KR101148785B1 - Apparatus and method for setting route - Google Patents
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Abstract
본 발명의 라우팅설정장치는 이웃 노드와 목적지 노드의 위치정보를 제공하는 이웃노드 검색모듈, 상기 이웃 노드의 위치정보와 상기 목적지 노드의 위치정보를 이용하여 상기 이웃 노드와 상기 목적지 노드 사이의 경로 정보를 제공하는 지도정보모듈, 소스 노드의 위치 정보를 제공하는 위치정보모듈, 상기 이웃노드 검색모듈로부터 상기 이웃 노드 및 상기 목적지 노드의 위치정보를 입력받아 각 이웃 노드의 전파환경정보를 제공하는 전파환경 정보모듈, 상기 지도정보모듈로부터 상기 이웃 노드와 상기 목적지 노드 사이의 경로에 대한 정보를 제공받아 최단경로를 결정하는 최단경로 결정모듈, 상기 이웃 노드와 상기 목적지 노드의 위치정보를 입력받아 계산된 상기 이웃 노드와 상기 목적지 노드의 거리와, 상기 전파환경정보를 이용하여 상기 이웃 노드와 상기 목적지 노드 사이의 최단전파거리를 결정하는 전파거리 결정모듈, 및 상기 최단경로 결정모듈 및 상기 전파거리 결정모듈로부터 상기 최단경로와 상기 최단전파거리를 각각 입력받아 상기 소스 노드와 상기 통신가능한 이웃 노드들 중 무선신호를 입력받을 이웃 노드를 선택하는 노드선택모듈을 포함한다.The routing setting apparatus of the present invention includes a neighbor node search module for providing position information of a neighbor node and a destination node, and route information between the neighbor node and the destination node using the position information of the neighbor node and the position information of the destination node. Map information module for providing a location information module for providing location information of the source node, a radio wave environment for receiving the radio wave environment information of each neighbor node received the location information of the neighbor node and the destination node from the neighbor node search module An information module and a shortest path determining module configured to receive information about a path between the neighboring node and the destination node from the map information module, and determine a shortest path; The distance between the neighbor node and the destination node and the propagation environment information are used. A propagation distance determining module for determining a shortest propagation distance between the outgoing node and the destination node, and receiving the shortest path and the shortest propagating distance from the shortest path determining module and the propagation distance determining module, respectively, and communicating with the source node. And a node selection module for selecting a neighbor node to receive a radio signal among possible neighbor nodes.
Description
본 발명은 라우팅설정장치 및 라우팅설정방법에 관한 것이다. The present invention relates to a routing setting device and a routing setting method.
차량과 같이 이동가능한 노드들(nodes) 사이의 에드 혹 네트워크(Ad-hoc network)에서의 라우팅은 크게 토폴로지 (topology) 기반의 라우팅 기법에 의하여 이루어지거나 과 위치기반의 라우팅 기법에 의하여 이루어질 수 있다.Routing in an ad hoc network between nodes that are movable, such as a vehicle, can be largely achieved by topology-based routing or by location-based routing.
토폴로지 기반의 라우팅 기법은 사전에 네트워크의 토폴로지 정보를 인식하고 인식된 네트워크 토폴로지에 따라 데이터를 전달하는 기법이다. 토폴로지 기반의 라우팅 기법은 토폴로지 변화가 적은 네트워크에서는 효율적이나 차량과 같이 노드들이 이동가능할 때에는 토폴로지가 순간적으로 크게 변화하여 사전 인식된 토폴로지가 파괴되므로 데이터 전달효율이 크게 저하된다. Topology-based routing technique recognizes network topology information in advance and delivers data according to the recognized network topology. Topology-based routing schemes are efficient in networks with few topological changes, but when nodes are mobile, such as vehicles, the topology changes instantly and the pre-recognized topology is destroyed.
위치기반의 라우팅 기법은 소스 노드 (source node)와 목적지 노드 사이 위치정보에만 기반하여 데이터를 전달하며 전체 네트워크의 토폴로지 정보를 인식할 필요가 없다. 따라서 이동가능한 노드들(nodes) 사이의 에드 혹 네트워크에서는 위치 기반의 라우팅 기법이 더 효율적인 방법으로 인식되고 있다.The location-based routing method transfers data based only on location information between a source node and a destination node, and does not need to recognize topology information of the entire network. Therefore, in the ad hoc network between mobile nodes, location-based routing schemes are recognized as more efficient.
최근 전파의 특성을 고려하여 위치기반의 라우팅 기법을 이동가능한 노드들(nodes) 사이의 에드 혹 네트워크(Ad-hoc network)에 적용하려는 다양한 연구가 진행되고 있다. Recently, various studies have been conducted to apply a location-based routing scheme to an ad hoc network between mobile nodes in consideration of propagation characteristics.
이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 신뢰성있는 이동가능한 노드들 사이의 통신 라우팅을 설정할 수 있는 라우팅설정장치 및 라우팅설정방법을 제공하기 위한 것이다.In this background, it is an object of the present invention to provide a routing setting device and a routing setting method that can establish communication routing between reliable mobile nodes.
