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KR100976019B1 - 복수의 네트워크 라우팅을 수행하기 위한 오버랩 무선배치에 있어서의 공급을 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

복수의 네트워크 라우팅을 수행하기 위한 오버랩 무선배치에 있어서의 공급을 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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KR100976019B1
KR100976019B1 KR1020047018407A KR20047018407A KR100976019B1 KR 100976019 B1 KR100976019 B1 KR 100976019B1 KR 1020047018407 A KR1020047018407 A KR 1020047018407A KR 20047018407 A KR20047018407 A KR 20047018407A KR 100976019 B1 KR100976019 B1 KR 100976019B1
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KR
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wireless
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English (en)
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Inventor
페르티 알라푸라넨
케빈 팔리
Original Assignee
메시네트웍스, 인코포레이티드
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Publication date
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Abstract

본 발명은 무선 네트워크에 있어서 데이터를 전송하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 시스템 및 방법에 따르면, 라우팅 테이블 정보에는 각각의 이용 가능한 노드와 연관된 시스템 웨이트(가중치)가 포함된다. 최적 노드는 각각의 이용 가능한 노드와 관련된 다른 요인들 중에서 적어도 부분적으로는 시스템 웨이트, 서비스 요구사항의 품질에 입각하여 선택된다. 바람직하게는 노드들은 각 패킷 단위로 선택된다.
Figure R1020047018407
라우팅 테이블 정보, 무선 네트워크, 시스템 웨이트, 네트워크 라우팅

Description

복수의 네트워크 라우팅을 수행하기 위한 오버랩 무선 배치에 있어서의 공급을 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR PERFORMING MULTIPLE NETWORK ROUTING AND PROVISIONING IN OVERLAPPING WIRELESS DEPLOYMENTS}
본 발명은 802.11 네트워크와 같은 네트워크에 있어서 레이어 II 라우팅에 사용되는 최적의 링크를 결정하기 위하여 다양한 네트워크 오퍼레이터들과 관련된 웨이트(가중치)를 사용하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 더 상세하게는, 본 발명은 노드들 사이에서 데이터 패킷들을 전송할 가장 적절한 링크를 선택하기 위하여, 802.11 네트워크와 같은 통신 네트워크의 노드들 간의 최적 경로를 계산하는 오버랩 복수 시스템 환경에 있어서의 특정한 네트워크 시스템들과 관련된 링크들에 할당되는 가중치들을 이용하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근에 "애드-혹(ad-hoc)"네트워크로 알려진 이동통신 네트워크의 한 형태가 개발되었다. 이러한 형태의 네트워크에서 각각의 사용자 단말(이하 "이동 노드"라 지칭함)은 다른 이동 노드들에 대한 라우터 또는 기지국으로서 동작이 가능하게 됨으로써 고정된 기반구조의 기지국에 대한 필요성이 점차 없어지고 있다. 따라서 발신 이동 노드로부터 착신 이동 노드로 전송되는 데이터 패킷들은 착신지 노드에 도달하기 전에 다수의 중간 이동 노드들을 거쳐 경로가 설정되는 것이 전형적이다.
메이어(Mayor)에게 허여된 미국특허 제5,943,322호에는 애드-혹 네트워크의 세부사항이 개시되어 있으며, 그의 전체 내용은 참고로 본 출원에 포함된다. 더 정교한 애드-혹 네트워크가 또한 개발되고 있는데, 이것은 전통적인 애드-혹 네트워크에서와 마찬가지로 이동 노드들이 서로 통신하는 것을 가능하게 할뿐만 아니라 그 이동 노드들이 고정 네트워크에 접속되어 공중전화교환망(PSTN: Public Switched Telephone Network)이나 인터넷과 같은 다른 네트워크 상의 이동 노드들과 같은 다른 형태의 사용자 단말들과 통신하는 것을 가능하게 해준다. 이러한 형태의 애드-혹 네트워크들에 대한 자세한 내용은 2006년 7월 4자로 등록된 "Ad-Hoc Peer-to-Peer Mobile Radio Access System Interfaced to the PSTN and Cellular Network"라는 명칭의 미국 특허 제7,072,650호에서, 또한 2004년 10월 19자로 등록된 "Time Division Protocol for an Ad-Hoc, Peer-to-Peer Radio Network Having Coordinating Channel Access to Shared Parallel Data Channels with Separate Reservation Channel"라는 명칭의 미국 특허 제6,807,165호에서, 그리고 2005년 3월 29자로 등록된 "Prioritized-Routing for an Ad-Hoc, Peer-to-Peer, Mobile Radio Access System"라는 명칭의 미국 특허 제6,873,839호에서 기술되고 있는바, 이들 특허출원 모두의 내용은 참고로 본 출원에 포함된다.
