KR101011265B1 - Apparatus and method for detecting selfish node in MANET, and data replica allocation method using thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 모바일 애드혹 네트워크에서의 데이터 복제본 할당 기술에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 모바일 애드혹 네트워크에서의 이기성 노드(selfish node) 검출 장치는, 상기 제1 노드의 사용가능한 데이터 저장소 사이즈 및 저장 데이터 종류에 관한 노드 정보를 제2 노드로 전송하고, 상기 제2 노드의 사용가능한 데이터 저장소 사이즈 및 저장 데이터 종류에 관한 노드 정보를 수신하는 노드 정보 송수신부; 및 상기 제2 노드의 노드 정보, 및 상기 제2 노드의 거리와 상기 제2 노드와의 통신 연결 횟수를 포함하는 네트워크 정보를 고려하여 상기 제2 노드의 이기성(selfishness)을 판단하는 이기성 판단부를 포함하여, 네트워크 효율성 및 보안성을 향상시키는 이점을 제공한다.The present invention relates to a data copy allocation technique in a mobile ad hoc network, wherein a selfish node detection apparatus in a mobile ad hoc network according to the present invention is based on the available data storage size and stored data type of the first node. A node information transceiving unit which transmits node information relating to a second node and receives node information regarding an available data storage size and a type of stored data of the second node; And a selfishness determining unit that determines selfishness of the second node in consideration of node information of the second node, network information including a distance of the second node and a number of communication connections with the second node. This provides an advantage of improving network efficiency and security.
Description
본 발명은 모바일 애드혹 네트워크에서의 데이터 복제본 할당 기술에 관한 것으로서, 특히 모바일 애드혹 네트워크상에 이기성(selfishness)을 지닌 모바일 노드가 있는 경우 해당 노드를 검출 및 제거함으로써 네트워크 효율성 및 보안성을 향상시키는 이기성 노드 검출 장치 및 방법과 이를 이용한 데이터 복제본 할당 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a technique for allocating data copies in a mobile ad hoc network. In particular, when there is a mobile node with selfishness on the mobile ad hoc network, a self-governing node that improves network efficiency and security by detecting and removing the node. The present invention relates to a detection apparatus and a method and a data copy allocation method using the same.
최근, 모바일 장비와 무선 통신기술의 급속한 발달로 인하여 모바일 애드혹 네트워크 관련 기술에 대한 관심이 긴급 구조, 긴급 회의, 전쟁터의 군사 네트워크 등 다양한 응용 분야에서 급속히 증가하고 있다.Recently, due to the rapid development of mobile equipment and wireless communication technology, interest in mobile ad hoc network-related technology is rapidly increasing in various application fields such as emergency rescue, emergency meeting, and military network of battlefield.
모바일 애드혹 네트워크(Mobile Ad hoc Network; MANET)란, 별도의 기반 시설(infrastructure), 예컨대 유선망, 기지국, 액세스 포인트 등과 같은 기반 네트워크 장치 없이 모바일 노드들이 무선 링크를 통해 네트워크를 자율적으로 구성 및 유지하여 정보를 전달할 수 있도록 하는 정보 전송 네트워크를 말한다.Mobile Ad hoc Network (MANET) means that mobile nodes autonomously configure and maintain a network through a wireless link without the need for a separate infrastructure, such as a wired network, a base station, or an access point. It refers to an information transmission network that can deliver.
이러한 MANET은 모바일 노드들이 무선 인터페이스를 통해 호스트와 라우터 역할을 동시에 수행하고, 멀티 홉 라우팅 기능에 의해 무선 인터페이스가 가지는 통신 거리상의 제약을 극복하며, 모바일 노드의 이동성(mobility)으로 인해 네트워크 토폴로지가 동적으로 변화되는 특징이 있다. 또한, MANET은 완전 독립형이 될 수도 있고, 인터넷 게이트웨이를 거쳐 인터넷과 같은 기반 네트워크와 연동할 수도 있다는 특징이 있다.This MANET enables mobile nodes to act as hosts and routers simultaneously over the air interface, overcomes limitations on the communication distance of the air interface due to the multi-hop routing function, and the network topology is dynamic due to the mobility of the mobile node. There is a characteristic that changes. In addition, MANET can be completely standalone or can interoperate with an underlying network such as the Internet via an Internet gateway.