일측면에서 본 발명의 라우팅설정장치는 이웃 노드와 목적지 노드의 위치정보를 제공하는 이웃노드 검색모듈, 상기 이웃 노드의 위치정보와 상기 목적지 노드의 위치정보를 이용하여 상기 이웃 노드와 상기 목적지 노드 사이의 경로 정보를 제공하는 지도정보모듈, 소스 노드의 위치 정보를 제공하는 위치정보모듈, 상기 이웃노드 검색모듈로부터 상기 이웃 노드 및 상기 목적지 노드의 위치정보를 입력받아 각 이웃 노드의 전파환경정보를 제공하는 전파환경 정보모듈, 상기 지도정보모듈로부터 상기 이웃 노드와 상기 목적지 노드 사이의 경로에 대한 정보를 제공받아 최단경로를 결정하는 최단경로 결정모듈, 상기 이웃 노드와 상기 목적지 노드의 위치정보를 입력받아 계산된 상기 이웃 노드와 상기 목적지 노드의 거리와, 상기 전파환경정보를 이용하여 상기 이웃 노드와 상기 목적지 노드 사이의 최단전파거리를 결정하는 전파거리 결정모듈, 및 상기 최단경로 결정모듈 및 상기 전파거리 결정모듈로부터 상기 최단경로와 상기 최단전파거리를 각각 입력받아 상기 소스 노드와 상기 통신가능한 이웃 노드들 중 무선신호를 입력받을 이웃 노드를 선택하는 노드선택모듈을 포함한다.In one aspect, the routing setting apparatus of the present invention provides a neighbor node search module for providing position information of a neighbor node and a destination node, between the neighbor node and the destination node using the position information of the neighbor node and the position information of the destination node. Map information module for providing the route information of the location, location information module for providing the location information of the source node, receiving the location information of the neighbor node and the destination node from the neighbor node search module to provide radio environment information of each neighbor node; A shortest path determining module configured to determine a shortest path by receiving information on a path between the neighboring node and the destination node from the radio wave environment information module and the map information module, and receiving position information of the neighboring node and the destination node The calculated distance between the neighboring node and the destination node and the propagation environment information are obtained. A propagation distance determination module for determining a shortest propagation distance between the neighboring node and the destination node, and receiving the shortest path and the shortest propagation distance from the shortest path determining module and the propagation distance determining module, respectively, And a node selection module for selecting a neighbor node to receive a radio signal from among the communicable neighbor nodes.
상기 전파환경 정보모듈은 상기 이웃 노드와 상기 목적지 노드 사이 방향각, 상기 이웃 노드부터 상기 목적지 노드까지의 거리에 따른 전파감쇄지수, 상기 이웃 노드와 상기 목적지 사이의 쇄도우잉 지수를 제공할 수 있다.The propagation environment information module may provide a wave attenuation index according to a direction angle between the neighbor node and the destination node, a propagation attenuation index according to a distance from the neighbor node to the destination node, and a flooding index between the neighbor node and the destination.
상기 최단경로 결정모듈은 상기 이웃 노드와 상기 목적지 노드 사이의 경로들을 비교하여 최단경로를 결정할 수 있다.The shortest path determining module may compare the paths between the neighbor node and the destination node to determine the shortest path.
상기 전파거리 결정모듈은 다음의 수학식을 통하여 전파거리를 계산할 수 있다.The propagation distance determining module may calculate the propagation distance through the following equation.
Li : 소스 노드 주변의 이웃 노드들 중 i 번째 이웃 노드와 소스 노드 사이의 거리, α : i 번째 이웃 노드부터 목적지 노드까지의 거리에 따른 전파감쇄지수, ξ : i 번째 이웃 노드와 목적지 사이의 장애물로 인한 쇄도우잉 지수. Li: Distance between i th neighbor node and source node among neighboring nodes around source node, α: Propagation damping index according to distance from i th neighbor node to destination node, ξ: Obstacle between i th neighbor node and destination Flooding index due to.
상기 노드선택모듈은 상기 최단경로와 상기 최단전파거리를 입력받아 상기 이웃 노드 각각의 라우팅인자를 계산할 수 있다.The node selection module may receive the shortest path and the shortest propagation distance and calculate routing factors of the neighboring nodes.
상기 라우팅인자는 다음의 수학식을 통하여 계산될 수 있다.The routing factor may be calculated through the following equation.
f(Ri, Γ(Li)) = Ri ⅹ Γ(Li)f (Ri, Γ (Li)) = Ri ⅹ Γ (Li)
f(Ri, Γ(Li)) : i 번째 이웃 노드의 라우팅인자, Ri : i 번째 이웃 노드와 목적지 노드 사이의 최단경로, Γ(Li) : i 번째 이웃 노드와 목적지 노드 사이의 최단전파거리.f (Ri, Γ (Li)): Routing factor of the i-th neighbor node, Ri: Shortest path between the i-th neighbor node and the destination node, Γ (Li): Shortest propagation distance between the i-th neighbor node and the destination node.
상기 라우팅인자를 계산하기 위한 상기 최단경로와 상기 최단전파거리의 가중치 또는 게인이 서로 다를 수 있다. A weight or gain of the shortest path and the shortest propagation distance for calculating the routing factor may be different.
