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[국내논문] 멀티드론 통신을 위한 라우팅 프로토콜 연구
A Study on Routing Protocol for Multi-Drone Communication 원문보기

The journal of the institute of internet, broadcasting and communication : JIIBC, v.19 no.6, 2019년, pp.41 - 46  

김종권 (원광대학교 대학원 컴퓨터공학과학교) ,  정영지 (원광대학교 컴퓨터.소프트웨어공학)

초록
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본 논문에서는 드론을 이용한 영상 촬영이 대두되고 있는 현재에 효율적으로 영상을 전송하기 위한 대역폭이나 네트워크 시스템을 연구해야할 필요성이 있으며 2대 이상의 멀티 드론을 둥기화 및 군집화 시키기 위한 라우팅 프로토콜을 설계하려 한다. 우선 멀티드론을 제어하기 위해 Ad-hoc 네트워크를 구성하려 한다. 드론의 군집화를 위해 여러 연구가 진행되고 있다. 비행체 애드혹 네트워크(FANET)은 이러한 연구를 진행하는데 중요한 기반이 된다. FANET을 설계하기 위해 다수의 라우팅 프로토콜이 제시되고 있으며 이러한 라우팅 프로토콜은 다양한 상황과 환경에 따라 다른 성능을 보여준다. FANET을 설계하는데 사용할 라우팅 프로토콜을 결정하는데는 기존에 있던 모바일 애드혹 네트워크(MANET)에서 사용하였던 라우팅 프로토콜을 이용해 테스트를 진행한다. 따라서, MANET을 이용하여 FANET에서 사용할 라우팅 프로토콜을 시뮬레이션하여 향후 FANET을 설계하는데 최적의 라우팅 프로토콜을 선택하는데 도움을 줄 것이다. 끝으로 본 논문에서는 MANET에서 주로 사용되었으며 FANET에 적합할 라우팅 프로토콜을 설명하며 그 중 FANET을 설계하는데 주로 사용되는 라우팅 프로토콜의 성능비교를 기술하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, it is necessary to study the bandwidth and network system for efficient image transmission in the current era of drone imaging, and to design routing protocols to round out and cluster two or more multi-drones. First, we want to construct an ad hoc network to control the multidrone. S...