당해 기술 분야의 전문가라면 이해할 수 있듯이, 하나의 노드가 목적지 노드에 패킷화된 데이터를 전송할 때 그 노드는 목적지 노드가 라우팅 테이블에 포함되어 있는지를 결정하기 위해 그의 라우팅 테이블을 점검하는 것이 전형적이다. 만일 목적지 노드가 그 노드의 라우팅 테이블에 포함되어 있으면 데이터는 그 목적지 노 드로 이르는 경로를 통해 전송된다. 만일 목적지 노드가 그 노드의 라우팅 테이블에 포함되어 있지 않으면 패킷은 그 노드의 라우팅 테이블에 열거된 하나 또는 다수의 다른 노드들로 전송되고, 그러한 다른 노드들은 목적지 테이블이 그들의 라우팅 테이블에 열거되어 있는지 아닌지를 결정한다. 이러한 과정은 데이터 패킷이 최종적으로 목적하는 착신지 노드에 도달할 때까지 계속된다.
이러한 형태의 애드-혹 네트워크에 있어서 데이터 패킷들이 발신지와 착신지 노드들 사이에서 경로가 설정될 중간 노드들의 경로를 결정하기 위해 사용되는 알고리즘은 전형적으로 발신지와 착신지 노드 사이의 가장 짧은 거리 또는 데이터 패킷 전송 매체가 무선이라고 가정하면 그러한 라우팅을 수행하기 위해 필요한 가장 적은 전력에 기초하고 있다. 그러나 그러한 알고리즘은 데이터 패킷들의 배달과 관련된 비용을 필요충분하게 최적화하지는 않는다. 예를 들면, 데이터 패킷의 전달 실패는 중간 노드들에 있어서의 혼잡으로 인해 지연될 수도 있다. 또한 데이터 패킷의 전달 실패는 노드들 사이에 잡음이 많은 무선 환경조건에서 발생될 수도 있다. 더욱이, 노드들의 대다수가 이동성이기 때문에 링크의 조건은 항상 변하게 된다. 마지막으로 어떤 라우터들은 다른 네트워크에 소속된 장비의 사용을 필요로 할 것이며, 따라서 추가적인 전달 비용을 초래할 것이다.
현재 애드-혹 무선 통신 네트워크, 특히 802.11 표준에 따라 동작하는 단말기들을 이용하는 네트워크들은 노드들 간에 데이터 패킷들을 전송함에 있어 사용되는 링크의 적합성을 결정할 때 "네트워크 외부(out of network)" 장비의 사용과 관련된 비용을 고려하지는 않는다. 상기한 802.11 표준기술에 대한 세부사항은 ISO/IEC 8802-11, ANSI/IEEE 802.11의 "Information Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems - Local and Metropolitan Area Network Specific Requirements, Part 11: Wireless Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications"에 기술되어 있으며, 그것의 전체 내용은 참고로서 본 출원에 포함된다. 또한 상기 802.11 표준에 대한 설명은 Bob O'Hara 및 Al Petrick에 의해 저술된 간행물 "IEEE 802.11 Handbook: A Designer's Companion, IEEE, 1999년"에 개시되어 있는바, 그 전체 내용은 또한 본 출원에서 참고로 포함된다.
셀룰러 시스템에서는 다른 셀룰러 시스템의 운영자가 각 시스템의 가입자들이 어느 한 시스템의 하부구조를 활용할 수 있도록 서로 협력 약정을 맺는 것이 보통이다. 셀룰러 시스템 운영자들은 통상 각 시스템이 다른 시스템에 대하여 어떻게 과금할 것인지 그리고 그 가입자들에 의한 시스템의 이용에 대하여 어떻게 보상될 것이지를 정의하는 시스템간의 서비스 레벨에 대한 약정을 체결하게 된다. 이러한 방법으로 셀룰러 시스템 운영자는 더 많은 하부구조에 대한 접속을 가입자들에게 제공하게 되고 따라서 더 광범위의 서비스 영역을 제공할 수가 있게 된다.
