KR20120071952A

KR20120071952A - 무선 네트워크에서 큐오에스 지원을 위한 라우팅 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20120071952A
Application number: KR1020100133698A
Authority: KR
Inventors: 이안석; 김현재; 임광재; 권동승
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2010-12-23
Filing date: 2010-12-23
Publication date: 2012-07-03
Also published as: US20120163171A1

Abstract

본 발명은 무선 네트워크에서 요구되는 서비스 품질(QoS)을 제공하기 위한 라우팅 및 연결 설정 방법에 관한 것으로, 소스 노드에서 목적지 노드 사이에 일정 수준 이상의 QoS를 제공할 수 있는 경로를 사용할 수 있게 하는 방법을 제공한다. 본 발명의 한 실시예에 따른 라우팅 장치는 목적지 노드까지의 연결 설정 요청을 수신하고, 목적지 노드까지 연결되기 위한 예상 경로 및 다음 노드를 결정하며, 다음 노드에게 연결 설정 요청을 전송하는 연결 관리부, 요구되는 QoS를 만족할 수 있도록 다음 노드와 자원을 할당하는 자원 할당부, 그리고 링크의 지원 가능한 QoS 정보를 측정하고, 이를 포함한 링크의 정보를 네트워크의 노드들과 교환할 수 있게 하는 라우팅부, 그리고 수신한 라우팅 정보를 저장하는 라우팅 정보 관리부를 포함한다.

Description

무선 네트워크에서 큐오에스 지원을 위한 라우팅 방법 및 장치{ROUTING METHOD AND APPARATUS FOR SUPPORTING QoS IN WIRELESS NETWORK}

본 발명은 무선 네트워크에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선 네트워크에서 QoS(Quality of Service) 지원을 위한 라우팅 방법 및 장치에 관한 것이다.

무선 네트워크는 다양한 목적을 위한 통신 방법으로서 연구되고 있다. 특히, 기반시설이 셀룰러 네트워크에 비하여 적고 저가이기 때문에 구축 비용을 절감할 수 있고, 전장 상황 등 기반시설을 설치하기 어려운 환경에서도 빠르게 구축할 수 있는 다중홉(multi-hop) 무선 네트워크가 대두되고 있다.

한편, 무선 네트워크의 채널 상황은 시간에 따라 변화하므로, 노드와 노드를 연결하는 링크의 전송량도 시간에 따라 변화하는 문제가 있다. 그리고, 인접하는 여러 개의 링크가 동시에 사용되면 간섭에 의한 전송 실패가 일어날 확률이 높아지게 된다.

단일 홉 통신만을 사용하는 셀룰러 네트워크에서는 셀 내의 모든 전송을 제어하는 기지국이 존재하고, 기지국은 QoS를 지원하지만, 다중 홉 무선 네트워크에서는 이를 관장하는 중앙장치가 존재하지 않아 QoS 지원이 상대적으로 어렵다.

TCP(Transmission Control Protocol)는 IP(Interet Protocol) 계층 위에서 동작하는 전송계층의 프로토콜이다. TCP는 다중-홉 통신의 흐름제어 및 혼잡제어를 수행하여 단대단(End-to-end) 전송을 안정적이고 원활하게 한다. TCP는 연결 설정을 수행하지만, 소스(Source) 노드와 목적지(Destination) 노드 사이의 연결만을 수행할 뿐, 중간 노드의 연결 설정에는 관여하지 않는다. 따라서, TCP는 각 링크에서의 QoS를 보장해 줄 수는 없다.

