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[국내논문] 다중-홉 선박 통신망에서 확률 기반의 지향성 라우팅 프로토콜
Probabilistic Directional Routing Protocol in Multi-Hop Maritime Communication Networks 원문보기

한국통신학회논문지 = The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences, v.40 no.5, 2015년, pp.857 - 859  

이준만 (School of Electrical Engineering, Korea University) ,  조구민 (School of Electrical Engineering, Korea University) ,  윤창호 (Korea Institute of Ocean Science & Technology) ,  강충구 (School of Electrical Engineering, Korea University)

초록
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본 논문은 다중-홉 해양통신망의 종단간 경로 설정을 위한 ad-hoc on-demand vector (AODV) 기반의 flooding에서 발생하는 다중 복제 오버헤드를 줄이기 위해 제시된 지향성 라우팅 프로토콜을 다룬다. 확률 기하(stochastic geometry) 분석 기법을 이용하여 목표 라우팅 성공 확률과 선박국의 밀도에 따라 적응적으로 라우팅 오버헤드를 최소화하는 방식을 제안한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this letter, we consider a directional routing protocol that reduces the duplicated packets for AODV-based flooding in the course of establishing the end-to-end route in the multi-hop maritime ad-hoc networks. We propose an adaptive means of reducing the routing overhead subject to the node densi...

주제어

#Ship Ad-hoc Network (SANET)   #GAODV routing   #Directional flooding   #Stochastic geometry  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 논문에서는 다중-홉 해양통신망에서 AODV 라우팅 프로토콜이 가지는 오버헤드 문제점을 해결하기 위해 제시된 GAODV 라우팅 프로토콜을 고려하며, 라우팅 성공 확률을 만족하는 동시에 오버헤드를 최소화하는 방법을 제시하였다. 한편, 시뮬레이션을 통해 기존 AODV 방식과 성능을 비교하였다.

가설 설정

  • 또한, 라우팅 경로 탐색 메시지를 송신하는 선박국은 자신의 위치 정보를 함께 송신함으로써 수신 노드가 송신 노드의 위치를 파악할 수 있으며, 홉 영역 i에서 선박 국의 분포는 평균이 λi인 PPP (Poisson Point Process)를 따른다고 가정한다.
  • 선박국의 통신 반경 R은 공간적으로 자원을 재사용하는 SANET의 특성을 고려하여 dhop ≤ R ≤ 2dhop로 설정한다. 본 논문에서 선박국은 자신이 속한 홉과 인접 홉 영역에서 전송을 시도하는 선박의 패킷을 수신함으로써 해당 홉 영역에 존재하는 선박의 밀도를 파악하고 있다고 가정한다. 또한, 라우팅 경로 탐색 메시지를 송신하는 선박국은 자신의 위치 정보를 함께 송신함으로써 수신 노드가 송신 노드의 위치를 파악할 수 있으며, 홉 영역 i에서 선박 국의 분포는 평균이 λi인 PPP (Poisson Point Process)를 따른다고 가정한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
다중-홉 해양통신망은 무엇을 위해 설계된 시스템인가? AODV 라우팅 프로토콜은 종단간 경로를 탐색하기 위해 RREQ, RREP와 같은 제어 메시지를 전방향으로 전송하는 flooding 방식을 사용한다. 다중-홉 해양통신망은 인터넷 망과 연결된 육상국과 선박국간의 통신을 지원하기 위해 설계된 시스템이므로 경로 탐색을 위해 전방향 flooding 방식을 적용하면 네트워크의 효율성이 크게 저하된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 출발지 노드가 보낸 메시지를 수신 가능한 중계 노드 중에 목적지 노드 방향에 존재하는 중계 노드를 선택하여 제어 메시지를 전달하도록 설계한 Geographical AODV 프로토콜이 제시 됐었다[2].
AODV 라우팅 프로토콜은 어떤 방식을 사용하는가? AODV 라우팅 프로토콜은 종단간 경로를 탐색하기 위해 RREQ, RREP와 같은 제어 메시지를 전방향으로 전송하는 flooding 방식을 사용한다. 다중-홉 해양통신망은 인터넷 망과 연결된 육상국과 선박국간의 통신을 지원하기 위해 설계된 시스템이므로 경로 탐색을 위해 전방향 flooding 방식을 적용하면 네트워크의 효율성이 크게 저하된다.
Geographical AODV 방식은 무엇인가? SANET의 라우팅 계층은 AODV 프로토콜에서 발생되는 라우팅 오버헤드를 감소시키기 위해 특정 방향으로만 경로 탐색 메시지를 송신하도록 설계된 Geographical AODV (GAODV) 방식이 적용된 바 있다[2]. 이 방식은 flooding 과정에서 발생하는 다중 복제 오버헤드를 줄이는 지향성 라우팅 프로토콜이다. 본 논문에서는 확률 기하(stochastic geometry) 분석 기법을 이용하여 주어진 선박국의 밀도에 따라 라우팅 성공 확률의 목표값을 만족하는 반경을 구함으로써 일부 영역의 수신 노드들만 flooding 에 참여하도록 하여 적응적으로 라우팅 오버헤드를 최소화하는 방식을 제안한다.
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참고문헌 (2)

  1. C. H. Yun and Y. K. Lim, "ASO-TDMA: Ad-hoc self-organizing TDMA protocol for shipborne ad-hoc networks," EURASIP J. Wirel. Commun. Netw., vol. 2012, no. 1, pp. 626-629, Dec. 2012. 

  2. Y. C. Choi and Y. K. Lim, "Geographical AODV protocol for multi-hop maritime communications," OCEANS, pp. 1-3, Bergen, Norway, Jun. 2013. 

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