다른 일측면에서 본 발명의 라우팅 설정 방법은 이웃 노드들이 검색되고, 이웃 노드와 목적지 노드의 위치정보를 제공하는 단계, 검색된 i 번째(i는 0 부터 k-1까지의 정수, k는 검색된 이웃 노드의 개수) 이웃 노드로부터 목적지 노드까지의 경로 정보, 상기 i 번째 이웃 노드와 상기 목적지 노드의 위치정보, 및 상기 i 번째 이웃 노드의 전파환경정보를 제공하는 단계, 상기 i 번째 이웃 노드로부터 목적지 노드까지의 경로들 중 가장 짧은 최단경로를 결정하는 단계, 상기 i 번째 이웃 노드와 상기 목적지 노드의 위치정보를 입력받아 계산된 상기 i 번째 이웃 노드와 목적지 노드의 거리와, 상기 i 번째 이웃 노드의 전파환경정보를 이용하여 상기 i 번째 이웃 노드와 상기 목적지 노드 사이의 최단전파거리를 결정하는 단계, 상기 i 번째 이웃 노드의 최단경로 및 최단전파거리를 이용하여 상기 i 번째 이웃 노드의 라우팅인자를 계산하는 단계, 상기 이웃 노드들의 라우팅인자들 중 최소 라우팅인자를 지닌 이웃 노드를 선택하는 단계를 포함한다.In another aspect, the routing setting method of the present invention includes: searching for neighboring nodes, providing location information of neighboring nodes and destination nodes, searching i th (i is an integer from 0 to k-1, and k is a neighboring node; Number of the node) providing path information from a neighbor node to a destination node, location information of the i-th neighbor node and the destination node, and propagation environment information of the i-th neighbor node, from the i-th neighbor node to a destination node; Determining the shortest shortest path among the paths of the paths, the distance between the i th neighbor node and the destination node calculated by receiving location information of the i th neighbor node and the destination node, and the propagation environment of the i th neighbor node; Determining a shortest propagation distance between the i-th neighbor node and the destination node by using the information, the shortest path of the i-th neighbor node And calculating a routing factor of the i th neighbor node using the shortest propagation distance, and selecting a neighbor node having a minimum routing factor among the routing factors of the neighbor nodes.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 라우팅설정장치 및 라우팅설정방법은 지도정보, 위치정보 및 전파환경정보를 고려함으로써 신뢰성있는 이동가능한 노드들 사이의 통신 라우팅을 설정할 수 있다. As described above, the routing setting device and the routing setting method of the present invention can establish communication routing between reliable mobile nodes by considering map information, location information, and radio wave environment information.
도 1은 본 발명의 실시예에 다른 라우팅설정장치를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 라우팅설정방법의 순서도이다.1 shows a routing setting device according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart of a routing setting method according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible even though they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, a 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.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the component of this invention, terms, such as 1st, 2nd, A, B, (a), (b), can be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. If a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, that component may be directly connected to or connected to that other component, but there may be another configuration between each component. It is to be understood that the elements may be "connected", "coupled" or "connected".
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 라우팅설정장치를 나타낸다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 라우팅설정장치는 이웃노드 검색모듈(110), 정보저장모듈(120), 지도정보모듈(130), 위치정보모듈(140), 전파환경 정보모듈(150), 최단경로 결정모듈(160), 전파거리 결정모듈(170), 노드선택모듈(180), 및 무선통신모듈(190)을 포함한다. 1 shows a routing setting apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in Figure 1, the routing setting apparatus according to an embodiment of the present invention is a neighbor
이웃노드 검색모듈(110)은 통신 범위 내에 있는 적어도 하나의 이웃 노드를 검색하고, 이웃 노드와 목적지 노드의 위치정보를 제공한다. The neighbor
차량과 같은 이동가능한 모든 노드들은 주기적으로 노드의 위치정보를 포함하는 검색신호를 브로드캐스팅(broadcasting)한다. 이 때 이웃노드 검색모듈(110)은 이웃 노드로부터 목적지 노드의 위치정보를 포함하는 검색신호를 수신할 수 있다. All movable nodes, such as vehicles, periodically broadcast a search signal containing the node's location information. In this case, the neighbor
예를 들어, 소스 노드 A와 이웃 노드 B가 통신가능하고 이웃 노드 B와 목적지 노드 C가 통신이 가능하지만 소스 노드 A와 목적지 노드 C가 통신이 가능하지 않을 경우, 이웃 노드 B는 목적지 노드 C로부터 브로드캐스팅된 검색신호를 통하여 목적지 노드 C의 위치 정보를 획득할 수 있고, 소스 노드 A는 이웃 노드 B로부터 브로드캐스팅된 검색신호를 통하여 이웃 노드 B와 목적지 노드 C의 위치정보를 획득할 수 있다. For example, if source node A and neighbor node B are able to communicate and neighbor node B and destination node C are able to communicate, but source node A and destination node C are not able to communicate, then neighbor node B is from destination node C. The location information of the destination node C may be obtained through the broadcasted search signal, and the source node A may obtain the location information of the neighbor node B and the destination node C through the broadcasted search signal from the neighboring node B.
