KR101361190B1 - 무선 메쉬 네트워크에서 채널을 할당하기 위한 방법 및이를 이용한 통신 디바이스 - Google Patents

무선 메쉬 네트워크에서 채널을 할당하기 위한 방법 및이를 이용한 통신 디바이스 Download PDF

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Abstract

무선 메쉬 네트워크에서 채널을 할당하기 위한 방법 및 이를 이용한 통신 디바이스가 개시된다. 본 발명에 따른 무선 메쉬 네트워크에서 채널을 할당하기 위한 방법은 이웃 통신 디바이스들로부터 수신된 정보들을 기반으로 자신의 통신 디바이스의 타입을 결정하는 단계, 상기 결정된 통신 디바이스 종류에 따라 채널을 할당하는 단계, 및 상기 결정된 통신 디바이스 종류와 상기 할당된 채널에 관련된 정보를 상기 이웃 통신 디바이스들에 송신하는 단계를 포함한다.
무선 메쉬 네트워크, 고정 통신 디바이스, 스위칭 통신 디바이스, 채널 할당

Description

무선 메쉬 네트워크에서 채널을 할당하기 위한 방법 및 이를 이용한 통신 디바이스{METHOD FOR ASSIGNING CHANNEL IN WIRELESS MESH NETWORK AND COMMUNICATION DEVICE THEREOF}
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 메쉬 네트워크를 나타내기 위한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 통신 디바이스들 간의 동작 원리를 설명하기 위한 제1 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 통신 디바이스들 간의 동작 원리를 설명하기 위한 제2 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널을 할당하기 위한 통신 디바이스를 나타내기 위한 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널을 할당하기 위한 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 통신 디바이스의 타입을 결정하기 위한 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 통신 디바이스의 타입을 결정하기 위한 원리를 설명하기 위한 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 링크 수를 계산하는 원리를 설명하기 위한 예시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널을 할당하는 원리를 설명하기 위한 예시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 HELLO 메시지를 생성하는 원리를 설명하기 위한 제1 예시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 HELLO 메시지를 생성하는 원리를 설명하기 위한 제2 예시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
410: 메시지 생성부
421: 채널 할당부
430: 타입 결정부
440: 송수신부
본 발명은 무선 메쉬 네트워크에 관한 것으로서, 특히 효율적으로 네트워크의 성능을 향상시킬 수 있도록 하는 무선 메쉬 네트워크에서 채널을 할당하기 위한 방법 및 이를 이용한 통신 디바이스에 관한 것이다.
일반적으로, 무선 메쉬 네트워크는 새롭게 제안되는 네트워크 구조라기 보 다 기존에 사용되고 있는 다양한 무선 접속 기술을 연동하여 사용할 수 있는 방안을 제공해 주며, 애드-혹(Ad-hoc) 네트워크의 자가 구성 및 자가 치료의 특성을 가지고 있어서 저비용으로 빠르게 네트워크를 구축할 수 있는 장점을 갖는다. 최근에 이러한 무선 메쉬 네트워크 기술이 주목 받고 있다.
무선 메쉬 네트워크는 기존의 점 대 점, 점 대 다점의 무선 통신의 방식과는 달리, 유선 망의 메쉬 형태의 네트워크 구조를 무선 망에서도 같은 구조를 가짐으로 망의 신뢰도 및 적은 출력을 이용한 무선 망의 확장 등의 장점을 가지고자 하는 기술이다. 이러한 무선 메쉬 네트워크는 차세대 이동 통신, 홈 네트워킹, 공공 안전과 같은 특수 목적 네트워크 등 다양한 분야에서 활용될 수 있다.
하지만, 무선 메쉬 네트워크에서 데이터 패킷을 전송하기 위해서 싱글 인터페이스를 갖는 통신 디바이스들 간에는 채널을 공유해야 하는데, 이를 위해 통신 디바이스들은 복수의 채널들을 주기적으로 주시해야 할 뿐만 아니라 채널을 협상해야 하거나 주기적으로 동일한 채널로 스위칭 되도록 해야 한다.
