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Patents

  1. Advanced Patent Search
Publication numberWO2012165726 A1
Publication typeApplication
Application numberPCT/KR2011/008106
Publication date6 Dec 2012
Filing date28 Oct 2011
Priority date2 Jun 2011
Publication numberPCT/2011/8106, PCT/KR/11/008106, PCT/KR/11/08106, PCT/KR/2011/008106, PCT/KR/2011/08106, PCT/KR11/008106, PCT/KR11/08106, PCT/KR11008106, PCT/KR1108106, PCT/KR2011/008106, PCT/KR2011/08106, PCT/KR2011008106, PCT/KR201108106, WO 2012/165726 A1, WO 2012165726 A1, WO 2012165726A1, WO-A1-2012165726, WO2012/165726A1, WO2012165726 A1, WO2012165726A1
InventorsYoun-Sub Han, 한윤섭
ApplicantSamsung Techwin Co., Ltd., 삼성테크윈 주식회사
Export CitationBiBTeX, EndNote, RefMan
External Links: Patentscope, Espacenet
Mesh network node and method for transmitting data of same
WO 2012165726 A1
Abstract
The present invention discloses a mesh network node of a wireless mesh network system, and a method for transmitting data of the system. A method for transmitting data using a stream control transmission protocol (SCTP) of the mesh network node, comprises the following steps: detecting an obstacle of a main path, while a transmission node transmits data to a reception node through a first network interface of the main path which transmits the data; newly setting the main path by changing the first network interface of the main path to a second network interface of an auxiliary path, from an upper layer of a data link layer, based on path status information which is collected from the data link layer; and transmitting the data to the reception node through the second network interface.
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Claims(15)  translated from Korean
  1. 멀티 네트워크 인터페이스를 구비한 메쉬 네트워크 노드의 스트림 제어 전송 프로토콜(SCTP)을 이용한 데이터 전송 방법에 있어서, A data transmission method using a stream control node of the mesh network with a multi-network interface transmission protocol (SCTP),
    데이터를 전송하는 주경로의 제1 네트워크 인터페이스를 통해 송신 노드가 수신 노드로 데이터 전송 중 상기 주경로의 장애를 검출하는 단계; Transmitting the node detecting a failure of the primary path of the data transmission to the receiving node over a first network interface on the main path to transfer data; And
    데이터 링크 계층에서 수집한 경로 상태 정보를 기초로, 상기 데이터 링크 계층의 상위 계층에서 상기 주경로의 제1 네트워크 인터페이스를 보조경로의 제2 네트워크 인터페이스로 변경하여 주경로를 새로 설정하는 단계;를 포함하는 메쉬 네트워크 노드의 SCTP를 이용한 데이터 전송 방법. Based on the path status information collected by the data link layer, the change in an upper layer of the data link layer a first network interface in the primary path to the second network interface of the secondary path, setting a new main path; including Data transmission method using SCTP in the mesh network node.
  2. 제1항에 있어서, 상기 주경로를 새로 설정하는 단계는, The method of claim 1, wherein the step of setting the main path to a new,
    데이터 링크 계층에서 상기 주경로에서 상기 보조경로로의 경로 변경 요청을 네트워크 계층으로 전송하는 단계; Transmitting from said main path at the data link layer of the path change request to the secondary path to the network layer;
    상기 네트워크 계층에서 상기 경로 변경 요청에 따라 상기 경로 상태 정보를 기초로, 상기 제2 네트워크 인터페이스의 IP 주소를 획득하고, 네트워크 인터페이스 IP 주소 변경을 전송 계층으로 전송하는 단계; Wherein the network layer based on the path state information in accordance with the path change request, obtain the IP address of the second network interface, transmitting the changed network interface IP address to the transport layer; And
    상기 전송 계층에서 상기 제1 네트워크 인터페이스 IP 주소를 상기 제2 네트워크 인터페이스 IP 주소로 변경하여 주경로를 새로 설정하는 단계;를 포함하는 메쉬 네트워크 노드의 SCTP를 이용한 데이터 전송 방법. Data transmission method using SCTP in the mesh network nodes including a; change in the transport layer to the first network interface IP address to the second network interface IP address, setting a new main path.
  3. 제2항에 있어서, 상기 주경로를 새로 설정하는 단계는, The method of claim 2, wherein the step of setting the main path to a new,
    상기 전송 계층에서 상기 SCTP를 사용하여 상기 수신 노드로 주경로 변경을 통지하는 단계;를 더 포함하는 메쉬 네트워크 노드의 SCTP를 이용한 데이터 전송 방법. Data transmission method using SCTP in the mesh network node further comprises a; using the the SCTP transport layer in the step of notifying the change to the main path to the receiving node.
  4. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 경로 상태 정보는, 대역폭, 데이터 전송률 및 데이터 전송량을 포함하는 메쉬 네트워크 노드의 SCTP를 이용한 데이터 전송 방법. The route status information, a data transmission method using SCTP in the mesh network nodes including the bandwidth, data rate and data transfer.
  5. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 송신 노드는 각 보조경로의 네트워크 인터페이스를 통해 상기 수신 노드로 하트비트 메시지를 전송하여 상기 보조경로를 감시하는 메쉬 네트워크 노드의 SCTP를 이용한 데이터 전송 방법. The transmitting node is a data transmission method using SCTP in the mesh network node for monitoring the sub path by sending the heartbeat message to the receiving node over the network interface of each of the secondary paths.
  6. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 경로 장애는 네트워크 인터페이스의 고장, 네트워크 장애, 및 혼잡 제어에 의한 데이터 전송률 감소를 포함하는 메쉬 네트워크 노드의 SCTP를 이용한 데이터 전송 방법. The path failure is failure of the network interface, a network failure, and the data transmission method using SCTP in the mesh network nodes including a data rate reduction due to the congestion control.
  7. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 각 계층은 크로스 레이어를 기반으로 상호 간에 데이터를 송수신하는 메쉬 네트워크 노드의 SCTP를 이용한 데이터 전송 방법. Each of the data transmission method using the SCTP layer of the mesh network node to send and receive data with each other based on a cross layer.
  8. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 제2 네트워크 인터페이스를 통해 상기 수신 노드로 데이터를 전송하는 단계;를 더 포함하는 메쉬 네트워크 노드의 SCTP를 이용한 데이터 전송 방법. Data transmission method using SCTP in the mesh network node further comprises a; and transmitting the data to the receiving node via the second network interface.
  9. 다수의 네트워크 인터페이스들; A plurality of network interfaces;
    데이터 링크 계층에서, 각 네트워크 인터페이스를 통해 경로 상태 정보를 수집하고, 데이터를 전송하는 주경로의 제1 네트워크 인터페이스를 통해 상대 노드로 데이터 전송 중 상기 주경로의 장애를 검출하는 경로 상태 감지부; The data link layer, the path status information collected for each network interface, the route status detection unit for detecting a failure of the primary path of the data transmission to the correspondent node via the first network interface on the primary route for transmitting data;
    네트워크 계층에서, 상기 경로 상태 정보를 기초로 보조경로의 네트워크 인터페이스들 중 제2 네트워크 인터페이스를 선택하는 경로 선택부; The network layer, the path selection unit for selecting a second network interface of the route status information on the basis of the network interface of the secondary path; And
    전송 계층에서, 상기 제2 네트워크 인터페이스를 주경로로 설정하고, 스트림 제어 전송 프로토콜(SCTP)을 사용하여 상기 제2 네트워크 인터페이스를 통해 상기 상대 노드로 주경로 변경을 통지하는 경로 설정부;를 포함하는 SCTP를 이용한 메쉬 네트워크 노드의 데이터 송수신 장치. At the transport layer, the second network interface to set up a main path and, using a stream control transmission protocol (SCTP) path setting unit for notifying the change to the main path to the correspondent node via the second network interface; containing data transmitting and receiving apparatus of the mesh network node using the SCTP.
  10. 제9항에 있어서, 10. The method of claim 9,
    상기 경로 상태 정보를 저장하고, 크로스 레이어를 기반으로 각 계층 간의 데이터 송수신을 매개하는 계층 관리부;를 더 포함하는 SCTP를 이용한 메쉬 네트워크 노드의 데이터 송수신 장치. Store the path state information, layer unit that mediates data transmission between each of the layers is based on cross-layer; data transceivers of a mesh network node using the SCTP containing more.
  11. 제9항에 있어서, 상기 경로 상태 감지부는, 10. The method of claim 9, wherein the path status detection section,
    상기 주경로 장애로 인한 경로 변경 요청을 네트워크 계층으로 전송하는 SCTP를 이용한 메쉬 네트워크 노드의 데이터 송수신 장치. Data transmitting and receiving apparatus of the mesh network node using the SCTP transmitting a path change request from the network layer to a failure in the main path.
  12. 제11항에 있어서, 상기 경로 선택부는, The method of claim 11, wherein the path selecting section,
    상기 경로 변경 요청에 따라 상기 경로 상태 정보를 기초로, 상기 제2 네트워크 인터페이스의 IP 주소를 획득하고, 네트워크 인터페이스 IP 주소 변경을 상기 전송 계층으로 전송하는 SCTP를 이용한 메쉬 네트워크 노드의 데이터 송수신 장치. The route status information on the basis of the second to obtain an IP address of the network interface, the network interface IP address changes in the mesh network node using the SCTP transport layer to transmit data to the transceiver according to the path change request.
  13. 제12항에 있어서, 상기 경로 설정부는, The method of claim 12, wherein the path setting section,
    상기 제1 네트워크 인터페이스의 IP 주소를 상기 제2 네트워크 인터페이스의 IP 주소로 변경하여 주경로를 새로 설정하는 SCTP를 이용한 메쉬 네트워크 노드의 데이터 송수신 장치. The first network interface, the IP address of the second data transmitting and receiving device by changing the mesh network node using the IP address of the network interface to set up the SCTP new main path.
  14. 제9항에 있어서, 10. The method of claim 9,
    상기 메쉬 네트워크 노드는, 무선 메쉬 네트워크의 메쉬 게이트웨이, 메쉬 라우터, 메쉬 클라이언트를 포함하는 SCTP를 이용한 메쉬 네트워크 노드의 데이터 송수신 장치. The mesh network node, a wireless mesh network, the gateway mesh, a mesh router, a data transmitting and receiving apparatus of the mesh network node using the SCTP includes a mesh client.
  15. 유선 네트워크와 연결되어 메쉬 네트워크의 트래픽을 백본 링크를 통해 유선 백본망과 주고 받는 메쉬 게이트웨이; Wired network connection and a wired backbone is exchanged through the mesh backbone traffic from the mesh network gateway links;
    상기 메쉬 게이트웨이와 무선 메쉬 링크로 연결된 메쉬 라우터; The mesh gateway router connected to the wireless mesh links and mesh; And
    상기 메쉬 라우터와 사용자 링크로 연결되어 상기 메쉬 라우터 및 상기 메쉬 게이트웨이를 통해 외부 서버와 데이터를 송수신하는 메쉬 클라이언트;를 포함하고, The mesh router and the link is connected to a user client for receiving an external server and the mesh data via the mesh router and the gateway mesh; includes,
    상기 메쉬 게이트웨이, 상기 메쉬 라우터, 및 상기 메쉬 클라이언트는 멀티 네트워크 인터페이스를 구비하고, 스트림 제어 전송 프로토콜(SCTP)을 이용하여 상기 멀티 네트워크 인터페이스를 통해 데이터를 송수신하고, 크로스 레이어를 기반으로 계층 상호 간에 데이터를 송수신하는 무선 메쉬 네트워크 시스템. The gateway mesh, the mesh routers, and the mesh is provided with a multi-client network interface, a stream control transmission transmit and receive data via the multi-network interface using the protocol (SCTP), and data between each layer based on cross-layer System for transmitting and receiving a wireless mesh network.
Description  translated from Korean
메쉬 네트워크 노드 및 그의 데이터 전송 방법 Mesh network node and how his data

본 발명은 무선 메쉬 네트워크 시스템의 메쉬 네트워크 노드 및 그의 데이터 전송 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a mesh network node and its data transmission method in a wireless mesh network system.

