where the node density is high and the number of hops is high in the local network, it is possible to maintain the QoS of a certain level by guaranteeing the occupation of data time slot for each node.
그러나, D-TDMA는 분산 환경에서 참여하는 노드 수에 따라 프레임 내의 데이터 슬롯을 분배받는 구조이므로, 참여하는 노드 수가 증가할 수록 데이터 슬롯의 점유량이 줄어들게 되어 빈번한 병목현상이 발생할 수 있다. 결과적으로 전체적인 망 성능 저하 및 서비스 QoS 품질의 열화가 발생하게 된다는 문제점이 있다.However, D-TDMA is a structure that receives data slots in a frame according to the number of participating nodes in a distributed environment, so that as the number of participating nodes increases, occupancy of data slots decreases and frequent bottlenecks may occur. As a result, there is a problem that the overall network performance deterioration and the service QoS quality deteriorate.
따라서, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 에드혹 환경에서는 망의 QoS 성능적인 관점에서 트래픽의 양 및 점유노드 수를 고려하여 로컬 네트워크에서 수용가능한 적정 수준의 노드 수를 유지할 수 있도록 제어할 수 있는 방법을 제공하는 것이다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for controlling the number of nodes in an ad hoc environment so as to maintain an acceptable number of nodes in a local network in consideration of the amount of traffic and the number of occupied nodes, Method.
또한, 본 발명은 기존 D-TDMA의 분산구조를 그대로 유지하면서 로컬 네트워크간 비트 플래그 정보의 교환을 통해 신규노드의 수를 제한함으로써, 병목구간 방지 및 네트워크 서비스 QoS 품질의 향상이 가능하도록 하는 것이다.In addition, the present invention restricts the number of new nodes through exchange of bit flag information between local networks while maintaining the distributed structure of existing D-TDMA, thereby preventing bottleneck regions and improving quality of network service QoS.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 모바일 에드혹 네트워크에서 시분할다중접속(TDMA)방식의 분산 호 수락 제어 방법은, 제1노드가 자신이 점유할 수 있는 일정 홉(hop) 내 비어있는 CTS 점유 정보를 판단하기 위한 프레임을 수신하는 CTS 점유 판단 단계; 다른 노드와 충돌 없이 CTS 점유에 성공하는 경우, 상기 제1노드가 자신의 파이어링 메시지(Firing Message)를 송신하는 파이어링 메시지 송신 단계; 상기 파이어링 메시지를 수신한 제2노드는 상기 파이어링 메시지에 상기 제1노드가 신규 참여 노드임을 표시하는 JR플래그가 1로 설정된 경우, 상기 제2노드는 네트워크 ID 정보를 통해 로컬 네트워크 참여 노드들의 네트워크 ID 정보와 일치하는지 비교하는 네트워크 ID 비교 단계; 상기 비교 결과 네트워크 ID가 없거나 다른 네트워크 ID라면, 로컬 네트워크 참여노드의 CTS 점유 구간에서 신규노드 ID에 대한 JR플래그를 1로 설정하여 파이어링 메시지를 방송하는 제1파이어링 메시지 방송 단계; 일정 홉 내 이웃노드 범위 내의 참여 노드 수에 대하여 망 혼잡상태와 연관된 NCS 플래그가 1로 설정된 비율이 허용범위 이내이면 각 노드들이 상기 JC 플래그를 1로 설정하여 파이어링 메시지를 방송하는 제2파이어링 메시지 방송 단계; 및 상기 제1노드가 신규 참여 노드인 경우, 자신의 CTS 상에 존재하는 참여 노드로부터 상기 JC플래그를 1로 설정된 파이어링 메시지를 수신받으면, 상기 제1노드는 비어있는 DTS를 선택하여 점유한 정보를 파이어링 메시지를 통해 방송하는 데이터 전송 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for controlling a distributed call admission control method of a time division multiple access (TDMA) scheme in a mobile ad hoc network, the method comprising: A CTS occupancy judgment step of receiving a frame for judging information; A firing message transmission step in which the first node transmits its own firing message if the CTS occupation is successful without colliding with another node; The second node receives the firing message, and when the JR flag indicating that the first node is a new participating node is set to 1 in the firing message, the second node transmits the firing message to the local network participating nodes A network ID comparison step of comparing the network ID information with the network ID information; A first firing message broadcasting step of broadcasting a firing message by setting a JR flag for a new node ID to 1 in a CTS occupation period of a local network participant node when the comparison result shows that there is no network ID or another network ID; If the ratio of the number of the participating nodes within the range of the neighboring nodes in the certain hop is set to 1 within the allowable range, if the ratio of the NCS flag associated with the network congestion state is within the allowable range, then each node sets the JC flag to 1 to broadcast the firing message. A message broadcasting step; And when the first node is a new participating node, receiving a firing message set to a JC flag of 1 from a participating node existing on its CTS, the first node selects information occupied by selecting an empty DTS And a data transmission step of broadcasting the data through a firing message.
일 실시예에 따르면, 상기 파이어링 메시지는, 분산 호 수락 제어를 위한 ‘JR(Join Request)’, ‘JC(Join Confirm)’, ‘NCS(Network Congestion Status)’, ‘SR(Seamless Request)’의 4비트 플래그 정보가 추가된 것을 특징으로 할 수 있다.According to one embodiment, the firing message includes a 'Join Request', 'JC (Join Confirm)', 'NCS (Network Congestion Status)', 'SR (Seamless Request) Bit flag information of " 1 "
일 실시예에 따르면, 상기 망 혼잡 상태는, 상기 파이어링 메시지를 이용하여 상기 로컬 네트워크 내 개별 노드의 큐에 적체되는 패킷바이트의 양과 할당받은 데이터 타임 슬롯에 대한 비율에 기반하여 결정될 수 있다.According to one embodiment, the network congestion state can be determined based on the amount of packet bytes that are queued to individual nodes in the local network using the firing message and the ratio to the allocated data time slots.