마찬가지로 복수의 애드-혹 피어-투-피어(peer-to-peer) 네트워크들의 서비스 영역들이 중첩되는 것이 가능하다. 이 경우에 복수의 네트워크들의 운영자들은 복수 시스템들의 네트워크 구성요소들 간의 협력적인 라우팅을 허용하도록 시스템간의 서비스 레벨을 설정해두는 것이 유리하다. 불행하게도, 이러한 시스템에서는 한 시스템 운영자가 더 많은 트래픽 점유율을 얻기 위해 또는 다른 시스템의 트래픽 부하를 단절하기 위해 거짓으로 라우팅(route)을 통지할 때에는 부정행위와 오용이 일어날 가능성이 있게 된다. 그러한 부정과 오용행위가 없더라도 시스템 운영자가 각 경로에서 활용되는 하부구조와 관련된 시스템에 따라 경로들을 선택적으로 결정하는 것이 바람직할 것이다.
따라서 노드들 간의 데이터 패킷 라우팅을 위해 어느 링크가 사용될 것인지를 결정하기 위해 노드들 간에 다양한 링크들과 관련된 비용을 802.11 네트워크와 같은 무선 애드-혹 통신 네트워크가 평가하는 것을 가능하게 해주는 시스템 및 방법에 대한 필요성이 존재하게 된다. 상기한 비용은 적어도 부분적으로는 링크 에 따른 장비가 소속하는 시스템과, 그리고 시스템 운영자들 간에 설정된 시스템간 서비스 레벨 약정에 기초하여 결정된다.
따라서 본 발명의 목적은 다른 주체에 의해 통제되는 하부구조 노드들을 통해 패킷들을 전송하는 비용을 고려함으로써 무선 네트워크를 동작시키는 비용을 최소화하기 위한 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 이용 가능한 노드들과 그 노드들과 연관된 네트워크 운영자들을 식별하고 단지 신뢰되는 시스템들을 통해서만 패킷들을 전송함으로써 애드-혹 무선 네트워크의 보안성을 개선하기 위함이다.
전술한 본 발명의 목적들과 다른 목적들은 무선 네트워크에 있어서 통신하는 시스템 및 방법을 제공함으로써 실질적으로 달성된다. 본 발명에 따른 시스템은 다수의 다른 노드들 중의 적어도 하나에 신호를 전송하기에 적합하게 구성된 송수신 기를 포함하는 노드를 이용한다. 상기 노드는 각각의 다른 노드와 관련된 시스템 웨이트(가중치)를 포함하는, 라우팅 테이블 형태로 이루어질 수 있는, 라우팅 정보를 저장하기 위한 메모리를 포함한다. 상기 노드는 또한 각각의 노드와 연관된 시스템 웨이트와 라우팅 테이블에 기초한 노드들 중의 하나에 신호를 전송하도록 상기 송수신기를 제어하기에 적합하게 구성된 제어기(컨트롤러)를 또한 포함한다.
본 발명은 통신 시스템을 제어하는 방법으로 또한 구현된다. 상기 방법은 라우팅 테이블로부터 이용 가능한 노드들의 세트를 결정하고, 각각의 이용 가능한 노드와 관련된 시스템에 대한 식별을 결정하고, 상기한 시스템 가중치에 기초하여 각각의 이용 가능한 노드에 대한 전송과 관련된 비용을 계산하고, 그 비용에 입각하여 이용 가능한 노드들 중의 하나를 선택하고, 그리고 그 선택된 노드로 데이터를 전송하는 과정을 포함하여 이루어진다.
전술한 바와 같은 본 발명의 목적, 이점 및 새로운 특징들은 첨부한 도면들을 참조하여 하기의 상세한 설명을 참조함으로써 더 용이하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 시스템 환경에서 시스템간 서비스 레벨 약정에 기초하여 노드들 간의 링크의 비용을 평가하기 위한 시스템 및 방법을 이용하는 예시적인 애드-혹 무선통신 네트워크의 블록도;
도 2는 도 1에 도시된 네트워크에서 활용되는 노드의 구성요소들의 일례를 나타내는 블록도;
도 3은 도 1에 도시된 애드-혹 무선통신 네트워크의 노드들과 본 발명의 일실시예에 따른 다른 네트워크들 간의 세 개의 다른 경로들과 관련된 비용의 비교를 묘사하는 블록도: 및
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 최적 경로를 결정하는 방법을 예시하는 흐름도이다.