이에, 효율적으로 멀티-채널을 이용하여 네트워크의 성능을 향상시킬 수 있도록 하기 위해, 무선 메쉬 네트워크에서 채널을 할당하기 위한 방법을 제공하기 위한 노력이 계속 되어야 할 것이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 효율적으로 멀티-채널을 이용하여 네트워크의 성능을 향상시키기 위해, 싱글 인터페이스를 갖는 통신 디바이스들을 고정 통신 디바이스와 스위칭 통신 디바이스로 분류하 고 분류된 통신 디바이스의 타입에 따라 채널을 할당할 수 있도록 하는 무선 메쉬 네트워크에서 채널을 할당하기 위한 방법 및 이를 이용한 통신 디바이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 메쉬 네트워크에서 채널을 할당하기 위한 방법은 이웃 통신 디바이스들로부터 수신된 정보들을 기반으로 자신의 통신 디바이스의 타입을 결정하는 단계, 상기 결정된 통신 디바이스 종류에 따라 채널을 할당하는 단계, 및 상기 결정된 통신 디바이스 종류와 상기 할당된 채널에 관련된 정보를 상기 이웃 통신 디바이스들에 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 메쉬 네트워크에서 채널을 할당하기 위한 통신 디바이스는 이웃 통신 디바이스들로부터 수신된 정보들을 기반으로 자신의 통신 디바이스의 타입을 결정하는 타입 결정부, 상기 결정된 통신 디바이스 종류에 따라 채널을 할당하는 채널 할당부, 및 상기 결정된 통신 디바이스 종류와 상기 할당된 채널에 관련된 정보를 상기 이웃 통신 디바이스들에 송신하는 송수신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하에서는, 첨부된 도면들 및 상기 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 메쉬 네트워크를 나타내기 위한 구성도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 메쉬 네트워크는 넓은 서비스 영역을 갖도록 복수의 통신 디바이스들을 포함할 수 있다. 각각의 통신 디바이스는 적어도 하나의 이웃 통신 디바이스에 무선으로 연결되어 있고, 이웃 통신 디바이스에 대한 라우터(Router)와 같이 홉 단위(Hop-by-Hop)로 데이터 패킷을 중계할 수 있다.
본 발명은 무선 메쉬 네트워크를 구성하는 통신 디바이스들에게 채널 스위칭의 가능 여부에 따라 고정 통신 디바이스와 스위칭 통신 디바이스와 같이 다른 타입들을 부여할 것을 제안한다. 즉, 어느 하나의 채널에 고정되는 통신 디바이스는 고정 통신 디바이스로 분류되고 복수의 채널들 간에 스위칭이 가능한 통신 디바이스는 스위칭 통신 디바이스로 분류될 수 있다.
이때, 통신 디바이스는 무선 메쉬 네트워크를 구성하고 상호 통신할 수 있는 다양한 전자 기기들, 예를 들면, PC(Personal Computer), 노트북, PDA(Personal Digital Assistants), 및 이동 통신 단말기 등을 의미할 수 있다.
이하, 고정 통신 디바이스는 실선으로 된 작은 원으로 나타내고, 스위칭 통신 디바이스는 점선으로 된 작은 원으로 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 통신 디바이스들 간의 동작 원리를 설명하기 위한 제1 예시도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 통신 디바이스들은 통신 디바이스의 타입에 따라 통신 디바이스들 간의 연결(Connectivity)이 보장될 수 있다. 예를 들면, 채널 1을 사용하는 고정 통신 디바이스로서 A와 D를, 채널 6를 사용하는 고정 통신 디바이스로서 C를, 복수의 채널 1, 6를 사용하는 스위칭 통신 디바이스로서 B와 E를 가정할 수 있다.
동일한 채널 1이 할당된 고정 통신 디바이스들 A와 D 사이에서나 고정 통신 디바이스 A와 스위칭 통신 디바이스 B 사이에서는 연결이 보장될 수 있다. 반면, 다른 채널이 할당된 고정 통신 디바이스들 A와 C 사이에서나 스위칭 통신 디바이스들 B와 E 사이에서는 연결이 보장될 수 없음을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 통신 디바이스들 간의 동작 원리를 설명하기 위한 제2 예시도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스위칭 통신 디바이스들은 채널을 스위칭할 때마다 채널이 스위칭 되었음을 알려주는 메시지를 이웃 통신 디바이스들에 송신할 수 있다. 예를 들면, 채널 1을 사용하는 고정 통신 디바이스 A에 연결된 스위칭 통신 디바이스 B가 채널 1에서 채널 6으로 스위칭한다고 가정할 수 있다.