RSVP(Resource Reservation Protocol)도 TCP와 마찬가지로 IP 계층 위에서 동작하는 프로토콜이다. RSVP는 주로 멀티미디어 데이터를 안정적으로 전송하기 위한 자원을 예약하기 위하여 사용되고, 자원 예약 요청 메시지를 전송하여 각 중간 노드의 링크 계층에서 자원을 예약할 수 있도록 한다. 그러나, 현재 동작 중인 많은 무선 네트워크의 링크 계층에서 이러한 자원 예약 방법을 지원하지 않고 있으므로, RSVP를 무선 네트워크에 적용하기는 어렵다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 무선 네트워크에서 QoS 지원을 위한 라우팅 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 양태에 따른 무선 네트워크에서 제1 노드의 연결 설정 방법은 목적지 노드까지의 연결 설정 요청을 수신하는 단계, 상기 목적지 노드까지 연결되기 위한 예상 경로 및 다음 노드인 제2 노드를 결정하는 단계, 상기 제1 노드와 상기 제2 노드 간에 요구되는 링크 QoS(Quality of Service)를 만족하도록 자원을 할당하는 단계, 할당한 자원을 통하여 상기 제2 노드에게 연결 설정 요청을 전송하는 단계, 그리고 상기 목적지 노드로부터 연결 설정 완료 메시지를 수신하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 양태에 따른 무선 네트워크에서 QoS 지원을 위한 제1 노드의 연결 복구 방법은 라우팅 경로 상에 존재하는 제2 노드로부터 QoS 제공에 실패하였음을 알리는 QoS 실패 메시지를 수신하는 단계, 연결 복구를 시작할 제3 노드를 결정하는 단계, 상기 제3 노드에게 복구 요청 메시지를 전송하는 단계, 그리고 목적지 노드로부터 연결 설정 완료 메시지를 수신하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 양태에 따른 무선 네트워크에서 QoS 지원을 위한 제1 노드의 라우팅 경로 설정 방법은 이웃 노드인 제2 노드와 라우팅 정보를 교환하는 단계, 상기 제2 노드로부터 수신한 라우팅 정보에 기초하여 네트워크 토폴로지를 형성하는 단계, 목적지 노드까지의 연결 설정 요청을 수신하는 단계, 그리고 상기 네트워크 토폴로지에 기초하여 상기 목적지 노드까지 연결되기 위한 예상 경로 및 다음 노드인 제3 노드를 결정하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 양태에 따른 무선 네트워크에서 QoS 지원을 위한 제1 노드의 자원 할당 방법은 요구되는 단대단 QoS로부터 링크 QoS를 도출하는 단계, 그리고 상기 링크 QoS를 만족하도록 예상 경로 상의 다음 노드인 제 2노드로의 자원 할당을 수행하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 양태에 따른 무선 네트워크에서 QoS 지원을 위한 제1 노드의 라우팅 장치는 목적지 노드까지의 연결 설정 요청을 수신하고, 상기 목적지 노드까지 연결되기 위한 예상 경로 및 다음 노드인 제2 노드를 결정하며, 상기 제2 노드에게 연결 설정 요청을 전송하는 연결 관리부, 그리고 상기 제1 노드와 상기 제2 노드 간에 요구되는 링크 QoS를 만족하도록 자원을 할당하는 자원 할당부를 포함한다.

다중 홉 통신을 수행하는 무선 네트워크에서 각 중간 노드에서 연결을 설정하는 동시에 자원 할당을 함으로써 요구되는 QoS 수준을 유지할 수 있다.

또한, 라우팅 정보에 각 링크의 QoS 정보를 포함함으로써 요구되는 QoS 수준을 만족하는 경로를 용이하게 설정할 수 있다.

또한, 요구되는 단대단 QoS를 링크 단위의 QoS로 분할하여 전체 품질 요구량을 만족하게 할 수 있다.

또한, 중간 노드가 요구되는 QoS를 만족하지 못할 경우, 이를 빠르게 복구할 수 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 애드혹(Ad hoc) 네트워크를 나타내는 도면이다.
도 2는 TDMA 프레임 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 라우팅 장치를 나타내는 블록도이다.
도 4는 라우팅 정보 관리부에서 형성된 네트워크 토폴로지의 일 예이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 라우팅 장치(300)의 연결 관리부(310)가 연결 설정을 수행하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 연결 관리부(310)가 상위 계층 또는 다른 노드로부터 연결 요청을 수신한 경우의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 라우팅 장치(300)의 연결 관리부(310)가 QoS 제공에 실패한 연결을 복구하는 방법을 나타내는 순서도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 애드혹(Ad hoc) 네트워크를 나타내는 도면이다.