또한 이웃노드 검색모듈(110)은 이웃 노드들에서 브로드캐스팅된 검색신호를 수신하여 통신 가능 범위 내에 있는 이웃 노드들을 검색한다. 이웃 노드들로부터 브로드캐스팅된 검색신호의 전파거리는 일정하므로 이웃노드 검색모듈(110)이 검색신호를 수신할 수 있다는 것은 이웃노드 검색모듈(110)이 설치된 소스 노드와 검색신호를 브로드캐스팅한 이웃 노드가 통신거리 이내에 있다는 것을 의미한다. In addition, the neighbor
이 때 검색신호는 이웃 노드 및 목적지 노드의 위치 정보뿐만 아니라 이웃 노드의 IP 주소 정보 역시 포함될 수 있다. 또한 본 발명의 실시예에서는 검색신호를 통하여 이웃노드 검색모듈(110)이 목적지 노드의 위치정보를 획득하나 이에 한정되는 것은 아니며 다른 방법을 통하여 목적지 노드의 위치정보를 획득할 수도 있다. In this case, the search signal may include IP address information of neighbor nodes as well as location information of neighbor nodes and destination nodes. In addition, in the embodiment of the present invention, the neighbor
이웃노드 검색모듈(110)은 통신가능한 이웃 노드들의 정보를 정보저장모듈(120)에 저장한다. The neighbor
지도정보모듈(130)은 지도정보를 제공하여 이웃노드 검색모듈(110)로부터 입력받은 이웃 노드의 위치정보와 목적지 노드의 위치정보를 이용하여 이웃 노드와 목적지 노드 사이의 경로 정보를 제공한다.The
위치정보모듈(140)은 위치정보모듈(140)이 장착된 소스 노드의 위치 정보를 제공한다. 이를 위하여 위치정보모듈(140)은 위성으로부터 GPS (Global Positioning System]) 신호를 수신하여 소스 노드의 위치 정보를 제공할 수 있다. The
이 때 위치정보모듈(140)은 이웃노드 검색모듈(110)로부터 입력받은 이웃 노드와 목적지 노드의 위치정보와 더불어 소스 노드의 위치정보를 제공할 수도 있고, 이웃 노드와 목적지 노드의 위치정보의 제공없이 소스 노드의 위치정보를 제공할 수도 있다.At this time, the
전파환경 정보모듈(150)은 이웃노드 검색모듈(110)로부터 통신가능한 이웃 노드들과 목적지 노드의 위치정보를 입력받아 각 이웃 노드의 전파환경정보를 제공한다. 도심과 같은 환경 속에서 무선 신호가 소스 노드로부터 이웃 노드들로 전송될 때 다양한 요인에 의하여 무선 신호의 전파가 제약을 받을 수 있다. 이에 따라 전파환경 정보모듈(150)은 각 이웃 노드 주위의 전파환경정보를 제공하며, 전파환경 정보모듈(150)은 이웃 노드와 목적지 노드 사이 방향각(θ), 이웃 노드부터 목적지 노드까지의 거리에 따른 전파감쇄지수(α), 이웃 노드와 목적지 노드사이의 건물과 같은 장애물로 인한 쇄도우잉(shadowing) 지수(ξ)를 제공한다. The propagation
전파환경 정보모듈(150)은 이웃노드 검색모듈(110)로부터 입력받은 이웃 노드의 위치정보와 목적지 노드의 위치를 이용하여 방향각(θ), 전파감쇄지수(α) 및 쇄도우잉(shadowing) 지수(ξ)를 제공한다. 전파환경 정보모듈(150)은 이웃 노드의 위치가 결정될 경우 이웃 노드의 위치에 따른 방향각(θ), 전파감쇄지수(α) 및 쇄도우잉(shadowing) 지수(ξ)에 대한 데이터를 미리 저장한 상태일 수 있다. The radio wave
최단경로 결정모듈(160)은 지도정보모듈(130)로부터 이웃 노드와 목적지 노드 사이의 경로에 대한 정보를 제공받아 이웃 노드와 목적지 노드 사이의 경로들 중 가장 짧은 최단경로를 결정한다. 하나의 이웃 노드와 목적지 노드 사이에는 복수 개의 경로들이 존재할 수 있으며, 최단경로 결정모듈(160)은 이러한 이웃 노드와 목적지 노드 사이의 경로들을 비교하여 최단경로를 결정한다. 본 발명의 실시예에서 최단경로 결정모듈(160)은 다익스트라 (Dijkstra) 알고리즘을 통하여 이웃 노드와 목적지 노드 사이의 경로들 중 최단 경로를 결정할 수 있다. The shortest
전파거리 결정모듈(170)은 이웃 노드와 목적지 노드의 위치정보를 입력받아 계산된 이웃 노드와 목적지 노드의 거리와, 전파환경 정보모듈(150)로부터 입력받은 전파환경정보를 이용하여 이웃 노드와 목적지 노드 사이의 최단전파거리를 결정한다. 이 때 전파거리 결정모듈(170)은 위치정보모듈(140) 또는 이웃노드 검색모듈(110)로부터 이웃 노드와 목적지 노드의 위치정보를 입력받을 수도 있다.The propagation
본 발명의 실시예에서 전파거리 결정모듈(170)은 다음의 수학식 1을 통하여 전파거리를 계산할 수 있다.In the embodiment of the present invention, the propagation
[수학식 1][Equation 1]
이 때 Li는 소스 노드 주변의 이웃 노드들 중 i 번째 이웃 노드와 소스 노드 사이의 거리를 나타내고, α는 i 번째 이웃 노드부터 목적지 노드까지의 거리에 따른 전파감쇄지수, ξ는 i 번째 이웃 노드와 목적지 사이의 장애물로 인한 쇄도우잉(shadowing) 지수를 나타낸다. Li represents the distance between the i th neighbor node and the source node among the neighboring nodes around the source node, α is the propagation attenuation index according to the distance from the i th neighbor node to the destination node, ξ is the i th neighbor node Represents the shadowing index due to obstacles between destinations.