스위칭 통신 디바이스 B는 LEAVE 메시지를 고정 통신 디바이스 A에 송신하고 채널 1에서 채널 6으로 스위칭한 후에 JOIN 메시지를 고정 통신 디바이스 C에 송신할 수 있다.
이때, LEAVE 메시지와 JOIN 메시지는 브로드캐스트(Broadcast)나 유니캐스트(Unicast)될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널을 할당하기 위한 통신 디바이스를 나타내기 위한 구성도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 통신 디바이스는 메시지 생성부(410), 채널 할당부(420), 타입 결정부(430), 및 송수신부(440)를 포함할 수 있다.
타입 결정부(430)는 입력된 이웃 통신 디바이스들에 관련된 정보들을 기반으로 자신의 통신 디바이스의 타입을 결정하고, 채널 할당부(420)는 결정된 통신 디바이스의 타입에 따라 채널을 할당할 수 있다.
메시지 생성부(410)는 결정된 통신 디바이스의 타입과 상기 할당된 채널을 포함하는 HELLO 메시지를 생성하고 생성된 HELLO 메시지를 송수신부(440)에 입력할 수 있다.
송수신부(440)는 입력된 HELLO 메시지를 1홉 이내의 이웃 통신 디바이스들에 각각 송신할 수 있다.
이때, HELLO 메시지는 제어 메시지로서 주기적으로 이웃 통신 디바이스들에 브로드캐스트될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널을 할당하기 위한 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널을 할당하기 위한 방법은 QUERY 메시지를 송신하는 단계(S510), 응답 메시지를 수신하는 단계(S520), 통신 디바이스의 타입을 결정하는 단계(S530), 채널을 할당하는 단 계(S540), HELLO 메시지를 생성하는 단계(S550), HELLO 메시지를 송신하는 단계(S560)를 포함할 수 있다.
이와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널을 할당하기 위한 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 통신 디바이스는 무선 메쉬 네트워크에 접속하면, 이웃 통신 디바이스들에 QUERY 메시지들을 송신할 수 있다(S510). 즉, 메시지 생성부(410)는 QUERY 메시지를 생성하고, 송수신부(440)는 생성된 QUERY 메시지를 이웃 통신 디바이스들에 송신할 수 있다.
송수신부(440)는 송신된 QUERY 메시지에 대한 응답으로 상기 이웃 통신 디바이스들로부터 응답 메시지들을 수신하고(S520), 수신된 응답 메시지들을 타입 결정부(430)에 입력할 수 있다.
이때, 상기 응답 메시지는 상기 이웃 통신 디바이스 자신의 ID(Identity), 통신 디바이스의 타입, 할당된 채널, 및 자신의 이웃 통신 디바이스들에 관련된 ID와 할당된 채널을 포함할 수 있다.
또한, 통신 디바이스는 이웃 통신 디바이스들이 사용하는 채널들을 탐색하기 위해 라운드-로빈 방식(Round-Robin Manner)에 따라 각 채널마다 QUERY 메시지를 송신하고 응답 메시지를 수신할 수 있다.
타입 결정부(430)는 수신된 응답 메시지들을 기반으로 자신의 통신 디바이스의 타입을 결정할 수 있다(S530). 이러한 통신 디바이스의 타입을 결정하기 위한 방법을 도 6 내지 도 7을 참조하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 통신 디바이스의 타입을 결정하기 위한 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 통신 디바이스의 타입을 결정하기 위한 방법은 고정 통신 디바이스가 존재하는지를 확인하는 단계(S610), 자신이 유일 경로 상에 존재하는지를 확인하는 단계(S620), 제1 링크 수를 계산하는 단계(S630), 제2 링크 수를 계산하는 단계(S640), 제1 링크 수와 제2 링크 수를 비교하는 단계(S650), 스위칭 통신 디바이스로 결정하는 단계(S660), 및 고정 통신 디바이스로 결정하는 단계(S670)를 포함할 수 있다.
