DOI QR코드

DOI QR Code

차량 Ad-hoc 혹 통신에서 개선된 지능형 경로 프로토콜

Improved Intelligent Routing Protocol in Vehicle Ad-hoc Networks

  • 투고 : 2021.03.26
  • 심사 : 2021.03.30
  • 발행 : 2021.03.31

초록

기존의 Greedy 경로 프로토콜은 일반적으로 차량 Ad-hoc 통신 (Vehicle Ad-hoc Networks) 에서 좋은 성능을 보인다. 그러나 일시적으로 거리를 비게 만드는 교통신호가 존재하는 구간이나 분리된 도로가 합류하는 지점이 없는 도시의 도로에서 지형적인 영향으로 Greedy 라우팅 프로토콜은 잘못된 경로 라우팅 된 경우 불필요하게 경로가 길어지거나 라우팅 실패가 많이 발생한다. 또한, 단순하게 목적지 노드와의 직선거리를 가지고 노드들의 우선순위를 부여하고 가장 낮은 값을 가진 노드를 중계노드로 선택한다. 최근에 차랑 Ad-hoc 통신에서는 지리적인 환경의 특성 때문에 거리뿐만 아니라 전달 방향도 중요한 요소 중에 하나이다. 그래서 본 논문은 개선된 프로토콜을 제안 하는데 하나의 노드가 패킷을 전달할 때 목적지 노드 까지를 지능적으로 거리 및 전달 방향성을 고려하여 다음 노드를 선정하고 교통 통신 상태를 지능적 제어에 따라 보다 안정적인 경로 설정을 할 수 있게 하고 지형적 모델이 따라 자유롭게 변경이 가능 하게끔 관리한다. 제안된 프로토콜 방법의 성능 분석은 두 가지의 이동모델을 적용한 네트워크 시뮬레이션을 통하여 검증하였고 대부분의 경우 기존 프로토콜보다 좋은 성능을 보였다.

Greedy protocols show good performance in Vehicular Ad-hoc Networks (VANETs) environment in general. But they make longer routes causing by surroundings or turn out routing failures in some cases when there are many traffic signals which generate empty streets temporary, or there is no merge roads after a road divide into two roads. When a node selects the next node simply using the distance to the destination node, the longer route is made by traditional greedy protocols in some cases and sometimes the route ends up routing failure. Most of traditional greedy protocols just take into account the distance to the destination to select a next node. Each node needs to consider not only the distance to the destination node but also the direction to the destination while routing a packet because of geographical environment. The proposed routing scheme considers both of the distance and the direction for forwarding packets to make a stable route. And the protocol can configure as the surrounding environment. We evaluate the performance of the protocol using two mobility models and network simulations. Most of network performances are improved rather than in compared with traditional greedy protocols.

키워드

참고문헌

  1. Wireless Access for Vehicular Environment, http://www.standards.its.dot.gov/fact_sheet.asp?f=80
  2. Vehicle Safety Communication Consortium Official Web-site, http://www-nrd.nhtsa.dot.gov/pdf/nrd-12/CAMP3/pages/VSCC.htm
  3. Mobile Ad Hoc Network Working Group, http://www.ietf.org/html.charters/manet-charter.html
  4. IETF, "Ad Hoc On-demand Distance Vector Routing," RFC 3561, http://www.ietf.org/rfc/rfc3561.txt
  5. IETF, "Optimized Link State Routing," RFC 3626, http://www.ietf.org/rfc/rfc3626.txt
  6. IETF, "The Dynamic Source Routing Protocol for Mobile Ad Hoc Network for IPv4," RFC 4728,http://www.ietf.org/rfc/rfc4728.txt
  7. B. Karp and H. T. Kung, "GPSR: Greedy Perimeter Stateless Routing for Wireless Networks," in proc. of ACM/IEEE MOBICOM'00, pp.243-254, Aug.2018.
  8. C. Xing, C. Lu, R. Pless et al, "On Greedy Geographic Routing Algorithms in Sensing Covered Networks," in proc. of ACM Mobihoc'04, pp.31-42, May. 2017.
  9. F. Kuhn, R. Wattenhofer, et al., "Asymptotically Optimal Geometric Mobile Ad-hoc Routing," in proc. of the 6th ACM DIALM'02, pp.24-33, 2016.
  10. T. Camp, J. Boleng, and L. Wilcox, "Location Information Services in Mobile Ad Hoc Networks," in proc. of the IEEE International Conference on Communications'02, pp. 3318-3324, 2019.
  11. F. Kuhn, R. Wattenbofer, Y. Zhong, and A. Zollinger, "Geometric Ad-hoc Routing: of Theory and Practice," in proc. of the 23rd ACM Symposium on Principles of Distributed Computing'03, Jul. 2018.
  12. E. Kranakis, H. Singh, and J. Urrutia, "Compass Routing on Geometric Networks," in proc. of the 11th Canadian Conference on Computational Geometry, pp.51-54, 2018.
  13. G. Toussaint, "The Relative Neighborhood Graph of a Finite Planar Set," Pattern Recognition 12, Vol. 4. pp.261-268, 1990. https://doi.org/10.1016/0031-3203(80)90066-7
  14. K. R. Gabriel and R. R. Sokal, "A New Statistical Approach to Geographic Variation Analysis," in Systematic Zoology, Vol.18, pp.259-278, 1969. https://doi.org/10.2307/2412323
  15. The Network Simulator - ns-2, http://www.isi.edu/nsnam/ns/
  16. Generic Mobility Simulation Framework, http://polar9.ethz.ch/gmsf/
  17. P. Sommer, "Design and Analysis of Realistic Mobility Models for Wireless Mesh Networks," Master Thesis of ETH Zurich, Sep. 2007.