무선 LAN의 한계를 극복하기 위한 새롭게 등장한 무선 네트워크 기술이 무선 메쉬 네트워크 기술이다. The wireless network technologies emerging to overcome the limitations of the wireless LAN is a wireless mesh network technology. 이러한 무선 메쉬 네트워크 기술은 U-항만, U-City (유비쿼터스 도시), 공항에서의 무선 CCTV (IP 카메라) 등을 위한 차세대 소출력 무선 기술로서 중요한 역할이 예상된다. The wireless mesh network technology U- port, U-City (ubiquitous city), an important role is expected as a next-generation low power radio technology for wireless at the airport CCTV (IP camera) and so on. 특히 유선망 설치가 어려운 지역이나 도심지, 홈네트워킹, 센서네트워킹 등 다양한 분야에 적용하며 차세대(4G) 이동통신망으로 활용될 것으로 예상된다. In particular, wired network installation is a difficult area or downtown, it applied to home networking, sensor networking and various sectors and is expected to be utilized as a next-generation (4G) mobile networks.

무선 메쉬 네트워크(Wireless Mesh Network)는 고정된 무선 라우터(Wireless Router)들이 멀티 홉(multi hop)으로 연결되어, 하나의 무선 백홀 네트워크(Wireless Backhaul Network)를 구성하는 기술이다. A wireless mesh network (Wireless Mesh Network) is a fixed wireless router (Wireless Router) are connected to a multi-hop (multi hop), one of a technique for configuring a wireless backhaul network (Wireless Backhaul Network). 상기 무선 메쉬 네트워크에서는 하나 혹은 여러 개의 게이트웨이(Gateway)라는 특별한 형태의 무선 라우터가 존재하며, 상기 게이트웨이는 무선 메쉬 네트워크 상의 무선 라우터와 외부 인터넷 망을 연결하는 통로의 역할을 수행한다. In the wireless mesh network and the particular form of the wireless router is present as one or multiple gateway (Gateway), the gateway acts as a passage connecting the wireless router and the external Internet network in the wireless mesh network. 각 무선 라우터들은 하위 노드(Node)들에게 무선 통신 서비스를 제공하여, 무선 백홀 네트워크로의 기능을 수행하게 된다. Each of the wireless routers to provide wireless communication services to a child node (Node), and performs the function of a wireless backhaul network.

무선 메쉬 네트워크는 라우팅(routing) 측면에서, 고정된 무선 라우터들로 네트워크를 구성하기 때문에 네트워크 토폴로지(Topology)의 변화가 거의 없으며, 학교나 병원, 회사와 같이 고정된 공간상에서 유비쿼터스(Ubiquitous) 무선 인프라를 저렴하고 쉽게 구축하는 기술로 활용될 수 있다. In a wireless mesh network routes (routing) side, there is little change in the network topology due to configure the network to the fixed wireless router (Topology) is, schools, hospitals, ubiquitous on a fixed area, such as company (Ubiquitous) wireless infrastructure a cheap and easy techniques that can be utilized to build. 상기 네트워크 토폴로지는 네트워크의 배열 형상으로 다수의 기기가 통신 링크로 상호 연결된 방식을 나타낸다. The network topology is shown how a plurality of devices interconnected by a communication link with a network-like arrangement.

무선 메쉬 네트워크에서는 현재 경로를 구성하는 단말(또는 링크)의 일부가 통신 불가 상태가 된 경우에 전체적인 종단 간의 라우터 재설정을 통하여 새로이 전체 경로를 재설정해야만 하기 때문에 시간이 지연되고, 그에 따라 원활한 통신 서비스가 불가능한 문제점이 발생할 수 있다. Wireless mesh networks have some time had been delayed due to resetting the entire new path through the router If communication can not be terminated to reset between the overall state of the terminal configuration is the current path (or link), Seamless communication service accordingly This problem can not be arise.

본 발명은 무선 메쉬 네트워크에서 SCTP 프로토콜의 멀티호밍 기능을 이용하여 네트워크의 경로에 장애가 발생할 경우 빠르게 대응할 수 있는 시스템을 제공한다. In the present invention, a failure in the path of the network using the multi-homing feature of the SCTP protocol in a wireless mesh network provides a system which can quickly respond.

본 발명은 메쉬 네트워크 환경에서 SCTP 전송 프로토콜을 사용함으로써 멀티호밍 기능을 이용하여 메쉬 네트워크 노드 간의 데이터 전송률을 높일 수 있다. The present invention can be by using the SCTP transport protocol in a mesh network environment by using the multi-homing function to increase the data transfer rate between the mesh network node.

또한 본 발명은 크로스 레이어 아키텍처를 기반으로 하여 메쉬 네트워크 노드 간에 끊김 없는 원활한 통신 서비스를 제공할 수 있다. The present invention can provide a seamless communication service between seamless mesh network node based on a cross layer architecture.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 메쉬 네트워크의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 1 is a block diagram illustrating a structure of a wireless mesh network according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 메쉬 네트워크 노드 간에 SCTP의 멀티 호밍 특성을 이용하여 데이터를 송수신하는 예를 보여주는 도면이다. 2 is a view showing an example of transmitting and receiving data using a multi-homing properties of the SCTP between the mesh network node according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 메쉬 네트워크 노드의 OSI(Open Systems Interconnection) 계층도를 나타내는 도면이다. Figure 3 is a view showing an OSI (Open Systems Interconnection) layer of the mesh network node according to an embodiment of the present invention.

도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 크로스 레이어를 기반으로 하는 메쉬 네트워크 노드의 계층 간 데이터 전달 및 기능 수행 방법을 설명하는 도면이다. 4-7 is a diagram showing a method of performing inter-layer data transmission, and features of the mesh network node based on the cross-layer in accordance with an embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 SCTP를 이용한 메쉬 네트워크 노드의 데이터 전송 방법을 설명하는 도면이다. 8 is a view for explaining the data transmission method of the mesh network node using the SCTP according to the embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 SCTP를 이용하는 메쉬 네트워크 노드의 데이터 송수신 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다. 9 is a block diagram that schematically illustrates a data transmission and reception unit of a mesh network node using the SCTP according to the embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 SCTP를 이용하는 메쉬 네트워크 노드 간의 데이터 전송 방법을 설명하는 흐름도이다. 10 is a flow chart illustrating a method of transmitting data between a mesh network node using the SCTP according to the embodiment of the present invention.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 SCTP를 이용하는 메쉬 네트워크 노드가 데이터 전송 경로를 변경하는 방법을 설명하는 흐름도이다. 11 is a mesh network node using the SCTP according to the embodiment of the present invention, a flow chart illustrating a method for changing the data transmission path.

도 12는 종래의 OSI(Open Systems Interconnection) 계층도를 나타내는 도면이다. 12 is a diagram showing the hierarchy of the conventional OSI (Open Systems Interconnection).

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 멀티 네트워크 인터페이스를 구비한 메쉬 네트워크 노드의 스트림 제어 전송 프로토콜(SCTP)을 이용한 데이터 전송 방법은, 데이터를 전송하는 주경로의 제1 네트워크 인터페이스를 통해 송신 노드가 수신 노드로 데이터 전송 중 상기 주경로의 장애를 검출하는 단계; Data transmission method using a multi-mesh network node with a network interface of the stream control transmission protocol (SCTP) in accordance with a preferred embodiment of the present invention, the transmitting node is received via the first network interface on the primary route for transmitting data detecting a failure of the primary path of the data sent to the node; 및 데이터 링크 계층에서 수집한 경로 상태 정보를 기초로, 상기 데이터 링크 계층의 상위 계층에서 상기 주경로의 제1 네트워크 인터페이스를 보조경로의 제2 네트워크 인터페이스로 변경하여 주경로를 새로 설정하는 단계;를 포함할 수 있다. And based on the path status information collected by the data link layer, a change in the upper layer of the data link layer a first network interface in the primary path to the second network interface of the secondary path, setting a new main path; the It may contain.

상기 주경로를 새로 설정하는 단계는, 데이터 링크 계층에서 상기 주경로에서 상기 보조경로로의 경로 변경 요청을 네트워크 계층으로 전송하는 단계; And transmitting step of setting the new primary path is in the main path at the data link layer, the path change request to the secondary path to the network layer; 상기 네트워크 계층에서 상기 경로 변경 요청에 따라 상기 경로 상태 정보를 기초로, 상기 제2 네트워크 인터페이스의 IP 주소를 획득하고, 네트워크 인터페이스 IP 주소 변경을 전송 계층으로 전송하는 단계; Wherein the network layer based on the path state information in accordance with the path change request, obtain the IP address of the second network interface, transmitting the changed network interface IP address to the transport layer; 상기 전송 계층에서 상기 제1 네트워크 인터페이스 IP 주소를 상기 제2 네트워크 인터페이스 IP 주소로 변경하여 주경로를 새로 설정하는 단계; Setting a new path by changing the state of the first network interface IP address from the transport layer to the second network interface IP address; 및 상기 전송 계층에서 상기 SCTP를 사용하여 상기 수신 노드로 주경로 변경을 통지하는 단계;를 포함할 수 있다. And using the the SCTP transport layer in the step of notifying the change to the main path to the receiving node; may include.

