KR101055416B1 - 무선 센서 네트워크에서의 라우팅 경로 설정 방법 및 이를 수행하기 위한 장치 - Google Patents

무선 센서 네트워크에서의 라우팅 경로 설정 방법 및 이를 수행하기 위한 장치 Download PDF

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Abstract

무선 센서 네트워크에서의 라우팅 경로 설정 방법 및 이를 수행하기 위한 장치가 개시된다. 무선 센서 네트워크에서의 라우팅 경로 설정 장치는, 목적지 노드, 출발지 노드 및 다음 홉 노드를 포함한다. 출발지 노드는 패킷을 전송하는 라우팅이 시작됨에 따라, 제1 이웃 노드들을 검색하고, 제1 이웃 노드들에 목적지 노드가 포함되지 않는 경우, 제1 이웃 노드들중 목적지 노드에 가장 가까운 노드에 패킷을 전송한다. 다음 홉 노드는 출발지 노드로부터 패킷이 수신됨에 따라, 제2 이웃 노드들을 검색하고, 제2 이웃 노드들중 목적지 노드 또는 목적지 노드에 가장 가까운 노드에 패킷을 전송한다. 이에 따라, 무선 센서 네트워크 상에서 이웃 노드 정보를 이용하여 계층적으로 라우팅하고, 패킷이 전송되는 목적지에 가까운 노드를 검색하여 패킷을 전송하므로써, 패킷 전송에 따른 홉 카운트 수를 줄일 수 있다.

Description

무선 센서 네트워크에서의 라우팅 경로 설정 방법 및 이를 수행하기 위한 장치{METHOD FOR ROUTING A PATH SETTING IN A WIRELESS SENSOR NETWORK AND APPARATUS FOR PERFORMING THE SAME}
본 발명은 라우팅 경로 설정 방법 및 이를 수행하기 위한 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 센서 네트워크에서의 라우팅 경로 설정 방법 및 이를 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.
일반적인 이동통신 시스템은 이동단말(mobile terminal)과 기지국(base station)간의 데이터를 송수신한다. 상기 이동단말과 기지국은 다른 이동단말/노드(node)들을 경유하지 않고 직접 데이터를 송수신한다. 하지만, 센서(sensor) 네트워크는 센서 노드의 데이터를 싱크 노드(sink node)로 전달하고자 할 경우 다른 센서 노드들을 이용한다.
이하 도 1을 이용하여 상기 무선 센서 네트워크의 구조에 대해 알아본다. 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 무선 센서 네트워크는 싱크 노드와 복수의 센서 노드들로 구성된다. 상기 도 1은 하나의 싱크 노드만을 도시하고 있으나, 사용자의 설정에 따라 상기 무선 센서 네트워크는 적어도 2개의 싱크 노드들로 구성될 수 있다.
상기 센서 노드는 지정된 사용자가 설정한 타겟(target)에 관한 정보를 수집한다. 상기 센서 노드가 수집하는 타겟의 정보는 주위의 온도나 물체의 이동 등이 있다. 상기 센서 노드는 수집된 정보는 상기 싱크 노드로 전송한다.
상기 싱크 노드는 상기 무선 센서 네트워크를 구성하고 있는 센서 노드들이 전송한 데이터들을 전달받는다. 상기 싱크 노드로부터 일정 거리 이내에 위치하고 있는 센서 노드는 전송할 데이터를 직접 싱크 노드로 전달한다. 하지만 상기 일정 거리 이내에 위치하고 있지 않은 센서 노드는 상기 수집된 데이터를 싱크 노드로 직접 전달하는 대신 상기 싱크 노드에 인접한 센서 노드들로 전송한다.
상술한 바와 같이 일정 거리 이내에 위치하고 있지 않는 노드가 인접 노드들을 이용하여 데이터를 전송하는 이유는 데이터 전송에 따른 전력 소모를 최소화하기 위해서이다. 즉, 상기 싱크 노드와 센서 노드간의 거리와 상기 센서 노드가 싱크 노드로 데이터를 전송하는데 소모되는 전력은 일반적으로 상호 비례한다.
따라서, 상기 싱크 노드로부터 일정 거리 이내에 위치하고 있지 않은 센서 노드는 복수의 센서 노드들을 이용하여 상기 수집된 데이터를 전송함으로서 상기 데이터 전송에 따른 전력소모를 최소화할 수 있게 된다. 이하 다른 센서 노드의 데이터를 중계하는 역할을 수행하는 노드를 중계 노드(relay node)라 한다. 물론 상기 중계 노드 역시 자신이 수집한 데이터를 다른 중계 노드를 이용하여 또는 직접 상기 싱크 노드로 전송한다.
상술한 바와 같이 센서 노드는 타겟의 정보를 수집하여 싱크 노드로 전달한다. 그러나, 일반적으로 상기 타겟과 싱크 노드는 고정되어 있는 것이 아니라 어느 정도 이동성이 보장된다.
도 2는 고정된 타겟에 관한 정보를 이동성이 보장된 싱크 노드로 전달하는 과정을 도시하고 있다. 일 예로, 특정 지역에 관한 온도 정보를 이동중인 차량 등에 전달하는 경우에 이에 해당된다. 이와 같이 함으로서 상기 차량은 상기 특정 지역에 관한 온도 정보를 실시간으로 전달받게 된다. 한편, 도 3은 이동성이 보장된 타겟에 관한 정보를 고정되어 있는 싱크 노드로 전달하는 과정을 도시하고 있다. 일 예로, 이동성 중인 물체에 관한 정보를 고정되어 있는 싱크 노드로 전달하는 경우가 이에 해당된다.
도 4는 일반적인 무선 센서 네트워크에서 센서 노드가 싱크 노드로 데이터를 전송하기 위한 라우팅 경로를 설정하는 과정을 나타내고 있다. 이하 상기 도 4를 이용하여 센서 노드1이 싱크 노드로 라우팅 경로를 설정하는 과정에 대해 알아본다.
상기 센서 노드1은 자신의 주소(소스 어드레스: source address) 정보와 싱크 노드의 주소(목적지 어드레스: destination address) 정보를 포함한 라우팅 요청(routing request: RREQ) 메시지를 생성한다. 상기 센서 노드1은 생성한 라우팅 요청 메시지를 인접 센서 노드들로 브로드캐스팅한다.
