Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC (대한전자공학회논문지TC)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
권호 표지

Delay Tolerant Network Routing Algorithm based on the Mobility Pattern of Mobile Nodes

이동 노드의 이동 패턴을 고려한 Delay Tolerant Network 라우팅 알고리즘

  • 소상호 (충남대학교 정보통신공학과) ;
  • 박만규 (충남대학교 정보통신공학과) ;
  • 박세철 (충남대학교 정보통신공학과) ;
  • 이재용 (충남대학교 정보통신공학과) ;
  • 김병철 (충남대학교 정보통신공학과) ;
  • 김대영 (충남대학교 정보통신공학과) ;
  • 신민수 (한국전자통신연구원) ;
  • 장대익 (한국전자통신연구원) ;
  • 이호진 (한국전자통신연구원)
  • Published : 2009.04.25
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Abstract

Routing protocols in Delay/Disruption Tolerant Networks(DTN) are important to enhance the performance of transmission delay and delivery success ratio. In this paper, we propose an efficient DTN routing algorithm, called "Nobility Pattern based Routing(MPR)", that controls the total number of transferred message copies based on mobility patterns of mobile nodes. We consider a realistic "Levy walk" mobility pattern that has a super-diffusive property which well represents human mobility pattern. We implemented a DTN simulator using ONE simulator for the proposed MPR algorithm and Levy walk mobility pattern. Simulation results show that mobility patterns are very important for accurate evaluation of DTN routing performance, and the proposed MPR enhances the routing performance of delivery delay and success delivery ratio under realistic mobility pattern.

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.

Keywords

References

  1. Z. Zhang, Routing in Intermittently Connected Mobile Ad Hoc Networks and Delay Tolerant Networks: Overview and Challenges, IEEE Communications Surveys and Tutorials. January 2006
  2. H. Dubois-Ferriere, M. Grossglauser, and M. Vetterli, 'Age Matters: Efficient Route Discovery in Mobile Ad Hoc Networks using Encounter Age,' MobiHoc, 2003
  3. IPN Special Interest Group, http://www.ipnsig.org
  4. L. Masinter, Adobe Systems, 'RFC3986 - Uniform Resource Identifier (URI): Generic Syntax', January 2005
  5. 백상헌, 장민, 장덕현, 조기덕, 최양희, 권태경, '유비쿼터스 센서 네트워크를 위한 무선 센서 네트워크와 인터넷 연동 기법', Telecommunication Review, 제15권 2호, 2005년 4월
  6. T. Clausen and P. Jacquet, 'Optimized Link State Routing Protocol(OLSR),' RFC 3626, IETF Network Working Group, October 2003
  7. C. Perkins, E. Belding-Royer, and S. Das, 'Ad hoc On-Demand Distance Vector (AODV) Routing,' RFC 3561, IETF Network Working Group July 2003
  8. D. B. Johnson and D. A. Maltz, 'Dynamic Source Routing in Ad Hoc Wireless Networks,' Imielinski and Korth, Eds., Mobile Computing, vol. 353, Kluwer Academic Publishers, 1996
  9. Injong Rhee, Minsu Shin, Song Chong, 'On the Levy-walk Nature of Human Mobility: Do Humans Walk like Monkeys?', INFOCOM, 2008
  10. C. Lee, S. Kim, D. Y. Eun, 'Super diffusive behavior of mobile nodes from mobility traces', NCSU Technical Report, 2007
  11. Sungwon Kim, Doyoung Eun, 'Impact of Super-Diffusive Behavior on Routing Performance in Delay Tolerant Networks', ICC'08, 2008
  12. James W. Stoutenborough, Paul Johnson, 'Pareto Distribution', April, 2006
  13. The Opportunistic Network Environment simulator, The ONE, http://www.netlab.tkk.fi/tutkimus/dtn/theone/