[논문 리뷰] Contention Based Routing in Mobile Ad Hoc Networks with Multiple Copies

E. Jenefa JebaJothi, V. Kavitha외 1명|arXiv (Cornell University)|2010. 05. 21.

Opportunistic and Delay-Tolerant Networks참고 문헌 10인용 수 8

한 줄 요약

이 논문은 이동형 애드혹 네트워크(MANET)를 위한 내용 인지 라우팅 프로토콜인 Spray Select Focus를 제안한다. 이 프로토콜은 메시지 복수 부치기와 이웃 노드 피드백 기반으로 가용 경로 중 가장 짧은 경로를 동적으로 선택함으로써 전달 신뢰도를 향상시키고 지연을 감소시킨다. 기존의 플러딩 기반 기법들과 달리, 네트워크 내용과 막힘 상태를 고려하여 동적이고 내용이 빠른 환경에서 더 우수한 성능을 달성한다.

ABSTRACT

Routing the packets efficiently in mobile ad hoc network does not have end to end paths. Multiple copies are forwarded from the source to the destination. To deal with such networks, researches introduced flooding based routing schemes which leads to high probability of delivery. But the flooding based routing schemes suffered with contention and large delays. Here the proposed protocol "Spray Select Focus", sprays a few message copies into the network, neighbors receives a copy and by that relay nodes we are choosing the shortest route and then route that copy towards the destination. Previous works assumption is that there is no contention and dead ends. But we argue that contention and dead ends must be considered for finding efficiency in routing. So we are including a network which has contention and dead ends and we applied the proposed protocol. We can say that this protocol works well for the contention based network.

연구 동기 및 목표

• 높은 내용과 큰 지연을 겪는 전통적인 플러딩 기반 라우팅의 한계를 해결한다.
• 이전 연구에서 네트워크 내용과 막힘 상태가 존재하지 않거나 무시할 수 있다고 가정하는 문제점을 해결한다.
• 지능적으로 다수의 메시지 복사본을 관리함으로써 동적이고 내용이 빠른 MANET 환경을 효율적으로 처리할 수 있는 라우팅 프로토콜을 설계한다.
• 실시간 이웃 노드 피드백 기반으로 가장 짧은 실현 가능한 경로를 선택함으로써 전달 확률을 향상시키고 종단 간 지연을 감소시킨다.
• 내용과 잠재적 막힘 상태가 존재하는 현실적인 네트워크 조건에서 프로토콜의 성능을 평가한다.

제안 방법

• 메시지 복수 부치기와 동적 경로 선택을 융합한 새로운 프로토콜인 Spray Select Focus를 제안한다.
• 원천에서 소수의 메시지 복사본을 네트워크에 전파함으로써 전송을 시작한다.
• 각 중계 노드는 수신한 복사본을 이웃 노드들로 포워딩하며, 거쳐간 경로를 기록한다.
• 노드들은 도착지까지의 가장 짧은 경로를 기준으로 수신한 복사본을 평가하고, 가장 유망한 복사본을 포워딩한다.
• 이웃 노드 피드백을 활용하여 내용과 막힘 상태를 피함으로써 지연이 가장 낮고 신뢰성이 높은 경로를 선택한다.
• 다수의 복사본 중에서 최적의 복사본에 집중함으로써 부과적 전송을 줄이고 효율성을 향상시킨다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 내용이 빠르고 자주 변화하는 이동형 애드혹 네트워크에서 메시지 전달 성능을 어떻게 향상시킬 수 있는가?
• RQ2 플러딩 기반 라우팅 프로토콜에서 내용과 막힘 상태를 忽시할 경우 성능에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ3 메시지 복수 부치기와 동적 경로 선택의 융합적 접근이 종단 간 지연 감소와 전달 확률 향상에 기여할 수 있는가?
• RQ4 다수의 복사본 중에서 가장 짧은 실현 가능한 경로를 선택하는 것이 동적 MANET 환경에서 네트워크 효율성에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ5 내용이 빠른 환경에서 제안된 프로토콜이 기존의 플러딩 기반 기법들보다 얼마나 뛰어난가?

주요 결과

• 내용이 빠른 네트워크에서 전통적인 플러딩 기반 기법에 비해 제안된 Spray Select Focus 프로토콜이 종단 간 지연을 크게 감소시킨다.
• 다수의 메시지 복사본 중에서 가장 짧은 실현 가능한 경로를 선택함으로써 프로토콜은 전달 신뢰도를 향상시키고 부과적 전송을 줄인다.
• 이웃 노드 피드백 기반의 동적 경로 선택을 통해 프로토콜은 네트워크 내용의 영향을 효과적으로 완화하고 막힘 상태를 피한다.
• 성능 평가 결과, 프로토콜은 매우 동적이고 혼잡한 네트워크 조건에서도 높은 전달 확률을 유지함을 보여준다.
• 지능적인 복사본 관리와 경로 집중 기능 덕분에 에너지 효율성과 지연 측면에서 기존의 기법들을 뛰어넘는 성능을 발휘한다.