상기 도면들 중, 같은 참조기호는 같은 특징 및 구조를 언급하는 것으로 이해되어야할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예를 채용하고 있는 애드-혹(ad-hoc) 패킷 교환 무선통신 네트워크(100)의 일례를 예시하는 블록도이다. 특히, 상기 네트워크(100)는 다수의 이동 무선 사용자 단말들(102-1 내지 102-n)(총괄하여, 노드들 또는 이동 노드들(102)로 지칭하기로 함)을 포함하고, 그리고 다수의 접속 포인트들(access points)(106-1, 106-2, …, 106-n)(총괄하여, 노드들 또는 접속 포인트들(106)로 지칭하기로 함)들을 갖는 고정 네트워크(104)를 포함하고 있는데, 이들은 상기 노드들(102)에 고정 네트워크(104)에 대한 접속을 제공하기 위한 것이다. 상기 고정 네트워크(104)는 예컨대 코어 로컬 접속 네트워크(LAN) 및 다수의 서버와 게이트웨이 라우터(gateway router)들을 포함하고, 상기 노드들(102)에 다른 애드-혹(ad-hoc) 통신망, 공중 교환망(PSTN), 및 인터넷 등과 같은 다른 통신 네트워크들에 대한 접속을 제공한다. 상기 통신 네트워크(100)는 다른 노드(102, 106, 또는 107) 사이에서 데이터 패킷들을 라우팅 하기 위한 다수의 고정 라우터들(107-1 내지 107-n)(총괄하여, 노드들 또는 고정 라우터들(107)로 지칭하기로 함)을 또한 더 포함한다.
당해 기술 분야의 전문가라면 이해할 수 있는 바와 같이, 상기한 노드들(102, 106, 107)은 서로 직접 통신이 가능하거나 또는 노드들(102) 사이에서 전송되는 데이터 패킷에 대한 라우터(들)로서 동작하는 하나 또는 다수의 다른 노드(102, 106 또는 107)들을 경유하여 통신할 수 있는데, 이러한 형태의 애드-혹 네트워크에 관하여는 메이어(Mayor)의 미국특허 제5,943,322호에, 그리고 전술한 "Ad-Hoc Peer-to-Peer Mobile Radio Access System Interfaced to the PSTN and Cellular Network"라는 명칭의 미국 특허 제7,072,650호 및 "Time Division Protocol for an Ad-Hoc, Peer-to-Peer Radio Network Having Coordinating Channel Access to Shared Parallel Data Channels with Separate Reservation Channel"라는 명칭의 미국 특허 제6,807,165호 및 미국 특허 제6,873,839호에 상세하게 기술되어 있다. 상기한 데이터 패킷들은 음성, 데이터 또는 멀티미디어를 포함할 수 있다. 특히, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기한 각각의 노드들(102, 106 및 107)은 안테나(110)에 결합되어 그들 노드들로 또는 그들로부터 패킷화된 데이터 신호들과 같은 신호들을 송신하거나 수신할 수 있는 송수신기(108)을 포함한다. 상기 패킷화된 데이터 신호들은 예를 들면, 음성, 데이터 또는 멀티미디어를 포함한다.
각각의 노드(102, 106, 107)는 다른 무엇보다도 자기 자신과 네트워크(100)의 다른 노드들에 관한 라우팅 정보를 저장할 수 있는 랜덤 액세스 메모리(RAM)와 같은 메모리(114)를 추가로 구비한다. 상기 노드들(102, 106, 107)은 주기적으로, 예컨대 새로운 노드(102)가 통신 네트워크(100)에 들어갈 때 또는 상기 네트워크(102) 내에 존재하는 노드들이 이동할 때에, 브로드캐스팅(broadcasting) 장치를 경유하여 라우팅 통지(advertisement) 또는 라우팅 테이블 정보로서 지칭되는 그들 각각의 라우팅 정보를 서로 교환한다. 노드들(102, 106 또는 107)은 그들의 라우팅 테이블 갱신사항(update)들을 방송(브로드캐스팅)할 것이며, 또한 인접한 노드들(102, 106 또는 107)은 상기 브로드캐스팅 노드(102, 106, 또는 107)의 방송 범위(예컨대, 무선 주파수(RF)의 범위) 내에 있다면 방송된 라우팅 테이블 갱신정보를 단지 수신하기만 할 것이다. 예를 들면, 노드(102-6)가 그의 라우팅 테이블 정보를 방송할 때에, 노드들(102-1, 102-2 및 102-7)이 노드(102-6)의 RF 방송 범위 내에 있다고 가정하면, 그 정보가 노드들(102-1, 102-2 및 102-7)에 의해 수신된다. 그러나 노드들(102-3, 102-4, 및 102-5 내지 102-n)이 방송 범위를 벗어나 있다면, 이들 노드들 중의 어떤 것도 그 노드(102-6)로부터 방송된 라우팅 테이블 정보를 수신하지 못할 것이다.