일 실시예에 따르면, 상기 네트워크 ID 비교 단계에서, 상기 JR플래그가 1로 설정되고 상기 비교 결과 상기 참여 노드들의 네트워크 ID정보와 일치하는 경우, 상기 제1노드를 일시적 탈퇴 노드로 판단할 수 있다.According to an embodiment, when the JR flag is set to '1' in the network ID comparison step, and the comparison results match the network ID information of the participant nodes, the first node may be determined as a temporary leave node.
일 실시예에 따르면, 상기 네트워크 ID 비교 단계에서, 상기 JR플래그가 1로 설정되고 상기 비교 결과 상기 참여 노드들의 네트워크 ID정보와 일치하는 경우, SR(Seamless Request)플래그가 0으로 설정된 경우, 상기 제1파이어링 메시지 방송 단계를 수행하고, 상기 SR플래그가 1로 설정된 경우, 상기 제1파이어링 메시지 방송 단계를 수행하지 않고, 상기 설정 비율을 고려하지 않고 상기 제2파이어링 메시지 방송 단계를 수행할 수 있다.According to one embodiment, in the network ID comparison step, when the JR flag is set to 1 and the comparison result is identical to the network ID information of the participating nodes, if the SR (Seamless Request) flag is set to 0, 1 fireing message broadcasting step is performed and the second firing message broadcasting step is performed without considering the setting ratio without performing the first firing message broadcasting step when the SR flag is set to 1 .
일 실시예에 따르면, 상기 제1노드가 상기 로컬 네트워크에 상기 신규 참여 노드로 참여 거부 시, 로드밸런싱을 위한 차순위 네트워크 링크 선택이 수행될 수 있다.According to one embodiment, when the first node refuses to join the new participating node to the local network, next network link selection for load balancing may be performed.
따라서, 본 발명에 따른 호 수락 제어 방법은 D-TDMA 환경에서 비트 플래그 정보를 통한 매우 적은 오버헤드만으로 로컬 네트워크의 망 혼잡상태에 따라 적응적인 신규 참여 노드의 호 수락 제어가 가능하다는 장점이 있다. Therefore, the call admission control method according to the present invention is advantageous in that call admission control of an adaptive new participant node can be performed according to the network congestion state of the local network with only a small overhead through bit flag information in the D-TDMA environment.
또한, 본 발명에 따른 호 수락 제어 방법은 결과적으로 로컬 네트워크에서 발생하는 병목현상을 미연에 방지하고 차순위 로컬 네트워크에 접속 가능하도록 유도하여, 전체적인 로드밸런싱 및 종단간 네트워크 서비스의 QoS 품질향상이 가능하다는 장점이 있다.In addition, the call admission control method according to the present invention can prevent the bottlenecks occurring in the local network and induce the access to the next-order local network, thereby improving overall QoS of the load balancing and end-to-end network service There are advantages.
도 1은 본 발명에 따른 D-TDMA의 프레임 구조하에 로컬 Firing Message의 비트 플래그 정보를 통한 분산 호수락 제어 방법을 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 신규 참여 노드(네트워크 진입 전) 및 기존 노드(일시적 망탈퇴)의 동작 예를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 규 참여 노드(네트워크 진입 후) 및 기존 노드(일시적 망탈퇴)의 동작 예를 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 모바일 에드혹 네트워크에서 시분할다중접속(TDMA)방식의 분산 호 수락 제어 방법의 흐름도를 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 모바일 에드혹 네트워크에서 시분할다중접속방식의 호 수락 제어 장치를 포함한 호 수락 제어 시스템의 구성도를 도시한다. FIG. 1 illustrates a distributed call admission control method using bit flag information of a local Firing Message under a frame structure of a D-TDMA according to the present invention.
2 shows an example of the operation of a new participating node (before network entry) and an existing node (temporary network withdrawal) according to the present invention.
FIG. 3 shows an example of the operation of a roaming participation node (after network entry) and an existing node (temporary network withdrawal) according to the present invention.
4 shows a flowchart of a distributed call admission control method of a time division multiple access (TDMA) scheme in a mobile ad hoc network according to the present invention.
FIG. 5 shows a configuration diagram of a call admission control system including a time division multiple access type call admission control device in a mobile ad hoc network according to the present invention.
상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings, It will be possible. The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It is to be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다.Like reference numerals are used for similar elements in describing each drawing.
제1, 제2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. The term "and / or" includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Should not.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈", "블록" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. The suffix "module "," block ", and "part" for components used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification only and do not have their own distinct meanings or roles .
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다. 하기에서 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
본 발명은 모바일 에드혹 네트워크 환경의 매체접근제어(Medium Access Control: 이하 MAC)방식 중 멀티홉 다중노드간 자원점유를 위한 분산형 시분할다중접속방식(Distributed Time Division Mulitple Access: 이하 D-TDMA)에서 중앙의 인프라 구조(예: AP, 기지국 등) 없이 분산 구조를 유지하면서 호 수락 제어(Distributed Call Admission Control: 이하 D-CAC)가 가능한 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a distributed time division multiple access (D-TDMA) scheme for resource occupation of multi-hop multi-nodes among medium access control (MAC) schemes in a mobile ad hoc network environment (Hereinafter referred to as " D-CAC ") while maintaining a distributed structure without a central infrastructure (e.g. AP, base station, etc.).
