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Routing Protocol of Shipping Container Network suitable for Port/Yard Stacking Environment: SAPDS(Simple Alternative Path Destined for Sink node)

항만/야적장 적치 환경에 적합한 컨테이너 네트워크 라우팅 프로토콜: SAPDS(Simple Alternative Path Destined for Sink node)

  • 곽광훈 (동아대 미디어디바이스연구센터) ;
  • 이재기 (동아대학교 컴퓨터공학과)
  • Received : 2011.02.07
  • Accepted : 2011.06.13
  • Published : 2011.06.30

Abstract

For the real time monitoring and tracking of shipping container which is one of the core objects for global logistics, Wireless Ad-Hoc Network technology might be needed in stacking environments such as ports, yards and ships. In this paper, we propose a container network routing protocol suitable for port or yard stacking environments which include some constraints such as shadow area problem from metal material, frequent movement of container, etc. With this protocol in which a mesh network algorithm is applied, every container data packet can be delivered to the sink node reliably even with frequent join/leave of container nodes. As soon as a node on path gets malfunction, alternative backup path is supported with notice to neighbor node, which makes constant total optimal path. We also verified that the performance of proposed protocol is better than AODV, one of previous major MANet(Mobile Ad-Hoc Network) protocol with a function for alternative path, which says the proposed protocol is better for frequent join/leave and variable link quality.

글로벌 물류에 있어 핵심 중의 하나인 화물 컨테이너의 위치와 봉인 여부 등의 상태 정보를 항만, 야적장, 선박 등의 적치 환경에서 실시간으로 전달하기 위해서는 우선 Ad-Hoc 네트워크 통신 기술이 필요하다. 본 논문에서는 금속 재질로 된 음영 환경 등의 제약사향을 가지고 컨테이너의 잦은 이동이 이루어지는 항만이나 야적장에 적합한 컨테이너 네트워크의 라우팅 프로토콜을 제안한다. 각각의 정보가 싱크 노드로 신뢰성 있게 전달되면서도 잦은 가입/이탈에 대응할 수 있는 간단한 메시 네트워크 알고리즘을 적용하였다. 경유노드가 문제가 생기자마자 대체 경로를 제공하고 주변 노드에게 알림으로써 즉각적인 최적경로를 유지한다 대체 경로 제공 기능을 가진 대표적 무선 Ad-Hoc 라우팅 프로토콜인 AODV와 시뮬레이션을 통한 성능을 비교하였다. 비교 결과, 제안한 라우팅 프로토콜이 가입/이탈이 빈번하고 링크 품질이 자주 변하는 환경에서 더 나은 성능을 가졌음을 확인하였다.

Keywords

References

  1. Elizabeth M. Royer et al., "A Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networks", IEEE Personal Communications, Vol.6, Issue2, pp.46-55, 1999. https://doi.org/10.1109/98.760423
  2. Dr. Peter Harrop, Active RFID 2006-2016 - Fast growth and WiFi, ZigBee, Bluetooth leverage, IDTechEx, 2006.
  3. 홍승욱 외, "컨테이너 적치 환경에서의 RF 특성에 대한 고찰", 한국정보과학회 학술 심포지움 논문집, , 제1권 제1호, pp.35-41, 2007.12.
  4. Chee-Min et al., "Ubiquitous Container Logistics Development and Implementation based on Wireless Sensor Network Technology", ICKIMICS, 2009.
  5. http://en.wikipedia.org/wiki/Wireless_ad_hoc_network
  6. http://en.wikipedia.org/wiki/Mobile_ad-hoc_network
  7. http://en.wikipedia.org/wiki/Wireless_mesh_network
  8. C. Perkins, E. Belding-Royer, S. Das, "Ad hoc On-Demand Distance Vector (AODV) Routing", IETF RFC 3561, Jul. 2003.
  9. C. E. Perkins, P. Bhagwat, "Highly Dynamic Destination -Sequenced Distance Vector (DSDV) for Mobile Computers", Proc. of the SIGCOMM 1994 Conference on Communications Architectures, Protocols and Applications, pp.234-244, Aug. 1994.
  10. Ian F.Akyildiz et al., "A survey on Sensor Networks," IEEE Communications Magazine, Vol.40, No.8, pp.102-114, Aug. 2002. https://doi.org/10.1109/MCOM.2002.1024422
  11. 배정숙, 김성희, "무선 센서 네트워크에서의 라우팅 프로토콜", ETRI 주간기술동향, 2004.4
  12. 이양민, 이기원, 곽광훈, 이재기, "컨테이너 환경에서 토플로지 재구성 시간을 개선한 변형 LEACH 프로토콜", 정보처리학회논문지, 제15-C권 제4호 통권 제121호, pp.311-320, 2008. 8.
  13. 이기원, 이재기, 곽광훈, "금속장애물 환경에서 토폴로지 안정성을 개선한 변형 LEACH 프로토콜", 한국통신학회논문지(네트워크 및 서비스), 제34권 제12호, pp.1349-1358, 2009.12.
  14. Joseph Polastre, Jason Hill, David Culler, "Versatile Low Power Media Access for Wireless Sensor Network", SenSys '04 Proc. of the 2nd international conference on Embedded networked sensor systems, ACM Press New York, pp.95-107, 2004.