상기 도 4에 의하여 센서 노드2, 센서 노드4, 센서 노드5가 상기 RREQ 메시지를 수신한다. 상기 RREQ 메시지를 수신한 센서 노드들은 목적지 어드레스와 자신의 어드레스를 비교한다. 상기 목적지 어드레스와 자신의 어드레스가 동일하지 않을 경우 상기 센서 노드들은 수신한 RREQ 메시지를 갱신한 후 인접 노드들로 브로 드캐스팅한다. 상기 갱신되는 정보에는 홉 카운트 수가 포함된다.
또한, 상기 RREQ 메시지를 수신한 센서 노드는 수신한 RREQ 메시지를 이용하여 라우팅 테이블을 생성한다. 상기 라우팅 테이블에는 소스 노드의 어드레스, 목적지 노드의 어드레스, 홉 카운트 수, 상기 RREQ 메시지를 브로드캐스팅한 센서 노드의 어드레스 등이 포함된다.
상기 센서 노드1이 브로드캐스팅한 RREQ 메시지가 여러 경로를 거쳐 상기 싱크 노드로 전달된다. 상기 싱크 노드는 전달된 RREQ 메시지에 포함되어 있는 홉 카운트 수를 이용하여 라우팅 경로 설정한다. 즉, 홉 카운트 수가 가장 작은 경로를 라우팅 경로로 설정한다. 따라서, 상기 싱크 노드는 센서 노드4로 라우팅 응답(routing reply: RREP)을 메시지를 전송한다. 상기 센서 노드4는 저장되어 있는 라우팅 테이블을 이용하여 상기 RREP 메시지를 센서 노드1로 전달한다. 상술한 바와 같은 과정들을 수행함으로서 상기 센서 노드1과 싱크 노드간 라우팅 경로가 설정된다. 상기 설정된 라우팅 경로를 이용하여 상기 센서 노드1은 싱크 노드로 수집된 정보를 전달한다.
기술적 과제
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에 착안한 것으로, 본 발명의 목적은 이웃 노드 정보를 이용하여 짧은 경로를 갖고서 패킷을 전송하기 위한 무선 센서 네트워크에서의 라우팅 경로 설정 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기한 무선 센서 네트워크에서의 라우팅 경로 설정 방법을 수행하기 위한 장치를 제공하는 것이다.
기술적 해결방법
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여 일실시예에 따른 무선 센서 네트워크에서의 라우팅 경로 설정 방법은, 출발지 노드와 목적지 노드간의 패킷을 전송하는 무선 센서 네트워크상에서의 라우팅 경로 설정 방법에서, (a) 상기 라우팅이 시작됨에 따라, 상기 출발지 노드는 자신의 이웃 노드들을 검색하는 단계; (b) 상기 이웃 노드들에 상기 목적지 노드가 포함되는 경우, 상기 목적지 노드에 패킷을 전송하고, 상기 라우팅을 종료하는 단계; (c) 상기 이웃 노드들에 상기 목적지 노드가 포함되지 경우, 상기 이웃 노드들중 상기 목적지 노드에 가장 가까운 노드를 검색하여 상기 가장 가까운 노드에 패킷을 전송하는 단계; 및 (d) 상기 가장 가까운 노드는 자신의 이웃 노드들을 검색하고, 상기 단계(b)로 피드백하는 단계를 포함한다.
본 실시예에서, 상기 패킷이 전송되는 홉 카운트 수는 상기 출발지 노드와 상기 목적지 노드를 계층적으로 연결하는 홉 카운트 수보다 작다.
본 실시예에서, 상기 이웃 노드들은 상기 출발지 노드가 가지는 이웃 테이블로부터 획득된다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여 다른 실시예에 따른 무선 센서 네트워크에서의 라우팅 경로 설정 방법은, (a) 현재 노드, 목적지 노드 및 상기 현재 노도와 목적지 노드간의 최근접하는 다음 홉 노드를 설정하는 단계; (b) 상기 현재 노드부터 상기 목적지 노드까지 계층적 라우팅 경로상의 제1 홉거리와, 상기 최근접하는 다음 홉 노드부터 상기 목적지 노드까지의 계층적 라우팅 경로상의 제2 홉거리를 산출하는 단계; (c) 계층적 라우팅 경로상의 다음 홉 노드를 설정하는 단계; (d) 이웃 테이블을 조회하여 상기 이웃 테이블로부터 조회된 이웃 노드 정보를 추출하는 단계; (e) 상기 이웃 노드로부터 상기 목적지 노드까지의 계층적 라우팅 경로상의 제3 홉거리를 산출하는 단계; (f) 상기 제1 홉거리와 상기 제3 홉거리를 비교하는 단계; (g) 상기 제1 홉거리가 상기 제3 홉거리보다 작거나 같은 경우, 상기 이웃 테이블 전체 검색이 완료되었는지의 여부를 체크하는 단계; (h) 상기 이웃 테이블 전체 검색이 미완료된 것으로 체크되는 경우, 상기 이웃 테이블을 조회하는 단계(d)로 피드백하고, 상기 이웃 테이블 전체 검색이 완료된 것으로 체크되는 경우, 패킷을 상기 다음 홉 노드에 전송하는 단계; (i) 상기 제1 홉거리가 상기 제3 홉거리보다 큰 경우, 상기 제2 홉거리와 상기 제3 홉거리를 비교하는 단계; 및 (j) 상기 제2 홉거리가 상기 제3 홉거리보다 큰 경우, 상기 조회된 이웃 노드를 상기 다음 홉 노드로 설정한 후, 상기 단계(g)로 피드백하는 단계를 포함한다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여 일실시예에 따른 무선 센서 네트워크에서의 라우팅 경로 설정 장치는, 목적지 노드, 출발지 노드 및 다음 홉 노드를 포함한다. 상기 목적지 노드는 패킷을 최종적으로 수신한다. 상기 출발지 노드는 패킷을 전송하는 라우팅이 시작됨에 따라, 제1 이웃 노드들을 검색하고, 상기 제1 이웃 노드들에 목적지 노드가 포함되지 않는 경우, 상기 제1 이웃 노드들중 상기 목적지 노드에 가장 가까운 노드에 패킷을 전송한다. 상기 다음 홉 노드는 상기 출발지 노드로부터 패킷이 수신됨에 따라, 제2 이웃 노드들을 검색하고, 상기 제2 이웃 노드들중 상기 목적지 노드 또는 상기 목적지 노드에 가장 가까운 노드에 패킷을 전송한다.
