한국항행학회논문지 (Journal of Advanced Navigation Technology)

  • 제15권6호
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  • Pages.1015-1024
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  • 2011
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  • 1226-9026(pISSN)
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  • 2288-842X(eISSN)
한국항행학회 (The Korean Navigation Institute)
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MANET에서 장치의 이동성을 고려한 클러스터 기반 P2P 알고리즘

Cluster-based P2P scheme considering node mobility in MANET

  • 우혁 (한국항공대학교 항공전자 및 정보통신공학부) ;
  • 이동준 (한국항공대학교 항공전자 및 정보통신공학부)
  • 투고 : 2011.09.23
  • 심사 : 2011.12.30
  • 발행 : 2011.12.31
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초록

최근 애드혹 네트워크에서의 모바일 P2P에 대한 관심이 높아지고 있다. 비록 유선 네트워크에서 P2P 알고리즘에 대한 많은 연구가 있었지만, 기존 P2P 프로토콜들은 장치의 이동성을 고려하지 않아 모바일 애드혹 네트워크(MANET, Mobile Ad-hoc Network)에 적합하지 않다. 본 연구에서는 애드혹 네트워크에서 장치의 이동성을 고려하여 클러스터 기반의 새로운 P2P 프로토콜을 제안한다. 기존의 클러스터 기반의 P2P 알고리즘에서 각 클러스터는 슈퍼피어와 슈퍼피어에 자신이 갖고 있는 파일 목록을 등록한 피어들로 구성된다. 이동성이 높은 피어들은 클러스터 간에 자주 핸드오프가 발생하고, 이로 인하여 슈퍼피어에 파일 목록을 등록하기 위한 트래픽이 많이 발생한다. 제안하는 알고리즘에서 이동성이 낮은 피어들은 기존의 클러스터 기반 P2P의 피어들과 동일하게 동작하고, 이동성이 높은 피어들은 다르게 동작한다. 즉 이동성이 높은 피어들은 새로운 클러스터에 참여시, 자신의 존재를 슈퍼피어에게 알리지만 파일 목록을 등록하지는 않으며 파일을 찾고자 할 때 우선 슈퍼피어에 등록된 파일 목록을 검색하고 만약 찾지 못하였을 경우 검색 메시지를 클러스터 내에 전파(broadcast)한다. 본 논문에서 제안 알고리즘을 수학적으로 모델링하고 P2P 트래픽과 라우팅 트래픽에 대한 분석과 최적화를 수행하였고 수학적 모델링 결과에서 제안 알고리즘의 성능이 기존의 클러스터 기반 P2P 알고리즘과 Gnutella 알고리즘에 비해 비슷하거나 더 좋음을 보였다.

Mobile P2P protocols in ad-hoc networks have gained large attention recently. Although there has been much research on P2P algorithms for wired networks, existing P2P protocols are not suitable for mobile ad-hoc networks because they do not consider mobility of peers. This study proposes a new cluster-based P2P protocol for ad hoc networks which utilizes peer mobility. In typical cluster-based P2P algorithms, each cluster has a super peer and other peers of the cluster register their file list to the super peer. High mobility peers would cause a lot of file list registration traffic because they hand-off between clusters frequently. In the proposed scheme, while peers with low mobility behave in the same way as the peers of the typical cluster-based P2P schemes, peers with high mobility behave differently. They inform their entrance to the cluster region to the super peer but they do not register their file list to the super peer. When a peer wishes to find a file, it first searches the registered file list of the super peer and if fails, query message is broadcasted. We perform mathematical modeling, analysis and optimization of the proposed scheme regarding P2P traffic and associated routing traffic. Numerical results show that the proposed scheme performs much better than or similar to the typical cluster-based P2P scheme and flooding based Gnutella.

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