Self-configuring networks for mobile devices have been studied for decades so as to enable communication without infrastructure in a mobile environment. The mobile ad-hoc network (MANET) and delay tolerant network (DTN) are typical examples of networks without infrastructure. However, traditional MANET and DTN routing schemes work properly only under the limited assumptions. MANET routing schemes are designed for densely populated networks and it assumed that every pair of nodes always has more than one connected path. As a path is broken due to node mobility or lack of battery, the MANET routings search for another path and then resume delivering packets. DTN routing schemes, on the other hand, were developed for dealing with intermittently connected topologies. In order to deliver a packet in networks where no end-to-end path is guaranteed, DTN routing schemes take advantage of a carry-and-forward mechanism. However, in a real environment, the assumption cannot be hold: the density of nodes constantly changes and a network can be partitioned due to node mobility even when it is composed of large number of nodes. In this situation, MANET routing algorithms do not work properly, as the basic assumption of a MANET is no longer valid. DTN routing schemes are not solutions either since they generate too many redundant copies in a dense area. The redundant packets waste link bandwidth and cause serious interference problems. We propose a routing scheme for maximizing the delivery rate in a network with varying density. In the proposed scheme, data packets are used to search an available path while they are delivered by DTN-based routing. If a path exists, subsequent packets are relayed along the path. Otherwise, packets are delivered continuously using DTN-based routing. Using simulation we show that the proposed scheme achieves high throughput and a low overhead in a dense part of the network, while it outperforms existing DTN routing schemes in an intermittently connected situation.
기반 시설 없이 통신하기 위해 수년간 이동 장비들로 구성된 무선망에 대한 연구가 진행되어 왔다. 이동 애드혹 네트워크 (MANET) 과 지연 내성 네트워크 (DTN) 은 기반 시설 없는 네트워크의 대표적인 예이다. 하지만 기존의 MANET과 DTN에서의 라우팅 방식들은 제한된 가정하에서만 올바르게 동작한다. MANET 라우팅 기법들은 밀집된 지역에서 사용되기 위해 설계되었고 그러므로 모든 노드들은 다른 노드까지의 연결된 경로가 있다고 가정하였다. 단말의 이동이나 배터리 부족 등의 문제로 인해 경로가 사라질 경우, MANET 라우팅은 새로운 경로를 탐색하고 나서 데이타를 전달한다. 반면 DTN 환경에서의 라우팅 기법들은 간헐적으로 연결되는 토폴로지를 갖는 네트워크를 다루기 위해서 개발되어 왔다. 종단간 경로가 보장되지 않는 네트워크에서 데이타를 전달하기 위해서 DTN 라우팅 기법들은 단말이 직접 이동해서 전달하는 방식을 사용한다. 하지만 실제 네트워크 환경에서 이러한 가정은 유효하지 않다. 단말의 밀도는 지속적으로 변화하고 많은 단말로 구성된 네트워크에서도 단말의 이동성으로 인해 네트워크가 분할될 수 있다. 이런 환경에서 MANET 라우팅 기법들은 기본 가정이 더 이상 유효하지 않기 때문에 동작하지 않는다. DTN 라우팅 기법들은 밀도가 높은 지역에서 과도한 데이타 복사본을 발생시키기 때문에 역시 해결 방안이 될 수 없다. 이에 본 논문에서는 밀도가 다양한 네트워크에서 데이타 전달률을 최대화 하기 위한 라우팅 기법을 제안한다. 제안된 기법에서, 데이타 패킷 자체를 DTN 기반의 라우팅을 사용하여 전달함으로써 경로를 탐지한다. 만약 경로가 존재한다면 이후의 데이타들은 그 경로를 통해 전달된다. 경로가 없는 경우 데이타 패킷들은 DTN 기반의 라우팅을 사용하여 계속해서 전달된다. 시뮬레이션을 통해 제안된 기법이 밀집된 네트워크에서 낮은 오버헤드를 통해 높은 전달률를 얻을 수 있음을 보여주었다. 또한 연결이 제한된 상황에서는 기존의 DTN 라우팅 기법들보다 좋은 성능을 보여주었다.