전파거리 결정모듈(170)은 이웃 노들들 각각과 목적지 노드 사이의 전파거리를 계산하고 계산된 전파거리들을 비교하여 최단전파거리를 결정한다. The propagation
노드선택모듈(180)은 최단경로 결정모듈(160) 및 전파거리 결정모듈(170)로부터 최단경로와 최단전파거리를 각각 입력받아 소스 노드와 통신가능한 이웃 노드들 중 무선신호를 입력받을 이웃 노드를 선택한다. 노드선택모듈(180)은 최단경로와 최단전파거리를 입력받아 이웃 노드 각각의 라우팅인자를 계산한다. 본 발명의 실시예에서 라우팅인자는 다음의 수학식 2를 통하여 계산될 수 있다.The
[수학식 2][Equation 2]
f(Ri, Γ(Li)) = Ri ⅹ Γ(Li)f (Ri, Γ (Li)) = Ri ⅹ Γ (Li)
이 때 f(Ri, Γ(Li))는 i 번째 이웃 노드의 라우팅인자, Ri는 i 번째 이웃 노드와 목적지 노드 사이의 최단경로, 그리고 Γ(Li)는 i 번째 이웃 노드와 목적지 노드 사이의 최단전파거리를 나타낸다.Where f (Ri, Γ (Li)) is the routing factor of the i-th neighbor node, Ri is the shortest path between the i-th neighbor node and the destination node, and Γ (Li) is the shortest between the i-th neighbor node and the destination node. Indicates the propagation distance.
본 발명의 실시예에서는 라우팅인자는 최단경로와 최단전파거리의 곱으로 표현되나, 경우에 따라서는 최단경로와 최단전파거리의 가중치나 게인이 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 최단경로가 최단전파거리에 비하여 영향을 많이 미치는 환경에서는 라우팅인자 f(Ri, Γ(Li))는 (Ri)2 ⅹ Γ(Li)이나, aRi ⅹ bΓ(Li) (a 및 b는 게인, a>b)과 같이 표현될 수 있다. 반대로 최단전파거리가 최단경로에 비하여 영향을 많이 미치는 환경에서는 라우팅인자 f(Ri, Γ(Li))는 Ri ⅹ (Γ(Li))2이나, aRi ⅹ bΓ(Li) (a<b)과 같이 표현될 수 있다.In the embodiment of the present invention, the routing factor is expressed as the product of the shortest path and the shortest propagation distance, but in some cases, the weight or gain of the shortest path and the shortest propagation distance may be different. For example, in an environment where the shortest path has more influence than the shortest propagation distance, the routing factors f (Ri, Γ (Li)) are (Ri) 2 ⅹ Γ (Li), but aRi ⅹ bΓ (Li) (a and b can be expressed as gain, a> b). Conversely, in an environment where the shortest propagation distance has more influence than the shortest path, the routing factors f (Ri, Γ (Li)) are Ri ⅹ (Γ (Li)) 2 but aRi ⅹ bΓ (Li) (a <b) Can be expressed as:
노드선택모듈(180)은 소스 노드와 통신가능한 이웃 노드들의 라우팅인자들을 정보저장모듈(120)에 저장하고, 저장된 라우팅인자들을 비교하여 가장 작은 라우팅인자를 지닌 이웃 노드를 선택한다. The
무선통신모듈(190)은 데이터를 전송하기 위하여 노드선택모듈(180)에 의하여 선택된 이웃 노드와 무선통신을 수행한다. The
이상에서 설명된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 라우팅설정장치는 이웃 노드와 목적지 노드 사이의 경로거리와 전파거리를 고려하여 이웃 노드를 선택함으로써 도심지와 같이 다양한 전파환경을 지닌 곳에서 효율적인 전송 효율을 얻을 수 있다. As described above, the routing setting apparatus according to the embodiment of the present invention selects the neighboring node in consideration of the path distance and the propagation distance between the neighboring node and the destination node, thereby effectively transmitting efficiency in places having various propagation environments such as urban areas. Can be obtained.
다음으로 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 라우팅설정방법을 설명한다. Next, a routing setting method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 라우팅설정방법의 순서도이다. 2 is a flowchart of a routing setting method according to an embodiment of the present invention.