도 1을 참고하면, 무선 애드혹 네트워크(100)는 복수의 노드(A, B, ..., I)를 포함한다. 각 노드는 이웃 노드와 통신을 수행할 수 있다. 이웃 노드는 각 노드에 근접하여 위치하는 노드를 의미하다. 예를 들면, 노드 A의 이웃 노드는 노드 C, 노드 F, 노드 I 및 노드 G일 수 있다. 이때, 각 노드와 이웃 노드 간에는 논리적인 링크가 형성된다. 예를 들면, 노드 A와 노드 C 간에는 링크 L_AC가 형성되고, 노드 A와 노드 F 간에는 링크 L_AF가 형성될 수 있다. 도 1에서 두 노드 사이에 연결된 실선은 두 노드 간에 형성된 링크를 나타낸다.

본 발명의 한 실시예는 무선 애드혹 네트워크뿐만 아니라 일반적인 링크 계층 프로토콜을 사용하는 무선 네트워크에도 적용될 수 있다. TDMA(Time Division Multiple Access)에 따르면, 전체 시간을 타임 슬롯 단위로 구분하여 링크 계층 프로토콜에서 노드 별로 타임 슬롯이 할당되고, 각 타임 슬롯에서 데이터 전송이 일어난다. 각 타임 슬롯에서의 데이터 전송을 위하여 각 링크를 연결하는 노드 간 협상이 필요하다.

도 2는 TDMA 프레임 구조를 나타내는 도면이다.

도 2를 참고하면, TDMA 프레임 구조는 복수의 타임 슬롯을 포함한다. 각 타임 슬롯의 길이는 슬롯 시간(ts)을 의미한다. 각 노드의 데이터 전달을 위하여 소정 길이(D)의 TDMA 프레임마다 고정된 개수의 슬롯이 할당될 수 있다.

이하, TDMA 프레임 구조를 사용하는 무선 애드혹 네트워크에서 QoS 지원을 위한 라우팅 장치 및 방법을 도면을 참고하여 설명한다.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 라우팅 장치를 나타내는 블록도이다.

도 3을 참고하면, 라우팅 장치(300)는 연결 관리부(310), 링크 품질 측정부(320), 자원 할당부(330), 라우팅부(340) 및 라우팅 정보 관리부(350)를 포함한다.

연결 관리부(310)는 상위 계층으로부터 단대단 전송 요청을 수신한 경우, 소스 노드에서 목적지 노드까지의 연결 설정 및 관리를 수행한다. 연결 관리부(310)의 구체적인 동작은 후술한다.

링크 품질 측정부(320)는 해당 노드가 관리하는 링크의 QoS를 측정한다. 해당 노드가 관리하는 링크는 자신이 송신 노드이고 이웃 노드 중 하나가 수신 노드인 링크를 의미한다. 각 링크에서 정의될 수 있는 QoS 요소는, 예를 들면 대역폭과 지연 시간이다. 링크 품질 측정부(320)는 일정 시간 동안 해당 링크를 통하여 어느 정도의 데이터가 전송될 수 있는지를 측정함으로써 대역폭을 측정할 수 있다. 그리고, 링크 품질 측정부(320)는 일정 시간 동안 데이터가 발생한 시점 또는 데이터를 전달받은 시점으로부터 해당 링크를 통하여 데이터를 성공적으로 전달한 시점까지를 측정하여 평균함으로써 지연 시간을 측정할 수 있다.