이를 위해 본 발명은 D-TDMA방식 하에 무선자원을 공유하는 2홉 이내에 존재하는 로컬 네트워크 내의 노드간 네트워크 혼잡상태를 판단하기 위한 방법을 제안하고, 상기 D-TDMA 망에서 분산구조 하에 신규 참여 노드의 호 수락 제어가 가능한 방법을 제안한다. To this end, the present invention proposes a method for determining a congestion state between nodes in a local network existing within two hops sharing a radio resource under the D-TDMA scheme. In the D-TDMA network, A call admission control method is proposed.
로컬 네트워크 내의 무선자원을 공유하는 각 노드들은 자신에게 할당된 시간슬롯 대비 큐에 누적되는 평균적인 트래픽 량에 따라 자신의 혼잡상태를 인지할 수 있으며, 이에 대한 정보를 D-TDMA의 매 프레임마다 전파되는 시간슬롯 점유 정보에 비트 플래그 정보를 포함시킴으로써 2홉 이내의 노드간 망 혼잡상태 인지에 대한 정보공유가 가능하다. Each node sharing the radio resources in the local network can recognize its own congestion status according to the average amount of traffic accumulated in the queue compared to the time slot allocated to itself. It is possible to share information about the congestion state of the inter-node network within two hops by including the bit flag information in the time slot occupation information.
본 발명은 중앙의 인프라 구조가 없는 D-TDMA 환경에서 비트 플래그 정보를 통한 매우 적은 오버헤드만으로 로컬 네트워크의 망 혼잡상태에 따라 신규 참여 노드의 호 수락 제어가 가능하다. 결과적으로 로컬 네트워크에서 발생하는 병목현상을 미연에 방지하고 병목구간이 없는 차순위 네트워크에 접속 가능한 로드밸런싱을 유도함으로서 전체 네트워크 서비스 QoS의 품질향상이 가능하다. The present invention enables call admission control of a new participant node according to the network congestion state of the local network with very little overhead through bit flag information in a D-TDMA environment without a central infrastructure. As a result, it is possible to improve the quality of the overall network service QoS by preventing the bottleneck occurring in the local network and inducing load balancing that can be connected to the next-hop network without the bottleneck section.
이하, 본 발명에 따른 모바일 에드혹 네트워크에서 시분할다중접속(TDMA) 방식의 분산 호 수락 제어 방법에 대해 살펴보기로 한다. Hereinafter, a distributed call admission control method of a time division multiple access (TDMA) scheme in a mobile ad hoc network according to the present invention will be described.
일반적으로 D-TDMA는 이웃노드간 시간점유 정보 등의 제어정보를 전송하기 위한 제어 시간 슬롯(Control Time Slot: 이하 CTS)과 데이터 트래픽을 전송하기 위한 데이터 시간 슬롯(Data Time SLot: 이하 DTS)의 2개 채널 형태의 프레임구조 형태를 지닌다. CTS에서는 이웃노드간 충돌을 방지하기 위해 자신의 시간슬롯점유 정보 및 자신의 1홉 이웃노드를 통해 알게 된 시간점유 정보를 포함하여 브로드캐스트 메시지를 전송한다. 본 발명에서는 해당 브로드캐스트 메시지를 Firing Message로 정의한다. Generally, the D-TDMA includes a control time slot (CTS) for transmitting control information such as time occupancy information between neighboring nodes and a data time slot (DTS) for transmitting data traffic. And has a form of a frame structure of two channels. In CTS, to prevent collision between neighboring nodes, it transmits a broadcast message including its own time slot occupation information and time occupation information learned through its one hop neighbor node. In the present invention, the corresponding broadcast message is defined as a Firing Message.
도 1은 본 발명에 따른 D-TDMA의 프레임 구조하에 로컬 Firing Message의 비트 플래그 정보를 통한 분산 호수락 제어 방법을 도시한다.FIG. 1 illustrates a distributed call admission control method using bit flag information of a local Firing Message under a frame structure of a D-TDMA according to the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 D-TDMA의 로컬 Firing Message는 로컬 네트워크 식별자(Local Network Identifier), 분산 호 수락 제어 정보(Distributed Call Admission Control Information), 제어 시간 슬롯 점유 정보(Control Time Slot Allocation Information), 데이터 시간 슬롯 점유 정보(Data Time Slot Allocation Information)로 구성된다.As shown in FIG. 1, the local Firing Message of the D-TDMA includes a Local Network Identifier, Distributed Call Admission Control Information, Control Time Slot Allocation Information ), And data time slot occupancy information (Data Time Slot Allocation Information).
상기 로컬 Firing Message의 로컬 네트워크 ID 정보는 노드간 전파 범위에 따라 생성되는 로컬 네트워크를 구분하는 목적으로 사용된다. 로컬 네트워크 ID는 최저수신 레벨 이상을 만족하는 전파도달 범위에 의해 최소 2개 이상의 ‘기존 로컬 네트워크 노드’가 존재할 때 생성되며, 기존 생성된 로컬 네트워크 내에 신규로 진입하는 노드를 ‘신규 참여 노드’로 정의한다. 신규 참여 노드는 새롭게 전원이 인가되거나 다른 로컬 네트워크의 참여노드가 이동성 등으로 인해 진입되어 발생하게 된다. The local network ID information of the local Firing Message is used to identify a local network generated according to the inter-node propagation range. The local network ID is generated when at least two 'existing local network nodes' exist due to the radio wave reaching region that satisfies the minimum reception level, and a node newly entering the existing local network is referred to as a 'new participant node' define. A new participant node is newly powered up or a participant node of another local network enters due to mobility or the like.