이와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시 예에 따른 통신 디바이스의 타입을 결정하기 위한 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 타입 결정부(430)는 1홉 이내에 고정 통신 디바이스가 존재하는지를 확인할 수 있는데(S610), 이를 도 7을 참조하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 통신 디바이스의 타입을 결정하기 위한 원리를 설명하기 위한 예시도이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 타입 결정부(430)는 이웃 통신 디바이스들 중에 고정 통신 디바이스가 없으면, 자신을 고정 통신 디바이스로 결정할 수 있다. 예를 들면, 통신 디바이스 N은 이웃 통신 디바이스로서 스위칭 통신 디바이스 2만을 갖는다면, 자신을 고정 통신 디바이스로 결정할 수 있다.
타입 결정부(430)는 이웃 통신 디바이스들 중에 고정 통신 디바이스가 있으면, 자신이 유일 경로(Critical Path) 상에 있는지를 확인한다(S20). 즉, 타입 결 정부(430)는 자신을 중간 통신 디바이스로 하는 경로만이 유효하다면 자신을 고정 통신 디바이스로 결정할 수 있다.
이때, 유일 경로는 두 개의 고정 통신 디바이스들 사이에 존재하는 적어도 하나의 경로 중에 자신을 중간 통신 디바이스로 하는 경로의 홉 수보다 미리 설정된 홉 수 이내의 다른 경로가 존재하지 않는 경로를 의미할 수 있다.
이처럼 홉 수를 제한하는 이유는 실제로 홉 수가 큰 다른 경로가 존재하더라도 효율적인 측면에서 네트워크 성능을 저하시킬 수 있기 때문에 이러한 경로들을 배제하기 위함이다.
예를 들면, 통신 디바이스 N은 이웃 통신 디바이스로서 스위칭 통신 디바이스 2와 고정 통신 디바이스 3을 갖는다면, 이웃 통신 디바이스인 통신 디바이스 3이 고정 통신 디바이스이기 때문에 자신이 유일 경로(Critical Path) 상에 있는지를 확인할 수 있다.
이때, 고정 통신 디바이스 1과 3 사이에 존재하는 경로 중에 자신을 중간 통신 디바이스로 하는 경로의 홉 수보다 1 홉 이내의 다른 경로가 존재하지 않는 경로를 유일 경로라고 가정한다.
고정 통신 디바이스 1과 3 사이에 존재하는 경로 중에 자신을 중간 통신 디바이스로 하는 경로의 홉 수는 3이고, 통신 디바이스 4, 5, 6을 중간 통신 디바이스로 하는 경로의 홉 수는 4이기 때문에 자신을 중간 통신 디바이스로 하는 경로는 유일 경로가 아닐 수 있다.
타입 결정부(430)는 자신이 유일 경로 상에 없으면, 자신의 통신 디바이스 타입에 따라 상기 이웃 통신 디바이스들과 설정될 수 있는 링크 수를 계산할 수 있다. 즉, 타입 결정부(430)는 고정 통신 디바이스일 경우에 설정되는 제1 링크 수를 계산하고(S630) 스위칭 통신 디바이스일 경우에 설정되는 제2 링크 수를 계산할 수 있다(S640). 이와 같이 제1 링크 수와 제2 링크 수를 계산하는 원리를 도 8을 참조하여 설명한다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 링크 수를 계산하는 원리를 설명하기 위한 예시도이다.
도 8에 도시한 바와 같이, 타입 결정부(430)는 제1 링크 수와 제2 링크 수를 계산할 수 있다. 예를 들면, 고정 통신 디바이스 1과 스위칭 통신 디바이스 2, 3이 존재하고 통신 디바이스 N이 고정 통신 디바이스로 결정되면, 고정 통신 디바이스 N과 스위칭 통신 디바이스 2 사이에서나 고정 통신 디바이스 N과 스위칭 통신 디바이스 3 사이에서는 연결이 보장되기 때문에 2개의 제1 링크 수를 가질 수 있다.
반면, 고정 통신 디바이스 1과 스위칭 통신 디바이스 2, 3이 존재하고 통신 디바이스 N이 스위칭 통신 디바이스로 결정되면, 스위칭 통신 디바이스 N과 고정 통신 디바이스 1 사이에서만 연결이 보장될 수 있기 때문에 1개의 제2 링크 수를 가질 수 있다.