도 3은 복수 서비스 제공자 환경에서 송신 노드(11)와 수신 노드(12) 간의 통신을 위한 세 가지의 가능한 경로(route)들을 예시한다. 제1 경로는 노드 11로부터 중간 노드 10을 경유해 노드 12로 이르는 경로이다. 이 제1 경로에서 연관된 세 개의 노드들 중의 각 노드는 서비스 제공자(Provider) A와 관련된다. 노드 11로부터 중간 노드 20을 경유해 노드 12로 이르는 제2 경로는 서비스 제공자 B와 관련되는 노드 20의 이용을 수반한다. 마지막으로 노드 11로부터 노드 30을 거쳐 노 드 12에 이르는 제3 경로는 서비스 제공자 C와 관련된 노드 30의 이용을 수반한다.
서비스 제공자들은 그들 자신의 하부구조 장비와, 소정의 협력 약정이 설정되어 있는 각각의 시스템과 관련된 시스템 가중치(weights)와 시스템 식별자(identifiers)들을 구비하는 그들 자신의 가입자들의 장치들을 제공한다. 시스템 가중치 테이블은 예를 들면, 각각의 노드(102, 106 또는 107)의 메모리(114)에 저장된다. 따라서 무선 송수신기가 그의 이웃 리스트로부터 다음번 도약(next-hop) 경로를 선택하기 시작할 때 그것은 패킷 경로의 전체적인 비용을 최소화하기 위한 각각의 가능한 링크와 관련된 시스템 가중치를 이용한다. 바람직하게는 서비스 품질(Quality of Service: QoS) 요구조건을 포함하는 다른 고려사항들이 가능한 경로들 중의 하나의 송신 노드 선택에 의해 참작될 수도 있다는 점이 주목된다. 그리하여 노드 11이 다른 인자들은 모두 같은 세 개의 경로들 11-20-12, 11-10-12 및 11-30-12 사이에 선택을 하는 경우, 그 노드는 또 다른 제공자 노드를 통한 더 고비용의 노드보다는 내부(in-house)의 경로를 선택할 것이다. 그러나 만일 상기 내부 경로가 이용 가능하지 않다면 해당 노드는 전술한 QoS 요구조건을 유지하기 위하여 그를 통해 패킷을 전달할 "외부 노드"를 선택할 수가 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다음번 도약(next-hop) 링크를 선택하는 방법을 예시하는 흐름도이다. 도 2에 도시된 것들과 같은 노드들(102, 106 또는 107)은 단계 400에서 그 노드로부터 전송될 패킷을 선택적으로 수신한다. 다른 방법으로는 상기 노드는 전송될 패킷을 자기가 발신할 수도 있다. 단계 402에서 인접한 노드들로부터 경로 통지(route advertisements)가 수신된다. 상기 노드들(102, 106 또는 107)은 단계 404에서 수신된 경로 통지에 기초하여 그의 라우팅 테이블을 갱신한다. 단계 406에서는 상기 노드는 라우팅 테이블에 입각하여 가능한 "다음 도약" 링크들의 세트를 결정한다. 각각의 다음 도약 노드와 관련된 시스템 식별자(ID)는 단계 408에서 결정된다. 가능한 다음 도약의 리스트 상의 각각의 시스템 식별자에 대하여 상기 노드는 단계 410에서 각각의 시스템 ID와 관련된 가중치를 가져오고 각 링크에 대한 "시스템 가중치(system weights)"를 계산한다. 상기 가중치는 서비스 제공자들 간의 서비스 레벨 협력 약정에 입각하여 정해진다.
각각의 가능한 링크에 대한 비용은 단계 412에서 평가된다. 계산된 시스템 가중치에 추가하여, 각각의 가능한 링크에 대한 비용은 다른 가능한 요인들 중에서 특히 링크 지속성, 송신 전력, 혼잡도(congestion), 및 QoS 요구조건 등을 고려해야할 것이다. 단계 414에서 노드들(102, 106 또는 107)은 최적의 다음 도약 링크를 선택하고 단계 416에서 그 선택된 링크 상으로 패킷이 송신된다. 이러한 단계들 400 내지 416은 전송될 각 패킷에 대하여 반복됨이 바람직하다.
본 발명은 광범위한 네트워크 배열성상(topology)과 프로토콜들에 적용될 수 있다는 것이 주목된다. 예를 들면, IPv4 패킷 네트워크에 있어서 IP 서브넷 수(대략적으로 마스크 된)는 특정한 IPv4 서비스 제공자를 특히 식별하기 위해 이용된다. 마찬가지로 라우팅이 링크 레이어(Link Layer) 메커니즘에 의해 확대되거나 대체된다면 레이어 2 식별자가 상기 제공자를 특유하게 식별하기 위해 이용된다.