상기 분산 호 수락 제어 정보는 에드혹 환경의 열악한 무선환경을 고려하여 Firing Message 패킷 내의 ‘JR(Join Request)’, ‘JC(Join Confirm)’, ‘NCS(Network Congestion Status)’, ‘SR(Seamless Request)’의 비트 플래그 정보만으로 망 혼잡상태에 따른 신규 참여 노드에 대한 호 수락 제어가 가능하도록 구성된다. ‘JR’ 플래그 정보는 신규 참여 노드의 로컬 네트워크 진입 시 ‘1’로 설정하는 값으로 기존 로컬 네트워크 노드들이 신규 참여 노드의 참여요청을 식별하는 값이다. ‘JC’ 플래그 정보는 기존 로컬 네트워크 노드들이 JR로 요청된 신규 참여 노드에 대해 호 수락 여부를 확정하는 값으로, ‘1’로 설정되는 경우 신규 참여 노드의 데이터 슬롯 점유가 가능하도록 허용된다. ‘NCS’ 플래그 정보는 NCS ratio 를 통해 기존 로컬 네트워크 노드들이 로컬 네트워크의 망 혼잡상태를 판단하기 위하여 설정하는 값이며, 다음 수학식을 사용하여 결정하게 된다.The distributed call admission control information includes 'JR (Join Request)', 'JC (Join Confirm)', 'NCS (Network Congestion Status)', and 'SR (Seamless)' in the Firing Message packet, Request 'of the new participating node according to the network congestion state. The 'JR' flag information is a value that is set to '1' when the new participating node enters the local network, and is a value that the existing local network nodes identify the participation request of the new participating node. The 'JC' flag information is a value for determining whether the existing local network nodes request a new participating node requested by JR. If set to '1', it is allowed to occupy the data slot of the new participating node. The 'NCS' flag information is set by the existing local network nodes to determine the network congestion state of the local network through the NCS ratio, and is determined using the following equation.
여기에서 NCS ratio 는 기존 로컬 네트워크 노드들간 각자 계산되어지는 값이며, 큐에 존재하는 패킷 바이트의 양과 할당받은 데이터 타임 슬롯에 대한 비율인 Q( u,t )가 큐 임계치를 의미하는 값인 Q threshhold 를 초과하는지에 대한 여부를 확인한다. 만약, Q( u,t )가 Q threshhold 를 초과하는 경우 해당 값을 NCS 플래그 정보를 1로 설정하게 된다. Q(u,t)를 계산하는 방법은 아래의 수학식을 사용하여 계산된다.Here, the NCS ratio is a value calculated for each local network node, and Q threshhold , which is a queue threshold value, that is, Q ( u, t ) , a ratio of the number of packet bytes existing in the queue to the allocated data time slots Whether or not it is over. If Q ( u, t ) exceeds Q threshhold , the NCS flag information is set to 1 for the corresponding value. The method of calculating Q (u, t) is calculated using the following equation.
여기에서 Q( u,t )는 기존 로컬 네트워크 노드별로 노드 u의 프레임 t에 대해 계산되는 q( u,t )에 대한 변동폭 고려하여 가중 이동 평균(Weighted Moving Average)을 적용하였다. 가중 이동 평균의 w i 는 가중치 값을, k는 범위 파라메터에 해당하는 값이다. 큐에 존재하는 패킷 바이트의 양과 할당받은 데이터 타임 슬롯에 대한 비율을 의미하는 q(u,t)는 아래의 식을 사용하여 계산된다.Here, Q ( u, t ) is weighted moving average considering the variation of q ( u, t ) calculated for frame t of node u for each existing local network node. W i of the weighted moving average is a weight value, and k is a value corresponding to a range parameter. Q (u, t), which means the amount of packet bytes present in the queue and the ratio to the allocated data time slots, is calculated using the following equation.
여기에서 q( u,t )에서 QueuePacketBytetotal(u)는 노드 u의 전송해야하는 패킷의 양 대비 데이터 점유 슬롯의 양이 부족하여 큐에 적체되는 전체 평균 패킷의 양을 의미하며, TimeSlotByte(u,t)는 노드 u의 프레임 t에서 할당받은 데이터 시간 슬롯의 양을 의미한다.In this case, QueuePacketBytetotal (u) in q ( u, t ) means the amount of total average packets accumulated in the queue because the amount of data occupied slots is insufficient relative to the amount of packets to be transmitted by node u , and TimeSlotByte (u, t) Denotes the amount of data time slots allocated in frame t of node u.
제어 시간 슬롯 점유 정보는 제어 메시지인 Firing Message를 전송하기 위해 점유한 시간 슬롯 구간을 의미한다. 로컬 네트워크에 존재하는 노드가 데이터 트래픽을 전송하기 위해서는 반드시 제어 시간 슬롯 점유되어야 하며, 점유된 제어 시간 슬롯을 통해 Firing Message를 1홉 노드에게 브로드캐스트 하게 된다. 이때 Firing Message는 자신 및 타노드로부터 수신된 로컬 네트워크 ID 정보, 분산 호 수락 제어 정보, 제어 시간 슬롯 점유 정보, 데이터 시간 슬롯 점유 정보를 포함하게 된다. 단, Firing Message에 취합되는 타노드의 정보는 Hop Info. 필드의 1홉 이내의 정보에 한정하고, 데이터 시간 슬롯 점유시에는 Hop Info. 필드의 2홉 이내의 정보에 한정하여 반영하게 된다. 데이터 시간 슬롯 점유 정보는 실제적인 데이터 패킷 전송을 위한 시간 슬롯 구간을 의미하며 타노드의 Firing Message로부터 식별된 2홉 이내의 타 노드의 점유 구간을 제외하고 나머지 구간에 대해 점유하게 된다.The control time slot occupancy information means a time slot period occupied for transmitting a control message, a Firing Message. In order to transmit data traffic, a node in a local network must have a control time slot occupied and broadcast a firing message to the 1-hop node through the occupied control time slot. At this time, the Firing Message includes local network ID information, distributed call admission control information, control time slot occupation information, and data time slot occupation information received from the node itself and other nodes. However, the information of the other node collected in the Firing Message is the Hop Info. Field, and when the data time slot is occupied, Hop Info. Field is limited to information within two hops. The data time slot occupancy information means a time slot period for actual data packet transmission, and occupies the remaining period except the occupation period of another node within 2 hops identified from the Firing Message of the other node.