본 실시예에서, 상기 출발지 노드는 검색된 이웃 노드들에 목적지 노드가 포함되는 경우, 상기 목적지 노드에 패킷을 전송한다.
본 실시예에서, 상기 목적지 노드 및 출발지 노드는 각각 하나이다.
본 실시예에서, 상기 다음 홉 노드는 하나 이상이다.
본 실시예에서, 상기 패킷이 전송되는 홉 카운트 수는 상기 출발지 노드와 상기 목적지 노드를 계층적으로 연결하는 홉 카운트 수보다 작다.
본 실시예에서, 상기 이웃 노드들은 상기 출발지 노드가 가지는 이웃 테이블로부터 획득된다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여 일실시예에 따른 무선 센서 네트워크에서의 라우팅 경로 설정 장치는 논리 처리부, 하드웨어 처리부 및 안테나를 포함한다. 상기 논리 처리부는 센서 디바이스와 메모리를 포함한다. 상기 하드웨어 처리부는 상기 메모리에 저장된 이웃 테이블을 이용하여 이웃 노드 정보를 관리하는 이웃 노드 정보 관리 모듈을 포함한다. 상기 안테나는 외부의 노드와 상기 하드웨어 처리부를 무선 연결한다. 상기 논리 처리부 및 하드웨어 처리부는 목적지 노드 동작시, 상기 외부의 노드로부터 패킷을 최종적으로 수신한다. 상기 논리 처리부 및 하드웨어 처리부는 출발지 노드 동작시, 제1 이웃 노드들을 검색하고, 상기 제1 이웃 노드들에 목적지 노드가 포함되지 않는 경우, 상기 제1 이웃 노드들 중 상기 목적지 노드에 가장 가까운 노드에 패킷을 전송한다.
본 실시예에서, 상기 논리 처리부 및 하드웨어 처리부는 다음 홉 노드 동작시, 상기 출발지 노드로부터 패킷이 수신됨에 따라, 제2 이웃 노드들을 검색한다. 이어, 상기 제2 이웃 노드들중 상기 목적지 노드 또는 상기 목적지 노드에 가장 가까운 노드에 패킷을 전송한다.
유리한 효과
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 무선 센서 네트워크, 예를들어, 인터넷 프로토콜 버전6 기반의 저전력 무선 개인 영역 네트워크(6LoWPAN)상에서 동적 할당된 16비트 짧은 주소를 활용하여 계층적 라우팅을 수행할 수 있다. 특히, 무선 센서 네트워크 상에서 이웃 노드 정보를 이용하여 계층적으로 라우팅하고, 패킷이 전송되는 목적지에 가까운 노드를 검색하여 패킷을 전송하므로써, 패킷 전송에 따른 홉 카운트 수를 줄일 수 있다.
또한, 계층적 라우팅에 소요되는 홉 카운트 수를 줄이므로써, 패킷을 전송하는데 소요되는 라우팅 소요 시간을 줄일 수 있다.
또한, 총 홉 카운트 수를 줄이므로써, 라우팅시 발생되는 트래픽을 줄일 수 고, 노드들의 소비전력을 줄일 수 있다.
도 1은 무선 센서 네트워크의 구조를 설명하는 개념도이다.
도 2는 무선 센서 네트워크에서 이동중인 타겟을 도시한 개념도이다.
도 3은 무선 센서 네트워크에서 이동중인 싱크 노드를 도시한 개념도이다.
도 4는 무선 센서 네트워크에서의 라우팅 경로를 설정하는 과정을 도시한 개 념도이다.
도 5는 본 발명이 적용되기에 적합한 무선 센서 네트워크 구성을 설명하는 개념도이다.
도 6은 본 발명이 적용되기에 적합한 무선 센서 네트워크 프로토콜 스택의 예를 도시한다.
도 7은 일반적인 IPv6의 헤더 포맷을 도시한 도면이다.
도 8은 도 6에 도시된 MAC/PHY 계층의 데이터 프레임 포맷의 예를 도시한다.
도 9는 본 발명에 따른 다중 홉 트리를 설명하는 개념도이다.
도 10은 본 발명에 따른 계층적 라우팅 경로 설정 방법을 수행하는 센서 노드를 설명하는 블럭도이다.
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 주소 부여 방법을 설명하는 개념도이다.
도 12는 도 11에 도시된 주소 부여 방법을 이용한 라우팅 경로 설정 방법을 설명하는 개념도이다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 라우팅 경로 설정 방법을 설명하는 개념도들이다.
도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 계층적 라우팅 경로 설정 방법을 설명하는 흐름도이다.
발명의 실시를 위한 최선의 형태
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 다양한 관점들에 따른 무선 센서 네트워크에서의 라우팅 경로 설정 방법 및 장치의 다양한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시예들에 제한되는 것은 아니며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다.
본 발명과 관련하여 사용되는 주요 용어를 정의하면, 다음과 같다.
- 현재 노드(Current Node)는 무선 센서 네트워크 상의 어떤 노드 즉, IEEE 802.15.4 장치가 IPv6 패킷을 받았을 때 그 노드를 의미한다.
- 깊이(Depth)는 무선 센서 네트워크의 코디네이터(coordinator:10)로부터 해당 장치까지의 홉-거리를 의미한다. 예를들어, 코디네이터(10)의 깊이(depth)는 0이다.
- 최대 자식수(Maximum Number of Children: MC)는 해당 장치(예를들어, 노드)가 최대로 가질 수 있는 자식의 수이다.
- 이웃 테이블(Neighbor Table)은 개인동작영역(personal operating space: POS) 내의 이웃 장치들의 정보를 가지고 있는 테이블을 의미한다. 상기 이웃 테이블은 개인영역망아이디(Personal Area Network Id, PAN Id: 16 bits), 이웃의 짧은 주소(Neighbor.16 bit short address:16 bits), 이웃의 EIU 64주소(Neighbor.IEEE EUI 64 bit address:64 bits), 이웃 장치 타입(Neighbor.Device type:2 bits), 이웃 관계(Neighbor.Relationship: 2 bits), 이웃 깊이(Neighbor.Depth: 8 bits)와 같은 항목들을 포함한다. 상기 이웃 테이블에서, 이웃 장치 타입(Neighbor.Device type: 2 bits) 필드가 '00'이면 코디네이터(Coordinator), '01'이면 라우터 (Router), '10'이면 종단장치(End device)를 나타내고, '11'은 유보(Reserved)되어 있다. 상기 이웃 테이블에서, 이웃 관계(Neighbor.Relationship: 2 bits) 필드가 '00'이면 부모(Parent), '01'이면 자식(Child)을 나타내고, '10'과 '11'은 유보(Reserved)되어 있다.