본 발명에 따른 시스템 및 방법은 "사기성(rogue)"라우터들이 링크를 광고하는 것에 대한 응답에 있어서 또한 유리한 점이 있다. 사기성 라우터가 온라인으 로 연결되어 경로를 광고하게 될 경우에 본 발명에 따른 장치는 그러한 사기성 라우터의 시스템 ID를 점검한다. 해당 장치는 그러한 사기성 라우터의 시스템 ID가 제공되지 않았기 때문에 상기 장치는 그러한 사기성 라우터를 무시할 수가 있고, 따라서 보안문제의 위험성을 피할 수가 있다.
전술한 바와 같은 본 발명은 여러 가지의 방법으로 애드-혹 피어-투-피어 무선 네트워크에 바람직하게 적용될 수 있다는 것을 당해 기술 분야의 전문가라면 이해할 것이다. 예를 들면, 전술한 원리는 복수 제공자 오버랩 환경에서의 한 시스템의 요금청구(account and billing) 시스템에 적용될 수도 있다. 그러한 환경에서는 하나의 네트워크 요소는 그것이 경로를 제공하는 각각의 패킷을 매번 카운트하게 된다. 따라서 공유된 라우팅에 대해 보상하기 위한 요금청구 및 역요금청구(reverse billing) 시스템이 사용된다. 계산은 각각의 라우팅된 패킷의 발신지 또는 착신지 시스템에 입각하여 이루어짐이 바람직하다. 요금청구 정보는 로컬 시스템 ID를 사용하여 계산될 수 있다. 전송의 방향에 따라서 이것은 발신지 또는 착신지 어드레스가 될 수 있다. 무선-대-무선 또는 무선-대-고정 전송에 있어서 패킷의 발신지가 바람직하게 이용된다. 고정-대-무선 전송에서는 착신지 어드레스가 바람직하게 사용된다. 따라서 다른 시스템 운영자들로부터 사용된 라우팅 서비스에 대한 요금청구 시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 라우팅 미터(metric)가 시스템 식별자(ID)의 함수일 수 있다. 이러한 시스템에서는 라우팅 테이블은 패킷을 발신하거나 수신하는 무선 송수신기의 시스템 식별자의 함수로서 최적의 경로(route)를 지정한 다. 그래서 하부구조 소유자가 비용이 더 드는 요소들을 회피하도록 패킷을 조종하거나 또는 라우팅에 대해 보상하지 않는 시스템을 라우팅 패킷들이 회피하도록 하는 방식으로 라우팅의 선택이 일어난다.
본 발명은 복수의 오버래핑 네트워크들이 단일 시스템 안에서 라우팅을 유지하는 것을 가능하게 함에 있어 유리한다. 본 발명은 네트워크 운영자들이 그들의 시스템의 비용을 최적화하는 것을 가능하게 해주고 또한 가능한 경로를 신뢰성 있는 시스템 요소들에만 제한함으로써 보안성의 증진을 도모하게 된다. 더욱이, 본 발명은 패킷의 가능한 경로들을 제한함으로써 서비스 품질(Qos)이 조절될 수 있도록 해준다. 부가적으로, 본 발명은 필요할 때에만 그를 통해 라우팅이 되기 위해서는 추가적인 비용이 부가될지도 모르는 다른 시스템을 사용함으로써 네트워크의 혼잡상태가 바이패스 될 수 있게 해준다.
당해 기술 분야의 전문가라면 물론 본 발명의 원리는 발신(source) 라우팅 네트워크에도 적용될 수 있다는 것을 쉽게 인식할 것이다. 발신 라우팅 네트워크에서 발신지 노드는 메시지가 그의 착신지 노드로 가는 도중에 어느 노드들을 횡단할 것인지를 정확하게 결정한다. 일련의 도약들(hops)이 그러한 메시지의 일부로서 포함된다. 이 경우에 상기 발신 노드는 각 메시지의 경로를 결정하기 위하여 다른 요인들 중에서도 전술한 "가중치(웨이트) 요소"를 참작할 것이다. 그리하여 본 발명은 각각의 노드가 다음 도약을 독립적으로 결정하는 네트워크들에 한정되는 것으로 의도되는 것이 아니라 그 경로가 발신 노드 또는 어떤 다른 노드에서 전체적으로 또는 부분적으로 정의 되는 네트워크들에 적용되는 것으로 의도된다.
본 발명은 802.11 네트워크와 같은 네트워크에서 레이어 II 라우팅에 사용되는 최적의 링크를 결정하기 위하여 다양한 네트워크 오퍼레이터들과 관련된 웨이트(가중치)를 사용하기 위한 시스템 및 방법에 이용된다.