본 발명에 따른 D-TDMA의 분산 호 수락 제어 방법의 절차는 도 4에서 보는 바와 같다. 이와 관련하여, 도 2는 본 발명에 따른 신규 참여 노드(네트워크 진입 전) 및 기존 노드(일시적 망탈퇴)의 동작 예를 도시한다. 또한, 도 3은 본 발명에 따른 규 참여 노드(네트워크 진입 후) 및 기존 노드(일시적 망탈퇴)의 동작 예를 도시한다. 한편, 도 4는 본 발명에 따른 모바일 에드혹 네트워크에서 시분할다중접속(TDMA)방식의 분산 호 수락 제어 방법의 흐름도를 도시한다.The procedure of the distributed call admission control method of the D-TDMA according to the present invention is shown in FIG. In this regard, Fig. 2 shows an example of the operation of a new participating node (before network entry) and an existing node (temporary network withdrawal) according to the present invention. Figure 3 also shows an example of the operation of a roaming participation node (after network entry) and an existing node (temporary network departure) according to the present invention. Meanwhile, FIG. 4 shows a flowchart of a distributed call admission control method of a time division multiple access (TDMA) scheme in a mobile ad hoc network according to the present invention.
한편, 도 4와 관련하여, 본 발명에 따른 호 수락 제어 방법의 주요 절차 및 특징에 대해 살펴보면 다음과 같다.Referring to FIG. 4, the main procedures and features of the call admission control method according to the present invention are as follows.
상기 호 수락 제어 방법은 CTS 점유 판단 단계(404), 파이어링 메시지 송신 단계(405), 네트워크 ID 비교 단계(406), 제1파이어링 메시지 방송 단계(407), 제2파이어링 메시지 방송 단계(408, 409) 및 데이터 전송 단계(411 내지 414)를 포함한다.The call admission control method includes a CTS
상기 CTS 점유 판단 단계(404)는 제1노드가 자신이 점유할 수 있는 일정 홉(hop) 내 비어있는 CTS 점유 정보를 판단하기 위한 프레임을 수신한다. The CTS
상기 네트워크 ID 비교 단계(406)는 다른 노드와 충돌 없이 CTS 점유에 성공하는 경우, 상기 제1노드가 자신의 파이어링 메시지(Firing Message)를 송신한다.In the network
상기 네트워크 ID 비교 단계(406)에서, 상기 파이어링 메시지를 수신한 제2노드는 상기 파이어링 메시지에 상기 제1노드가 신규 참여 노드임을 표시하는 JR플래그가 1로 설정된 경우, 상기 제2노드는 네트워크 ID 정보를 통해 로컬 네트워크 참여 노드들의 네트워크 ID 정보와 일치하는지 비교한다.In the network
상기 제1파이어링 메시지 방송 단계(407)는 상기 비교 결과 네트워크 ID가 없거나 다른 네트워크 ID라면, 로컬 네트워크 참여노드의 CTS 점유 구간에서 신규노드 ID에 대한 JR플래그를 1로 설정하여 파이어링 메시지를 방송한다.If the comparison result indicates that there is no network ID or another network ID, the first firing
상기 제2파이어링 메시지 방송 단계(408, 409)는 일정 홉 내 이웃노드 범위 내의 참여 노드 수에 대하여 망 혼잡상태와 연관된 NCS 플래그가 1로 설정된 비율이 허용범위 이내이면 각 노드들이 상기 JC 플래그를 1로 설정하여 파이어링 메시지를 방송한다.If the ratio of the NCS flag associated with the network congestion state set to 1 is within the allowable range for the number of participating nodes in the neighbor node range within a given hop, the second firing
상기 데이터 전송 단계(411 내지 414)는 상기 제1노드가 신규 참여 노드인 경우, 자신의 CTS 상에 존재하는 참여 노드로부터 상기 JC플래그를 1로 설정된 파이어링 메시지를 수신받으면, 상기 제1노드는 비어있는 DTS를 선택하여 점유한 정보를 파이어링 메시지를 통해 방송한다.If the first node is a new participant node, the
이때, 상기 파이어링 메시지는, 분산 호 수락 제어를 위한 ‘JR(Join Request)’, ‘JC(Join Confirm)’, ‘NCS(Network Congestion Status)’, ‘SR(Seamless Request)’의 4비트 플래그 정보가 추가된 것을 특징으로 한다.At this time, the firing message includes a 4-bit flag of 'JR (Join Request)', 'JC (Join Confirm)', 'NCS (Network Congestion Status) Information is added.
한편, 상기 망 혼잡 상태는, 전술한 바와 같이, 상기 파이어링 메시지를 이용하여 상기 로컬 네트워크 내 개별 노드의 큐에 적체되는 패킷바이트의 양과 할당받은 데이터 타임 슬롯에 대한 비율에 기반하여 결정된다.On the other hand, the network congestion state is determined based on the ratio of the amount of packet bytes accumulated in the queue of individual nodes in the local network to the allocated data time slots using the firing message, as described above.