- 개인영역망아이디(PAN Id)는 관리를 위해 무선 센서 네트워크에 부여되는 무선 센서 네트워크 16비트 식별자를 의미한다. 여기서, 개인동작영역(Personal Operating Space: POS)은 IEEE 802.15.4 패킷의 무선 전송의 감지 범위 내 영역을 의미한다.
- 부분기능 장치(Reduced Function Device: RFD)는 라우터의 기능을 가지지 않은 무선 센서 네트워크의 IEEE 802.15.4 장치로서, IPv6 패킷들을 다음 홉 장치에 전송할 수 없다. 즉, 부분기능 장치는 무선 센서 네트워크 상에서 종단장치(End device)밖에 될 수 없다.
- 라우터(Router)는 무선 센서 네트워크 상에서 패킷을 다음 홉 장치에 라우팅해줄 수 있는 FFD이고, 짧은 주소(Short Address)는 부모로부터 동적으로 장치에 할당된 16비트 주소이다.
본 발명이 적용되기에 적합한 인터넷 프로토콜 버전 6 기반의 무선 센서 네트워크는 하기하는 도 5와 같다. 본 실시예에서, 상기 무선 센서 네트워크는 저전력 무선 개인 영역 네트워크(Low power Wireless Personal Area Networks; 이하, LoWPAN)이다.
도 5는 본 발명이 적용되기에 적합한 무선 센서 네트워크 구성을 설명하는 개념도이다. 도 6은 본 발명이 적용되기에 적합한 무선 센서 네트워크 프로토콜 스택의 예를 도시한다.
도 5를 참조하면, 무선 센서 네트워크는 하나의 PAN 코디네이터(10)와, 다수의 라우터들(20a, 20b, 20c) 및 종단 장치들(30a, 30b, 30c, 30d, 30e)로 이루어진다.
IEEE 802.15.4 규격에 따르면, 무선 센서 네트워크의 장치들은 IEEE 802.15.4의 완전한 프로토콜 셋을 구현한 전기능장치(Full Function Device: 이하, FFD)와, 라우터 기능을 가지지 않은 부분기능장치(Reduced Function Device: 이하, RFD)로 구분된다. PAN 코디네이터(10)와 라우터들(20a, 20b, 20c)은 FFD 장치이고, 종단장치(30a, 30b, 30c, 30d, 30e)는 RFD 장치이다.
상기 FFD는 IEEE 802.15.4에서 지원하는 모든 네트워크 형태를 지원하며 FFD와 RFD사이에서 데이터를 주고받을 수 있고 PAN 코디네이터 역할을 수행할 수 있으며 IEEE 802.15.4에 기술된 모든 기능을 수행한다.
이에 비해, 상기 RFD는 좀더 작고 가벼운 장치에 적합하도록 디자인되었다. 이러한 장치는 단순기능과 간단한 동작으로 에너지 소비율을 최대한 낮추고, 사용 자원을 최소화하여 칩 구현 가격을 낮추므로 장치 가격을 낮추는 효과를 가진다.
상기 RFD는 모든 네트워크형태에서 종단장치로만 활용할 수 있다. 이는 RFD가 라우팅 기능이 없어 피어-투-피어(Peer-to-Peer) 데이터를 전송할 수 없음을 의미하고, 더불어 PAN 코디네이터의 역할을 수행할 수 없음을 뜻한다.
하나의 PAN 코디네이터에 다양한 기능을 갖춘 RFD와 FFD로 구성된 스타 (Star) 형태는 홈 네트워크, PC 주변장치, 장난감, 게임기, 건강보조기 등의 부족한 무선 인터페이스를 해결할 수 있다. 피어-투-피어(Peer-to-Peer) 통신은 네트워크 계층에서 제공하는 애드-훅(ad-hoc) 라우팅 기능을 활용할 수 있다. 이는 센서네트워크, 원격제어, 액추에이터(Actuator) 등에 다양하게 응용 가능하다.
IEEE 802.15.4 규격에 따른 무선 센서 네트워크의 장치들은 네트워크상에서 부모 장치와 자식 장치로 연결된다. 상기 자식 장치는 연관(Association)을 통해 부모 장치로부터 16비트의 짧은 주소를 동적으로 할당받는다.
즉, IEEE 802.15.4 장치는 부모 장치라고도 불리는 이웃 장치(또는 라우터)와의 연관(association) 동작 중에 16비트의 짧은 주소를 동적으로 할당받을 수 있다. 상기 할당받은 짧은 주소만을 가지고 부모 또는 자식과 통신을 알 수 있다. 한편, 디어소시에이션(Disassociation)은 이웃 장치와의 존재하는 연관(association)을 제거하는 절차이다.
PAN 코디네이터(Coordinator:10)는 무선 센서 네트워크의 가장 중요한 관리자가 되는 full-function device(FFD)로서, 비콘(beacon)의 전송을 통해 전체 무선 센서 네트워크의 동기를 초기화할 수 있다.
상기 종단장치들(30a, 30b, 30c, 30d, 30e)는 라우터들(20a, 20b, 20c) 중 어느 하나에 연결되어 해당 라우터에 연결된 종단장치와 통신할 수 있다. 상기 라우터들(20a, 20b, 20c)은 종단장치들(30a, 30b, 30c, 30d, 30e)중 적어도 하나 이상 혹은 다른 라우터로부터 수신된 패킷을 본 발명에 따른 계층적 라우팅 경로 설정 방법에 따라 라우팅한다.
도 6은 본 발명이 적용되기에 적합한 무선 센서 네트워크 프로토콜 스택의 예를 도시한다.
도 6을 참조하면, 무선 센서 네트워크 프로토콜 스택에는 물리 계층(L1), 맥(MAC) 계층(L2), 적응 계층(Adaption layer; L3), IPv6 계층(L4)의 프로토콜이 탑재된다. 상기 IPv6(L4) 위에 TPC, UDP, ICMP가 있고, 그 위 응용 계층이 위치한다.