상기 경로 상태 정보는, 대역폭, 데이터 전송률 및 데이터 전송량을 포함할 수 있다. It said route status information includes a bandwidth, data rate and data transfer.

상기 송신 노드는 각 보조경로의 네트워크 인터페이스를 통해 상기 수신 노드로 하트비트 메시지를 전송하여 상기 보조경로를 감시할 수 있다. The transmitting node may send a heartbeat message to the receiving node over the network interface of each secondary path to monitor the sub-path.

상기 경로 장애는 네트워크 인터페이스의 고장, 네트워크 장애, 혼잡 제어에 의한 데이터 전송률 감소를 포함할 수 있다. The path failure may include a failure, the data rate reduction caused by the network failure, congestion control in the network interface.

상기 각 계층은 크로스 레이어를 기반으로 상호 간에 데이터를 송수신할 수 있다. Wherein each layer may send and receive data with each other based on a cross layer.

상기 방법은, 상기 제2 네트워크 인터페이스를 통해 상기 수신 노드로 데이터를 전송하는 단계;를 더 포함할 수 있다. The method of claim 2 wherein the step of transmitting data to the receiving node over the network interface; may further comprise a.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 SCTP를 이용한 메쉬 네트워크 노드의 데이터 송수신 장치는, 다수의 네트워크 인터페이스들; Data transmitting and receiving device of a mesh network node using the SCTP according to an embodiment of the present invention, a plurality of network interfaces; 데이터 링크 계층에서, 각 네트워크 인터페이스를 통해 경로 상태 정보를 수집하고, 데이터를 전송하는 주경로의 제1 네트워크 인터페이스를 통해 상대 노드로 데이터 전송 중 상기 주경로의 장애를 검출하는 경로 상태 감지부; The data link layer, the path status information collected for each network interface, the route status detection unit for detecting a failure of the primary path of the data transmission to the correspondent node via the first network interface on the primary route for transmitting data; 네트워크 계층에서, 상기 경로 상태 정보를 기초로 보조경로의 네트워크 인터페이스들 중 제2 네트워크 인터페이스를 선택하는 경로 선택부; The network layer, the path selection unit for selecting a second network interface of the route status information on the basis of the network interface of the secondary path; 및 전송 계층에서, 상기 제2 네트워크 인터페이스를 주경로로 설정하고, 스트림 제어 전송 프로토콜(SCTP)을 사용하여 상기 제2 네트워크 인터페이스를 통해 상기 상대 노드로 주경로 변경을 통지하는 경로 설정부;를 포함할 수 있다. And the transport layer, setting the second network interface to the main path, using stream control transmission protocol (SCTP) path setting unit for notifying the change to the main path to the correspondent node via the second network interface; including You can.

상기 데이터 송수신 장치는, 상기 경로 상태 정보를 저장하고, 크로스 레이어를 기반으로 각 계층 간의 데이터 송수신을 매개하는 계층 관리부;를 더 포함할 수 있다. The data transmitting and receiving apparatus, storing the route status information and the layer unit that mediates data transmission between each of the layers is based on cross-layer; may include more.

상기 메쉬 네트워크 노드는, 무선 메쉬 네트워크의 메쉬 게이트웨이, 메쉬 라우터, 메쉬 클라이언트를 포함할 수 있다. The mesh network node is a gateway of a wireless mesh network, the mesh may include a mesh router, mesh client.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무선 메쉬 네트워크 시스템은, 유선 네트워크와 연결되어 메쉬 네트워크의 트래픽을 백본 링크를 통해 유선 백본망과 주고 받는 메쉬 게이트웨이; Wireless mesh network system, a wired network and connected to and mesh with the wired backbone network through a backbone link traffic on the mesh network gateway according to an embodiment of the present invention; 상기 메쉬 게이트웨이와 무선 메쉬 링크로 연결된 메쉬 라우터; The mesh gateway router connected to the wireless mesh links and mesh; 및 상기 메쉬 라우터와 사용자 링크로 연결되어 상기 메쉬 라우터 및 상기 메쉬 게이트웨이를 통해 외부 서버와 데이터를 송수신하는 메쉬 클라이언트;를 포함하고, 상기 메쉬 게이트웨이, 상기 메쉬 라우터 및 상기 메쉬 클라이언트는 멀티 네트워크 인터페이스를 구비하고, 스트림 제어 전송 프로토콜(SCTP)을 이용하여 상기 멀티 네트워크 인터페이스를 통해 데이터를 송수신하고, 크로스 레이어를 기반으로 계층 상호 간에 데이터를 송수신할 수 있다. And wherein the mesh router and the link is connected to a user client for receiving an external server and the mesh data via the mesh router and the gateway mesh; contains the gateway mesh, the mesh router and the mesh is provided with a multi-client network interface and transmitting and receiving data via the network interface using a multi-stream control transmission protocol (SCTP), and can transmit and receive data between each layer based on cross-layer.

이하 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. Hereinafter a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 메쉬 네트워크의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 1 is a block diagram illustrating a structure of a wireless mesh network according to an embodiment of the present invention.

무선 메쉬 네트워크는 첫째 자동 망 구성 기능을 갖는다. A wireless mesh network has a first automatic network configuration. 이 기능은 메쉬 네트워크 토폴로지를 무선 환경에서 항시 자동으로 구성한다는 것이다. This feature is that at all times automatically configure a mesh network topology, in a wireless environment. 이에 따라 생존성이 낮은 기존 점대 다점의 무선통신 방식에 비해 다중 경로에 따른 통신의 신뢰성을 높일 수 있다. Accordingly, the survivability and reliability of communication can be increased according to the multi-path relative to existing point-to-multi-point radio communication system in low. 이와 같은 특성은 소방 및 재난통신이나 군통신과 같이 기존 통신 인프라가 열악하거나 상황에 따라 즉시 자동 구성해 통신이 이뤄져야 하는 응용 분야에 유용하다. This feature is useful for applications where instant communication is to be made automatically configured in accordance with the existing communications infrastructure is poor or circumstances, such as fire fighting and disaster communication and military communication.

무선 메쉬 네트워크는 둘째 자동 망 복구 기능을 갖는다. Wireless mesh networks have the second automatic network recovery capabilities. 무선 메쉬 네트워크는 단일경로를 통한 통신방식이 아니기 때문에 통신이 이뤄지던 단말(노드)에서 물리적 절체나 트래픽의 과부하 등으로 단말(노드)에 문제가 생기면, 현 통신망에서 최적의 새로운 라우팅 경로를 찾게 된다. A wireless mesh network in case of problems to the terminal (node), such as the overload of traffic at the physical transfer or throw terminals (nodes) yirwoji communication because it is not a communication method through a single path, it finds a new optimal route from the current routing network . 이러한 망 복구를 위해 모든 단말(노드)에서는 주기적으로 최적의 무선링크를 탐색하며 자신의 단말에서 처리되는 트래픽의 양 및 지연률 등을 계산하여, 최적의 통신망을 구성할 수 있도록 한다. In all the terminals (nodes) to networks such recovery periodically search for the best radio link, and calculates a delay rate of the traffic amount and the like are handled on his terminal, and to configure the optimal network.

도 1을 참조하면, 본 발명의 무선 메쉬 네트워크는 메쉬 게이트웨이(MG), 메쉬 라우터(MR), 메쉬 클라이언트(MC)를 포함한다. 1, the wireless mesh network according to the present invention comprises a mesh gateway (MG), the mesh router (MR), the mesh client (MC).

메쉬 게이트웨이(MG)는 외부의 인터넷과 고속으로 연결되는 유선 인터페이스가 있는 특별한 메쉬 라우터로서, 유선 네트워크와 연결되어 메쉬 네트워크의 트래픽을 백본 링크(Backbone Link)를 통해 유선 백본망과 주고 받는 기능을 한다. A particular mesh router mesh gateway (MG) are in a wired interface to the exterior of the Internet and high-speed, is connected to the wired network and the functions for communicating with the wired backbone network through a backbone link (Backbone Link) of the mesh network traffic .

메쉬 라우터(MR)는 메쉬 게이트웨이(MG)와 무선 메쉬 링크(Mesh Link)로 연결되어 넓은 영역에 퍼져있는 사용자(User Node)들인 메쉬 클라이언트(MC)에게 서비스를 제공한다. The mesh router (MR) provides the service to the mesh gateway (MG) and a wireless mesh link (Mesh Link) is connected to the user that span a large area (User Node) which are mesh client (MC). 메쉬 라우터(MR)는 AP(Access Ponit) 기능을 수행할 수 있다. Mesh Router (MR) may perform AP (Access Ponit) function.

메쉬 클라이언트(MC)는 휴대폰, PDA, 노트북, 컴퓨터 등의 단말기이다. A mesh client (MC) are mobile phone, PDA, a terminal such as a notebook computer.

메쉬 네트워크는 메쉬 클라이언트(MC)와 메쉬 라우터(MR)를 연결하는 사용자 링크(User Link)와, 메쉬 라우터(MR)들 사이 또는 메쉬 라우터(MR)와 메쉬 게이트웨이(MG)를 연결하는 메쉬 링크가 어떤 종류의 통신 기술을 사용하는가에 따라 이종 메쉬 망 또는 동종 메쉬 망으로 구분할 수 있다. Mesh network is a mesh for which the mesh client (MC) and a mesh router (MR) for which a user (User Link) and a Mesh Router (MR) or between the mesh router (MR) and a mesh gateway (MG) What kind of technology do you use to communicate can distinguish two kinds of mesh network or a mesh network in accordance with the same kind.

메쉬 게이트웨이(MG), 메쉬 라우터(MR), 및 메쉬 클라이언트(MC)는 SCTP(Stream Control Transmission Protocol)를 전송 계층 프로토콜로 사용한다. Mesh gateway (MG), the mesh router (MR), and a mesh client (MC) is used as the transport layer protocol, the SCTP (Stream Control Transmission Protocol). 메쉬 게이트웨이(MG), 메쉬 라우터(MR) 및 메쉬 클라이언트(MC) 각각은 하나 이상의 통신 인터페이스를 구비하여 다수의 인터페이스를 통해 통신을 수행하는 멀티 호밍 기능을 수행할 수 있다. Mesh gateway (MG), the mesh router (MR) and a mesh client (MC) each of which can perform a multi-homing function for performing communication via a number of interface and having at least one communication interface. 그리고, 메쉬 게이트웨이(MG), 메쉬 라우터(MR) 및 메쉬 클라이언트(MC) 각각은 크로스 레이어를 기반으로 계층 상호 간에 데이터를 송수신할 수 있다. Then, the mesh gateway (MG), the mesh router (MR) and a mesh client (MC) each of which can transmit and receive data between each layer based on a cross layer.