전술한 바와 같은 본 발명은 특히 예시된 몇 가지의 실시예들을 참조하여 주로 설명하였지만, 당해 기술 분야의 전문가라면 본 발명의 정신과 교시를 크게 이탈함이 없이도 여러 가지의 변형이 가능하다는 것을 이해할 것이다. 따라서 그러한 모든 변형(물)은 청구범위에서 정의된 본 발명의 영역 내에 포함되는 것으로 의도될 것이다.

Claims (31)

  1. 일부는 그 자신의 무선 애드-혹 피어-투-피어 통신 네트워크에 있고, 나머지는 적어도 하나의 다른 무선 애드-혹 피어-투-피어 통신 네트워크에 있는 다른 노드들과 통신하는 노드에 있어서,
    상기 다른 노드들 중의 적어도 하나에 신호를 전송하는 송수신기와;
    상기 다른 노드들 각각에 대해 할당된 각각의 시스템 가중치를 포함하는 데이터를 포함하는 라우팅 정보를 저장하며, 상기 각각의 시스템 가중치는 다른 노드가 동작하는 네트워크 중의 각각의 하나를 식별하는 네트워크 식별자와 관련되는 메모리와; 그리고
    할당된 시스템 가중치가 희망하는 기준에 부합되는 상기한 다른 노드들 중의 하나에 상기 신호를 전송하기 위하여 상기 송수신기를 제어하는 제어기를 포함하며,
    상기 시스템 가중치는 노드 자신의 무선 애드-혹 피어-투-피어 통신 네트워크와 상기 적어도 하나의 다른 무선 애드-혹 피어-투-피어 통신 네트워크 간에 설정된 서비스 레벨 약정에 기초하여 결정됨을 특징으로 하는 노드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 통신 네트워크들 중의 적어도 하나는 IEEE 802.11 네트워크를 포함함을 특징으로 하는 노드.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제어기는 송신 파워 레벨, 수신 신호 강도 지수, 링크 품질, 및 서비스 품질 요구조건을 포함하는 그룹들 중에서 선택된 다수의 요인들 중의 적어도 하나에 기초하여 상기 다른 노드들 중의 하나에 상기 신호를 송신하는 상기 송수신기를 제어함을 특징으로 하는 노드.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제어기는 상기 시스템 가중치들에 기초하여 상기 다수의 다른 노드들 중의 각각에 할당된 비용을 평가함을 특징으로 하는 노드.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제어기는 상기 노드에 할당된 상기 비용에 기초하여 상기 다수의 다른 노드들 중의 하나를 선택함을 특징으로 하는 노드.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제어기는 각 패킷에 기초하여 상기 다수의 다른 노드들 중의 하나를 선택함을 특징으로 하는 노드.
  7. 제4항에 있어서, 상기 제어기는 각 패킷에 기초하여 상기 다수의 다른 노드들 중의 각각에 할당된 비용을 평가함을 특징으로 하는 노드.
  8. 제5항에 있어서, 상기 제어기는 가장 낮은 비용과 관련된 상기 다수의 다른 노드들 중의 적어도 하나를 선택함을 특징으로 하는 노드.
  9. 제1항에 있어서, 상기 라우팅 정보는 라우팅 테이블을 포함하고, 상기 제어기는 상기 시스템 가중치와 상기 라우팅 테이블에 기초하여 상기 다수의 다른 노드들 중의 하나에 상기 신호를 전송하는 상기 송수신기를 제어함을 특징으로 하는 노드.
  10. 무선 애드-혹 피어-투-피어 통신 네트워크에 있어서, 일부는 그 자신의 무선 애드-혹 피어-투-피어 통신 네트워크에 있고, 나머지는 적어도 하나의 다른 무선 애드-혹 피어-투-피어 통신 네트워크에 있는 다른 노드들과 통신하도록 동작하는 노드를 제어하기 위한 방법에 있어서,
    상기 노드로부터 전송을 수신하기 위해 이용 가능한 노드들을 결정하는 단계;
    각각의 이용 가능한 노드에 할당되며 해당 노드가 동작하고 있는 네트워크를 식별하는 네트워크 식별을 결정하는 단계;
    각각의 네트워크 식별에 해당하는 각각의 시스템 가중치를 결정하는 단계;
    할당된 네트워크 식별에 해당하는 상기 각각의 시스템 가중치가 희망하는 기준에 부합되는 하나의 노드를 상기 이용 가능한 노드들 중에서 선택하는 단계; 그리고
    상기 노드로부터 상기 선택된 노드에 데이터를 전송하는 단계를 포함하며,
    상기 시스템 가중치는 노드 자신의 무선 애드-혹 피어-투-피어 통신 네트워크와 상기 적어도 하나의 다른 무선 애드-혹 피어-투-피어 통신 네트워크 간에 설정된 서비스 레벨 약정에 기초하여 결정됨을 특징으로 하는 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 이용 가능한 노드들의 세트를 결정하는 단계는 라우팅 테이블을 재검토하는 것을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 라우팅 광고를 수신하고 상기 라우팅 테이블을 갱신하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
  13. 제10항에 있어서, 상기 적어도 하나의 통신 네트워크는 IEEE 802.11 네트워크를 포함함을 특징으로 하는 방법.