상기 물리계층(L1)과 MAC 계층(L2)은 IEEE 802.15.4-2003 규격에 따르고, 상기 적응 계층(L3)은 IETF 인터넷 드래프트(montenegro-lowpan-ipv6-over-802.15.4)로 규격에 따르며, 상기 IPv6 계층(L4)은 RFC 2460 및 관련 규격에 따른다.
본 발명에 적용되는 IPv6 헤더 포맷은 하기하는 도 7과 같다.
도 7은 본 발명에 적용되는 IPv6의 헤더 포맷을 도시한 도면이다. 도 8은 도 6에 도시된 MAC/PHY 계층의 데이터 프레임 포맷의 예를 도시한다.
도 7을 참조하면, IPv6 헤더 포맷은 10행 x 32비트= 40옥텟의 크기를 갖고 있고, 버젼, 우선순위, 흐름 레벨, 페이로드 길이, 다음 헤더, 홉 제한, 128비트의 소스 주소 및 128비트의 목적지 주소로 이루어진다.
또한, IEEE 802.15.4-2003 규격에 따른 프레임은 코디네이터에서 비콘을 송신하기 위한 비콘 프레임과, 데이터를 전송하기 위한 데이터 프레임, 상기 데이터 프레임을 성공적으로 수신하면 이를 상대방에 알려주는 응답 프레임, MAC 커맨드 프레임으로 구분된다.
도 8을 참조하면, MAC/PHY 계층의 데이터 프레임은 물리계층의 패킷 포맷과 MAC계층의 패킷 포맷을 포함한다.
상기 물리계층의 패킷 포맷은 프리앰블(Preamble Sequence)과 프레임 시작 식별자(Start of Frame Delimiter), 프레임길이(Frame Length) 및 MAC계층 데이터 유닛(MPDU)을 포함한다.
상기 MAC 계층의 패킷 포맷은 프레임 제어(Frame Control), 시퀀스번호(Sequence Number), 어드레싱 필드(Addressing Field), 데이터 페이로드(Data Payload) 및 프레임 체크 시퀀스(FCS)를 포함한다.
본 발명이 적용되는 무선 센서 네트워크의 각 장치들은 하기하는 도 9에 도시된 바와 같이, 다중 홉을 갖는 트리의 노드로 표현될 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 다중 홉 트리를 설명하는 개념도이다. 설명의 편의를 위해 도 5에 도시된 무선 센서 네트워크의 구성과 동일하게 동일한 도면 부호를 부여한다.
도 9를 참조하면, 트리 구조에서 루트(root)에 해당하는 노드A는 PAN 코디네이터이고 깊이는 '0'이다. 노드B와, 노드D, 노드F는 라우터이고, 노드C와, 노드E, 노드G, 노드H, 노드I는 종단 장치이다.
상기 노드들은 각각 무선 통신기능을 가지고 있는 저전력을 사용하는 통신장치이다. 노드들은 각각 데이터를 발생시키는 소스 노드가 되거나 데이터를 목적지 노드 또는 중간에서 소스 노드와 목적지 노드의 데이터를 중계하는 중간 노드가 될 수가 있다. 또한, 각 노드들은 계층적(hierarchical) 구조로 다른 노드들과 연결될 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 계층적 라우팅 경로 설정 방법을 수행하는 센서 노 드를 설명하는 블록도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 계층적 라우팅 경로 설정 방법을 수행하는 센서 노드는 논리 처리부(100), 하드웨어 처리부(200) 및 안테나(300)를 포함한다.
상기 논리 처리부(100)는 어플리케이션 모듈(110), 센싱 프로세싱 모듈(120), IP 프로세싱 모듈(130), 적응 계층 패킷 프로세싱 모듈(140), 라우팅 프로세싱 모듈(150), 이웃 노드 정보 관리 모듈(160), MAC 계층 모듈(170)을 포함한다. 본 실시예에서, 상기 논리 처리부(100)는 논리적으로 분리되었을 뿐, 하드웨어적으로 분리된 것은 아니다.
상기 하드웨어 처리부(200)는 환경의 관측을 행하는 센서 디바이스(210), 중앙처리유닛(CPU)(220), 메모리(230), 통신을 행하는 네트워크 디바이스(240), 데이터의 장기 기록을 행하는 플래시 메모리(250)를 포함한다.
통상적으로, 무선 센서 네트워크, 예를들어, 지그비(ZigBee) 네트워크에서는 각각 노드들이 네트워크를 관리하고 유지하기 위한 정보를 테이블 형태로 구비된다. 상기 테이블에 저장된 정보를 네트워크 정보 베이스(NWK IB; network information base)라 칭한다. 상기 네트워크 정보 베이스는 상기 메모리에 저장될 수 있다.
상기 네트워크 정보 베이스는 최대 자식의 개수, 네트워크 트리의 최대 깊이, 자식으로 가질 수 있는 최대 지그비 라우터 개수, 브로드캐스트 전송과 관련된 정보, 이웃 노드의 정보를 가지고 있는 이웃 테이블, 경로 테이블 및 보안관련 정 보를 포함한다.
상기 이웃 테이블에는 PAN 식별자, 자신의 부모 또는 자식의 64비트 주소, 16비트 네트워크 주소, 장치의 형식, 자신과 이웃 노드의 관계(예를들어, 부모, 자식, 이웃) 등의 정보들이 저장된다.
상기 이웃 테이블에는 이웃 노드의 수신기가 슈퍼프레임의 활동 기간 동안 상태, 모든 이웃의 64비트 주소, 비컨 명령어(오더), 네트워크에 참여시킬 수 있는 권한, 전송실패율, 잠재적 부모, 평균 링크 질 지시자(link quality indicator), 논리적 채널값, 비컨 프레임 도달시간 및 비컨전송시간 오프셋 등의 정보가 선택적으로 저장될 수 있다.
상기 경로 테이블에는 멀티홉 네트워크에서 목적지까지 데이터를 전송하기 위해 경로를 탐색할 때 사용하는 정보가 저장된다.
