A Scalable Content-Based Routing Scheme Considering Group Mobility in Tactical Mobile Ad-hoc Networks

군 MANET 환경에서 그룹 이동성을 고려한 확장성 있는 콘텐트 기반 라우팅 기법

In this paper, we propose a scalable content-based routing scheme for the tactical mobile ad-hoc networks where the nodes usually move together forming a group. Our scheme is classified as a content-based routing scheme based on publish and subscribe model. The nodes compose a cluster according to their position and interest. Our scheme allows multi-level cluster nesting. As a publish/subscribe model does, each node announces its interest to the cluster head who aggregates and announces the interests from cluster members to its neighbor cluster head. Actual data messages are delivered to the end node via cluster header in the reverse direction of the interest announcement. Using Qualnet simulator, we evaluated the performance of our scheme in comparison with two well-known content-based routing schemes. Simulation results show that our scheme maintains higher message delivery ratio as number of nodes increases whereas the two schemes show much lower delivery ratio. In addition, as the group mobility gets faster our scheme incurs less or similar control message overhead compared with the two schemes.

본 논문에서는 군 MANET 환경에서 작전에 따라 단말들이 그룹으로 이동하는 경우를 고려하여, 효과적으로 메시지를 전달할 수 있는 확장 가능 콘텐트 기반 라우팅 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 Publish/Subscribe 모델에 기반한 콘텐트 라우팅 기법이다. 노드들은 자신의 위치나 관심에 근거하여 클러스터를 형성하게 된다. 제안하는 기법에서는 다단계로 포개지는 구조의 클러스터 구성을 허용한다. 각 노드는 클러스터 헤드에게 자신의 특정콘텐트에 대한 관심을 알리고, 클러스터 헤드는 이를 종합하여 이웃 클러스터 헤드에게 전달한다. 데이터는 관심이 전달된 역방향 경로로 클러스터 헤드를 거쳐 개별 단말에게까지 전달된다. 시뮬레이션을 통해 기존의 MANET 환경에서 사용했던 콘텐트 기반 라우팅 기법과 본 논문에서 제안한 기법의 성능을 비교 분석한다. 제안한 기법은 노드 수가 증가하더라도 기존 기법에 비해 네트워크의 제어 메시지 부담이 크지 않으며, 특히 그룹 이동성을 가질 경우 기존 기법에 비해 메시지 전달율이 높다.