타입 결정부(430)는 제1 링크 수와 제2 링크 수를 비교할 수 있다(S650). 즉, 타입 결정부(430)는 자신이 고정 통신 디바이스일 경우에 설정되는 제1 링크 수가 자신이 스위칭 통신 디바이스일 경우에 설정되는 제2 링크 수보다 적거나 동 일하면, 자신을 스위칭 통신 디바이스로 결정할 수 있다(S660).
반면, 타입 결정부(430)는 자신이 고정 통신 디바이스일 경우에 설정되는 제1 링크 수가 자신이 스위칭 통신 디바이스일 경우에 설정되는 제2 링크 수보다 많으면, 자신을 고정 통신 디바이스로 결정할 수 있다(S670).
이때, 무선 메쉬 네트워크에서 고정 통신 디바이스들의 수와 스위칭 통신 디바이스들의 수가 동일해지도록 구성될수록 보다 많은 링크 수를 가질 수 있기 때문에 효율적으로 네트워크의 성능이 향상될 수 있다.
이후, 채널 할당부(420)는 결정된 통신 디바이스의 타입에 따라 채널을 할당할 수 있는데(S540), 이러한 통신 디바이스의 타입에 따라 채널을 할당하는 원리를 도 9를 참조하여 설명한다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널을 할당하는 원리를 설명하기 위한 예시도이다.
도 9에 도시한 바와 같이, 채널 할당부(420)는 자신이 고정 통신 디바이스 N이고, 이웃 통신 디바이스로 고정 통신 디바이스 1를 갖고 2 홉 이상의 이웃 통신 디바이스가 없는 경우에 이웃하는 고정 통신 디바이스 1에 할당된 채널과 동일한 채널 1을 할당할 수 있다.
또한, 채널 할당부(420)는 자신이 고정 통신 디바이스 N이고, 2홉 이상의 이웃 통신 디바이스로 고정 통신 디바이스들 1, 4를 갖는 경우에 이웃 통신 디바이스들 1, 4에 할당된 채널들 중 어느 하나의 채널 1 또는 6을 할당할 수 있다.
이때, 스위칭 통신 디바이스는 복수의 채널을 스위칭할 수 있기 때문에 채 널 할당부(420)는 스위칭 통신 디바이스에 이웃 통신 디바이스들에 할당된 채널들 중 어느 하나의 채널을 할당할 수 있다.
결국, 메시지 생성부(410)는 결정된 통신 디바이스의 타입과 할당된 채널을 포함하는 HELLO 메시지를 생성하고(S550), 송수신부(440)는 생성된 HELLO 메시지를 이웃 통신 디바이스들에 송신할 수 있다(S560). 이러한 HELLO 메시지를 생성하는 원리를 도 10을 참조하여 설명한다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 HELLO 메시지를 생성하는 원리를 설명하기 위한 제1 예시도이다.
도 10에 도시한 바와 같이, 메시지 생성부(410)는 자신이 고정 통신 디바이스이면, 자신의 ID, 통신 디바이스의 타입, 할당된 채널, 및 2 홉 이내에 있는 고정 통신 디바이스들의 ID와 할당된 채널을 포함하는 HELLO 메시지를 생성할 수 있다.
예를 들면, 통신 디바이스 1, 3, 5, 7, 9가 고정 통신 디바이스이고 통신 디바이스 2, 4, 6, 8이 스위칭 통신 디바이스라고 가정한다. 통신 디바이스 1은 자신의 ID 1, 고정 통신 디바이스, 채널 1, 및 2홉 이내에 있는 고정 통신 디바이스들의 ID 3과 할당된 채널 2, ID 5와 할당된 채널 3, ID 7과 할당된 채널 4를 포함하는 HELLO 메시지를 생성할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 HELLO 메시지를 생성하는 원리를 설명하기 위한 제2 예시도이다.
도 11에 도시한 바와 같이, 메시지 생성부(410)는 자신이 스위칭 통신 디바 이스이면, 자신의 ID, 통신 디바이스의 종류 및 1 홉 이내에 있는 이웃 통신 디바이스들의 ID와 할당된 채널을 포함하는 HELLO 메시지를 생성할 수 있다.
