Abstract
The first mission for the IoT based hyper-connectivity communication is developing a device-to-device communication technique in infra-less low-power and lossy networks. In a low-power and lossy wireless network, IoT devices and routers cannot keep the original path toward the destination since they have the limited memory. Different from the previous light-weight routing protocols focusing on the reduction of the control messages, the proposed scheme provides the light-weight IPv6 address auto-configuration, IPv6 neighbor discovery and routing protocol in a IoT capable infra-less wireless networks with the bloom filer and enhanced rank concepts. And for the first time we evaluate our proposed scheme based on the modeling of various probability distributions in the IoT environments with the lossy wireless link. Specifically, the proposed enhanced RPL based light-weight routing protocol improves the robustness with the multi-paths locally established based on the enhanced rank concepts even though lossy wireless links are existed. We showed the improvements of the proposed scheme up to 40% than the RPL based protocol.
사물 인터넷 기반 초연결성 통신을 위한 일차적인 과제는 액서스 포인트, 기지국 등의 인프라를 거치지 않는 저전력, 손실 무선 네트워크 환경에서 사물 인터넷 기기들 간의 직접 통신 기법을 개발하는 것이다. 저전력 그리고 손실 네트워크 환경에서 사물 인터넷 디바이스들은 물론 라우터가 한정된 메모리를 사용하는 제한 조건을 가지고 있기 때문에 목적지 경로 정보를 지속적으로 유지할 수 없으며 다만 적은 수의 디폴트 라우터 정보만을 유지한다. IPv6주소를 그대로 활용하고 단순히 제어 메시지들의 양만 줄이는 데 초점을 둔 기존 경량화 라우팅 기법들과 달리 본 연구에서는 블룸필터 및 향상된 랭크개념을 활용하여 경량화 자동 주소 설정을 포함한 IPv6 이웃노드탐색 기법 및 경량화된 라우팅 프로토콜을 제안한다. 또한, 처음으로 사물 인터넷 기반 기기 간 손실 있는 무선 환경을 다양한 확률분포함수를 따르면서 에러가 발생하도록 모델링하여 성능평가를 수행했다. 특히, 제안하는 기법은 동적으로 무선 링크가 변하여 데이터 손실이 발생해도 향상된 랭크 정보를 바탕으로 다중 경로 정보를 지역적으로 활용하여 견고성을 높였다. 성능평가 결과 제안하는 기법은 RPL 기반 라우팅 프로토콜에 비해서 최대 40%까지 성능향상을 보일 수 있었다.