상기 네트워크 ID 비교 단계(406)에서, 상기 JR플래그가 1로 설정되고 상기 비교 결과 상기 참여 노드들의 네트워크 ID정보와 일치하는 경우, 상기 제1노드를 일시적 탈퇴 노드로 판단할 수 있다.In the network
또한, 상기 네트워크 ID 비교 단계(406)에서, 상기 JR플래그가 1로 설정되고 상기 비교 결과 상기 참여 노드들의 네트워크 ID정보와 일치하는 경우, SR(Seamless Request)플래그가 0으로 설정된 경우, 상기 제1파이어링 메시지 방송 단계를 수행하고, 상기 SR플래그가 1로 설정된 경우, 상기 제1파이어링 메시지 방송 단계(407)를 수행하지 않고, 상기 설정 비율을 고려하지 않고 상기 제2파이어링 메시지 방송 단계(409)를 수행할 수 있다. In the network
다음으로, 도 4와 관련하여, 본 발명에 따른 호 수락 제어 방법의 상세한 절차 및 특징에 대해 살펴보면 다음과 같다.Next, with reference to FIG. 4, detailed procedures and features of the call admission control method according to the present invention will be described.
신규 참여 노드는 도2의 로컬 네트워크 진입 전 상태에서 도3의 로컬 네트워크 진입 상태에 이르면, 401단계의 로컬 네트워크 진입 시 402단계에서 수신신호 세기를 감지하게 된다. 일반적으로 신규 참여 노드는 링크 선택 시 수신신호 세기가 가장 강한 링크를 우선적으로 선택하게 된다. 404단계에서 자신이 점유할 수 있는 2홉 내 비어있는 CTS 점유 정보를 파악하기 위한 프레임 수신을 최소 2회 이상 수행한다. 인접 노드의 Firing Message를 통해 비어있는 CTS 점유정보를 파악하고, 비어있는 CTS에 대한 점유 시도를 수행하게 된다.When the new participating node reaches the local network entry state of FIG. 3 in the pre-entry state of FIG. 2, the incoming participant node senses the received signal strength at
만약, 다른 노드와 충돌 없이 CTS 점유에 성공하는 경우, 405단계에서 자신의 Firing Message를 송수신 할 수 있게 된다. 이때, 신규 참여 노드의 경우 ‘JR’ 플래그를 ‘1’로 설정하여 Firing Message를 브로드캐스트하게 되며, 신규 참여 노드의 1홉에 이웃한 기존 로컬 네트워크 참여 노드들이 해당 메시지를 수신할 수 있게 된다. 신규 참여노드의 기존 로컬 네트워크 참여노드들은 406단계에서 네트워크 ID 정보를 통해 기존 로컬 네트워크 참여 노드들의 네트워크 ID 정보와 일치하는지 비교하고, 만약 네트워크 ID가 없거나 다른 네트워크 ID라면 407단계에서 기존 로컬 네트워크 참여노드의 CTS 점유 구간에서 Firing Message 송신 시 신규노드 ID에 대한 ‘JR’ 플래그를 1로 설정하여 브로드캐스트하게 된다. 408단계에서 각 노드는 매 프레임마다 로컬 네트워크의 망 혼잡상태를 파악하기 위한 NCS(u,t)에 대한 결과를 Firing Message내의 NCS 필드에 반영하여 브로드캐스트하게 된다. 만약, 2홉 이웃노드 범위 내의 전체 기존 로컬 네트워크 참여 노드수에 대한 NCS 플래그의 ‘1’ 비율이 망에서 허용범위이내이면, 409단계에서 각 노드들이 JC 플래그를 ‘1’로 설정하여 Firing Message를 브로드캐스트 하게 된다. 410단계에서는 네트워크 ID가 기존 로컬 네트워크와 동일한 상태를 의미하는 것으로, 이 경우 해당 노드는 도2의 신규 참여 노드가 아닌 무선채널의 손실 혹은 이동성 등으로 인해 일시적으로 로컬 네트워크에서 탈퇴한 상황으로 판단된다. 만약, 해당 노드가 데이터 트래픽을 전송하는 중에 일시적으로 탈퇴한 상황이었다면, 410단계에서 ‘SR’ 플래그를 ‘1’로 설정하여 407단계, 408단계를 거치지 않고 바로 ‘JC’ 플래그를 ‘1’로 설정하여 Firing Message를 전송하게 된다. 411단계에서 신규 참여 노드는 자신의 CTS 상에 존재하는 모든 기존 로컬 네트워크 참여 노드가 ‘JC’ 플래그를 ‘1’로 전송한 Firing Message를 수신받으면 로컬 네트워크의 데이터 전송을 허용하는 것으로 판단한다. 412단계에서 신규 참여 노드는 비어있는 DTS를 선택하여 점유한 정보를 Firing Message를 브로드캐스트하게 된다. 413단계에서 신규 참여 노드가 자신이 점유한 DTS 정보에 대해 CTS 구간에서 수신되는 기존 로컬 네트워크 노드의 Firing Message에 정상적으로 반영이 되어 있다면, 415단계에서 신규 참여 노드의 데이터 트래픽이 전송이 가능하게 된다. 만약, 414단계에서 기존 로컬 네트워크 노드간 망 혼잡으로 인하여 ‘JC’에 대한 플래그가 지속적으로 ‘0’이 수신되는 경우에는, 필요 시 수신 신호세기의 차순위 링크를 선택하여 해당 절차를 반복한다. If the CTS is successfully occupied without collision with another node, it is able to transmit / receive its own Firing Message in
이상에서는 본 발명에 따른 모바일 에드혹 네트워크에서 시분할다중접속방식의 분산 호 수락 제어 방법에 대하여 살펴보았다. 한편, 상기 호 수락 제어 방법에서 기술된 내용은 다음의 호 수락 제어 장치에서도 적용될 수 있다.The distributed call admission control method of the time division multiple access scheme in the mobile ad hoc network according to the present invention has been described above. On the other hand, the contents described in the call admission control method can also be applied to the following call admission control apparatuses.