이웃노드 검색모듈(110)에 의하여 소스 노드와 통신가능한 이웃 노드가 검색되고, 이웃 노드와 목적지 노드의 위치정보가 제공된다(S210). The neighbor node communicating with the source node is searched by the neighbor
검색된 i 번째(i는 0 부터 k-1까지의 정수, k는 검색된 이웃 노드의 개수) 이웃 노드로부터 목적지 노드까지의 경로에 대한 정보, i 번째 이웃 노드와 목적지 노드의 위치정보, 및 i 번째 이웃 노드의 전파환경정보가 지도정보모듈(130), 위치정보모듈(140) 및 전파환경 정보모듈(150)로부터 각각 제공된다(S220). 앞서 설명된 바와 같이 i 번째 이웃 노드와 목적지 노드의 위치정보는 이웃노드 검색모듈(110)로부터 입력될 수 있다. I-th searched (i is an integer from 0 to k-1, k is the number of searched neighbor nodes) information about the path from the neighbor node to the destination node, location information of the i-th neighbor node and the destination node, and i-th neighbor Radio wave environment information of the node is provided from the
i 번째 이웃 노드로부터 목적지 노드까지의 경로들 중 가장 짧은 최단경로가 최단경로 결정모듈(160)에 의하여 결정된다. 또한 i 번째 이웃 노드와 목적지 노드의 위치정보를 입력받아 계산된 i 번째 이웃 노드와 목적지 노드의 거리와, i 번째 이웃 노드의 전파환경정보를 이용하여 i 번째 이웃 노드와 목적지 노드 사이의 최단전파거리가 전파거리 결정모듈(170)에 의하여 결정된다(S230). The shortest shortest path among the paths from the i th neighbor node to the destination node is determined by the shortest
i 번째 이웃 노드의 최단경로 및 최단전파거리를 이용하여 i 번째 이웃 노드의 라우팅인자가 노드선택모듈(180)에 의하여 계산된다(S240). The routing factor of the i th neighbor node is calculated by the
노드선택모듈(180)은 i의 값이 0인지를 판단하여(S250), i의 값이 0인 경우, 즉 검색된 이웃 노드들 중 첫 번째 이웃 노드인 경우 i 번째 이웃 노드의 라우팅인자를 최소 라우팅인자로 설정하여 정보저장모듈(120)에 저장한다(S260). The
또한 i의 값이 0이 아닌 경우, 노드선택모듈(180)은 i 번째 이웃 노드의 라우팅인자를 정보저장모듈(120)에 저장된 최소 라우팅인자와 비교하여(S270), i 번째 이웃 노드의 라우팅인자가 정보저장모듈(120)에 저장된 최소 라우팅인자보다 작을 경우 i 번째 이웃 노드의 라우팅인자를 최소 라우팅인자로 설정하여 정보저장모듈(120)에 저장한다. In addition, when the value of i is not 0, the
이와 같은 과정이 검색된 이웃 노드들 각각에 대해 이루어지면 각 이웃 노드의 라우팅인자가 계산되고 노드선택모듈(180)은 라우팅인자를 비교하여 최소 라우팅인자를 지닌 이웃 노드를 선택한다(S280). When this process is performed for each of the searched neighbor nodes, the routing factor of each neighboring node is calculated and the
이상에서 설명된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 라우팅설정방법은 지도정보, 위치정보 및 전파환경정보를 고려함으로써 신뢰성있는 이동가능한 노드들 사이의 통신 라우팅을 설정할 수 있다. As described above, the routing setting method according to the embodiment of the present invention can establish communication routing between reliable mobile nodes by considering map information, location information, and radio wave environment information.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.In the above description, all elements constituting the embodiments of the present invention are described as being combined or operating in combination, but the present invention is not necessarily limited to the embodiments. In other words, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively operated in combination with one or more. In addition, although all of the components may be implemented in one independent hardware, each or all of the components may be selectively combined to perform some or all functions combined in one or a plurality of hardware. It may be implemented as a computer program having a. Codes and code segments constituting the computer program may be easily inferred by those skilled in the art. Such a computer program may be stored in a computer readable storage medium and read and executed by a computer, thereby implementing embodiments of the present invention. The storage medium of the computer program may include a magnetic recording medium, an optical recording medium, a carrier wave medium, and the like.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.It is also to be understood that the terms such as " comprises, "" comprising," or "having ", as used herein, mean that a component can be implanted unless specifically stated to the contrary. But should be construed as including other elements. All terms, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Terms commonly used, such as terms defined in a dictionary, should be interpreted to coincide with the contextual meaning of the related art, and shall not be construed in an ideal or excessively formal sense unless explicitly defined in the present invention.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
Claims (8)
상기 소스 노드와 통신 가능한 이웃 노드들로부터 검색신호를 수신하고, 상기 수신된 검색신호로부터 상기 이웃 노드들 각각의 위치정보와 상기 목적지 노드의 위치정보를 획득하는 이웃노드 검색모듈;
상기 이웃 노드들 각각의 위치정보와 상기 목적지 노드의 위치정보를 이용하여, 상기 이웃 노드들 각각과 상기 목적지 노드 사이의 경로 정보를 제공하는 지도정보모듈;
상기 소스 노드의 위치 정보를 제공하는 위치정보모듈;
상기 이웃노드 검색모듈로부터 상기 이웃 노드들 각각의 위치정보 및 상기 목적지 노드의 위치정보를 입력받아, 상기 이웃노드들 각각에 대하여, 해당 이웃 노드부터 상기 목적지 노드까지의 거리에 따른 전파감쇄지수 및 해당 이웃 노드와 상기 목적지 사이의 장애물로 인한 쇄도우잉 지수를 포함하는 전파환경정보를 제공하는 전파환경 정보모듈;
상기 지도정보모듈로부터 상기 이웃 노드들 각각과 상기 목적지 노드 사이의 경로 정보를 제공받아, 상기 이웃 노드들 각각에 대하여, 해당 이웃 노드와 상기 목적지 노드 사이의 최단경로를 결정하는 최단경로 결정모듈;
상기 이웃노드들 각각의 전파환경정보를 이용하여, 상기 이웃 노드들 각각에 대하여, 하기 수학식 1을 이용하여 해당 이웃 노드와 상기 목적지 노드 사이의 최단전파거리를 결정하는 전파거리 결정모듈;
상기 이웃 노드들 각각에 대하여, 상기 결정된 최단경로와 상기 결정된 최단전파거리에 기초하여 하기 수학식 2를 이용하여 라우팅인자를 계산하고, 상기 계산된 라우팅인자 중에서 최소 라우팅인자를 갖는 이웃노드를 무선신호를 입력받을 이웃 노드로서 선택하는 노드선택모듈
을 포함하는 라우팅설정장치.