상기 메모리(230)는 이웃 노드의 정보는 저장한다. 상기 이웃 노드 정보는 MAC 계층 모듈(170)을 경유하여 제공받을 수 있다. 상기 MAC 계층 모듈(170)의 서비스는 비코닝(beaconing)을 포함한다. 상기 이웃 노드 정보는 짧은 경로를 찾기 위해 라우팅 프로세싱 모듈 과정에서 사용된다.
한편, 상기 센서 디바이스(210)는 온도 센서, 습도 센서, 조도 센서, 적외선 센서 등을 포함할 수 있다.
상기 네트워크 디바이스(240)는 특정한 식별자를 갖는 다른 노드와 쌍방향 통신을 행할 수 있다. 예를들어, 상기 네트워크 디바이스(240)에는 Blue Tooth, IEEE802.15.4, ZigBee 등이 실장될 수 있다.
상기 네트워크 디바이스(240)에 도착된 패킷 정보는 상기 MAC 계층 모듈(170)을 거쳐 처리된 후, 상기 적응 계층 패킷 프로세싱 모듈(140)에 제공된다. 상기 적응 계층 패킷 프로세싱 모듈(140)은 패킷 프로세싱 과정을 수행한다. 상기 패킷 프로세싱 과정은 헤더 파싱, 패킷 단편화(분리/재조립), 헤더 압축 등을 포함한다.
적응 계층 패킷 프로세싱에 의해 자신에게 도착한 패킷은 상기 IP 프로세싱 모듈(130)을 거쳐 상기 어플리케이션 모듈(110)에 전달된다. 상기 IP 프로세싱 모듈(130)은 라우팅되어야할 패킷이라면 라우팅 프로세스가 진행된다.
상기 센서 노드는 패킷이 전송되는 출발지 노드로 동작될 수도 있고, 상기 패킷을 전달하는 다음 홉 노드(또는 중계 노드)로 동작될 수 있고, 상기 패킷을 전달받는 목적지 노드로 동작될 수도 있다.
라우팅 동작시, 상기 출발지 노드와 목적지 노드는 각각 하나이고, 상기 다음 홉 노드는 하나 이상이다. 물론, 상기 출발지 노드와 목적지 노드가 최근접하게 배치되면, 상기 다음 홉 노드는 생략될 수 있다.
상기 센서 노드가 출발지 노드인 경우, 패킷을 전송하는 라우팅이 시작됨에 따라, 제1 이웃 노드들을 검색한다. 상기한 검색 과정에서, 상기 제1 이웃 노드들에 목적지 노드가 포함되지 않는 경우, 상기 제1 이웃 노드들중 상기 목적지 노드에 가장 가까운 노드에 패킷을 전송한다. 여기서, 상기 센서 노드는 검색된 이웃 노드들에 목적지 노드가 포함되는 경우, 상기 목적지 노드에 패킷을 전송한다.
상기 센서 노드가 다음 홉 노드인 경우, 상기 출발지 노드로부터 패킷이 수 신됨에 따라, 제2 이웃 노드들을 검색하고, 상기 제2 이웃 노드들 중 상기 목적지 노드 또는 상기 목적지 노드에 가장 가까운 노드에 패킷을 전송한다.
따라서, 상기 패킷이 전송되는 홉 카운트 수는 상기 출발지 노드와 상기 목적지 노드를 계층적으로 연결하는 홉 카운트 수보다 작다.
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 주소 부여 방법을 설명하는 개념도이다. 특히, MC=3 의 조건 하에서 주소가 부여되는 것이 설명된다.
도 11을 참조하면, 최상위에 노드1이 배치되고, 상기 노드1은 자식 노드로서, 노드2, 노드3 및 노드4와 연결된다. 따라서, 상기 노드2, 상기 노드3 및 상기 노드4는 부모 노드로서 노드1과 연결된다.
상기 자식 노드란, 계층적 구조에서, 어느 하나의 노드(임의의 노드)에 대하여 상기 노드의 바로 하위에 연결되는 노드를 의미한다. 한편, 부모 노드란 자식 노드에 대비되는 개념으로, 어느 하나의 노드에 대하여 상기 노드의 바로 상위에 연결되는 노드를 의미한다. 여기서, 연결은 물리적 연결 또는 유선상의 연결이 아닌 논리적 연결 또는 무선상의 연결을 의미한다.
상기 노드2는 자식 노드로서, 노드5, 노드6 및 노드7과 연결되고, 상기 노드5는 자식 노드로서, 노드14, 노드15 및 노드16과 연결된다. 따라서, 노드5, 노드6 및 노드7은 부모 노드로서 노드2와 연결되고, 노드14, 노드15 및 노드16은 부모 노드로서 노드5와 연결된다.
상기 노드6은 자식 노드로서, 노드17, 노드18 및 노드19와 연결된다. 따라서, 노드17, 노드18 및 노드19는 부모 노드로서 상기 노드6과 연결된다.
주소를 부여하게 될 노드는 자신의 자식 유무를 판별하여 자식이 없을 경우에는 하기하는 수학식 1에 따라 주소를 할당한다. 본 발명의 실시예에서 모든 노드는 자신의 깊이를 알고 있다고 가정한다.
수학식 1
FC=MC*AP+1
여기서, FC는 자식 노드의 주소이고, MC는 최대 자식의 수이며, AP는 부모 노드의 주소이다. 만일, 부모가 연결되기 전에 가지고 있던 자식이 없었다면, 새로운 자식은 첫 번째 자식이 되고, 상기 수학식 1에 의해 새로운 짧은 주소를 받게된다.
만일, 새로운 자식이 부모의 첫 번째 자식이 아니라면, IEEE 802.15.4 장치는 부모의 존재하는 자식중 가장 큰 주소에 1을 더한 주소를 받게된다. 상기 할당을 위해 라우터는 반드시 자식과 부모의 주소 정보를 가진 이웃 테이블을 유지해야 한다.
한편, 자식 노드가 있을 경우에는 자식 노드중 가장 큰 주소에 '1'을 더하여 주소를 할당하게 된다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 라우팅 경로 설정 방법에서, 패킷의 라우팅을 위한 경로는 다음과 같이 계산된다.
현재 노드의 주소를 'C'로 정의하고, 현재 노드의 깊이를 'DC'로 정의하고, 목적지 노드의 주소를 'D'로 정의하고, 노드K의 깊이(depth) D에 위치한 선조 노드(Ancestor)의 주소를 'AA(D, K)'로 정의한다. 여기서, 현재 노드는 라우팅 과정에 서 패킷이 경유하고 있는 노드이다.