도시되지 않았으나 메쉬 게이트웨이(MG)와 통신하는 서버 또한 SCTP를 전송 계층 프로토콜로 사용하고, 하나 이상의 통신 인터페이스를 구비하여 다수의 인터페이스를 통해 통신을 수행하는 멀티 호밍 기능을 갖고, 크로스 레이어를 기반으로 계층 상호 간에 데이터를 송수신할 수 있다. Although not shown in the mesh gateway (MG) that communicates with the server also uses SCTP as a transport layer protocol, and having at least one communication interface having a multi-homing function for performing communication via a number of interfaces, based on a cross-layer layer It can transmit and receive data with each other.

SCTP는 PSTN 망에서 사용되는 시그널링 메시지(Signaling Messages)를 인터넷 망의 IP 네트워크 상에서 전송하기 위해 IETF SIGTRAN 워킹 그룹에서 2000년 10월 표준으로 제안(RFC 2960)한 전송 프로토콜이다. SCTP is a signaling message (Signaling Messages) from the IETF SIGTRAN working group to send over an IP network of internet access in October 2000 proposed standard (RFC 2960) a transmission protocol used in the PSTN network. 또한 SCTP는 IP 레이어 위에서 동작하는 TCP와 같은 연결 지향적인 프로토콜로 신뢰성 있는 데이터 전송이 가능하며, 연결(Association) 조절시 발생할 수 있는 DOS 공격(Denial of Service Attacks)이나 매스커레이딩(Masquerading) 공격에 안전하도록 설계되어 있다. In addition, TCP, SCTP connection and data transfer is possible to reliably oriented protocols, such as running on the IP layer, connections (Association), which can occur when adjusted DOS attacks (Denial of Service Attacks) or masquerading (Masquerading) to withstand attacks is designed. 또한 SCTP에는 멀티 스트리밍(Multi-Streaming) 기능이 있어 TCP의 헤드 오브 라인 블록킹(Head Of Line Blocking)으로 인한 성능 저하 문제를 해결하고 있으며, 특히 SCTP 연결 노드들이 여러 개의 IP를 가질 수 있는 멀티 홈드(Multi-Homed)일 경우 복수 개의 통신 경로를 조절하여 주 경로(Primary Path)에 경로 장애가 발생하더라도 다른 통신 경로로 데이터를 전송하는 멀티 호밍(Multi-Homing) 기능을 할 수 있어 데이터 전송의 신뢰성을 높일 수 있다. In addition, SCTP, and to solve the performance degradation problem caused by multi-streaming (Multi-Streaming) by making the head-of-line blocking of TCP (Head Of Line Blocking), multi-homdeu in particular SCTP connection node can have multiple IP ( Multi-Homed) path, even if a failure occurs on the primary path to adjust the plurality of communication paths (Primary Path) can be multi-homed (Multi-Homing) function to transfer data to the other communication path to increase the reliability of data transmission when the can.

SCTP의 멀티 호밍 특성을 통해, 메쉬 라우터(MR) 및 메쉬 클라이언트(MC)는 2개 이상의 IP를 한 세션에서 사용할 수 있고, 이를 통해 경로 장애에 대한 복구(Fail-over) 기능 및 빠른 손실 복구 기능 등을 제공할 수 있다. Through the multi-homing properties of the SCTP, the mesh router (MR) and a mesh client (MC) can be two or more IP in a session, the recovery of the path failure through which (Fail-over) function and rapid loss recoverability and the like to provide. SCTP는 2개의 연결(Associations)을 맺어 한쪽 연결이 장애가 발생할 경우 다른쪽 연결로 데이터를 재전송하여 TCP, UDP, RTP에 비해 신뢰성이 뛰어난 구조를 갖는다. SCTP, when joining the two connectors (Associations) side the connection is failure to retransmit the data to the other connection TCP, UDP, and has a highly reliable structure compared to the RTP. 따라서, SCTP를 사용하는 메쉬 라우터(MR) 및 메쉬 클라이언트(MC)는 하나의 인터페이스나 그 인터페이스가 속한 망이 동작을 하지 않더라도, 다른 인터페이스 연결을 이용하여 빠른 시간 내에 통신 장애를 극복할 수 있으며, 수신 측과 끊김 없이 통신을 지속할 수 있게 된다. Thus, the mesh router using SCTP (MR) and a mesh client (MC), even if not the operation of which the network is an interface or the interface, it is possible to overcome the interference in a short time by using the other interface connection, it is possible to continue communication without disconnection and the reception side.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 메쉬 네트워크 노드 간에 SCTP의 멀티 호밍 특성을 이용하여 데이터를 송수신하는 예를 보여주는 도면이다. 2 is a view showing an example of transmitting and receiving data using a multi-homing properties of the SCTP between the mesh network node according to an embodiment of the present invention.

여기서 메쉬 네트워크 노드는 메쉬 게이트웨이(MG), 무선 메쉬 네트워크의 메쉬 라우터(MR) 및 메쉬 클라이언트(MC)를 포함한다. Here, the mesh network node comprises a mesh gateway (MG), a mesh router in a wireless mesh network (MR) and a mesh client (MC).

각 메쉬 네트워크 노드는 네트워크 인터페이스를 지원하는 네트워크 인터페이스 카드(NIC)(이하, '네트워크 인터페이스'라고 함)를 적어도 하나 이상 내부에 탑재하고 있다. Each mesh network node are mounted inside at least one network interface card (NIC) supported by the network interface (NIC) (hereinafter, "network interface" referred to). 상기 네트워크 인터페이스는 휴대인터넷(Wibro)을 지원하는 휴대인터넷 인터페이스, 무선 LAN을 지원하는 무선 LAN 인터페이스, CDMA 통신을 지원하는 CDMA 인터페이스 등을 포함한다. Wherein the network interface comprises the Internet, such as a mobile (Wibro) for supporting mobile Internet interface, wireless LAN interface, which supports wireless LAN, CDMA interface that supports CDMA communication. 네트워크 인터페이스(NIC)는 후술하는 물리 계층의 일부 기능을 담당하며 그 기능을 수행한다. A network interface (NIC) is responsible for some functions of the physical layer to be described later, and performs its function.

SCTP 연결되는 인접하는 두 메쉬 네트워크 노드는 각각 하나 이상의 네트워크 인터페이스(멀티 네트워크 인터페이스)를 구비하여, 두 메쉬 네트워크 노드 간에는 데이터를 송수신하는 2개 이상의 물리적인 경로가 존재한다. Two mesh network node is adjacent to each SCTP connection having at least one network interface (multi-network interfaces), two or more mesh network nodes between two physical paths exist for transmitting and receiving data. 하나의 네트워크 인터페이스는 하나의 경로에 대응하며, 따라서 경로 변경은 네트워크 인터페이스 변경을 나타낸다. And a network interface corresponding to a single path, so the path change represents a change network interfaces. 데이터가 전송되는 경로를 주경로(1차 경로, Primary Path)라 하고, 그 외 미사용 경로를 보조경로(2차 경로, Secondary Path)라 한다. La the path in which the data is transmitted to the main path (the first path, Primary Path), and that the other path, the secondary path will be unused la (the secondary path, Secondary Path).

SCTP 연결되는 두 개의 메쉬 네트워크 노드(송신 노드와 수신 노드)는 멀티 네트워크 인터페이스의 각각에 IP가 할당된 멀티 홈드(Multi homed) 노드로서, 2개 이상의 사용 가능한 네트워크 인터페이스에 할당된 IP를 처음 SCTP 연결할 때 상호의 IP를 교환하여 각 IP에 해당하는 데이터 전송 경로를 확보하게 된다. A multi-homdeu (Multi homed) IP is assigned to each node of the two nodes is a mesh network SCTP association (the transmitting node and the receiving node), a multi-network interface, connected to the first SCTP IP assigned to two or more available network interface by exchanging each other's IP when the data transmission path is secured for each IP.

연결이 성립된 후 송신 노드는 여러 개의 경로 중 하나를 선택하여 데이터 전송을 위한 주경로로 사용하고, 다른 경로들은 보조경로로서 휴지(Idle) 상태로 있게 된다. By selecting one of the transmitting node and the established multiple-path as the primary path for data transfer, and the other paths are able to idle (Idle) state as a backup route. 이때 송신 노드는 하트비트(HEARTBEAT) 메시지를 사용하여 보조경로의 사용 가능 여부를 확인할 수 있다. In this case the transmitting node may determine the availability of the secondary path using the heartbeat (HEARTBEAT) message.

송신 노드는 수신 노드와의 사이에 2개 이상의 물리적인 경로가 존재하는 경우, 모든 경로를 통해 하트비트 메시지를 주기적으로 수신 노드로 전송하고, 수신 노드로부터 하트비트 ACK를 수신한다. If the transmitting node is more than one physical path is present between it and the receiving node, periodically sends a heartbeat message to the receiving node over all the paths, and receives a heartbeat ACK from the receiving node.

송신 노드는 주기적으로 하트비트 메시지(HEARTBEAT message)를 생성하여 수신 노드로 전달한다. The transmitting node transmits periodically generates a heartbeat message (HEARTBEAT message) to the receiving node. 하트비트 메시지를 수신한 수신 노드는 정상적인 수신을 통지하기 위해 송신 노드로 하트비트 ACK(Acknowledgement)를 전달한다. A receiving node receives the heartbeat message is a heartbeat transmission ACK (Acknowledgement) to the transmitting node in order to notify the normal reception.

송신 노드는 ACK (하트비트 ACK, 데이터 ACK) 수신 여부로 경로 장애를 판단할 수 있다. Transmitting node ACK (Heartbeat ACK, data ACK) may determine whether a route to the reception failure. 송신 노드는 ACK가 수신되지 않으면 경로에 장애가 발생한 것으로 판단할 수 있다. The transmitting node may be determined that the path has failed, if an ACK is not received. 그리고, 송신 노드는 ACK를 분석하여 응답 시간(Round Trip Time, 이하, 'RTT'라 함)을 측정하고, RTT를 기초로 경로의 대역폭 및 전송 속도를 측정할 수 있다. Then, the sending node analyzes the ACK measure response time (Round Trip Time, hereinafter, 'RTT' & quot;), and may measure the bandwidth and transmission rate of the path based on the RTT.

송신 노드는 하트비트 메시지를 사용하여 획득된 경로 상태 정보를 기초로, 데이터를 전송할 주경로를 선택할 수 있다. The sending node based on the path status information obtained using the heartbeat messages, the data may be selected for the main path transfer. 하트비트 메시지를 사용하여 획득된 경로 상태 정보는 경로 ID, 대역폭(Bandwidth) 등을 포함한다. Route status information obtained using the heartbeat messages, and the like path ID, bandwidth (Bandwidth).

