Efficient packet routing in a dynamic wireless network topology

Abstract

기반 시설 없이 통신하기 위해 수년간 이동 장비들로 구성된 무선망에 대한 연구가 진행되어 왔다. 이동 애드혹 네트워크 (MANET) 과 지연 내성 네트워크 (DTN) 은 기반 시설 없는 네트워크의 대표적인 예이다. 하지만 기존의 MANET과 DTN에서의 라우팅 방식들은 제한된 가정하에서만 올바르게 동작한다. MANET 라우팅 기법들은 밀집된 지역에서 사용되기 위해 설계되었고 그러므로 모든 노드들은 다른 노드까지의 연결된 경로가 있다고 가정하였다. 단말의 이동이나 배터리 부족 등의 문제로 인해 경로가 사라질 경우, MANET 라우팅은 새로운 경로를 탐색하고 나서 데이타를 전달한다. 반면 DTN 환경에서의 라우팅 기법들은 간헐적으로 연결되는 토폴로지를 갖는 네트워크를 다루기 위해서 개발되어 왔다. 종단간 경로가 보장되지 않는 네트워크에서 데이타를 전달하기 위해서 DTN 라우팅 기법들은 단말이 직접 이동해서 전달하는 방식을 사용한다. 하지만 실제 네트워크 환경에서 이러한 가정은 유효하지 않다. 단말의 밀도는 지속적으로 변화하고 많은 단말로 구성된 네트워크에서도 단말의 이동성으로 인해 네트워크가 분할될 수 있다. 이런 환경에서 MANET 라우팅 기법들은 기본 가정이 더 이상 유효하지 않기 때문에 동작하지 않는다. DTN 라우팅 기법들은 밀도가 높은 지역에서 과도한 데이타 복사본을 발생시키기 때문에 역시 해결 방안이 될 수 없다. 이에 본 논문에서는 밀도가 다양한 네트워크에서 데이타 전달률을 최대화 하기 위한 라우팅 기법을 제안한다. 제안된 기법에서, 데이타 패킷 자체를 DTN 기반의 라우팅을 사용하여 전달함으로써 경로를 탐지한다. 만약 경로가 존재한다면 이후의 데이타들은 그 경로를 통해 전달된다. 경로가 없는 경우 데이타 패킷들은 DTN 기반의 라우팅을 사용하여 계속해서 전달된다. 시뮬레이션을 통해 제안된 기법이 밀집된 네트워크에서 낮은 오버헤드를 통해 높은 전달률를 얻을 수 있음을 보여주었다. 또한 연결이 제한된 상황에서는 기존의 DTN 라우팅 기법들보다 좋은 성능을 보여주었다.