[수학식 1]
- i : 0 부터 k-1까지의 정수(여기서, k는 통신 가능한 이웃 노드들의 개수)
- Γ(Li) : i 번째 이웃 노드와 목적지 노드 사이의 최단전파거리
- Li : 소스 노드 주변의 이웃 노드들 중 i 번째 이웃 노드와 소스 노드 사이의 거리
- α : i 번째 이웃 노드부터 목적지 노드까지의 거리에 따른 전파감쇄지수
- ξ : i 번째 이웃 노드와 목적지 노드 사이의 장애물로 인한 쇄도우잉 지수
[수학식 2]
f(Ri, Γ(Li)) = Ri ⅹ Γ(Li)
- f(Ri, Γ(Li)) : i 번째 이웃 노드의 라우팅인자
- i : 0 부터 k-1까지의 정수(여기서, k는 통신 가능한 이웃 노드들의 개수)
- Ri : i 번째 이웃 노드와 목적지 노드 사이의 최단경로
- Γ(Li) : i 번째 이웃 노드와 목적지 노드 사이의 최단전파거리
In the routing setting device installed in the source node, for setting the routing between the source node and the destination node,
A neighbor node search module that receives a search signal from neighbor nodes that can communicate with the source node, and obtains location information of each of the neighbor nodes and location information of the destination node from the received search signal;
A map information module for providing route information between each of the neighbor nodes and the destination node by using location information of each of the neighbor nodes and location information of the destination node;
A location information module for providing location information of the source node;
Receiving the position information of each of the neighbor nodes and the position information of the destination node from the neighbor node search module, for each of the neighbor nodes, the propagation attenuation index according to the distance from the neighbor node to the destination node and corresponding A radio wave environment information module for providing radio wave environment information including a flooding index due to an obstacle between a neighbor node and the destination ;
A shortest path determining module configured to receive path information between each of the neighboring nodes and the destination node from the map information module, and determine a shortest path between the neighboring node and the destination node for each of the neighboring nodes;
A propagation distance determining module for determining the shortest propagation distance between the corresponding neighbor node and the destination node using Equation 1 for each of the neighbor nodes using the propagation environment information of each of the neighbor nodes ;
For each of the neighbor nodes, based on the determined shortest path and the determined shortest propagation distance, a routing factor is calculated using Equation 2 below , and the neighboring node having the least routing factor among the calculated routing factors is a radio signal. Node selection module that selects as a neighbor node to receive
Routing setting device comprising a.
[Equation 1]
i: an integer from 0 to k-1, where k is the number of neighboring nodes that can communicate
Γ (Li): shortest propagation distance between the i th neighbor node and the destination node
Li: the distance between the i th neighbor node and the source node among neighbor nodes around the source node
α: Propagation damping index according to distance from i th neighbor node to destination node
ξ: flooding index due to the obstacle between the i th neighbor node and the destination node
[Equation 2]
f (Ri, Γ (Li)) = Ri ⅹ Γ (Li)
f (Ri, Γ (Li)): routing factor of the i-th neighbor node
i: an integer from 0 to k-1, where k is the number of neighboring nodes that can communicate
Ri: the shortest path between the i-th neighbor node and the destination node
Γ (Li): shortest propagation distance between the i th neighbor node and the destination node
상기 노드선택모듈은,
상기 이웃 노드들 각각에 대한 라우팅인자를 계산함에 있어서, 상기 결정된 최단경로에 가중치를 주는 경우 하기 수학식 3을 이용하여 라우팅인자를 계산하고, 상기 결정된 최단전파거리에 가중치를 주는 경우 하기 수학식 4를 이용하여 라우팅인자를 계산하며, 상기 결정된 최단경로와 상기 결정된 최단전파거리 각각에 대한 게인을 다르게 주는 경우 하기 수학식 5를 이용하여 라우팅인자를 계산하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 라우팅설정장치.
[수학식 3]
f(Ri, Γ(Li)) = Ri2 ⅹ Γ(Li)
[수학식 4]
f(Ri, Γ(Li)) = Ri ⅹ Γ(Li)2
[수학식 5]
f(Ri, Γ(Li)) = aRi ⅹ bΓ(Li)
- a: i 번째 이웃 노드와 목적지 노드 사이의 최단경로에 대한 게인
- b: i 번째 이웃 노드와 목적지 노드 사이의 최단전파거리에 대한 게인
- a>b 또는 a<b
The method of claim 1,
The node selection module,
In calculating the routing factor for each of the neighboring nodes, in the case where the determined shortest path is weighted, the routing factor is calculated using Equation 3 below, and the weighted weight is determined in the shortest propagation distance. Calculating a routing factor by using and calculating a routing factor by using Equation 5 below when the gain is different for each of the determined shortest path and the determined shortest propagation distance. .