송신 노드는 주경로로 하나의 네트워크 인터페이스가 설정되면, 설정된 네트워크 인터페이스를 통해 데이터를 수신 노드로 전송한다. If the transmitting node is a network interface is set to the main path, and transmits the data to a receiving node through an established network interface. 동시에 송신 노드는 보조경로를 통해 계속하여 하트비트 메시지를 수신 노드로 주기적으로 전송하여 경로 상태를 수집한다. At the same time the transmitting node continues through the second path to a heartbeat message periodically transmitted by the receiving node to collect the path state.

송신 노드는 주경로의 네트워크 인터페이스에 장애가 발생하면, 경로 상태 정보를 기초로 하나의 보조경로의 네트워크 인터페이스를 선택한다. If the transmitting node in the primary path fails, the network interface, and selects one of the network interface of the secondary path on the basis of the path state information. 송신 노드는 선택된 보조경로의 네트워크 인터페이스를 통해 데이터를 끊김 없이 전송할 수 있다. The transmitting node can transmit data without interruption from the network interface of the selected secondary path.

도 2(a)를 참조하면, 송신 노드는 주경로로 하나의 네트워크 인터페이스가 설정되면, 설정된 네트워크 인터페이스를 통해 수신 노드로 데이터를 전송한다. Referring to Figure 2 (a), when the transmitting node is a network interface is set to the main path, and transmits the data to a receiving node through an established network interface. 동시에 송신 노드는 보조경로의 네트워크 인터페이스들을 통해 계속하여 하트비트 메시지를 수신 노드로 주기적으로 전송하여 경로 상태 정보를 수집한다. At the same time the transmitting node continues through the network interface of the secondary path, a heartbeat message transmitted periodically to the receiving node, the route status information is collected.

송신 노드는 주경로에 장애(네트워크 인터페이스 고장, 네트워크 장애 등)가 발생되면, 이를 검출하고 경로 변경 프로세스를 수행한다. If the transmitting node failure in the primary path (network interface failure, network failure, etc.) occurs, and this is detected, and perform a route change process.

도 2(b)를 참조하면, 송신 노드는 보조경로의 네트워크 인터페이스들 중 하나의 네트워크 인터페이스를 선택하고, 선택된 네트워크 인터페이스를 주경로로 변경한다. Referring to Figure 2 (b), the transmitting node selects one of the network interface of the network interface of the secondary path, and changes the selected network interface as the primary path. 이에 따라 장애가 발생한 네트워크 인터페이스는 보조경로로 변경된다. This network interface failure is changed according to the secondary path.

송신 노드는 새로이 선택된 네트워크 인터페이스를 통해 수신 노드로 데이터를 전송한다. The transmitting node transmits the data to the receiving node via the newly selected network interface. 동시에 송신 노드는 보조경로의 네트워크 인터페이스들을 통해 계속하여 하트비트 메시지를 수신 노드로 주기적으로 전송하여 경로 상태를 수집한다. At the same time the transmitting node continues through the network interface of the secondary path, a heartbeat message periodically transmitted by the receiving node to collect the path state.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 메쉬 네트워크 노드의 OSI(Open Systems Interconnection) 계층도를 나타내는 도면이다. Figure 3 is a view showing an OSI (Open Systems Interconnection) layer of the mesh network node according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 메쉬 네트워크 노드는 정보를 원하는 각 계층 간 컨트롤 및 데이터 이동이 용이하고 유연한 새로운 계층적 접근 방법인 크로스 레이어 아키텍처를 기반으로 내부 프로세스를 처리한다. 3, the mesh network node and each layer of the present invention facilitates movement of data between the control and the desired information and flexible new hierarchical approach to the treatment of internal processes based on cross-layer architecture.

도 12와 같이 종래에는 각 계층별 프로토콜 구조를 사용하기 때문에 각 계층이 독립적이며 강하게 분리되어 있는 특징이 있다. Conventionally, as shown in Figure 12, each layer is independent, and has a characteristic which is strong because of the use of each layer separated by the protocol structure. 이러한 특징은 필요한 정보를 원하는 계층(Layer)에 데이터 및 컨트롤 정보의 유연한 전달이 힘들다. This feature is difficult to flexibly transfer of data and control information necessary to the desired information layer (Layer).

반면, 크로스 레이어 아키텍처는 프로토콜 스택 계층 간 데이터 교환 시 기본적으로 OSI 프로토콜처럼 유기적이고 계층적인 데이터 교환이 가능하고, 크로스 레이어의 특징인 데이터 교환을 필요로 하는 어떠한 프로토콜 스택으로도 데이터 송수신이 가능하다. On the other hand, the cross layer architecture is the organic and hierarchical data exchange, as the OSI protocol stack, the protocol layers between the basic data exchange, in any protocol stack that requires the feature of the data exchange in the cross-layer data transmission is also possible.

물리 계층(Physical Layer)은 실질적으로 전송을 담당하는 계층으로, 연결된 두 노드 간의 데이터 전송을 위해 링크를 활성화하고 관리하기 위한 기계적, 전기적, 기능적, 절차적 특성 등을 정의한다. A physical layer (Physical Layer) is a layer that is substantially responsible for the transfer, for enabling the mechanical link for data transmission between two nodes connected and managed, electrical, functional and process defines such characteristics. 물리 계층은 상위 계층들을 통해 형성된 패킷을 전기적 신호로 변경하고, 물리 매체(예를 들어, 주파수)를 전송 매체로 하여 데이터를 송수신한다. Changing the physical layer packet formed by the upper layer into electrical signals, (e. G., Frequency), a physical medium to transfer data to the transmission medium.

데이터 링크 계층(Data Link Layer)은 물리적 링크를 통하여 데이터를 신뢰성있게 전송하는 계층이다. A data link layer (Data Link Layer) is a layer for transmitting reliable data via the physical link. 데이터 링크 계층은 물리적 어드레싱, 네트워크 토폴로지, 물리적 링크 관리, 에러 통지, 논리적 단위의 프레임 구성, 흐름 제어 등을 담당한다. The data link layer is responsible for the physical addressing, network topology, the physical link control, error notification, the frame configuration of the logical unit, the flow control and the like.

네트워크 계층(Network Layer)은 상위 계층으로 연결하는데 필요한 데이터 전송과 경로 선택 기능을 갖는다. Network layer (Network Layer) has a data transmission and routing functions required for connecting to the upper layer. 네트워크 계층은 라우팅 프로토콜을 사용하여 최적 경로를 선택할 수 있다. The network layer is to select the best route using a routing protocol. 네트워크 계층의 프로토콜로 IP(Internet Protocol)가 있다. The protocol in the IP (Internet Protocol) of the network layer.

전송 계층(Transport Layer)은 SCTP를 프로토콜로 사용하여, 메쉬 네트워크 노드 간의 데이터 전송 경로를 확보함으로써 SCTP 연결된 메쉬 네트워크 노드 간에 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장한다. Using Transport Layer (Transport Layer) in the SCTP protocol, SCTP mesh ensures a reliable data transmission between the associated mesh network nodes by ensuring the data transmission path between the network nodes. 전송 계층은 오류복구, 혼잡제어 등을 담당한다. The transport layer is responsible for error recovery, etc., a congestion control.

응용 계층(Application Layer)은 사용자로부터 데이터를 받아 하위 계층으로 전달하고, 하위 계층으로부터 받은 데이터를 사용자에게 전달한다. Application layer (Application Layer) being adapted to transmit a lower layer receives data from the user, the data received from the lower layer is delivered to the user. 응용 계층은 사용자 인터페이스(User Interface), 네트워크 데이터를 사용하는 응용 소프트웨어(Application Software) 기능을 한다. Application layer user interface (User Interface), and the application software (Application Software) The ability to use the network data.

본 발명은 크로스 레이어 최적화(Cross-Layer Optimization)에 의해 하위 계층 정보를 상위 계층에 전달 및 통지할 수 있으며, 상위 계층은 하위 계층에서 받은 정보를 이용해서 고속으로 정보를 처리할 수 있다. The present invention can be delivered, and notifies the lower layer information to an upper layer by a cross-layer optimization (Cross-Layer Optimization), the upper layer can process the information at a high speed using the information from the lower layer. 또한 역으로 상위 계층 정보를 하위 계층에 전달할 수 있으며, 하위 계층은 상위 계층의 정보를 이용해서 정보 처리를 수행할 수 있다. Further information can be passed to an upper layer to the lower layer in reverse, the lower layer may perform data processing using the information of the upper layer.

도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 크로스 레이어를 기반으로 하는 메쉬 네트워크 노드의 계층 간 데이터 전달 및 기능 수행 방법을 설명하는 도면이다. 4-7 is a diagram showing a method of performing inter-layer data transmission, and features of the mesh network node based on the cross-layer in accordance with an embodiment of the present invention.

도 4 내지 도 7을 참조하면, 데이터 링크 계층의 경로 상태 정보를 기초로 각 계층이 기능을 수행한다. Referring to FIGS. 4-7, the route status information of each layer, the data link layer performs the function on the basis of.

도 4를 참조하면, 데이터 링크 계층은 경로 상태 정보를 수집한다. 4, the data link layer is to collect the path state information. 여기서, 경로 상태 정보는 경로 ID, 대역폭(Bandwidth), 데이터 전송률 및 데이터 전송량 등을 포함한다. Here, the route status information and the like path ID, bandwidth (Bandwidth), data rate and data traffic. 데이터 링크 계층은 경로 상태 정보를 기초로 경로 장애 및 사용 가능 여부를 판단할 수 있다. The data link layer may determine whether the failure on the basis of the path, the path status information, and accepted.

데이터 링크 계층은 시시각각 변화하는 네트워크 환경을 감시하여 각 네트워크 인터페이스에서 사용 가능한 대역폭을 측정한다. The data link layer is determined the available bandwidth in each network interface, monitors the network environment changes every moment. 사용 가능 대역폭은 RTT 값으로 측정할 수 있다. The available bandwidth can be measured with RTT value. 다른 예로서, 전송 경로의 대역폭은 서버에서 경로별로 미리 할당하여 설정할 수 있다. As another example, the bandwidth of the transmission path can be set by pre-assigned by the path from the server.

먼저, 도 4 및 도 5를 참조하여 네트워크 계층의 기능 수행 방법을 설명하겠다. First, with reference to Figures 4 and 5 it will be described how to perform the function of the network layer.

데이터 링크 계층은 경로 상태 정보를 수집한다(S501). The data link layer is to collect the route status information (S501).