예를 들면, 통신 디바이스 1, 3, 5, 7, 9가 고정 통신 디바이스이고 통신 디바이스 2, 4, 6, 8이 스위칭 통신 디바이스라고 가정한다. 통신 디바이스 5는 자신의 ID 5, 스위칭 통신 디바이스, 및 1 홉 이내에 있는 고정 통신 디바이스들의 ID 3과 할당된 채널 2, ID 5와 할당된 채널 3, ID 9와 할당된 채널 5를 포함하는 HELLO 메시지를 생성할 수 있다.
한편, 이와 같은 무선 메쉬 네트워크에서 통신 디바이스들은 데이터 패킷을 브로드캐스팅할 수 있다.
고정 통신 디바이스는 데이터 패킷을 브로드캐스팅 할 수 있는데, 이를 위해 이웃 통신 디바이스들의 채널을 주시하고 있다. 즉, 이웃하는 스위칭 통신 디바이스들의 채널이 자신의 채널로 스위칭되면, 고정 통신 디바이스는 자신의 채널로 스위칭된 스위칭 통신 디바이스에 데이터 패킷을 전송할 수 있다.
스위칭 통신 디바이스는 데이터 패킷을 브로드캐스팅 할 수 있는데, 이를 위해 이웃하는 고정 통신 디바이스들의 채널로 스위칭한 후에 데이터 패킷을 전송할 수 있다.
이때, 스위칭 통신 디바이스는 라운드-로빈 방식으로 복수의 채널들을 스위칭할 수 있다. 스위칭 통신 디바이스는 채널을 스위칭하는 시점을 결정할 수 있는데, 최대 시간 Tmax 이내에서 데이터 패킷을 송수신한 후에 채널을 스위칭할 수 있 다. 또한, 스위칭 통신 디바이스는 최소 시간 Tmin 동안 데이터 패킷을 기다린 후에 채널을 스위칭할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 로컬 데이터 파일, 로컬 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크와 같은 자기-광 매체, 및 롬, 램, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허 청구 범위뿐 아니라 이 특허 청구 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 메쉬 네트워크에서 채널을 할당하기 위한 방법 및 이를 이용한 통신 디바이스는 싱글 인터페이스를 갖는 통신 디바이스들을 고정 통신 디바이스와 스위칭 통신 디바이스로 분류하고 분류된 통신 디바이스의 타입에 따라 채널을 할당함으로써, 효율적으로 멀티-채널을 이용하여 네트워크의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (29)

  1. 이웃 통신 디바이스들로부터 수신된 정보들을 기반으로 자신의 통신 디바이스의 타입을 결정하는 단계;
    상기 결정된 통신 디바이스 타입에 따라 채널을 할당하는 단계; 및
    상기 결정된 통신 디바이스 타입과 상기 할당된 채널에 관련된 정보를 상기 이웃 통신 디바이스들에 송신하는 단계를 포함하고,
    상기 통신 디바이스의 타입은,
    어느 하나의 채널에 고정되는 고정 통신 디바이스와 복수의 채널들 간에 스위칭이 가능한 스위칭 통신 디바이스를 포함하는 것
    을 특징으로 하는 통신 디바이스.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    동일한 채널이 할당된 상기 고정 통신 디바이스들 사이에서와 상기 고정 통신 디바이스와 상기 스위칭 통신 디바이스 사이에서 연결이 보장되는 것
    을 특징으로 하는 통신 디바이스.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 스위칭 통신 디바이스는,
    상기 채널을 스위칭할 때마다 상기 이웃 통신 디바이스들에게 상기 채널이 스위칭 되었음을 알려주는 메시지를 송신하는 것
    을 특징으로 하는 통신 디바이스.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 통신 디바이스의 타입을 결정하는 단계는,
    무선 메쉬 네트워크에 접속하면, 상기 이웃 통신 디바이스들에 Query 메시지들을 송신하는 단계;
    상기 송신된 Query 메시지에 대한 응답으로 상기 이웃 통신 디바이스들로부터 응답 메시지들을 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 응답 메시지들을 기반으로 자신의 통신 디바이스의 타입을 결정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 할당 방법.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 응답 메시지는,
    상기 이웃 통신 디바이스 자신의 ID(Identity), 통신 디바이스의 타입, 할당된 채널, 및 자신의 이웃 통신 디바이스들에 관련된 ID와 할당된 채널을 포함하 는 것
    을 특징으로 하는 채널 할당 방법.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 수신된 응답 메시지들을 기반으로 자신의 통신 디바이스의 타입을 결정하는 단계는,
    상기 이웃 통신 디바이스들 중에 고정 통신 디바이스가 없으면, 자신을 고정 통신 디바이스로 결정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 할당 방법.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 수신된 응답 메시지들을 기반으로 자신의 통신 디바이스의 타입을 결정하는 단계는,
    상기 이웃 통신 디바이스들 중에 고정 통신 디바이스가 있으면, 자신이 유일 경로 상에 있는지를 확인하는 단계; 및
    자신이 유일 경로 상에 있으면, 자신을 고정 통신 디바이스로 결정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 할당 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 유일 경로는,
    두 개의 고정 통신 디바이스들 사이에 존재하는 적어도 하나의 경로 중에 자신을 중간 통신 디바이스로 하는 경로의 홉 수보다 미리 설정된 홉 수만큼 큰 경로가 존재하지 않는 경로인 것
    을 특징으로 하는 채널 할당 방법.
