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문제 정의
- 본 논문에서 고려하는 DTN 환경은 네트워크 내 노드들을 통한 종단 간 메시지 전송이 불가능하거나 또는 현실적이지 않은 상황에서 최종 목적지까지 메시지를 전달하기 위하여, 저장-운반-전송을 위한 메시지 운반선(message ferries)[10]으로 무인항공기(Unmanned Aerial Vehicle: UAV)를 사용한다. 본 논문에서는 [11]에서 제안된 UAV기반 DTN 환경과 DTN 라우팅 기법을 바탕으로 일반 노드와 UAV간의 또는 서로 다른 UAV간의 데이터 전송이 가능하도록 확장한다.
- 본 논문에서는 단절된 모바일 애드혹 네트워크에서 종단간 연결성 보장을 위한 AODV를 기반 DTN 라우팅 기법과 UAV의 이동 경로 제어 기법을 제안하였다. 또한 제안 기법의 성능 평가를 위하여 총 6개의 서로 다른 실험 시나리오에서 ns-2를 이용한 실험을 수행하였다.
- 본 논문에서는 단절된 애드혹 네트워크에서 종단 간 연결성을 제공하기위한 DTN 라우팅 기법을 살펴보고 UAV 이동 경로 제어 기법을 제안한다. 본 논문에서 고려하는 DTN 환경은 네트워크 내 노드들을 통한 종단 간 메시지 전송이 불가능하거나 또는 현실적이지 않은 상황에서 최종 목적지까지 메시지를 전달하기 위하여, 저장-운반-전송을 위한 메시지 운반선(message ferries)[10]으로 무인항공기(Unmanned Aerial Vehicle: UAV)를 사용한다.
- 본 논문에서는 연결성이 보장된 지상 노드들이 지역 네트워크를 구성하고 있고, 이들 서로 다른 지역 네트워크 사이에는 어떠한 네트워크 연결도 없는 환경을 고려한다. 이러한 단절된 지역 네트워크 사이의 연결성 보장을 위하여 UAV가 사용된다.
- 본 논문의 목표는 지상 노드들이 DTN 환경 또는 라우팅이 운용되고 있다는 사실의 인지를 필요로 하지 않는 환경의 제공이다. 본 논문에서 제안하는 DTN 라우팅 방식은 따라서 크게 두 부분으로 구성되어 있다.
- 본 실험에서는 DTN 라우팅 기법의 성능 평가를 위하여 송신 노드 처리량과 수신 노드 처리량을 비교한다. 송신 노드 처리량은 응용프로그램에 의해 전송된 패킷의 수를 나타낸다.
- 세 번째 실험 시나리오는 DTN 라우팅 기법과 AODV 라우팅 프로토콜이 결합하여 패킷을 올바르게 전달하는지 확인하기 위한 것이다. (그림 7(b))는 데이터 패킷이 UAV와 가운데 배치된 5개의 지상 노드들을 경유하여 목적지까지 도달하는 경우를 보이고 있다.
가설 설정
- 지상 노드들에는 근거리 고 대역폭(short range high bandwidth) 무선 인터페이스가 장착되어 있고, UAV는 근거리 고 대역폭과 원거리 저 대역폭(long range low bandwidth) 두 가지의 인터페이스가 장착되어 있다. UAV의 원거리 인터페이스는 주로 UAV의 동작 제어와 관리를 위해 사용된다고 가정한다. 또한 UAV는 지상 노드들과는 달리 GPS나 다른 위치측위 방법을 통하여 자신의 위치 정보를 알고 있다고 가정한다.
- 원거리 인터페이스는 대부분 경로 설정을 위한 제어 패킷을 전송하기 위해서 사용된다. 각 UAV는 저장-운반-전송을 수행하고 처리율 요구사항을 만족시킬 수 있는 충분한 크기의 버퍼(버퍼 크기 = 500패킷)를 가지고 있다고 가정한다. 지상 노드들은 하나의 근거리 고 대역폭 인터페이스를 가진다.
- 본 논문에서 제안하는 UAV DTN 라우팅 기법은 지상에서 사용하는 특정 애드혹 라우팅 프로토콜에 전적으로 제한되지는 않는다. 그러나 하나의 통합된 라우팅 프로토콜과 같이 동작하기 위하여 어떻게 지상의 애드혹 라우팅과 하늘의 DTN 라우팅을 결합하는지를 설명하기 위해 지상 애드혹 라우팅 프로토콜로 AODV[12]를 가정한다.
- 네트워크는 원거리와 근거리 링크들을 통하여 항상 연결 되어 있다고 가정한다. 근거리 링크들을 통해서는 간헐적으로(intermittently) 연결된다.
- 노드들 사이의 데이터 전송은 1->3, 2->1, 4->2, 3->4 의 순서로 발생한다고 가정한다.
- RREQ/RREP와 같은 제어 패킷들은 포워딩 결정을 위해 추가적인 정보를 삽입한 다음 AODV 에이전트로 전달되고 전송된다. 데이터 패킷의 경우는 해당 패킷이 원거리 저 대역폭 인터페이스로 수신되었는지 혹은 근거리 고 대역폭 인터페이스로 수신되었는지 알 수 있다고 가정한다. 데이터 패킷들은 다음 홉 노드가 근거리 고 대역폭 인터페이스로 도달할 수 있으면 AODV 라우팅 에이전트로 전달된다.
- UAV의 원거리 인터페이스는 주로 UAV의 동작 제어와 관리를 위해 사용된다고 가정한다. 또한 UAV는 지상 노드들과는 달리 GPS나 다른 위치측위 방법을 통하여 자신의 위치 정보를 알고 있다고 가정한다.
- UAV 노드는 두 가지 네트워크 인터페이스를 가진다. 하나는 500미터의 전송 거리와 10Kbps의 대역폭로 되어 있는 원거리 저 대역폭 인터페이스이고, 다른 하나는 100미터의 전송 거리와 11Mbps의 대역폭으로 되어있는 근거리 고 대역폭 인터페이스라고 가정하였다. 원거리 인터페이스는 대부분 경로 설정을 위한 제어 패킷을 전송하기 위해서 사용된다.
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