이와 관련하여, 도 5는 본 발명에 따른 모바일 에드혹 네트워크에서 시분할다중접속방식의 호 수락 제어 장치를 포함한 호 수락 제어 시스템의 구성도를 도시한다. 도 5에 도시된 바와 같이 상기 호 수락 제어 시스템은 제1노드(100) 및 제2노드(200)를 포함한다. 여기서, 상기 제1노드(100) 및 제2노드(200)는 각각 전송 노드 및 수신 노드일 수 있다. 한편, 다음 단계에서는 상기 제1노드(100) 및 제2노드(200)는 각각 수신 노드 및 전송노드가 될 수 있다.In this regard, FIG. 5 shows a configuration diagram of a call admission control system including a time division multiple access type call admission control apparatus in a mobile ad hoc network according to the present invention. As shown in FIG. 5, the call admission control system includes a
상기 제1노드(100)는 무선 통신부(110) 및 제어부(120)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제2노드(200)도 무선 통신부(210) 및 제어부(220)를 포함한다.The
상기 무선 통신부(110)는 상기 제1노드(100)가 자신이 점유할 수 있는 일정 홉(hop) 내 비어있는 CTS 점유 정보를 판단하기 위한 프레임을 수신한다. 또한, 상기 무선 통신부(110)는 다른 노드와 충돌 없이 CTS 점유에 성공하는 경우, 상기 제1노드(100)가 자신의 파이어링 메시지(Firing Message)를 송신한다.The
상기 무선 통신부(210)는 상기 제1노드(100)로부터 상기 파이어링 메시지를 수신한다.The
상기 제어부(220)는 상기 파이어링 메시지에 상기 제1노드가 신규 참여 노드임을 표시하는 JR플래그가 1로 설정된 경우, 상기 제2노드는 네트워크 ID 정보를 통해 로컬 네트워크 참여 노드들의 네트워크 ID 정보와 일치하는지 비교한다.When the JR flag indicating that the first node is a new participant node is set to 1 in the firing message, the
또한, 상기 무선 통신부(210)는 상기 비교 결과 네트워크 ID가 없거나 다른 네트워크 ID라면, 로컬 네트워크 참여노드의 CTS 점유 구간에서 신규노드 ID에 대한 JR플래그를 1로 설정하여 파이어링 메시지를 방송한다.Also, if the comparison result indicates that the network ID does not exist or is a different network ID, the
이때, 일정 홉 내 이웃노드 범위 내의 참여 노드 수에 대하여 망 혼잡상태와 연관된 NCS 플래그가 1로 설정된 비율이 허용범위 이내이면 각 노드들이 상기 JC 플래그를 1로 설정하여 파이어링 메시지를 방송할 수 있다. At this time, if the ratio of the number of the participating nodes within the range of the neighboring node in the certain hop is set within the allowable range of the NCS flag associated with the network congestion state to 1, the nodes can broadcast the firing message by setting the JC flag to 1 .
상기 무선 통신부(110)는 상기 제1노드가 신규 참여 노드인 경우, 자신의 CTS 상에 존재하는 참여 노드로부터 상기 JC플래그를 1로 설정된 파이어링 메시지를 수신받을 수 있다.If the first node is a new participating node, the
상기 제어부(120)는 비어있는 DTS를 선택하여 점유한 정보를 파이어링 메시지를 통해 방송하도록 상기 무선 통신부(110)를 제어한다.The
따라서, 본 발명에 따른 호 수락 제어 방법은 D-TDMA 환경에서 비트 플래그 정보를 통한 매우 적은 오버헤드만으로 로컬 네트워크의 망 혼잡상태에 따라 적응적인 신규 참여 노드의 호 수락 제어가 가능하다는 장점이 있다. Therefore, the call admission control method according to the present invention is advantageous in that call admission control of an adaptive new participant node can be performed according to the network congestion state of the local network with only a small overhead through bit flag information in the D-TDMA environment.
또한, 본 발명에 따른 호 수락 제어 방법은 결과적으로 로컬 네트워크에서 발생하는 병목현상을 미연에 방지하고 차순위 로컬 네트워크에 접속 가능하도록 유도하여, 전체적인 로드밸런싱 및 종단간 네트워크 서비스의 QoS 품질향상이 가능하다는 장점이 있다.In addition, the call admission control method according to the present invention can prevent the bottlenecks occurring in the local network and induce the access to the next-order local network, thereby improving overall QoS of the load balancing and end-to-end network service There are advantages.
소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능뿐만 아니라 각각의 구성 요소들은 별도의 소프트웨어 모듈로도 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다. 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션으로 소프트웨어 코드가 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되고, 제어부(controller) 또는 프로세서(processor)에 의해 실행될 수 있다.According to a software implementation, not only the procedures and functions described herein, but also each component may be implemented as a separate software module. Each of the software modules may perform one or more of the functions and operations described herein. Software code can be implemented in a software application written in a suitable programming language. The software code is stored in a memory and can be executed by a controller or a processor.