자원 할당부(330)는 링크 계층의 자원을 할당한다. 자원 할당부(330)는, 예를 들면 TDMA 구조로 동작하는 링크 계층의 자원을 할당할 수 있다. 도 2에서 예시한 바와 같이, 일반적인 TDMA 프레임은 고정 개수의 타임 슬롯을 가지고, 프레임 단위가 반복된다. 단일 링크에서 통신을 수행하기 위하여, 송신 노드와 수신 노드는 프레임 내의 특정 타임 슬롯에서 송신할지 또는 수신할지를 협상하게 되는데, 이러한 과정을 스케줄링이라 한다. 자원 할당부(330)는 상대 노드와의 스케줄링 과정을 통하여 송신 위치 및 개수를 할당할 수 있다. 자원 할당부(300)는 자원할당 요청 및 자원할당 응답으로 이루어지는 방법 또는 자원할당 요청, 자원할당 응답 및 자원할당 확인으로 이루어지는 방법에 의하여 상대 노드와 스케줄링을 수행할 수 있다.

자원 할당부(330)는 할당된 자원을 해제하는 동작도 수행할 수 있다. 예를 들면, 연결 관리부(310)가 자원의 해제를 요청하면, 자원 할당부(330)는 자원해제 요청 및 자원해제 응답으로 이루어지는 방법 또는 자원해제 요청, 자원해제 응답 및 자원해제 확인으로 이루어지는 방법에 의하여 상대 노드와 자원해제 절차를 수행할 수 있다.

한편, 자원 할당부(330)는 링크 QoS를 만족할 수 있도록 자원할당을 할 수 있다. 즉, 자원 할당부(330)는 링크 QoS의 대역폭과 지연 시간에 기반하여 할당하는 타임 슬롯의 수 및 위치를 결정할 수 있다. 링크 QoS의 대역폭과 지연 시간에 대한 정보는 연결 관리부(310)로부터 수신할 수 있다. 링크 QoS는 해당 노드가 관리하는 링크에서 요구되는 QoS를 의미한다. 링크 QoS를 도출하는 구체적인 내용은 후술한다. 일반적인 TDMA 프레임에서 전체 타임 슬롯의 개수를 N, 각 타임 슬롯의 길이를 ts, 하나의 타임 슬롯에서 전송될 수 있는 데이터의 양을 X비트라고 가정하면, 링크 QoS를 만족하도록 할당되는 타임 슬롯의 수는 수학식 1과 같고, 타임 슬롯의 위치는 수학식 2와 같다.

여기서, n은 할당되는 타임 슬롯의 수이고, BWs[bits/sec]는 링크 QoS의 대역폭이다.

여기서, K는 할당되는 타임 슬롯들의 번호 집합이고, K(i)는 i번째 타임 슬롯의 할당 위치이고, Dl은 링크 QoS의 지연 시간이다. 이로부터, 인접하는 두 타임 슬롯의 간격은 Dl보다 작아야 함을 알 수 있다.

라우팅부(340)는 라우팅 정보, 즉 경로를 선택하기 위한 정보를 상대 노드와 교환한다. 라우팅부(340)는 일반적인 LSR(Link State Routing) 기법 또는 OLSR(Optimized Link State Routing) 기법에 따라 라우팅 정보를 교환할 수 있다. 이때, QoS 지원을 위하여, 라우팅부(340)는 해당 링크에서 제공 가능한 QoS 정보를 네트워크의 노드들로 전달할 수도 있다. 해당 링크에서 제공 가능한 QoS 정보는, 예를 들면 대역폭과 지연 시간을 포함한다. 해당 링크의 대역폭은 이웃 노드와의 사이에서 할당 가능한 타임 슬롯을 의미하고, 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다. 해당 링크의 지연 시간은 할당 가능한 타임 슬롯들 중 가장 멀리 떨어진 인접 슬롯의 간격, 즉 자원을 최적으로 할당하였을 경우의 가장 긴 지연시간을 의미하고, 요구되는 지연시간이 링크의 지연시간 보다 크거나 같은 경우 이를 서비스 할 수 있다는 의미이다. 링크의 지연시간은 수학식 4와 같이 나타낼 수 있다.