현재 노드가 목적지 노드의 선조 집단에 속하면, 다음 홉 노드(또는 다음 전송 노드)의 주소는 'AA(DC+1, D)'이다. 한편, 현재 노드가 목적지 노드의 자손 집단에 속하면, 다음 홉 노드의 주소는 'AA(DC-1, C)'이다. 그 밖의 경우, 다음 홉 노드의 주소는 'AA(DC-1, C)'이다. 여기서, 선조 노드란 계층적 구조에서 어느 하나의 노드(임의의 노드)에 대하여 상기 노드의 상위에 연결되는 노드들을 의미하며 상술한 부모 노드를 포함한다. 한편, 자손 노드는 선조 노드에 대비되는 개념으로서, 계층적 구조에서 어느 하나의 노드(임의의 노드)에 대하여 상기 노드의 하위에 연결되는 노드들을 의미한다.
상술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 패킷 전송 방법의 일례를 하기하는 도 11을 참조하여 설명한다.
도 12는 도 11에 도시된 주소 부여 방법을 이용한 라우팅 경로 설정 방법을 설명하는 개념도이다. 특히, 출발지 노드가 노드14이고, 목적지 노드가 노드19인 경우, 라우팅 경로 설정 방법을 설명한다.
도 12를 참조하면, 노드14의 부모 노드는 노드5이다. 이때, 노드5는 현재 노드이다. 하지만, 현재 노드인 노드5는 목적 모드인 노드19의 선조 집단에 속하지 않고, 자손 집단에도 속하지 않는다. 따라서, 다음 홉 노드의 주소는 노드2의 부모 노드이다. 이때, 상기 노드2는 현재 노드이다.
현재 노드인 노드2는 목적지 노드의 선조 집단에 속한다. 따라서, 다음 홉 노드의 주소 후보는 노드6 또는 노드7이다. 하지만, 노드7은 목적지 노드의 선조 집단에 속하지 않으므로 다음 홉 노드의 주소는 노드6이다. 이때 노드6은 현재 노드이다.
현재 노드인 노드6은 목적지 노드의 선조 집단에 속한다. 따라서,다음 홉 노드의 주소 후보는 노드17, 노드18 및 노드19이다. 하지만, 상기한 주소 후보에 목적지 노드가 존재하므로 라우팅 과정이 종료된다. 이렇게 설정된 출발지 노드인 노드14와 목적지 노드인 노드19간에는 중계 노드로서 노드5, 노드2 및 노드6을 경유하여 패킷을 노드19에 전송한다.
상기한 본 발명의 제1 실시예에서, 전송하고자 하는 패킷은 출발지 노드로부터 목적지 노드까지의 경로상의 다음 홉 노드(부모 노드 또는 자식 노드)에게 전달된다. 매번 다음 홉 노드를 경유하여 패킷이 전달되므로 라우팅의 소요 시간이 길고, 트래픽이 많다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 라우팅 경로 설정 방법을 설명하는 개념도들이다. 설명의 편의를 위해 도 13 및 도 14에 도시된 다중 홉 트리의 토폴로지는 도 11에 도시된 다중 홉 트리의 토폴로지와 동일한 것으로 가정한다. 상기 라우팅 경로 설정 방법은 무선 센서 네트워크, 예를들어, 저전력 무선 개인 영역 네트워크(Low power Wireless Personal Area Networks; 이하, LoWPAN)에 적용될 수 있다.
먼저, 도 13에 도시된 바와 같이, 출발지 노드인 노드14는 자신의 이웃 노드들중 목적지 노드인 노드19에 가장 가까운 노드를 검색한다. 본 실시예에서, 출발지 노드의 이웃 노드는 노드2, 노드5, 노드15 및 노드16이다. 상기한 노드2, 노드 5, 노드15 및 노드16 중에서 목적지 노드와의 홉 거리가 가까운 노드2가 다음 홉 노드로 선택된다.
이어, 도 14에 도시된 바와 같이, 패킷이 도착한 2번 노드2는 자신의 이웃 노드들중 목적지 노드인 노드19에 가장 가까운 노드를 검색한다. 본 실시예에서, 노드2의 이웃 노드들은 노드1, 노드5, 노드6, 노드17, 노드18 및 노드19이다. 여기서, 목적지 노드인 노드19가 포함되므로 노드2는 도착된 패킷을 노드19에 전송한다.
결과적으로, 동일한 토폴로지상에서 제2 실시예에 따른 라우팅 경로 설정 방법은 제1 실시예에 따른 라우팅 경로 설정 방법에 비해 총 홉 거리가 총 4홉에서 2홉으로 줄어든 것을 확인할 수 있다.
도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 계층적 라우팅 경로 설정 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 15를 참조하면, 계층적 라우팅 동작이 시작됨에 따라, 출발지 노드, 목적지 노드 및 상기 출발지 노드와 목적지 노드간의 최근접하는 다음 홉 노드를 설정한다(단계 S105).
이어, 상기 출발지 노드부터 상기 목적지 노드까지 계층적 라우팅 경로상의 제1 홉 거리와, 상기 최근접하는 다음 홉 노드부터 상기 목적지 노드까지의 계층적 라우팅 경로상의 제2 홉 거리를 산출한다(단계 S110).
이어, 계층적 라우팅 경로상의 다음 홉 노드를 설정한다(단계 S115).
이어, 이웃 테이블을 조회하여(단계 S120) 상기 이웃 테이블로부터 조회된 이웃 노드 정보를 추출한다(단계 S125).
이어, 상기 이웃 노드로부터 상기 목적지 노드까지의 계층적 라우팅 경로상의 제3 홉 거리를 산출한다(단계 S130).
이어, 상기 제1 홉 거리와 상기 제3 홉 거리를 비교한다(단계 S135).
이어, 상기 제1 홉 거리가 상기 제3 홉 거리보다 작거나 같은 경우, 상기 이웃 테이블 전체 검색이 완료되었는지의 여부를 체크한다(단계 S140). 상기 이웃 테이블 전체 검색이 미완료된 것으로 체크되는 경우, 상기 이웃 테이블을 조회하는 단계 S120으로 피드백한다.
상기 이웃 테이블 전체 검색이 완료된 것으로 체크되는 경우, 패킷을 상기 다음 홉 노드에 전송한 후(단계 S145), 계층적 라우팅 동작을 종료한다.