[Equation 3]
f (Ri, Γ (Li)) = Ri 2 ⅹ Γ (Li)
&Quot; (4) "
f (Ri, Γ (Li)) = Ri ⅹ Γ (Li) 2
&Quot; (5) "
f (Ri, Γ (Li)) = aRi ⅹ bΓ (Li)
a: gain for the shortest path between the i th neighbor node and the destination node
b: gain for shortest propagation distance between the i th neighbor node and the destination node
a> b or a <b
상기 소스 노드와 통신 가능한 이웃 노드들로부터 검색신호를 수신하고, 상기 수신된 검색신호로부터 상기 이웃 노드들 각각의 위치정보와 상기 목적지 노드의 위치정보를 획득하는 단계;
상기 이웃 노드들 각각의 위치정보와 상기 목적지 노드의 위치정보를 이용하여, 상기 이웃 노드들 각각과 상기 목적지 노드 사이의 경로 정보를 제공하는 지도정보모듈;
상기 소스 노드의 위치 정보를 제공하는 단계;
상기 이웃노드 검색모듈로부터 상기 이웃 노드들 각각의 위치정보 및 상기 목적지 노드의 위치정보를 입력받아, 상기 이웃노드들 각각에 대하여, 해당 이웃 노드부터 상기 목적지 노드까지의 거리에 따른 전파감쇄지수 및 해당 이웃 노드와 상기 목적지 사이의 장애물로 인한 쇄도우잉 지수를 포함하는 전파환경정보를 제공하는 단계;
상기 지도정보모듈로부터 상기 이웃 노드들 각각과 상기 목적지 노드 사이의 경로 정보를 제공받아, 상기 이웃 노드들 각각에 대하여, 해당 이웃 노드와 상기 목적지 노드 사이의 최단경로를 결정하는 단계;
상기 이웃노드들 각각의 전파환경정보를 이용하여, 상기 이웃 노드들 각각에 대하여, 하기 수학식 1을 이용하여 해당 이웃 노드와 상기 목적지 노드 사이의 최단전파거리를 결정하는 단계; 및
상기 이웃 노드들 각각에 대하여, 상기 결정된 최단경로와 상기 결정된 최단전파거리에 기초하여 하기 수학식 2를 이용하여 라우팅인자를 계산하고, 상기 계산된 라우팅인자 중에서 최소 라우팅인자를 갖는 이웃노드를 무선신호를 입력받을 이웃 노드로서 선택하는 단계
을 포함하는 라우팅설정장치.
[수학식 1]
- i : 0 부터 k-1까지의 정수(여기서, k는 통신 가능한 이웃 노드들의 개수)
- Γ(Li) : i 번째 이웃 노드와 목적지 노드 사이의 최단전파거리
- Li : 소스 노드 주변의 이웃 노드들 중 i 번째 이웃 노드와 소스 노드 사이의 거리
- α : i 번째 이웃 노드부터 목적지 노드까지의 거리에 따른 전파감쇄지수
- ξ : i 번째 이웃 노드와 목적지 노드 사이의 장애물로 인한 쇄도우잉 지수
[수학식 2]
f(Ri, Γ(Li)) = Ri ⅹ Γ(Li)
- f(Ri, Γ(Li)) : i 번째 이웃 노드의 라우팅인자
- i : 0 부터 k-1까지의 정수(여기서, k는 통신 가능한 이웃 노드들의 개수)
- Ri : i 번째 이웃 노드와 목적지 노드 사이의 최단경로
- Γ(Li) : i 번째 이웃 노드와 목적지 노드 사이의 최단전파거리In the routing setting method installed in the source node, the routing setting method for setting the routing between the source node and the destination node,
Receiving a search signal from neighbor nodes that can communicate with the source node, and obtaining location information of each of the neighbor nodes and location information of the destination node from the received search signal;
A map information module for providing route information between each of the neighbor nodes and the destination node by using location information of each of the neighbor nodes and location information of the destination node;
Providing location information of the source node;
Receiving the position information of each of the neighbor nodes and the position information of the destination node from the neighbor node search module, for each of the neighbor nodes, the propagation attenuation index according to the distance from the neighbor node to the destination node and corresponding Providing radio wave environment information including a flooding index due to an obstacle between a neighbor node and the destination ;
Receiving route information between each of the neighboring nodes and the destination node from the map information module, and determining, for each of the neighboring nodes, a shortest path between the corresponding neighboring node and the destination node;
Determining the shortest propagation distance between the neighboring node and the destination node by using Equation 1 for each of the neighboring nodes by using radio wave environment information of each of the neighboring nodes ; And
For each of the neighbor nodes, based on the determined shortest path and the determined shortest propagation distance, a routing factor is calculated using Equation 2 below , and the neighboring node having the least routing factor among the calculated routing factors is a radio signal. Selecting as a neighbor node to receive
Routing setting device comprising a.
[Equation 1]
i: an integer from 0 to k-1, where k is the number of neighboring nodes that can communicate
Γ (Li): shortest propagation distance between the i th neighbor node and the destination node
Li: the distance between the i th neighbor node and the source node among neighbor nodes around the source node
α: Propagation damping index according to distance from i th neighbor node to destination node
ξ: flooding index due to the obstacle between the i th neighbor node and the destination node
[Equation 2]
f (Ri, Γ (Li)) = Ri ⅹ Γ (Li)
f (Ri, Γ (Li)): routing factor of the i-th neighbor node
i: an integer from 0 to k-1, where k is the number of neighboring nodes that can communicate
Ri: the shortest path between the i-th neighbor node and the destination node
Γ (Li): shortest propagation distance between the i th neighbor node and the destination node
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|---|---|---|---|
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