여기서, BWa는 해당 링크에서 제공 가능한 대역폭이며, n은 할당될 수 있는 타임 슬롯의 수이며, ts는 각 타임 슬롯의 길이이다.

여기서, Da는 해당 링크에서 제공 가능한 지연 시간이며, K는 할당될 수 있는 타임 슬롯들의 번호 집합이며, K(i)는 할당 가능한 슬롯 중, i번째 타임 슬롯의 위치이며, ts는 각 타임 슬롯의 길이이다.

라우팅 정보 관리부(350)는 이웃 노드로부터 라우팅부(340)를 통하여 수신한 라우팅 정보를 저장하고, 이를 토대로 네트워크 토폴로지를 형성한다. 도 4는 라우팅 정보 관리부(350)에서 형성된 네트워크 토폴로지의 일 예이다. 도 4를 참고하면, 소스 노드(S)에서 목적지 노드(D)까지 데이터 전송을 위하여, S-C-E-D, S-A-B-D 등의 다양한 경로가 예상될 수 있다. 소스 노드(S)에서 목적지 노드(D)까지 데이터 전송을 위하여 요구되는 단대단 QoS의 최소 대역폭은 5이고, 최대 지연 시간은 50임을 가정할 때, 소스 노드(S)는 이를 만족하는 경로 중 가장 적은 홉 수를 가지는 S-A-B-D를 선택하고, 노드 A에게 자원할당 요청 및 연결 설정 요청을 전송할 수 있다.

도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 라우팅 장치(300)의 연결 관리부(310)가 연결 설정을 수행하는 방법을 나타내는 순서도이다.

도 5를 참고하면, 소스 노드에서 목적지 노드로 데이터 전송 요청이 발생한 경우, 소스 노드(S)의 연결 관리부(310)는 상위 계층으로부터 연결 설정 요청을 수신한다(S500).

이에, 연결 관리부(310)는 다음 노드, 예를 들면 중간 노드(A)와 연결 설정을 수행하고(S510), 연결 설정한 노드가 목적지 노드(D)인지 확인한다(S520). 연결 설정한 노드가 목적지 노드(D)가 아니면, 연결 관리부(310)는 다음 노드, 예를 들면 중간 노드(B)에 연결 설정 요청을 전송하고(S530), 목적지 노드(D)와 연결될 때까지 이상의 과정을 반복한다. 목적지 노드와 연결되면, 목적지 노드(D)의 연결 관리부(310)는 소스 노드(S)에게 연결 설정 완료를 알릴 수 있다(S540).

이와 같이, 연결 관리부(310)는 상위 계층으로부터 데이터 전송 요청을 전달받는 기능, 다른 노드에게 연결 요청을 전송하는 기능, 다른 노드로부터 연결 요청을 수신하는 경우 및 목적지 노드인 경우 소스 노드에게 연결 설정 완료를 알리는 기능을 가질 수 있다. 연결 관리부(310)의 구체적인 동작을 살펴보면 아래와 같다.

도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 연결 관리부(310)가 상위 계층 또는 다른 노드로부터 연결 요청을 수신한 경우의 동작을 나타내는 순서도이다.

도 6을 참고하면, 연결 관리부(310)는 목적지 노드까지 연결되기 위한 예상 경로 및 다음 노드를 결정한다(S600). 여기서, 다음 노드는 예상 경로 상에 존재하는 노드 중 자신에게 인접한 노드를 의미한다. 이때, 연결 관리부(310)는 라우팅 정보 관리부(350)에 저장된 라우팅 정보를 이용하여 요구되는 단대단 QoS 수준을 만족할 수 있는 예상 경로 및 다음 노드를 결정할 수 있다. 여기서, 라우팅 정보는 네트워크 토폴로지 정보, 각 링크의 QoS 정보인 지원 가능한 대역폭 및 지연 시간 정보를 포함한다. 연결 관리부(310)는 요구되는 단대단 QoS 수준을 만족할 수 있는 경로 중 홉 수가 가장 적은 경로를 예상 경로로 선택할 수 있다.