네트워크 계층은 데이터 링크 계층에서 수집한 경로 상태 정보를 기초로 데이터를 전송할 최적의 경로를 선택할 수 있다(S503). The network layer is collected from the optimum route status information is requested which path to send data on the basis of the data link layer (S503). 네트워크 계층은 선택된 경로의 네트워크 인터페이스 IP 주소를 획득하여, SCTP 전송 계층으로 전달할 수 있다. The network layer is the network interface to obtain the IP address of the selected route can be transmitted to the SCTP transport layer.

SCTP 전송 계층은 네트워크 계층으로부터 수신한 IP 주소를 갖는 네트워크 인터페이스를 통해 데이터가 전송되도록 경로를 설정한다(S505). SCTP is a transport layer to set the route that the data is transmitted over the network interface with an IP address received from the network layer (S505).

응용 계층은 SCTP 전송 계층에서 설정된 경로에서의 사용 가능 대역폭을 기초로 데이터 전송량 및 전송률을 설정할 수 있다(S507). The application layer can set the data transmission rate and transmission rate based on the available bandwidth of a path set on the SCTP transport layer (S507). 응용 계층은 데이터 링크 계층의 경로 상태 정보를 기초로 경로의 사용 가능 대역폭을 확인할 수 있다. The application layer can determine the available bandwidth of the path based on the path status information from the data link layer.

본 발명의 SCTP 연결은 크로스 레이어 아키텍처 방식에 의해 빠른 시간에 상위 계층에서 하위 계층의 정보를 이용함으로써 전송 지연 없이 데이터를 전송할 수 있다. SCTP connection of the present invention can transmit data without transmission delays by using information of a lower layer from an upper layer in a short time by the cross-layer architecture system.

다음으로, 도 4 및 도 6을 참조하여 SCTP 전송 계층의 기능 수행 방법을 설명하겠다. Next, Figs. 4 and 6 will be described with reference to the functioning method of the SCTP transport layer.

데이터 링크 계층은 경로 상태 정보를 수집한다(S601). The data link layer is to collect the route status information (S601).

SCTP 전송 계층은 경로 상태 정보를 기초로 데이터 전송량을 억제하는 혼잡제어(Congestion Control)를 실시한다(S603). SCTP transport layer congestion control is performed (Congestion Control) to suppress the amount of data transfer on the basis of the route status information (S603). 망 내에 존재하는 패킷의 수가 과도하게 증가되는 현상을 혼잡(Congestion) 이라고 정의하며, 혼잡 현상을 방지하거나 제거하는 기능을 혼잡제어(Congestion Control)라고 한다. Defines the number of packets to be excessively increased developer present in the network as congestion (Congestion), the ability to prevent or remove the congestion is called congestion control (Congestion Control). 예를 들어, SCTP 전송 계층은 혼잡 현상에 의해 하위 계층의 통신이 중단되었을 때, 패킷의 손실(Loss)이 발생했을 때, 네트워크(망) 사정이 나빠졌을 때 등 네트워크 상황에 따라 데이터 전송량을 조절할 수 있다. For example, when the transport layer is the SCTP communications in the lower layer by the congestion stop, when the packet loss (Loss) occurs, the network (network) situation is such as to control the data transfer nappajyeot according to network conditions can. 네트워크 상황에 따라 사용 가능 대역폭이 줄어들 경우, 좁은 네트워크 대역폭에 많은 양의 데이터를 주입하려고 시도하게 되어 네트워크의 부하가 가중된다. When the available bandwidth decreases, depending on the network conditions, it is to try to inject a large amount of data in a small network bandwidth load of the network is weighted. SCTP 전송 계층은 데이터 링크 계층에서 감지된 대역폭 변화를 기초로 응용 계층으로 데이터 전송량 및 전송률 변경을 요청할 수 있다. SCTP transport layer may request the data transfer rate change, and the application layer based on the change in the bandwidth detected by the data link layer.

응용 계층은 SCTP 전송 계층의 혼잡 제어에 따라 데이터 전송량 및 전송률을 변경한다(S605). The application layer is to change the data transmission rate and transfer rate according to the congestion control of the SCTP transport layer (S605).

데이터 링크 계층은 SCTP 전송 계층의 혼잡 제어 후 경로 상태 정보를 수집한다(S607). The data link layer is to collect the route status information and the congestion control of the SCTP transport layer (S607). 혼잡 제어를 실시하게 되면 데이터 전송률이 급격히 떨어지게 된다. If the congestion control performed in the data transfer rate is significantly lower. 데이터 링크 계층은 이러한 데이터 전송률의 변화 등을 감지할 수 있다. The data link layer is to detect changes of such a data rate.

데이터 링크 계층에서 경로 상의 데이터 전송률의 변화 등을 감지하면, 네트워크 계층은 데이터 링크 계층에서 수집한 경로 상태 정보를 기초로 데이터를 전송할 최적의 경로를 선택할 수 있다(S609). If it detects such as changes in the data rate along the path in the data link layer, the network layer is collected optimum route status information is requested which path to send data on the basis of the data link layer (S609). 네트워크 계층은 선택된 경로의 네트워크 인터페이스 IP 주소를 획득하여, SCTP 전송 계층으로 IP 주소 변경을 전달한다. The network layer is the network interface to obtain the IP address of the selected route, transmits the IP address change to the SCTP transport layer.

SCTP 전송 계층은 IP 주소 변경 정보를 기초로 변경된 IP 주소를 갖는 네트워크 인터페이스를 통해 데이터가 전송되도록 경로를 설정한다(S611). SCTP is a transport layer to set the route that the data is transmitted over the network interface with the IP address changes on the basis of the IP address change information (S611).

응용 계층은 SCTP 전송 계층에서 설정된 경로에서의 사용 가능 대역폭을 기초로 데이터 전송량 및 전송률을 설정할 수 있다(S613). The application layer can set the data transmission rate and transmission rate based on the available bandwidth of a path set on the SCTP transport layer (S613). 응용 계층은 데이터 링크 계층의 경로 상태 정보를 기초로 새롭게 설정된 경로의 사용 가능 대역폭을 확인할 수 있다. The application layer can be confirmed a path available bandwidth of a path set on the basis of the new status of the data link layer.

따라서, 본 발명의 SCTP 연결은 크로스 레이어 아키텍처 방식을 이용하여 혼잡 제어시 빠르게 네트워크 인터페이스를 변경함으로써 데이터 전송 지연(Delay) 및 데이터 패킷 손실(Packet Loss) 발생을 방지할 수 있다. Therefore, SCTP connection of the present invention can prevent the occurrence of data transmission delay by changing the fast network interface when the congestion control method using the cross-layer architecture (Delay) and loss of data packets (Packet Loss).

다음으로, 도 4 및 도 7을 참조하여 응용 계층의 기능 수행 방법을 설명하겠다. Next, referring to FIG. 4 and 7 will be described how to perform the function of the application layer.

데이터 링크 계층은 경로 상태 정보를 수집한다(S701). The data link layer is to collect the route status information (S701).

응용 계층은 경로 상태 정보, 특히 대역폭을 기초로 특정 경로에서의 데이터 전송량 및 전송률을 설정할 수 있다(S703). The application layer is the route status information, in particular to set the data transmission rate and transmission rate on a particular path based on the bandwidth (S703). 응용 계층은 설정된 데이터 전송량 및 전송률에 따라 데이터를 SCTP 전송 계층으로 제공할 수 있다. The application layer can provide the data to the SCTP transport layer in accordance with a predetermined data transmission rate and transfer rate.

본 발명의 SCTP 연결은 크로스 레이어 아키텍처 방식에 의해 상위 계층에서 빠른 시간에 하위 계층의 정보를 이용함으로써 전송 지연 없이 데이터를 전송할 수 있다. SCTP connection of the present invention can transmit data without transmission delays by using information of a lower layer in a short time from the upper layer by the cross-layer architecture system.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 SCTP를 이용한 메쉬 네트워크 노드의 데이터 전송 방법을 설명하는 도면이다. 8 is a view for explaining the data transmission method of the mesh network node using the SCTP according to the embodiment of the present invention.

이하에서는 편의상 다수의 네트워크 인터페이스에서 제1 네트워크 인터페이스(20) 및 제2 네트워크 인터페이스(30)를 예로 설명하겠다. Hereinafter, for convenience it will be described in a plurality of first network interfaces (20) and a second network interface 30 is a network interface for example.

수신 노드(50)와 SCTP 연결된 송신 노드(10)는 제1 및 제2 네트워크 인터페이스(20, 30)를 통해 하트비트 메시지(101, 103)를 주기적으로 수신 노드(50)로 전송하고, 수신 노드(50)로부터 하트비트 ACK(102, 104)를 수신한다. A receiving node (50) associated with SCTP sending node (10) includes first and second network interfaces (20, 30) a heartbeat message (101, 103) via a periodically transmitted to the receiving node 50, the receiving node 50 from the heartbeat ACK (102, 104) to be received. 송신 노드(10)는 하트비트 ACK(102, 104) 수신 여부 및 하트비트 ACK(102, 104)를 분석하여 경로 상태 정보를 수집한다. The transmitting node 10 collects the route status information by analyzing the heartbeat ACK (102, 104) receives status and heartbeat ACK (102, 104).

송신 노드(10)는 경로 상태 정보를 기초로 데이터를 전송하는 주경로를 위한 네트워크 인터페이스로 제1 네트워크 인터페이스(20)를 설정한다(105). The transmitting node (10) sets a first network interface 20 to a network interface for the primary path for transmitting data based on the path status information 105. 송신 노드(10)는 선택된 제1 네트워크 인터페이스(20)를 통해 수신 노드(50)로 데이터(106)를 전송하고, ACK(107)를 수신 노드(50)로부터 수신한다. The transmitting node 10 has received from the selected first network interface 20 transmits the data 106 to the receiving node (50) through, and the receiving node ACK (107) (50). 그리고 송신 노드(10)는 데이터(106)를 전송하는 중에도 휴지 상태에 있는 보조경로의 제2 네트워크 인터페이스(30)를 통해 주기적으로 하트비트 메시지(103)를 수신 노드(50)로 전송하여 보조경로가 사용 가능한지 주기적으로 모니터링 한다. And the transmitting node 10 by sending a heartbeat message 103 periodically via the second network interface (30) of the secondary path in the idle state during the transmitting data 106 to a receiving node (50) the secondary path periodic monitoring is available.

