An existing social-based routing protocol for opportunistic networks, SimBetTS, uses similarity, betweenness centrality and tie strength as its forwarding metrics. Although similarity shows how likely a pair of nodes belongs to the same community, it does not express how closely these nodes are connected. Tie strength indicates the degree of closeness between the nodes and complements the limitation of similarity, but it ignores the indirect link probability through neighbor nodes.
To overcome this problem, we propose to incorporate transitivity, which considers the indirect link probability through intermediate nodes, as one of the forwarding metrics. As considering the indirect link probability, it is inevitable that the number of forwarding is increased. Overhead, which presents the amount of generated message traffic to deliver a message, is a crucial metric when evaluating the delivery performance. The proposed scheme uses the threshold of difference between total utility values, which is derived from the average difference of total utility values per hop for all delivered messages to destination nodes, to reduce the overhead from the increased amount of forwarding.
As using a simulator with real world trace data sets, we compare the proposed scheme with the existing protocols, Epidemic routing and SimBetTS. Compared with SimBetTS, the proposed scheme increases delivery ratio by 1.5 percent and decreases delay time by 2 percent while reducing overhead by 30 percent. The performance of delivery ratio and delay time is comparable to Epidemic routing without additional overhead.
기 제안된 Opportunistic networks에서 사회적 기반의 라우팅 프로토콜인 SimBetTS는 Similarity와 Betweenness centrality, Tie strength를 Total utility value계산의 포워딩 메트릭으로 사용한다. Similarity는 특정 두 노드가 같은 그룹에 속할 수 있는 가능성을 나타내지만 실제 얼마나 사회적 관계가 가까운지를 나타내지 못한다. Tie strength가 두 노드 사이의 친밀도를 나타내고 직접적인 연결 가능성을 좀 더 정확하게 계산함으로 Similarity의 한계를 극복하지만, SimBetTS에서는 이웃노드를 통한 간접적인 연결 가능성을 고려하지 않아 메시지 전송 성능의 향상에 한계가 있다.
이를 극복하기 위해 본 연구는 Social networks의 특징 중 하나인 이웃노드를 통한 메시지 전달 가능성을 나타내는 Transitivity를 포워딩 메트릭으로 제안한다. 이웃 노드를 통한 연결 가능성을 고려하여 자연적으로 최종 목적지에 전달되는 메시지의 Hop count는 증가하고 이에 따른 전체 포워딩 횟수를 반영하는 오버헤드가 커진다. 전송 성능에서 오버헤드도 중요한 평가 메트릭의 하나인데, 본 연구에서는 각 노드가 포워딩 여부를 결정할 시 Total utility value차의 Threshold를 설정하여 이를 만족하지 못하는 메시지는 포워딩을 하지 않게 한다. Threshold는 전체 네트워크상에서 최종적으로 목적 노드에 도착한 메시지의 홉당 평균 Total utility value의 차로 계산된다.
실제 측정한 노드 간의 contacts 데이터를 가지고 작동하는 시뮬레이터를 사용하여, 본 연구에서 제안하는 Scheme의 성능을 기 존재하는 Epidemic routing과 SimBetTS와 비교한다. 제안하는 Scheme은 SimBetTS보다 Delivery ratio와 Delay time에서 각각 1.5%와 2% 의 성능 개선을 나타내고, Overhead측면에서는 30%를 줄인다. 또한 많은 오버헤드를 줄이면서delivery ratio및 Delay time 에서 가장 이상적인 Epidemic routing에 상응하는 성능을 보여준다.