  10. 제8 항에 있어서,
    자신이 상기 유일 경로 상에 없으면, 자신의 통신 디바이스 타입에 따라 상기 이웃 디바이스들과 설정할 수 있는 링크 수를 계산하는 단계;
    자신이 고정 통신 디바이스일 경우에 설정되는 링크 수가 자신이 스위칭 통신 디바이스일 경우에 설정되는 링크 수보다 많으면, 자신을 고정 통신 디바이스로 결정하는 단계; 및
    자신이 고정 통신 디바이스일 경우에 설정되는 링크 수가 자신이 스위칭 통신 디바이스일 경우에 설정되는 링크 수보다 적으면, 자신을 스위칭 통신 디바이스로 결정하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 할당 방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    자신이 고정 통신 디바이스일 경우에 설정되는 링크 수가 자신이 스위칭 통신 디바이스일 경우에 설정되는 링크 수와 동일하면, 자신을 스위칭 통신 디바이스 로 결정하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 할당 방법.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 관련된 정보를 상기 이웃 통신 디바이스들에 송신하는 단계는,
    상기 결정된 통신 디바이스 종류와 상기 할당된 채널을 포함하는 HELLO 메시지를 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 HELLO 메시지를 상기 이웃 통신 디바이스들에 송신하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 할당 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 HELLO 메시지를 생성하는 단계는,
    자신이 고정 통신 디바이스이면, 자신의 ID, 통신 디바이스의 종류, 할당된 채널, 및 2 홉 이내에 있는 고정 통신 디바이스들의 ID와 할당된 채널을 포함하는 HELLO 메시지를 생성하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 할당 방법.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 HELLO 메시지를 생성하는 단계는,
    자신이 스위칭 통신 디바이스이면, 자신의 ID, 통신 디바이스의 종류 및 1 홉 이내에 있는 이웃 통신 디바이스들의 ID와 할당된 채널을 포함하는 HELLO 메시지를 생성하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 할당 방법.
  15. 제1 항 내지 제14 항 중 어느 한 항의 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  16. 입력된 이웃 통신 디바이스에 관련된 정보들을 기반으로 자신의 통신 디바이스의 타입을 결정하는 타입 결정부;
    상기 결정된 통신 디바이스 종류에 따라 채널을 할당하는 채널 할당부; 및
    상기 결정된 통신 디바이스 타입과 상기 할당된 채널에 관련된 정보를 상기 이웃 통신 디바이스들에 송신하는 송수신부를 포함하고,
    상기 통신 디바이스의 종류는,
    어느 하나의 채널에 고정되는 고정 통신 디바이스와 복수의 채널들 간에 스위칭이 가능한 스위칭 통신 디바이스
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 디바이스.
  17. 삭제
  18. 제16 항에 있어서,
    동일한 채널이 할당된 고정 통신 디바이스들 사이에서와 상기 고정 통신 디바이스와 상기 스위칭 통신 디바이스 사이에서 연결이 보장되는 것
    을 특징으로 하는 통신 디바이스.
  19. 제16 항에 있어서,
    상기 스위칭 통신 디바이스는,
    상기 채널을 스위칭할 때마다 상기 이웃 통신 디바이스들에게 상기 채널이 스위칭 되었음을 알려주는 메시지를 송신하는 것
    을 특징으로 하는 통신 디바이스.