100: 제1노드 200: 제2노드
110, 210: 무선통신부 120, 220: 제어부100: First node 200: Second node
110, 210:
Claims (6)
제1노드가 자신이 점유할 수 있는 일정 홉(hop) 내 비어있는 CTS 점유 정보를 판단하기 위한 프레임을 수신하는 CTS 점유 판단 단계;
다른 노드와 충돌 없이 CTS 점유에 성공하는 경우, 상기 제1노드가 자신의 파이어링 메시지(Firing Message)를 송신하는 파이어링 메시지 송신 단계;
상기 파이어링 메시지를 수신한 제2노드는 상기 파이어링 메시지에 상기 제1노드가 신규 참여 노드임을 표시하는 JR플래그가 1로 설정된 경우, 상기 제2노드는 네트워크 ID 정보를 통해 로컬 네트워크 참여 노드들의 네트워크 ID 정보와 일치하는지 비교하는 네트워크 ID 비교 단계;
상기 비교 결과 네트워크 ID가 없거나 다른 네트워크 ID라면, 로컬 네트워크 참여노드의 CTS 점유 구간에서 신규노드 ID에 대한 JR플래그를 1로 설정하여 파이어링 메시지를 방송하는 제1파이어링 메시지 방송 단계;
일정 홉 내 이웃노드 범위 내의 참여 노드 수에 대하여 망 혼잡상태와 연관된 NCS 플래그가 1로 설정된 비율이 허용범위 이내이면 각 노드들이 JC 플래그를 1로 설정하여 파이어링 메시지를 방송하는 제2파이어링 메시지 방송 단계; 및
상기 제1노드가 신규 참여 노드인 경우, 자신의 CTS 상에 존재하는 참여 노드로부터 상기 JC플래그를 1로 설정된 파이어링 메시지를 수신받으면, 상기 제1노드는 비어있는 DTS를 선택하여 점유한 정보를 파이어링 메시지를 통해 방송하는 데이터 전송 단계를 포함하는, 호 수락 제어 방법.A distributed call admission control method of a time division multiple access (TDMA) scheme in a mobile ad hoc network,
A CTS occupancy determining step of receiving a frame for determining a vacant CTS occupation information in a predetermined hop that the first node can occupy;
A firing message transmission step in which the first node transmits its own firing message if the CTS occupation is successful without colliding with another node;
The second node receives the firing message, and when the JR flag indicating that the first node is a new participating node is set to 1 in the firing message, the second node transmits the firing message to the local network participating nodes A network ID comparison step of comparing the network ID information with the network ID information;
A first firing message broadcasting step of broadcasting a firing message by setting a JR flag for a new node ID to 1 in a CTS occupation period of a local network participant node when the comparison result shows that there is no network ID or another network ID;
If the ratio of the number of the participating nodes within the range of the neighboring node within the predetermined hop is set to 1 within the allowable range, if the ratio of the NCS flag associated with the network congestion state is within the permissible range, each node sets a JC flag to 1 to transmit a second firing message Broadcasting stage; And
If the first node is a new participating node, the first node receives the firing message set to the JC flag of 1 from the participating node existing on its CTS, the first node selects the empty DTS and obtains the occupied information And a data transmission step of broadcasting through a firing message.
상기 파이어링 메시지는,
분산 호 수락 제어를 위한 ‘JR(Join Request)’, ‘JC(Join Confirm)’, ‘NCS(Network Congestion Status)’, ‘SR(Seamless Request)’의 4비트 플래그 정보가 추가된 것을 특징으로 하는, 호 수락 제어 방법.The method according to claim 1,
The firing message may include:
Bit flag information of 'JR (Join Request)', 'JC (Join Confirm)', 'NCS (Network Congestion Status)' and 'SR (Seamless Request)' for distributed call admission control is added , Call admission control method.
상기 망 혼잡 상태는,
상기 파이어링 메시지를 이용하여 상기 로컬 네트워크 내 개별 노드의 큐에 적체되는 패킷바이트의 양과 할당받은 데이터 타임 슬롯에 대한 비율에 기반하여 결정되는, 호 수락 제어 방법.The method according to claim 1,
Wherein the network congestion state includes:
And determining a ratio of the amount of packet bytes to be queued to individual nodes in the local network to the allocated data time slots using the firing message.
상기 네트워크 ID 비교 단계에서,
상기 JR플래그가 1로 설정되고 상기 비교 결과 상기 참여 노드들의 네트워크 ID정보와 일치하는 경우, 상기 제1노드를 일시적 탈퇴 노드로 판단하는, 호 수락 제어 방법.The method according to claim 1,
In the network ID comparison step,
And determining that the first node is a temporary leaving node when the JR flag is set to 1 and the comparison results match the network ID information of the participating nodes.
상기 네트워크 ID 비교 단계에서,
상기 JR플래그가 1로 설정되고 상기 비교 결과 상기 참여 노드들의 네트워크 ID정보와 일치하는 경우,
SR(Seamless Request)플래그가 0으로 설정된 경우, 상기 제1파이어링 메시지 방송 단계를 수행하고,
상기 SR플래그가 1로 설정된 경우, 상기 제1파이어링 메시지 방송 단계를 수행하지 않고, 상기 설정 비율을 고려하지 않고 상기 제2파이어링 메시지 방송 단계를 수행하는, 호 수락 제어 방법.5. The method of claim 4,
In the network ID comparison step,
If the JR flag is set to 1 and the comparison results match the network ID information of the participating nodes,
If the SR (Seamless Request) flag is set to 0, performing the first firing message broadcasting step,
Wherein if the SR flag is set to 1, the second firing message broadcasting step is performed without considering the setting ratio without performing the first firing message broadcasting step.
상기 제1노드가 상기 로컬 네트워크에 상기 신규 참여 노드로 참여 거부 시, 로드밸런싱을 위한 차순위 네트워크 링크 선택이 수행되는, 호 수락 제어 방법.The method according to claim 1,
And when the first node refuses to join the new participating node to the local network, the next network link selection for load balancing is performed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160090972A KR101753681B1 (en) | 2016-07-18 | 2016-07-18 | Method for Distributed Call Admission Control for Distributed-TDMA Mobile Adhoc network |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020160090972A KR101753681B1 (en) | 2016-07-18 | 2016-07-18 | Method for Distributed Call Admission Control for Distributed-TDMA Mobile Adhoc network |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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KR101753681B1 true KR101753681B1 (en) | 2017-07-04 |
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ID=59356815
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KR (1) | KR101753681B1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101321122A (en) | 2008-05-23 | 2008-12-10 | 西安交通大学 | Method for solving heterogeneous point AdHoc network concealed terminal |
-
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Patent Citations (1)
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