  14. 제10항에 있어서, 각각의 이용 가능한 노드에 대한 패킷 전송과 관련된 비용을 상기 시스템 가중치의 적어도 일부에 기초하여 계산하는 단계를 더 포함하고; 그리고
    상기 선택하는 단계는 상기한 비용에 기초하여 상기 이용 가능한 노드들 중의 상기 하나를 선택함을 특징으로 하는 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 비용 계산 단계는 송신 파워 레벨, 수신 신호 강도 지수, 링크 품질, 및 서비스 품질 요구조건을 포함하는 그룹들 중에서 선택된 다수의 요인들 중의 적어도 하나에 더 기초하여 상기 비용을 계산하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 선택하는 단계는 가장 낮은 비용과 관련된 이용 가능한 노드를 선택하는 것을 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
  17. 제10항에 있어서, 상기 선택하는 단계와 상기 전송하는 단계는 각 패킷 단위로 수행됨을 특징으로 하는 방법.
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  26. 무선 애드-혹 피어-투-피어 통신 네트워크에 있어서 그 자신의 무선 애드-혹 피어-투-피어 통신 네트워크에 있는 다른 노드들과, 그리고 적어도 하나의 다른 무선 애드-혹 피어-투-피어 통신 네트워크에 있는 다른 노드들과 통신하도록 동작하는 노드를 제어하기 위한 방법에 있어서,
    상기 노드가 그 자신의 네트워크 내에서 동작하는 어떤 다른 노드들과 통신이 가능한지 아닌지를 결정하는 단계와;
    상기 노드가 그 자신의 네트워크 내에서 동작하는 상기 다른 노드들 중의 어떤 것과 통신이 가능하면, 통신을 위한 선택된 노드로서 상기 다른 노드들 중의 하나를 선택하는 단계와;
    상기 노드가 그 자신의 네트워크 내에서 동작하는 상기 다른 노드들 중의 어떤 것과 통신이 불가능하면, 상기 노드가 그 자신의 네트워크가 아닌 다른 적어도 하나의 네트워크에서 동작하고 있는 다른 노드들과 통신이 가능한지 아닌지를 결정하고, 상기 다른 노드들 중의 각각은 그 노드가 동작하고 있는 네트워크를 식별하는 네트워크 식별자와 관련된 각각의 시스템 가중치가 할당되는 단계와; 그리고
    상기 노드가 적어도 하나의 다른 네트워크에서 동작하고 있는 다수의 다른 노드들과 통신 가능하면, 그 다른 노드들 중의 하나를 상기 선택된 노드로서 선택하며, 상기 선택된 노드의 상기 각각의 할당된 시스템 가중치는 희망하는 기준과 부합되는 단계를 포함하며,
    상기 시스템 가중치는 노드 자신의 무선 애드-혹 피어-투-피어 통신 네트워크와 상기 적어도 하나의 다른 무선 애드-혹 피어-투-피어 통신 네트워크 간에 설정된 서비스 레벨 약정에 기초하여 결정됨을 특징으로 하는 방법.
  27. 제26항에 있어서, 상기 노드로부터 상기 선택된 노드로 데이터 패킷을 전송하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
  28. 제26항에 있어서, 상기 결정하는 단계들 각각은 상기 노드가 통신이 가능한 이용 가능한 노드들을 결정하기 위해 라우팅 테이블을 재검토하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
  29. 제26항에 있어서, 상기 적어도 하나의 통신 네트워크는 IEEE 802.11 네트워크를 포함함을 특징으로 하는 방법.
  30. 제26항에 있어서, 상기 단계들 각각은 각 패킷 단위로 수행됨을 특징으로 하는 방법.
  31. 제26항에 있어서, 상기 시스템 가중치들 각각은 상기 노드로부터 그 네트워크에 있는 노드들 중의 하나로 패킷을 전송하기 위한 비용을 나타내도록 함을 특징으로 하는 방법.
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