DTN(Disruption/Delay Tolerant Network)은 네트워크의 단절성(partitioning)이 높은 환경에서 단절된 지역 네트워크를 연동하기 위한 네트워크 구조이다. 현재 DTN과 관련하여 많은 연구가 이루어지고 있으며 특히 라우팅 기법에 대한 연구는 가장 많은 관심을 받는 분야 중 하나이다. 본 논문에서는 단절된 애드혹(Ad-hoc) 네트워크에서 사용자간의 연결성을 제공하기 위하여 무인항공기(Unmanned Aerial Vehicle: UAV)를 이용한 DTN의 구성 시 사용가능한 DTN 라우팅 기법을 살펴보고 UAV의 이동 경로 제어 기법을 제안한다. 또한 다양한 시나리오에서의 실험을 통하여 제안된 방법의 성능을 평가한다.
Delay and Disruption Tolerant Network (DTN)은 지속적인 종단간 연결성이 보장되지 않는 상황으로 인해 store and forward 방식의 메시지 전달을 기본으로 하는 네트워크이다. 일반적인 네트워크와 달리 상대적으로 긴 전송 지연 시간, 불안정한 링크 연결성과 같은 특성으로 인해 기존 TCP/IP 기반의 라우팅 프로토콜은 정상적으로 동작하기 힘들다. 따라서 최근에 DTN을 위한 라우팅 프로토콜에 관한 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 고에서는 이동 노드의 상대적인 방향차이 또는 이동 노드의 목적지 등과 같은 이동성 정보를 이용한 효과적인 메시지 전달방식을 통해 DTN의 특성을 잘 반영하면서도 기존에 제안된 기법에 비해 전송 확률과 지연 시간, 오버헤드 측면에서 향상된 라우팅 프로토콜을 제안하고 시뮬레이션을 통해 이를 검증한다.
DTN(Delay/Disruption Tolerant Network)에서 라우팅 프로토콜은 전송 지연 및 성공적인 전달 확률의 성능을 개선하기 위해 중요하다. 이 논문에서 우리는 이동성 유형 기반의 라우팅(MPR ; Mobility Pattern based Routing)이라는 효과적인 DTN 라우팅 알고리즘을 제안하는데 이는 이동 노드의 이동성 유형에 근거해 복사되는 메시지의 수를 제어하게 된다. 또한, 우리는 인간 이동성 유형을 가장 잘 나타낼 수 있는 확산성이 매우 큰(super-diffusive) 성질을 가지는 실제적인 "Levy Walk" 이동성 유형을 고려하였다. 우리는 제안된 MPR 알고리즘과 Levy Walk 이동성 유형의 검증을 위해 ONE simulator를 이용한 DTN simulator를 구현하였다. 시뮬레이션 결과 이동성 유형이 DTN 라우팅 성능의 정확한 분석을 위해 매우 중요하다는 것과 제안한 MPR이 실제 이동성 유형 하에서 성공적인 전달 확률이나 전송 지연 측면에서 라우팅 성능을 향상시킴을 보였다.
DTN(Delay/Disruption Tolerant Networks)은 노드의 불규칙적인 움직임으로 인한 연결단절과 불안정한 연결 상태를 극복하기 위해 효율적인 포워딩 전략이 필요하다. 제시하는 알고리즘은 노드의 속도, 방향 등의 상황정보를 활용하며 이를 통해 이후의 이동성을 예측하여 포워딩할 중계노드를 선택하기 위한 방법을 고려한다. 본 논문에서는 중계노드들의 상관관계를 분석하여 안정된 경로를 제공하기 위해 노드의 상황정보를 예측하는 EPCM(Efficient Prediction-based Context-awareness Matrix) 알고리즘을 제안한다. 이를 위해 상황 매트릭스라는 상황 분석 도구를 사용하여 시간에 따라 상황정보를 저장하고, 변화의 추이를 분석하여 노드의 속도, 방향 등의 정보를 예측하는데 활용된다. EPCM 알고리즘은 예측된 상황정보를 활용하여 노드 간 미래의 연결성을 분석하고 중계노드를 선택함으로써 안정된 포워딩 경로를 제공할 수 있고, 불필요한 포워딩으로 인한 자원 낭비를 방지할 수 있다. 제안하는 알고리즘을 시뮬레이션 해본 결과 예측된 상황정보의 값이 실제의 값에 대하여 약 2%내의 오차율을 나타내어 예측의 정확도를 확인하였다.
동적 움직임을 가지는 노드에 대한 DTN(Delay/Disruption Tolerant Network)은 노드의 연결단절 및 불규칙적인 노드의 움직임에 의한 불안정한 상태를 해결하는 방법 중 하나이다. 특히 DTN은 재난상황 또는 움직임이 많은 노드간의 상관관계를 분석하여 노드 간 연결 확립을 보장함으로써 데이터 연결성과 전송률을 개선한다. 본 논문은 노드의 움직임에 대한 속성 정보를 기반하여 구성된 클러스터 구조의 네트워크에서 헤드노드 간의 연결 가능성을 분석하며 데이터를 목적지까지 포워딩하는 방식으로 망을 제어 유지하기 위한 방법으로 EPCM(Efficient Prediction-based Context-Awareness Matrix) 알고리즘을 제안하고자 한다. 이를 위해 적용한 상황 매트릭스는 시간에 따른 헤드노드들의 움직임과 속도 등의 상황 예측이 가능한 정보를 포함한 포워딩 분석 요소를 제공한다. EPCM 알고리즘은 노드가 주기적인 이동성을 가진다는 가정 하에 포워딩에 요구되는 상관관계를 연산 분석하여 예측 경로를 제공한다. 노드의 이동에 의해 경로가 변화하는 환경에서 EPCM 알고리즘은 상황 매트릭스를 통해 헤드노드의 연결 정보를 저장하고 관리함으로써 연결성을 보장하고 짧은 지연시간에 효율적인 전송이 가능할 것이다.
