[논문]Analysis of Forwarding Schemes to Mitigate Data Broadcast Storm in Connected Vehicles over VNDN

Hur, Daewon; Lim, Huhnkuk

doi:10.9708/jksci.2021.26.03.069

Analysis of Forwarding Schemes to Mitigate Data Broadcast Storm in Connected Vehicles over VNDN 원문보기

韓國컴퓨터情報學會論文誌 = Journal of the Korea Society of Computer and Information, v.26 no.3, 2021년, pp.69 - 75

Hur, Daewon (Division of Computer Engineering, Hoseo University) , Lim, Huhnkuk (Division of Computer Engineering, Hoseo University)

초록
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차량 통신 코어 네트워크 기술로 TCP/IP의 한계는 차량의 잦은 이동성, 간헐적 통신 연결 요구의 증가, 차량 해킹 가능성의 상시적 존재에 기인한다. VNDN 기술은 IP/ID와 같은 차량 식별자 없이도 컨텐트 이름 정보를 이용해 찾고자 하는 컨텐트 전송을 가능하게 한다. 또한 단대단 연결 통신이 아닌 간헐적 연결 기반 통신이 가능하며 Interest 패킷과 Data 패킷 두 종류의 패킷을 이용해 컨텐트 이름 기반의 포워딩에 기반하여 데이터 자체가 통신의 주체가 되어 네트워킹의 실현이 가능하다. VNDN 환경하에서 인포테인먼트 서비스 실현을 위해 해결해야 할 이슈 중 하나는 데이터 브로드캐스트에 기인한 데이터 트래픽 폭증 현상이다. 본 논문에서는 이러한 데이터 브로드캐스트 폭증 현상을 경감시켜 주기 위한 기존 포워딩 기법들을 분석하고 비교한다. 이를 통해 VNDN 환경하에서 데이터 폭증 현상 해결을 위한 최선의 데이터 경감 기법 제시를 위한 요구사항을 도출하여 분석한다. 이를 기반으로 향후 컨넥티드 차량을 위한 VNDN 에서 데이터 브로드캐스트 폭증을 해결하기 위한 보다 향상된 포워딩 기법 연구를 위한 사전 지식으로 활용되어질 수 있기를 기대한다.

Abstract ▼ AI-Helper

Limitation of the TCP/IP network technology included in the vehicle communication is due to the frequent mobility of the vehicle, the increase in intermittent connection requirements, and the constant presence of the possibility of vehicle hacking. VNDN technology enables the transfer of the name you are looking for using textual information without the need for vehicle identifiers like IP/ID. In addition, intermittent connectivity communication is possible rather than end-to-end connection communication. The data itself is the subject of communication based on name-based forwarding using two types of packets: Interest packet and Data packet. One of the issues to be solved for the realization of infotainment services under the VNDN environment is the traffic explosion caused by data broadcasting. In this paper, we analyze and compare the existing technologies to reduce the data broadcast storm. Through this, we derive and analyze the requirements for presenting the best data mitigation technique for solving the data explosion phenomenon in the VNDN environment. We expect this paper can be utilized as prior knowledge in researching improved forwarding techniques to resolve the data broadcast explosion in connected vehicles over NDN.

주제어

표/그림 (6)

그림 Fig. 1. Interest/Data packet forwarding example in VNDN
표 Table 1. Interest packet forwarding in CODIE[8]
그림 Fig. 2. Broadcast suppression in multisource named-content discovery[9]
표 Table 2. Data packet forwarding in CODIE[8]
그림 Fig. 3. ECCN architecture[8]
표 Table 3. Comparison between legacy data broadcast mitigation schemes in VNDN

AI 본문요약
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문제 정의

VNDN 환경하에서 인포테인먼트 서비스 실현을 위해해결해야 할 이슈 중 하나는 데이터 브로드캐스트에 기인한 트래픽 폭증 현상이며, 본 논문에서는 이러한 데이터브로드캐스트 현상을 경감시켜 주기 위한 기존 포워딩 기법들을 처음으로 분석하고 비교한다. 이를 통해 VNDN 환경하에서 데이터 폭증 현상 해결을 위한 최선의 데이터 경감 기법 제시를 위한 요구사항을 도출하여 분석한다.
최선의 차량을 선택한다. 잠재적 포워더 점수가 가장 작은 차량에게만 다음 중개 차량 노드로 선택되어 Data 패킷을 전달할 수 있도록 함으로써 데이터 브로드캐스트 폭증 현상을 경감시켜 주는 것이다.