상기 단계 S135에서, 상기 제1 홉 거리가 상기 제3 홉 거리보다 큰 경우, 상기 제2 홉 거리와 상기 제3 홉 거리를 비교한다(단계 S150).
상기 제2 홉 거리가 상기 제3 홉 거리보다 큰 경우, 상기 조회된 이웃 노드를 상기 다음 홉 노드로 설정한 후(단계 S155), 상기 단계 S140으로 피드백한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
무선 센서 네트워크, 예를들어, 인터넷 프로토콜 버전6 기반의 저전력 무선 개인 영역 네트워크(6LoWPAN)상에서 동적 할당된 16비트 짧은 주소를 활용하여 계층적 라우팅 동작을 수행한다. 특히, 무선 센서 네트워크 상에서 이웃 노드 정보를 이용하여 계층적으로 라우팅하고, 패킷이 전송되는 목적지 또는 상기 목적지에 가까운 노드를 검색하여 패킷을 전송하므로써, 패킷 전송에 따른 홉 카운트 수를 줄일 수 있다. 또한, 홉 카운트 수가 줄여드므로 라우팅 동작을 고속화할 수 있고, 노드들간에 발생되는 트래픽을 줄일 수 있다.

Claims (12)

  1. (a) 출발지 노드, 목적지 노드 및 상기 출발지 노드에 인접하는 다음 홉 노드를 설정하는 단계;
    (b) 상기 출발지 노드부터 상기 목적지 노드까지 계층적 라우팅 경로상의 제1 홉거리와, 상기 인접하는 다음 홉 노드부터 상기 목적지 노드까지의 계층적 라우팅 경로상의 제2 홉거리를 산출하는 단계;
    (c) 상기 출발지 노드의 이웃 테이블을 조회하여 상기 이웃 테이블로부터 조회된 이웃 노드 정보를 추출하는 단계;
    (d) 상기 이웃 노드로부터 상기 목적지 노드까지의 계층적 라우팅 경로상의 제3 홉거리를 산출하는 단계;
    (e) 상기 제1 홉거리와 상기 제3 홉거리를 비교하는 단계;
    (f) 상기 제1 홉거리가 상기 제3 홉거리보다 작거나 같은 경우, 상기 이웃 테이블 전체 검색이 완료되었는지의 여부를 체크하는 단계;
    (g) 상기 이웃 테이블 전체 검색이 미완료된 것으로 체크되는 경우, 상기 이웃 테이블을 조회하는 단계(c)로 피드백하고, 상기 이웃 테이블 전체 검색이 완료된 것으로 체크되는 경우, 패킷을 상기 다음 홉 노드에 전송하는 단계;
    (h) 상기 제1 홉거리가 상기 제3 홉거리보다 큰 경우, 상기 제2 홉거리와 상기 제3 홉거리를 비교하는 단계; 및
    (i) 상기 제2 홉거리가 상기 제3 홉거리보다 큰 경우, 상기 조회된 이웃 노드를 상기 다음 홉 노드로 설정한 후, 상기 단계(f)로 피드백하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크상에서의 라우팅 경로 설정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 패킷이 전송되는 홉 카운트 수는 상기 출발지 노드와 상기 목적지 노드를 계층적으로 연결하는 홉 카운트 수보다 작은 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크상에서의 라우팅 경로 설정 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 이웃 노드들은 상기 출발지 노드가 가지는 이웃 테이 블로부터 획득되는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크상에서의 라우팅 경로 설정 방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 출발지 노드는,
    검색된 이웃 노드들에 목적지 노드가 포함되는 경우, 상기 목적지 노드에 패킷을 전송하는 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크상에서의 라우팅 경로 설정 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 목적지 노드 및 출발지 노드는 각각 하나인 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크상에서의 라우팅 경로 설정 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 다음 홉 노드는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 무선 센서 네트워크상에서의 라우팅 경로 설정 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 출발지 노드와 목적지 노드간의 패킷을 전송하는 무선 센서 네트워크상에서의 라우팅 경로 설정 방법을 수행하는 장치에서,
    센서 디바이스와 메모리를 포함하는 논리 처리부;
    상기 메모리에 저장된 이웃 테이블을 이용하여 이웃 노드 정보를 관리하는 이웃 노드 정보 관리 모듈을 포함하는 하드웨어 처리부; 및
    외부의 노드와 상기 하드웨어 처리부를 무선 연결하는 안테나를 포함하고,
    상기 논리 처리부 및 하드웨어 처리부는,
    목적지 노드 동작시, 상기 외부의 노드로부터 패킷을 최종적으로 수신하고,
    출발지 노드 동작시, 출발지 노드, 목적지 노드 및 상기 출발지 노드에 인접하는 다음 홉 노드를 설정하고, 상기 출발지 노드부터 상기 목적지 노드까지 계층적 라우팅 경로상의 제1 홉거리와, 상기 인접하는 다음 홉 노드부터 상기 목적지 노드까지의 계층적 라우팅 경로상의 제2 홉거리를 산출하며, 상기 출발지 노드의 이웃 테이블을 조회하여 상기 이웃 테이블로부터 조회된 이웃 노드 정보를 추출하고, 상기 이웃 노드로부터 상기 목적지 노드까지의 계층적 라우팅 경로상의 제3 홉거리를 산출하여 상기 제1 홉거리와 상기 제3 홉거리를 비교하고, 상기 제1 홉거리가 상기 제3 홉거리보다 작거나 같은 경우 상기 이웃 테이블 전체 검색이 완료되었는지의 여부를 체크하고, 상기 이웃 테이블 전체 검색이 미완료된 경우 상기 이웃 테이블을 다시 조회하고, 상기 이웃 테이블 전체 검색이 완료된 경우 패킷을 상기 다음 홉 노드에 전송하고, 상기 제1 홉거리가 상기 제3 홉거리보다 큰 경우 상기 제2 홉거리와 상기 제3 홉거리를 비교하여 상기 제2 홉거리가 상기 제3 홉거리보다 큰 경우 상기 조회된 이웃 노드를 상기 다음 홉 노드로 설정한 후, 상기 이웃 테이블 전체 검색이 완료되었는지의 여부를 체크하는 무선 센서 네트워크상에서의 라우팅 경로 설정 방법을 수행하는 장치.
  12. 삭제
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