Delay-Disruption Tolerant Network(DTN)는 store-and-forward를 통한 통신을 기본으로 하며 이러한 통신에 적합한 라우팅 프로토콜 연구가 진행 되고 있다. DTN 라우팅 프로토콜은 불안정한 링크 연결 환경극복을 위해 스토리지를 이용하여 메시지를 전달한다. 이는 수신한 메시지를 보존하여 전달 할 수 있는 장점이 있지만 스토리지의 특성에 따른 보안 취약점이 존재 한다. 따라서 본 논문에서는 DTN 라우팅 프로토콜의 취약점을 분석하여 가능한 공격 유형을 제시하고 이를 탐지하기위한 메커니즘을 제안하고자 한다.
The intent is to determine whether or not the custody transfer is helpful for data transmission in challenging underwater communications when running Bundle protocol or underwater protocols. From the point of view defending side, Underwater Acoustic Network (UAN) will be a serious threat for its strong functionality long rang and high precision of surveillance and detection. Therefore, countermeasures must be taken to weaken its effect. Our purpose is analyzed that how to benefit from the UIoT to learn from, exploit and preserve the natural underwater resources. Delay/Disruption Tolerant Network (DTN) is essential part of the network heterogeneity communication network. The vulnerability and potential security factors of UIoT are studied thereafter. Security mechanisms for an underwater environment are difficult to apply owing to the limited bandwidth. Therefore, for underwater security, appropriate security mechanisms and security requirements must be defined simultaneously. The paper consists of mathematical and security model. Most important point of view in the security challenges of effective Buffer and Storage management in DTN.
지연/분열 허용 네트워크는 간헐적인 통신링크 단절, 높은 전송 에러율와 같은 행성 간 통신에서 마주하는 주된 문제점들을 해결할 주된 기술로 여겨진다. 행성 간 통신에서 종단간 연결성이 보장되지 않아 간헐적으로 통신링크가 단절되면 길고 일정하지 않은 시간 지연과 정보 손실이 발생하고, 따라서 종단간 연결성을 요구하는 인터넷 프로토콜은 행성 간 통신에 적합하지 않다. Store-and-forward 메시지 전송 방식을 따르는 지연/분열 허용 네트워크는 행성 간 통신에서 종단간 연결성이 보장되지 않아 발생하는 문제점을 해결할 수 있다. 본 논문에서는 지구 기지국-지구 위성-달궤도선-달탐사체로 구성된 3-hop 릴레이 우주통신 환경에 지연/분열 허용 네트워크 개념을 적용한 통신 모델을 제시하며, ONE 시뮬레이터를 이용한 실제 우주통신환경 모델링 및 성능 분석을 통해, 안정적인 메시지 전송을 보장하는 최적의 메시지 수명, 버퍼 공간 및 메시지 분할 방법을 제시한다.
Delay/Disruption Tolerant Network (DTN)은 엔드-투-엔드 연결이 없더라도 중간 노드들의 이동성과 저장공간을 활용하여 궁극적으로 데이터를 전달시켜 주는 네트워크 패러다임으로써 장시간 전송을 요하는 고용량 데이터전송 또는 높은 이동성의 무선통신, 행성간 통신 같은 불완전한 망 연결에 적합하다. 본 논문에서는 노드의 지역적 주기성을 이용하는 새로운 DTN 라우팅 기법을 제안한다. 각각의 노드가 주기적으로 방문하는 고유의 영역을 가지는 성질을 지역적 주기성이라 정의하고 실제 상하이 4000대의 택시 데이터를 분석하여 이를 실험적으로 입증한다. 또한 각 차량 고유의 지역적 주기성을 대표하는 값으로써 Weighted Center (WC)의 개념을 소개한다. 도시 환경에서 곳곳에 고르게 분포되어 있는 Access Point (AP) 들을 통해 차량들이 자신이 속한 그리드의 정보를 얻고 이를 통해 자신의 WC를 계산할 때, 자신과 주변 차량들의 WC정보만을 이용해 메시지의 경로를 결정 하는 분산화된 Diff WC라우팅 기법을 제안한다. 신뢰도 높은 데이터를 제공하는 1486대의 상하이 택시 환경에서의 시뮬레이션을 통해 ECT, LET 등의 기존 DTN 라우팅 방식과 비교하여 10%~110%의 전달률 개선이 가능함을 검증한다.
Delay-Disruption Tolerant Network(DTN)는 stored-and-forward를 통한 비대칭 통신을 하며 이러한 통신에 적합한 라우팅을 고려하기 위한 연구가 지속적으로 진행 되고 있다. 이러한 라우팅은 Bundle layer에 스토리지를 두어 종 단간 연결이 끊어지더라도 메시지를 보존 할 수 있으며, 현재 이러한 DTN의 특징을 Mobile Ad-hoc Network(MANET)에 적용하여 노드의 이동성을 보다 다이나믹하게 유지 할 수 있도록 하는 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 이동성이 잦은 지역에서 메시지를 효과적으로 전송하기 위하여 MANET과 DTN 의 특징이 적용된 네트워크 환경에서 AODV 라우팅 테이블 안에 Score를 두어 경로 재탐색이나 메시지 전송이 반복될 경우 Score 값을 기준으로 보다 우월한 노드를 찾을 수 있게 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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