주제어

표/그림 (9)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 하지만 최근에는 셀룰러 네트워크을 통해 촬영된 영상을 바로 전송하는 방식이 연구되고 있으나 셀룰러 네트워크의 비용 및 셀룰러 네트워크의 연결성 문제로 실시간으로 촬영 영상을 모니터링 하는데 한계가 있다. 본 연구에서는 멀티드론의 군집화를 위해 Ad-hoc 네트워크를 구성하기 위한 프로토콜을 비교하여 최적의 라우팅 프로토콜을 알아내고자 한다.
  • 본 논문에서 제안하는 멀티 드론 통신 시스템을 설명하려 한다. 현재 주로 사용되는 멀티 드론 통신 시스템은 인프라가 구축된 구조가 대부분이다.
  • 멀티드론의 Ad-hoc 네트워크 구성을 위해 DSDV, OLSR. AODV를 비교하여 최적의 라우팅 프로토콜을 구성하려고 한다. DSDV, OLSR.
  • 고속으로 이동하며 3차원 형태의 이동을 하는 드론을 다수의 드론을 연결하여 기반시설의 지상 제어 스테이션(GCS)에서 제어하는 방식이 아닌 드론 간에 통신을 하여 드론의 여러 가지 정보를 주고 받는 형태의 구조로 연구가 진행된다. 본 논문은 멀티 드론간에 통신을 효율적으로 유지하고 드론의 비행 정보를 주고 받으면서 군집 비행의 최적화 방안에 대한 연구이다. 이를 위해, DSDV, OLSR, AODV를 통해 이웃 드론과 통신하여 마스터 드론의 비행 정보를 다른 노드들에게 브로드캐스트하여 위치 추정을 통해 최적화된 Ad-hoc 네트워크를 구성하는 것이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
기반시설 멀티 드론 군집화 시스템의 장점은 무엇인가? 지상 제어 스테이션 소프트웨어에는 이미 기본 기반시설 멀티 드론 군집화 기능이 포함되어 있다. 기반시설 멀티 드론 군집화 시스템의 장점 중 하나는 고성능 컴퓨터를 통해 지상 제어 스테이션이 실시간으로 최적화 및 계산을 수행할 수 있다는 것이다. 또한, 드론 간의 네트워크가 불필요하다[1].
셀룰러 네트워크를 통한 드론의 영상 전송의 문제점은 무엇인가? 이 때 촬영된 드론 영상은 대부분 메모리에 저장하고, 회수된 드론의 메모리로부터 영상을다운로드하여 확인하는 방식이다. 하지만 최근에는 셀룰러 네트워크을 통해 촬영된 영상을 바로 전송하는 방식이 연구되고 있으나 셀룰러 네트워크의 비용 및 셀룰러 네트워크의 연결성 문제로 실시간으로 촬영 영상을 모니터링 하는데 한계가 있다. 본 연구에서는 멀티드론의 군집화를 위해 Ad-hoc 네트워크를 구성하기 위한 프로토콜을 비교하여 최적의 라우팅 프로토콜을 알아내고자 한다.
기반시설 멀티 드론 군집화 시스템의 종속성으로 나타날 수 있는 문제점에는 무엇이 있는가? 기반시설 멀티 드론 군집화 시스템은 모든 드론의 조정을 위해 지상 제어 스테이션에 의존한다. 이 종속성으로 인해 시스템 중복성이 부족하다. 지상 제어 스테이션 작동에 대한 공격 또는 통신 실패시 전체 군집화의 작동성이 손상된다. 또한, 기반시설 방식을 사용하려면 모든 드론이 지상 제어 스테이션의 전파 범위 내에 있어야 한다. 또한, 비승인 RF 통신이 인터페이스에 간섭하기 쉽다는 점도 있다[2]
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참고문헌 (6)

  1. I. Bekmezci, O. K. Sahingoz, and S. Temel, "Flying Ad- Hoc Networks (FANETs): A survey," Ad Hoc Networks, vol. 11, no. 3, pp. 1254-1270, 2013. DOI: https://doi.org/10.1016/j.adhoc.2012.12.004 

  2. Nuno Pessanha Santos, Victor Lobo, Alexandre Bernardino"A ground-based vision system for UAV tracking"Proceedings Article published May 2015 in OCEANS 2015 - Genova DOI: https://doi.org/10.1109/oceans-genova.2015.7271349 

  3. M Laner, P Svoboda, N Nikaein, M Rupp, in Proceedings of the Tenth International Symposium on Wireless Communication Systems (ISWCS). Traffic Models for Machine Type Communications (VDE Ilmenau, Germany, 2013), pp. 1-5 DOI: https://doi.org/10.1016/b978-1-78242-102-3.00008-3 

  4. MZ Shafiq, L Ji, AX Liu, J Pang, J Wang, in ACM SIGMETRICS Performance Evaluation Review. A first look at cellular machine-to-machine traffic: large scale measurement and characterization, vol. 40, (2012), pp. 65-76 DOI https://doi.org/10.1145/2318857.2254767 

  5. MJ Booysen, S Zeadally, GV Rooyen, Survey of media access control protocols for vehicular ad hoc networks. IET Commun. 5(11), 1619-1631 (2011) DOI: https://doi.org/10.1049/iet-com.2011.0085 

  6. Suehyung Ha, Le The Dung, Beongku An,"A Route Stability-based Direction Guided Routing Protocol in Mobile Ad-hoc Wireless Networks" JIWIT 2012-6-32 DOI: http://dx.doi.org/10.7236/JIWIT.2012.12.6.257 

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