송신 노드(10)는 만약 주경로에서 경로 장애(Path Fail)를 검출한 경우(108), 수신 노드(50)와 보조경로의 제2 네트워크 인터페이스(30)를 주경로를 위한 네트워크 인터페이스로 설정하고, 이전 경로에 대한 연결 정보를 새로운 경로에 대하여 자동적으로 적용하도록 한다. Transmission node 10 if the detection of the path failure (Path Fail) in the main path 108, setting the second network interface 30 of the receiving node (50) and a secondary path to the network interface for the primary path, and , the connection information to the migration path and to automatically apply to the new path. 여기서, 경로 장애는 네트워크 인터페이스 고장, 네트워크 장애, 혼잡 제어에 의한 데이터 전송률 감소를 포함할 수 있다. Here, the path failure may include a data transfer rate reduced by a network interface failure, network failure, congestion control. 데이터 전송에 대한 ACK를 미수신한 경우 주경로 장애로 검출할 수 있다. When not received an ACK for data transmission can be detected as a failure in the main path.

구체적으로, 제1 네트워크 인터페이스(20)를 통한 데이터의 전송 경로를 주경로로 하여 데이터 전송 중 경로 장애가 발생한 경우(108), 데이터 링크 계층에서 경로 상태 감지 동작에 의해 주경로에서의 경로 장애 발생을 감지한다(PATH FAIL ALAM)(109). Specifically, the first network interface, generating path failure in the primary path and a transmission path when a data path failure occurs in the primary path of the data transmission unit 108, the data link layer by a path state sensing operation through the (20) The detection (PATH FAIL ALAM) (109).

데이터 링크 계층은 경로 변경 요청 정보를 네트워크 계층으로 전달함으로써, 제1 네트워크 인터페이스(20)로부터 제2 네트워크 인터페이스(30)로의 네트워크 인터페이스 변경(즉, 경로 변경)을 통지한다(110). Data link layer, passing the path change request information to the network layer, the first network interface 20 to the second network interface 30 to change the network interface (that is, the path change), the notification (110). 데이터 링크 계층 변경 정보는 데이터 링크 계층 연결 설정 및 해지, 링크 업 및 링크 다운 정보 등을 포함한다. The data link layer change information including a data link layer connection establishment and termination, link-up and link-down information.

네트워크 계층은 경로 변경 요청 정보에 따라 경로 상태 정보를 기초로 제2 네트워크 인터페이스(30)의 IP 주소를 획득하고, IP 주소 변경을 포함하는 라우팅 정보를 SCTP 전송 계층으로 전송한다(111). The network layer transmits routing information and a second obtaining the IP address of the network interface 30 and, IP address changes on the basis of the route status information, depending upon the route change request information to the SCTP transport layer 111.

SCTP 전송 계층은 제2 네트워크 인터페이스(30)를 주경로의 네트워크 인터페이스로 설정한다(112). SCTP is a transport layer to set the second network interface 30 to a network interface of the primary path (112).

SCTP 전송 계층은 스트림 제어 전송 프로토콜(SCTP)을 통하여 주경로의 네트워크 인터페이스가 변경되었음을 알리는 SET-PRIMARY 메시지(113)를 생성하여, 수신 노드(50)로 전송한다. SCTP transport layer to create a stream control transmission protocol message SET-PRIMARY (SCTP), the network interface of the primary path through the change, indicating that 113, and transmits it to the receiving node (50). 한편, 제1 네트워크 인터페이스(20)는 보조경로의 네트워크 인터페이스가 된다. On the other hand, the first network interface 20 is a network interface on the secondary path.

송신 노드(10)는 제2 네트워크 인터페이스(30)를 통해 데이터(114)를 수신 노드(50)로 전송한다. The sending node 10 sends the data 114 through a second network interface 30 to the receiving node 50. 그리고, 송신 노드(10)는 데이터(114)를 전송하는 중에 휴지 상태에 있는 보조경로의 제1 네트워크 인터페이스(20)를 통해 주기적으로 하트비트 메시지(115)를 수신 노드(50)로 전송하여 보조경로가 사용 가능한지 주기적으로 모니터링 한다. Then, the auxiliary transmission node 10 by sending a heartbeat message 115 periodically via the first network interface (20) of the secondary path in the idle state during the transmitting the data 114 to the receiving node (50) whether the path is used to monitor on a regular basis. 제1 네트워크 인터페이스(20)를 이용하는 보조경로가 복구되면, 송신 노드(10)는 제1 네트워크 인터페이스(20)를 통해 하트비트 ACK(116)를 수신할 수 있다. If the first network interface 20 to the secondary path is recovered using a transmission node 10 may receive a heartbeat ACK (116) through a first network interface 20.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 SCTP를 이용하는 메쉬 네트워크 노드의 데이터 송수신 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다. 9 is a block diagram that schematically illustrates a data transmission and reception unit of a mesh network node using the SCTP according to the embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 메쉬 네트워크 노드는 제1 및 제2 네트워크 인터페이스(NIC1, NIC2), 경로 상태 감지부(201, 202), 경로 선택부(210), 혼잡 제어부(221), 경로 설정부(222), 전송률 설정부(230), 및 계층 관리부(240)를 포함한다. 9, the mesh network node comprises a first and a second network interface (NIC1, NIC2), the path state sensing unit (201, 202), the path selection unit 210, a congestion control unit 221, a route setting unit ( 222), and a transmission rate setting unit 230, and layer manager 240.

메쉬 네트워크 노드는 물리 계층에 다수의 네트워크 인터페이스들을 포함하며, 이하에서는 설명의 편의를 위해 제1 네트워크 인터페이스(NIC1)를 주경로로 하고, 제2 네트워크 인터페이스(NIC2)를 보조경로로 하여 설명하겠다. Mesh network node comprises a plurality of network interfaces to the physical layer, hereinafter, for convenience of description, the first network interface (NIC1) to the main path, will be described with the second network interface (NIC2) to the secondary path.

데이터 링크 계층의 경로 상태 감지부(201)는 데이터 링크 계층에서 제1 및 제2 네트워크 인터페이스(NIC1, NIC2)를 통해 실시간 경로를 감시하고, 경로 상태 정보를 수집한다. Path state detection unit 201 monitors the real-time path through the first and second network interface (NIC1, NIC2) in the data link layer of the data link layer, and collecting the route status information. 경로 상태 정보는 경로 ID, 대역폭(Bandwidth), 데이터 전송률 및 데이터 전송량 등을 포함한다. The route status information, and the like path ID, bandwidth (Bandwidth), data transfer rate and data transfer. 경로 상태 정보는 계층 관리부(240)로 전송되어 경로 상태 저장부(250)에 저장된다. Path status information is transmitted to the layer manager 240 are stored in the path state storing section 250.

경로 상태 감지부(201)는 주경로의 제1 네트워크 인터페이스(NIC1)를 통해 데이터를 전송하는 도중에 장애가 감지되면, 메쉬 네트워크 노드가 경로 변경 절차를 수행하도록 한다. If the path state sensing unit 201 detects a failure during the transfer of data through the first network interface (NIC1) of the main path, and a mesh network node to perform a route change procedure. 여기서, 경로 장애는 네트워크 인터페이스 고장, 네트워크 장애, 혼잡 제어에 의한 데이터 전송률 감소를 포함할 수 있다. Here, the path failure may include a data transfer rate reduced by a network interface failure, network failure, congestion control.

경로 상태 감지부(201)는 경로 선택부(210)로 제1 네트워크 인터페이스(NIC1)로부터 제2 네트워크 인터페이스(NIC2)로의 변경을 통지한다. The path state detection unit 201 notifies the first network interface (NIC1) from the second network interface (NIC2) to change the path selection unit 210. 경로 상태 감지부(201)는 데이터 링크 계층 연결 설정 및 해지, 링크 업 및 링크 다운 정보 등을 네트워크 계층으로 전송함으로써 네트워크 인터페이스 변경 및 경로 변경 요청을 통지할 수 있다. The path state sensing unit 201 can notify the data link layer connection establishment and termination, the uplink and down link by sending information to a network layer and a path change request to change the network interface.

네트워크 계층의 경로 선택부(210)는 경로 변경 요청에 따라 경로 상태 정보를 판독하여 분석한 후, 제2 네트워크 인터페이스(NIC2)의 IP 주소를 획득한다. And path selection unit 210 of the network layer is analyzed by reading the route status information, depending upon the route change request, and obtains the IP address of the second network interface (NIC2). 경로 선택부(210)는 제2 네트워크 인터페이스(NIC2)의 IP 주소를 포함한 IP 주소 변경 정보를 경로 설정부(222)로 전송한다. The path selecting section 210 transmits the IP address change information including the IP address of the second network interface (NIC2) a path setting section 222.

SCTP 전송 계층의 경로 설정부(222)는 주경로를 설정하고, 주경로의 네트워크 인터페이스 변경을 상대 노드로 통지한다. Route setting unit 222 of the SCTP transport layer sets the main path, and notifies the network interface changes the main path to the correspondent node. 경로 설정부(222)는 IP 주소 변경 정보를 기초로, 제2 네트워크 인터페이스(NIC2)의 IP 주소를 주경로의 IP 주소로 설정한다. Route setting unit 222 on the basis of the IP address change information, to set the IP address of the second network interface (NIC2) to the IP address of the primary path. 경로 설정부(222)는 주경로의 네트워크 인터페이스가 제2 네트워크 인터페이스(NIC2)로 변경되었음을 알리는 경로 변경 메시지(SET-PRIMARY)를 생성하고, 이를 상대 노드로 전송한다. Route setting unit 222 is a network interface for the primary path and generate a path change message (SET-PRIMARY) indicating that the change to the second network interface (NIC2), and transmits it to the correspondent node.

SCTP 전송 계층의 혼잡 제어부(221)는 경로 상태 정보를 기초로 혼잡 제어를 수행하여 경로의 데이터 전송량 및 전송률 변경을 유도한다. Congestion control of the SCTP transport layer 221 to perform a congestion control based on the path status information and the data transfer rate leading to changes in the path.

응용 계층의 전송률 설정부(230)는 경로 상태 정보를 기초로 주경로의 네트워크 인터페이스를 통해 전송될 데이터의 전송량 및 전송률을 설정할 수 있다. The transmission rate setting unit of the application layer 230 may set the transmission rate and transmission rate of the data to be transmitted through the network interface on the basis of a main path, the path status information.

