[논문]DTN에서 효율적인 예측 기반 라우팅을 위한 노드 속성 분석

도윤형; 전일규; 오영준; 이강환

DTN에서 효율적인 예측 기반 라우팅을 위한 노드 속성 분석
Analysis of characteristic of nodes for efficient prediction based routing in DTN 원문보기

도윤형 (한국기술교육대학교) , 전일규 (한국기술교육대학교) , 오영준 (한국기술교육대학교) , 이강환 (한국기술교육대학교)

불안정한 네트워크 환경 문제를 해결하기 위해 제안된 Delay Tolerant Network(DTN)에서는 안정적인 통신을 위해 저장 및 전달(store-carry-forward) 방식의 라우팅 프로토콜을 사용한다. 이중 노드의 속성 정보를 이용하여 추후 네트워크 상황을 예측하고 라우팅을 하는 예측 기반 라우팅 프로토콜은 GPS와 같은 위치 서비스의 발전으로 인해 DTN에 효과적으로 적용 될 수 있다. 이러한 예측 기반 라우팅 프로토콜에서는 중계 노드의 효율성이 네트워크의 상황에 따라 달라지기 때문에 위치 서비스를 통해 받는 노드의 속성 정보를 분석하는 연구가 제시되어야 한다. 본 논문은 노드의 속성 정보를 네트워크의 환경 정보에 따라 분석하여 효율적인 중계 노드를 선택하는 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 노드의 속도, 방향, 위치 등의 속성 정보를 네트워크의 정보에 따라 가중치를 두어 다양한 네트워크 환경에서 더 효율적인 노드를 선택할 수 있도록 한다. 본 논문은 제안하는 알고리즘을 사용한 라우팅 프로토콜이 기존 라우팅 프로토콜에 비해 전송률, 지연시간, 오버헤드 측면에서 향상됨을 검증한다.

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문제 정의

이러한 기존 DTN 라우팅 기법은 네트워크의 상황에 대한 인식 없이 중계 노드를 선택하기 때문에 오버헤드와 통신에 대한 지연 시간의 차이가 크다. 본 논문 에서는 노드의 속성 정보와 함께 네트워크의 환경에 따른 중계 노드 선태가 가중치의 변화를 통해, 현재 네트워크 환경에서 더 효율적인 중계 노드를 선택할 수 있는 라우팅 방법을 제안한다.
본 논문에서 제안하는 알고리즘은 DTN에서 효율적인 중계노드를 선택하기 위해 노드의 정보를 히스토리에 저장하고 속성 정보에 대한 가중치를 계산하여 네트워크 상황에 능동적으로 대처하는 것을 목표로 하였다. 하지만 현재 제시하는 알고리즘은 노드의 버퍼와 에너지 측면을 고려하지 않고 있기 때문에 추후 이에 대한 연구가 지속되어야 할 것이다.

제안 방법

본 논문에서 제시하는 기법은 기본은 기본적으로 Epidemic 라우팅[2]이나 Spray and Wait[3] 라우팅 기법과 같은 플러딩(flooding) 기반 메시지 전달 방식을 채택하고 있다. 대부분의 기존 기법들은 노드가 무작위적인 이동성을 가지고 있다고 가정하고 있지만 실제로 노드의 이동은 목적을 가지고 있으므로 어느 정도의 방향성과 목적지에 대한 정보를 가지고 있다.

데이터처리

본 장에서는 기존의 추론적 라우팅 프로토콜인 Epidemic 라우팅과 가중치를 사용하지 않은 예측 기반[4] 알고리즘을 모의실험을 통해 본 논문에서 제안한 알고리즘과 비교한다. 실험 환경은 표 2와 같으며 모의실험 결과를 통해 가중치를 사용하지 않은 예측 기반 알고리즘에 비해 지연시간 및 전송률이 상승했으며 Epidemic 라우팅에 비해서 오버헤드가 감소했음을 확인 할 수 있었다.

성능/효과

본 장에서는 기존의 추론적 라우팅 프로토콜인 Epidemic 라우팅과 가중치를 사용하지 않은 예측 기반[4] 알고리즘을 모의실험을 통해 본 논문에서 제안한 알고리즘과 비교한다. 실험 환경은 표 2와 같으며 모의실험 결과를 통해 가중치를 사용하지 않은 예측 기반 알고리즘에 비해 지연시간 및 전송률이 상승했으며 Epidemic 라우팅에 비해서 오버헤드가 감소했음을 확인 할 수 있었다.

후속연구

본 논문에서 제안하는 알고리즘은 DTN에서 효율적인 중계노드를 선택하기 위해 노드의 정보를 히스토리에 저장하고 속성 정보에 대한 가중치를 계산하여 네트워크 상황에 능동적으로 대처하는 것을 목표로 하였다. 하지만 현재 제시하는 알고리즘은 노드의 버퍼와 에너지 측면을 고려하지 않고 있기 때문에 추후 이에 대한 연구가 지속되어야 할 것이다.

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