제안 방법

VNDN 환경하에서 데이터 브로드캐스트 폭증 현상을경감시키기 위한 각 기법들에 대해 성능 측면에서 비교 분석한다. 표 3에 보여지는 바와 같이 처리된 중복 데이터패킷 수 (Copies of data packets processed), 인터레스트 패킷 만족율 (Interest satisfaction rate), 혼잡 (congestion), 인터레스트 패킷 지연 (Interest satisfaction delay), 오버헤드 패킷 교환 (Overhead packet) 측면에서 각 기법들을 비교하였다.
VNDN 환경하의 인포테인먼트 서비스 실현을 위해 해결해야 할 이슈 중 하나가 데이터 브로드캐스트에 기인한 트래픽 폭증 현상이며, 본 논문에서는 이러한 데이터 브로드캐스트 현상을 경감시켜 주기 위한 기존 포워딩 기법들을 분석하고 성능을 비교하였다. 최적의 포워더 선택 기법은 최적의 싱글 루트로 데이터 패킷을 중개하는 특성에 기인하여 처리된 중복 데이터 패킷 수, 인터레스트 패킷 만족율, 혼잡, 인터레스트 패킷 지연 측면에서 타 기법들과비교하여 상대적으로 우수한 성능을 가졌다.
데이터 볼륨과 트래픽을 보다 줄이기 위해 소스 노드의 이웃은 원래 소스에서 데이터를 확산하는 범위로 정의된다. 또한 차량 노드의 불연속성을 극복하기 위해 인접 노드를 찾을수 없는 노드는 계속 주기적으로 중요 정보 데이터를 브로드캐스트 하도록 하였다 [10].
처음으로 분석하고 비교한다. 이를 통해 VNDN 환경하에서 데이터 폭증 현상 해결을 위한 최선의 데이터 경감 기법 제시를 위한 요구사항을 도출하여 분석한다. 이는향후 VNDN에서 데이터 브로드캐스트 폭증을 해결하기위한 보다 향상된 포워딩 기법 연구를 위한 사전 지식으로활용되어질 수 있다.
이를 통해 이동성이 높은 환경에서 경로를 단축하고 지연을 줄이며 안정성을 개선한다. 캐싱으로 인한 많은 양의 데이터에 기인하여 트래픽 로드가 급격히 증가할 수 있으므로 중요 데이터만을 기준으로 소량의 중요한 데이터로만 데이터를 캐싱하도록 제안하였다. 데이터 볼륨과 트래픽을 보다 줄이기 위해 소스 노드의 이웃은 원래 소스에서 데이터를 확산하는 범위로 정의된다.
표 3에 보여지는 바와 같이 처리된 중복 데이터패킷 수 (Copies of data packets processed), 인터레스트 패킷 만족율 (Interest satisfaction rate), 혼잡 (congestion), 인터레스트 패킷 지연 (Interest satisfaction delay), 오버헤드 패킷 교환 (Overhead packet) 측면에서 각 기법들을 비교하였다.

후속연구

위한 최적의 포워더를 선택해야 한다. 또한 최적의 포워더 선택을 위해 이웃 차량과의 테이블 정보 교환 방식이 아닌 패킷 교환 오버헤드를 최소화하는 방향으로 향상된 기법을 제시해야 할 것이다.
한다. 또한 최적의 포워더 선택을 위해 이웃 차량과의 테이블 정보 교환 방식이 아닌 패킷 교환 오버헤드를 최소화할 수 있는 기법을 제시해야 할 것이다.
이를 통해 VNDN 환경하에서 데이터 폭증 현상 해결을 위한 최선의 데이터 경감 기법 제시를 위한 요구사항을 도출하여 분석한다. 이는향후 VNDN에서 데이터 브로드캐스트 폭증을 해결하기위한 보다 향상된 포워딩 기법 연구를 위한 사전 지식으로활용되어질 수 있다.
이를 토대로 향후 VNDN 환경하에서 데이터 브로드캐스트에 기인한 데이터 폭증을 보다 효율적으로 해결하기 위한 데이터 경감 기법 연구시 중복 데이터 패킷 수, 인터레스트 패킷 만족율및 인터레스트 패킷 지연을 최소화하기 위해 최선의 단일 경로 선택을 위한 최적의 포워더를 선택해야 한다. 또한 최적의 포워더 선택을 위해 이웃 차량과의 테이블 정보 교환 방식이 아닌 패킷 교환 오버헤드를 최소화할 수 있는 기법을 제시해야 할 것이다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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