다음으로, 연결 관리부(310)는 링크 QoS를 도출한다(S610). 링크 QoS는 자신과 다음 노드 간의 링크에서 요구되는 QoS로, 요구되는 단대단 QoS 수준 및 예상 경로 상의 홉 수에 기반하여 도출될 수 있다. 예를 들면, 링크 QoS의 대역폭은 단대단 QoS의 대역폭과 동일하고, 링크 QoS의 지연 시간은 단대단 QoS의 지연 시간을 예상 경로 상의 홉 수로 나눈 값과 같다.

다음으로, 연결 관리부(310)는 링크 QoS를 만족하도록 자원 할당부(330)에게 자원 할당을 요청한다(S620). 즉, 연결 관리부(310)는 링크 QoS의 대역폭 및 링크 QoS의 지연 시간을 자원 할당부(330)에게 전달할 수 있다.

할당된 자원이 링크 QoS를 만족하면(S630), 연결 관리부(310)는 다음 노드의 연결 관리부(310)로 연결 설정 요청을 전달한다(S640). 연결 설정 요청은 단대단 QoS에 자신의 링크 QoS를 반영한 값을 포함한다. 즉, 대역폭 값은 동일하되, 링크 QoS의 지연 시간을 뺀 값을 단대단 QoS의 지연 시간으로 설정하여 전달할 수 있다. 연결 설정이 완료된 후, 연결 관리부(310)는 연결 정보를 저장할 수 있다(S650). 연결 정보는 이전 노드로부터 요청 받은 연결 정보 및 자신이 다음 노드로 요청한 연결 정보를 포함할 수 있다. 표 1은 연결 정보를 리스트 형태로 나타낸 예이다.

이름	설명
Source Node	End-to-end 연결의 소스 노드
Destination Node	End-to-end 연결의 목적지 노드
Connection ID	연결을 구분하기 위한 ID
Next Hop	다음 노드
Link QoS	자신과 다음 노드 사이의 Link에서 요구되는 QoS(대역폭, 지연시간)

여기서, 각 노드의 연결 관리부(310)는 자신이 관리하는 연결이 일정 시간 동안 사용되지 않으면, 해당 연결에 대하여 저장된 연결 정보를 삭제하고, 해당 연결에 할당된 자원을 해제할 수 있다.

반면, 할당된 자원이 소정 기준의 QoS를 만족하지 못하면, 연결 설정은 실패한 것으로 판단한다(S660).

한편, 각 노드의 연결 관리부(310)는 자신이 포함되는 링크의 QoS를 링크 품질 측정부(320)로부터 전달받을 수 있다. 전달받은 QoS가 소정 기준, 즉 연결 QoS를 만족하지 못하는 경우, QoS 제공에 실패한 것으로 판단할 수 있다.

도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 라우팅 장치(300)의 연결 관리부(310)가 QoS 제공에 실패한 연결을 복구하는 방법을 나타내는 순서도이다.

도 7을 참고하면, 연결에 속하는 노드에서 QoS 제공에 실패한 경우, 해당 연결을 관리하는 라우팅 장치(300)의 연결 관리부(310)는 QoS 실패 메시지를 소스 노드(S)로 전송하고, 소스 노드(S)의 연결 관리부(310)는 QoS 실패 메시지를 수신한다(S700).

QoS 실패 메시지를 수신한 소스 노드(S)의 연결 관리부(310)는 복구를 시작할 노드를 결정하고(S710), 복구를 시작할 노드에게 복구 요청 메시지를 전송한다(S720).