  20. 제16 항에 있어서,
    상기 송수신부는,
    무선 메쉬 네트워크에 접속하면, 상기 이웃 통신 디바이스들에 Query 메시지들을 송신하고, 상기 송신된 Query 메시지에 대한 응답으로 상기 이웃 통신 디바이스들로부터 응답 메시지들을 수신하는 것
    을 더 수행하고,
    상기 타입 결정부는 상기 수신된 응답 메시지들을 기반으로 자신의 통신 디바이스의 타입을 결정하는 것
    을 특징으로 하는 통신 디바이스.
  21. 제20 항에 있어서,
    상기 응답 메시지는,
    상기 이웃 통신 디바이스 자신의 ID(Identity), 통신 디바이스의 종류, 할당된 채널, 및 자신의 이웃 통신 디바이스들에 관련된 ID와 할당된 채널을 포함하는 것
    을 특징으로 하는 통신 디바이스.
  22. 제20 항에 있어서,
    상기 채널 결정부는,
    상기 이웃 통신 디바이스들 중에 고정 통신 디바이스가 없으면, 자신을 고정 통신 디바이스로 결정하는 것
    을 특징으로 하는 통신 디바이스.
  23. 제20 항에 있어서,
    상기 채널 결정부는,
    상기 이웃 통신 디바이스들 중에 고정 통신 디바이스가 있으면, 자신이 유일 경로 상에 있는지를 확인하고 자신이 유일 경로 상에 있으면, 자신을 고정 통신 디바이스로 결정하는 것
    을 특징으로 하는 통신 디바이스.
  24. 제23 항에 있어서,
    상기 유일 경로는,
    두 개의 고정 통신 디바이스들 사이에 존재하는 적어도 하나의 경로 중에 자신을 중간 통신 디바이스로 하는 경로의 홉 수보다 미리 설정된 홉 수만큼 큰 경로가 존재하지 않는 경로인 것
    을 특징으로 하는 통신 디바이스.
  25. 제23 항에 있어서,
    상기 채널 결정부는,
    자신이 상기 유일 경로 상에 없으면, 자신의 통신 디바이스 종류에 따라 상기 이웃 디바이스들과 설정할 수 있는 링크 수를 계산한 후에 자신이 고정 통신 디바이스일 경우에 설정되는 링크 수가 자신이 스위칭 통신 디바이스일 경우에 설정되는 링크 수보다 많으면 자신을 고정 통신 디바이스로 결정하고,
    자신이 고정 통신 디바이스일 경우에 설정되는 링크 수가 자신이 스위칭 통신 디바이스일 경우에 설정되는 링크 수보다 적으면 자신을 스위칭 통신 디바이스로 결정하는 것
    을 특징으로 하는 통신 디바이스.
  26. 제25 항에 있어서,
    상기 채널 결정부는,
    자신이 고정 통신 디바이스일 경우에 설정되는 링크 수가 자신이 스위칭 통신 디바이스일 경우에 설정되는 링크 수와 동일하면, 자신을 스위칭 통신 디바이스로 결정하는 것
    을 특징으로 하는 통신 디바이스.
  27. 제16 항에 있어서,
    상기 결정된 통신 디바이스 타입과 상기 할당된 채널을 포함하는 HELLO 메시지를 생성하고 상기 생성된 HELLO 메시지를 상기 송수신부에 입력하는 메시지 생성부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 디바이스.
  28. 제27 항에 있어서,
    상기 메시지 생성부는,
    자신이 고정 통신 디바이스이면, 자신의 ID, 통신 디바이스의 종류, 할당된 채널, 및 2 홉 이내에 있는 고정 통신 디바이스들의 ID와 할당된 채널을 포함하는 HELLO 메시지를 생성하는 것
    을 특징으로 하는 통신 디바이스.
  29. 제27 항에 있어서,
    상기 메시지 생성부는,
    자신이 스위칭 통신 디바이스이면, 자신의 ID, 통신 디바이스의 종류 및 1 홉 이내에 있는 이웃 통신 디바이스들의 ID와 할당된 채널을 포함하는 HELLO 메시지를 생성하는 것
    을 특징으로 하는 통신 디바이스.
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