계층 관리부(140)는 크로스 레이어 최적화를 수행하여 각 계층 간에 유기적인 데이터 교환이 가능하도록 각 계층으로부터 수신한 데이터를 타 계층으로 전달하여, 계층 간 데이터 전달을 매개한다. To the transport layer management section 140 is the data received from each of the layers to cross-layer optimization by performing a data exchange between each of available organic layer to another layer, the intermediate layer between the data transmission. 예를 들어, 데이터 링크 계층의 경로 상태 감지부(201)로부터의 정보는 경로 상태 저장부(250)에 저장되고, 상위 계층인 네트워크 계층, SCTP 전송 계층, 응용 계층으로 각각 전송될 수 있다. For example, information from the path state sensing unit 201 in the data link layer is stored in the path state storing section 250, the upper layer network layer, SCTP transport layer, it may be respectively sent to the application layer. 계층 관리부(140)의 경로 상태 저장부(250)에는 경로 ID, 네트워크 인터페이스에 관한 정보(네트워크 인터페이스 IP 주소, 네트워크 인터페이스 상태 또는 네트워크 상태), 대역폭(Bandwidth), 데이터 전송률 및 데이터 전송량 등을 저장한다. The route status of the hierarchy management unit 140, storage unit 250 stores the path ID, information on a network interface (network interface IP address, a network interface status or network conditions), the bandwidth (Bandwidth), data rate and data transfer, etc. .

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 SCTP를 이용하는 메쉬 네트워크 노드 간의 데이터 전송 방법을 설명하는 흐름도이다. 10 is a flow chart illustrating a method of transmitting data between a mesh network node using the SCTP according to the embodiment of the present invention.

메쉬 네트워크 노드인 송신 노드와 수신 노드는 SCTP 연결되며, 하나 이상의 네트워크 인터페이스, 즉 멀티 네트워크 인터페이스를 구비하고, 네트워크 인터페이스의 각각에 IP 주소가 할당된 멀티 홈드(Multi homed) 노드이다. Mesh network node, the transmitting node and the receiving node are connected SCTP, one or more network interfaces, that is provided with a multi-network interface, a multi-homdeu (Multi homed) node, an IP address is assigned to each network interface. 송신 노드의 네트워크 인터페이스와 수신 노드의 네트워크 인터페이스는 일대일로 대응하며 각각 경로를 형성한다. Network interface of the network interface of the transmitting node and the receiving node is a one-to-one correspondence, and each forms a path.

도 10을 참조하면, 송신 노드는 데이터 링크 계층에서 수신 노드와의 사이에 존재하는 모든 경로의 경로 상태 정보를 수집한다(S801). 10, the transmitting node and collects status information of all route paths that exist between the data link layer of the receiving node (S801). 송신 노드는 각 경로의 네트워크 인터페이스를 통해 하트비트 메시지를 주기적으로 수신 노드로 전송하고, 수신 노드로부터 하트비트 ACK를 수신한다. Sending node periodically transmitting a heartbeat message to the receiving node via the network interface of the respective paths, and receives a heartbeat ACK from the receiving node. 송신 노드는 하트비트 ACK 수신 여부 및 하트비트 ACK를 분석하여 경로 상태 정보를 획득한다. The transmitting node obtains the route status information by analyzing the heartbeat and heartbeat whether ACK is received ACK.

송신 노드는 경로 상태 정보를 기초로 데이터를 전송하는 주경로의 네트워크 인터페이스를 선택하고, 선택된 네트워크 인터페이스를 통해 수신 노드로 데이터를 전송한다(S803). The transmitting node, selecting a network interface in the primary path to transmit data on the basis of the route status information, and transmits the data to the receiving node via the selected network interface (S803). 그리고, 송신 노드는 ACK 수신 여부 및 ACK를 분석하여 경로 상태 정보를 획득한다. Then, the sending node analyzes the received ACK and ACK whether to obtain the route status information.

송신 노드는 경로 상태 정보를 기초로 주경로의 경로 장애를 검출하면(S805), 휴지 상태인 보조경로의 네트워크 인터페이스를 주경로의 네트워크 인터페이스로 변경한다(S807). If the transmitting node detects a path failure of the primary path based on the path status information (S805), and changes the state of the rest of the network interface to the network interface of the main path, the secondary path (S807). 경로 장애는 네트워크 인터페이스 고장, 네트워크 장애 등을 포함한다. The path failure includes a network interface failure, network failure, etc.

송신 노드는 새로 설정된 주경로의 네트워크 인터페이스를 통해 수신 노드로 데이터를 전송한다(S809). The transmitting node transmits the data to the receiving node over the network interface of the new set of primary path (S809). 송신 노드는 새로 설정된 주경로의 경로 상태 정보를 기초로 대역폭을 검출하고, 검출된 대역폭을 기초로 데이터 전송량 및 전송률을 결정할 수 있다. The transmitting node detects the bandwidth on the basis of the route status information and the new set of primary path, and determine the data transmission rate and transmission rate based on the detected bandwidth. 한편, 송신 노드는 경로 장애가 검출되었던 경로의 네트워크 인터페이스를 통해 주기적으로 하트비트 메시지를 수신 노드로 전송하고, 경로 장애가 복구되면 수신 노드로부터 하트비트 ACK를 수신할 수 있다. On the other hand, the transmitting node will periodically send a heartbeat message to the receiving node over the network interface of the route that was route failure is detected, and when the path failure recovery may receive heartbeat ACK from the receiving node.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 SCTP를 이용하는 메쉬 네트워크 노드가 데이터 전송 경로를 변경하는 방법을 설명하는 흐름도이다. 11 is a mesh network node using the SCTP according to the embodiment of the present invention, a flow chart illustrating a method for changing the data transmission path.

도 11을 참조하면, 송신 노드는 주경로의 경로 장애를 검출하면, 보조경로를 주경로로 변경하여 끊김 없이 데이터를 수신 노드로 전송한다. Referring to Figure 11, when the transmitting node detects a path failure of the primary path, and transmits the data without interruption by changing the secondary path as the primary path to the receiving node.

데이터 링크 계층에서 주경로의 경로 장애를 검출하면(S901), 데이터 링크 계층은 주경로에서 보조경로로의 경로 변경을 위한 동작을 수행한다. When the data link layer detects a path failure of the primary path (S901), the data link layer performs an operation for changing the path to the secondary path from the main path. 경로 장애는 네트워크 인터페이스 고장, 네트워크 장애 등을 포함한다. The path failure includes a network interface failure, network failure, etc. 데이터 링크 계층에서 검출된 경로 상태 정보는 크로스 레이어 아키텍처 방식에 의해 네트워크 계층, SCTP 전송 계층, 응용 계층으로 각각 전송할 수 있다. Path status information is detected at the data link layer to the network layer each may transmit, SCTP transport layer, the application layer by the cross-layer architecture system.

데이터 링크 계층은 네트워크 인터페이스 변경을 네트워크 계층으로 통지하여 경로 변경을 요청한다(S903). Data link layer requests the path change notification to change the network interface to the network layer (S903).

네트워크 계층은 경로 변경 요청에 따라 경로 상태 정보를 기초로, 변경된 네트워크 인터페이스 IP 주소를 획득하고, SCTP 전송 계층으로 네트워크 인터페이스 IP 주소 변경을 통지한다(S905). The network layer is based on the path state information in accordance with the path change request, the network interface obtains the changed IP address, the SCTP transport layer notifies the change network interface IP address (S905).

SCTP 전송 계층은 주경로의 네트워크 인터페이스 IP 주소를 변경하여 주경로를 새로 설정한다(S907). SCTP transport layer to change the network interface IP address of the primary routing path to the new state (S907).

SCTP 전송 계층은 수신 노드로 주경로의 네트워크 인터페이스 변경을 통지하는 메시지(SET-PRIMARY)를 전송하여, 주경로 변경을 요청한다(S909). SCTP transport layer to send the message (SET-PRIMARY) for notifying the network interface changes the main path to the receiving node, and requests a change to the main path (S909).

본 발명의 이해를 위하여, 도면에 도시된 바람직한 실시 예들에서 참조 부호를 기재하였으며, 상기 실시 예들을 설명하기 위하여 특정 용어들을 사용하였으나, 상기 특정 용어에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 당업자에 있어서 통상적으로 생각할 수 있는 모든 구성 요소들을 포함할 수 있다. To the understanding of the present invention, was described in the preferred embodiments the reference numerals shown in the drawings, but the use of certain terms to describe the embodiments, the invention is not limited by the specific terms, the present invention provides It can include any component that can be typically considered to those skilled in the art.

본 발명은 기능적인 블록 구성들 및 다양한 처리 단계들로 나타내어질 수 있다. The present invention can be represented by a variety of processing steps and the functional block diagram. 이러한 기능 블록들은 특정 기능들을 실행하는 다양한 개수의 하드웨어 또는/및 소프트웨어 구성들로 구현될 수 있다. These functional blocks may be implemented in a variety of number of hardware and / or software configured to perform particular functions. 예를 들어, 본 발명은 하나 이상의 마이크로프로세서들의 제어 또는 다른 제어 장치들에 의해서 다양한 기능들을 실행할 수 있는, 메모리, 프로세싱, 로직(logic), 룩업 테이블(look-up table) 등과 같은 직접 회로 구성들을 채용할 수 있다. For example, the present invention one or more by the control of a microprocessor or other control device that can execute various functions, memory, processing, and logic (logic), the integrated circuit configured as a look-up table (look-up table), etc. It may be employed. 본 발명에의 구성 요소들이 소프트웨어 프로그래밍 또는 소프트웨어 요소들로 실행될 수 있는 것과 유사하게, 본 발명은 데이터 구조, 프로세스들, 루틴들 또는 다른 프로그래밍 구성들의 조합으로 구현되는 다양한 알고리즘을 포함하여, C, C++, 자바(Java), 어셈블러(assembler) 등과 같은 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. Similar to that component of the present invention may be practiced in software programming or software elements, the present invention provides data structures, processes, routines, or to include a variety of algorithms that are implemented in a combination of other programming constructs, C, C ++ Java (Java), can be implemented in programming or scripting language such as assembler (assembler). 기능적인 측면들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다. Functional aspects may be implemented with an algorithm that runs on one or more processors.

본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. Particular run are as described in an embodiment the present invention is not in any way intended to limit the scope of the invention. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. For brevity of description, the conventional electronic configuration, control systems, software, and other functional aspects of the described system may be omitted. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. In addition, the connection members or connection of the lines between the components shown in the drawings are functional connection and / or a physical connection or a circuit as shown in the example, the actual device can be replaced or added to a variety of functional connections, the physical It can be represented as connection, or circuit connection. 또한, "필수적인", "중요하게" 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다. In addition, the "essential", "important", such as if there is no specific reference may not necessarily components required for the application of the present invention.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. The invention will understand that and just as was described with reference to embodiments shown in the drawings, which in an illustrative, the art Those of ordinary skill in the art that various modifications therefrom and equivalent other embodiments are possible. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다. Therefore, the true technical scope of the invention should be defined by the technical spirit of the appended claims.

Patent Citations
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Classifications
International ClassificationH04W80/06, H04L12/28, H04L29/06, H04W40/12
Cooperative ClassificationH04L45/28, H04L69/326, H04L43/10, H04L43/0811
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