복구를 시작할 노드의 연결 관리부(310)는 중간 노드를 거쳐 목적지 노드로 연결 설정을 수행한다(S730). 예를 들면, 복구를 시작할 노드의 연결 관리부(310)는 다음 노드, 예를 들면 중간 노드(N1)와 연결 설정을 수행하고, 연결 설정한 노드가 목적지 노드(D)인지 확인한다. 연결 설정한 노드가 목적지 노드(D)가 아니면, 연결 관리부(310)는 다음 노드, 예를 들면 중간 노드(N2)에 연결 설정 요청을 전송하고, 목적지 노드(D)와 연결될 때까지 이상의 과정을 반복한다.

목적지 노드와 연결되면, 목적지 노드(D)는 소스 노드(S)에게 연결 설정 완료를 알릴 수 있다(S740).

이후, 소스 노드의 연결 관리부(310)는 기존 경로 상에 존재하는 노드들 중 복구된 경로 상에 존재하지 않는 노드들에 대한 자원 할당을 해제한다(S750).

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims

무선 네트워크에서 제1 노드의 연결 설정 방법에 있어서,
목적지 노드까지의 연결 설정 요청을 수신하는 단계,
상기 목적지 노드까지 연결되기 위한 예상 경로 및 다음 노드인 제2 노드를 결정하는 단계,
상기 제1 노드와 상기 제2 노드 간에 요구되는 링크 QoS(Quality of Service)를 만족하도록 자원을 할당하는 단계,
할당한 자원을 통하여 상기 제2 노드에게 연결 설정 요청을 전송하는 단계, 그리고
상기 목적지 노드로부터 연결 설정 완료 메시지를 수신하는 단계를 포함하는 연결 설정 방법.
제1항에 있어서,
상기 예상 경로는 상기 제1 노드와 상기 목적지 노드 간에 요구되는 단대단(End to End) QoS 수준을 만족하는 적어도 하나의 경로 중 홉 수가 가장 적은 경로인 연결 설정 방법.
제1항에 있어서,
상기 제2 노드는 상기 예상 경로 상에 존재하고, 상기 제1 노드로부터 인접한 노드인 연결 설정 방법.
제1항에 있어서,
상기 자원을 할당하는 단계는,
상기 제1 노드와 상기 목적지 노드 간에 요구되는 단대단(End to End) QoS 수준 및 상기 예상 경로 상의 홉 수에 기초하여 상기 링크 QoS를 도출하는 단계, 그리고
상기 링크 QoS를 만족하도록 타임 슬롯 자원을 할당하는 단계를 포함하는 연결 설정 방법.
제4항에 있어서,
상기 링크 QoS를 도출하는 단계는,
상기 링크 QoS의 대역폭을 상기 단대단 QoS의 대역폭과 동일하게 설정하는 단계, 그리고
상기 링크 Qos의 지연 시간을 상기 단대단 QoS의 지연 시간을 상기 홉 수로 나눈 값으로 설정하는 단계를 포함하는 연결 설정 방법.
제5항에 있어서,
타임 슬롯 자원을 할당하는 단계는,
상기 링크 QoS의 대역폭에 기초하여 할당되는 타임 슬롯의 개수를 결정하는 단계, 그리고
상기 링크 QoS의 지연 시간에 기초하여 할당되는 타임 슬롯의 위치를 결정하는 단계를 포함하는 연결 설정 방법.
제5항에 있어서,
상기 연결 설정 요청을 전송하는 단계는,
상기 단대단 QoS에 상기 링크 QoS를 반영한 정보를 더 전송하는 연결 설정 방법.
제1항에 있어서,
소스 노드 정보, 상기 목적지 노드 정보, 상기 제2 노드 정보 및 상기 링크 QoS 정보를 저장하는 단계를 더 포함하는 연결 설정 방법.
무선 네트워크에서 QoS 지원을 위한 제1 노드의 연결 복구 방법에 있어서,
