수중 Ad-hoc 네트워크를 위한 라우팅 메트릭 연구

Abstract

협소한 대역폭, 즉 물리계층에서의 느린 전송 속도는, 수중에서 음파를 이용하여 무선 통신 네트워크를 구성하는데 있어서 가장 중요한 제약 조건 중의 하나이다. 네트워크 오버헤드 비율은 대역폭에 반비례해서 증가하므로, 수중 무선통신 네트워크에서 수율을 증가시키기 위해서는 네트워크 오버헤드를 최소화해야 한다. 본 논문에서는 하나의 sink로 leaf-노드들이 주기적으로 정보를 다중 홉으로 전송하는 전형적인 수중 음향 ad-hoc 네트워크 토폴로지에서 종단간 패킷 전달율을 향상시킬 수 있는 라우팅 메트릭을 제안한다. 다중 홉으로 경로가 형성될 때, 종단간 패킷 전달율은 가장 거리가 먼 홉에 의해서 결정되는 특징을 가진다는 점에 착안하여, 가장 거리가 먼 홉 정보를 양자화하여 전달함으로써 가장 거리가 먼 홉에 대한 거리를 최소화하는 경로를 선택할 수 있도록 한다. 또한, 수중 음향 통신 링크의 패킷 오율 변동폭이 크다는 문제를 극복하기 위해서 대체 경로를 우선 순위에 따라서 관리한다. 제안한 라우팅 메트릭은 가장 거리가 먼 홉에 대한 정보만을 전달하도록 하여 수 비트 이내의 라우팅 오버헤드 증가만으로 종단간 패킷 전달률을 보장할 수 있는 경로를 탐색할 수 있다.을 증가시키기 위해서는 네트워크 오버헤드를 최소화해야 한다. 본 논문에서는 하나의 sink로 leaf-노드들이 주기적으로 정보를 다중 홉으로 전송하는 전형적인 수중 음향 ad-hoc 네트워크 토폴로지에서 종단간 패킷 전달율을 향상시킬 수 있는 라우팅 메트릭을 제안한다. 다중 홉으로 경로가 형성될 때, 종단간 패킷 전달율은 가장 거리가 먼 홉에 의해서 결정되는 특징을 가진다는 점에 착안하여, 가장 거리가 먼 홉 정보를 양자화하여 전달함으로써 가장 거리가 먼 홉에 대한 거리를 최소화하는 경로를 선택할 수 있도록 한다. 또한, 수중 음향 통신 링크의 패킷 오율 변동폭이 크다는 문제를 극복하기 위해서 대체 경로를 우선 순위에 따라서 관리한다. 제안한 라우팅 메트릭은 가장 거리가 먼 홉에 대한 정보만을 전달하도록 하여 수 비트 이내의 라우팅 오버헤드 증가만으로 종단간 패킷 전달률을 보장할 수 있는 경로를 탐색할 수 있다.