라우팅 경로 상에 존재하는 제2 노드로부터 QoS 제공에 실패하였음을 알리는 QoS 실패 메시지를 수신하는 단계,
연결 복구를 시작할 제3 노드를 결정하는 단계,
상기 제3 노드에게 복구 요청 메시지를 전송하는 단계, 그리고
목적지 노드로부터 연결 설정 완료 메시지를 수신하는 단계를 포함하는 연결 복구 방법.
제9항에 있어서,
상기 라우팅 경로 상에 존재하는 노드 중 복구된 경로 상에 존재하지 않는 제4 노드에 대하여 할당된 자원을 해제하는 단계를 더 포함하는 연결 복구 방법.
제10항에 있어서,
상기 자원을 해제하는 단계는,
상기 제4 노드에게 자원 해제 요청을 전송하는 단계, 그리고
상기 제4 노드로부터 자원 해제 응답을 수신하는 단계를 포함하는 연결 복구 방법.
무선 네트워크에서 QoS 지원을 위한 제1 노드의 라우팅 경로 설정 방법에 있어서,
이웃 노드인 제2 노드와 라우팅 정보를 교환하는 단계,
상기 제2 노드로부터 수신한 라우팅 정보에 기초하여 네트워크 토폴로지를 형성하는 단계,
목적지 노드까지의 연결 설정 요청을 수신하는 단계, 그리고
상기 네트워크 토폴로지에 기초하여 상기 목적지 노드까지 연결되기 위한 예상 경로 및 다음 노드인 제3 노드를 결정하는 단계를 포함하는 라우팅 경로 설정 방법.
제12항에 있어서,
상기 라우팅 정보를 교환하는 단계는,
링크 상태 라우팅(Link State Routing, LSR) 기법 또는 최적 링크 상태 라우팅(Optimized Link State Routing, OLSR) 기법을 이용하는 라우팅 경로 설정 방법.
제12항에 있어서,
상기 라우팅 정보는 상기 제1 노드와 상기 제2 노드를 연결하는 링크에서 제공 가능한 QoS 정보를 포함하는 라우팅 경로 설정 방법.
제12항에 있어서,
상기 제1 노드와 상기 제3 노드 간에 요구되는 링크 QoS(Quality of Service)를 만족하도록 자원을 할당하는 단계, 그리고
할당된 자원을 통하여 상기 3 노드에게 연결 설정 요청을 전송하는 단계를 더 포함하는 라우팅 경로 설정 방법.
무선 네트워크에서 QoS 지원을 위한 제1 노드의 라우팅 장치에 있어서,
목적지 노드까지의 연결 설정 요청을 수신하고, 상기 목적지 노드까지 연결되기 위한 예상 경로 및 다음 노드인 제2 노드를 결정하며, 상기 제2 노드에게 연결 설정 요청을 전송하는 연결 관리부, 그리고
상기 제1 노드와 상기 제2 노드 간에 요구되는 링크 QoS를 만족하도록 자원을 할당하는 자원 할당부를 포함하는 라우팅 장치.
제16항에 있어서,
상기 연결 관리부는 상기 제1 노드와 상기 목적지 노드 간에 요구되는 단대단 QoS 수준을 만족하는 적어도 하나의 경로 중 홉 수가 가장 적은 경로를 상기 예상 경로로 설정하는 라우팅 장치.
제16항에 있어서,
상기 연결 관리부는 상기 제1 노드와 상기 목적지 노드 간에 요구되는 단대단 QoS 수준 및 상기 예상 경로 상의 홉 수에 기초하여 상기 링크 QoS를 도출하고,
상기 자원 할당부는 상기 링크 QoS를 만족하도록 타임 슬롯 자원을 할당하는 라우팅 장치.
제16항에 있어서,
이웃 노드인 제3 노드와 라우팅 정보를 교환하는 라우팅부, 그리고
상기 라우팅 정보에 기초하여 네트워크 토폴로지를 형성하는 라우팅 정보 관리부를 더 포함하는 라우팅 장치.
제16항에 있어서,
상기 제1 노드가 관리하는 링크의 품질을 측정하는 링크 품질 측정부를 더 포함하는 라우팅 장치.