그러나, MANET에서는 안전하게 연결된 고정 네트워크(fixed network)와는 달리 모바일 노드의 이동성으로 인해 모바일 노드 간 연결의 끊김이 빈번하게 발생한다. 즉, MANET에서는 하나의 네트워크가 모바일 노드의 이동에 따라 복수의 네트워크로 분할되기 쉽고, 분할된 네트워크 간에는 정보 전송이 이루어질 수 없다. 따라서, 분할된 하나의 네트워크에 포함된 노드는 다른 네트워크에 포함된 노드의 데이터에 접근할 수 없다. 그 결과, MANET은 고정 네트워크에 비해 데이터 접근성(data accessibility)이 현저하게 떨어진다는 문제점이 있다.However, unlike fixed networks that are securely connected, MANET frequently disconnects mobile nodes due to mobility of mobile nodes. That is, in MANET, one network is easily divided into a plurality of networks as the mobile node moves, and information cannot be transmitted between the divided networks. Therefore, a node included in one divided network cannot access data of a node included in another network. As a result, MANET has a problem that data accessibility is significantly lower than that of fixed networks.
이와 같은 이유로, 애드혹 네트워크 기술 분야에서는 데이터 접근성을 향상시키는 문제가 중요한 이슈가 되고 있다.For this reason, the problem of improving data accessibility is an important issue in the ad hoc network technology field.
이에 따라, 애드혹 네트워크의 데이터 접근성을 개선하기 위한 다양한 접근법들이 제안되어 왔으며, 이러한 접근법들 중 하나가 바로 데이터 복제본 할당 기법이다. 데이터 복제본 할당 기법은, 동일 네트워크 내의 노드들이 네트워크 분할 전 미리 원본 데이터의 복제본을 생성하여 공유함으로써 데이터의 접근성을 개선하려는 기법이다.Accordingly, various approaches for improving data accessibility of ad hoc networks have been proposed, and one of these approaches is data copy allocation scheme. The data copy allocation scheme is a technique for improving accessibility of data by nodes in the same network creating and sharing a copy of original data before network partitioning.
대표적인 데이터 복제본 할당 기법으로는 SAF(Static Access Frequency), DAFN(Dynamic Access Frequency and Neighborhood), DCG(Dynamic Connectivity based Grouping) 등이 있으며, 이러한 기법들은 이웃 노드들 또는 데이터 공유 그룹 내의 노드들과 데이터 복제본을 할당하는 것이다.Typical data copy allocation schemes include static access frequency (SAF), dynamic access frequency and neighborhood (DAFN), and dynamic connectivity based grouping (DCG). These techniques include data replication and nodes in neighboring nodes or data sharing groups. To allocate.
한편, MANET의 모바일 노드들은 자원이 제한되어 있으므로 자신의 자원을 다른 노드들을 위해 사용하기보다 자신의 이익을 위해서 사용하고자 하는 이기적인 성향을 보일 수 있다. 다른 호스트들과 데이터를 공유하는 대부분의 P2P(Peer-to-Peer) 시스템의 경우 70%에 가까운 호스트들이 데이터를 받기만 할 뿐, 자신의 데이터를 다른 호스트들에게 제공하지 않는다(E. Adar and B. Huberman, "Free Riding on Gnutella," First Monday, Vol.5, No.10, Oct, 2000. 참조). 이런 현상은 MANET에서도 마찬가지이며, 자원 제한적인 모바일 노드들은 자신이 위치한 네트워크 내의 다른 노드들의 자원을 이용하여 자원을 절약하고자 한다. 실제로, MANET의 경우, 한 네트워크 내의 약 40%의 노드가 이기적인 행동을 하는 이기성 노드(selfish node)에 해당된다(K.Balakrishnan, J.Deng and P.K.Varshney, "TWOACK: Preventing Selfishness in Mobile Ad Hoc Networks",IEEE Communications Society, Wireless Communications and Networking (WCNC 2005),pp 2137-2142, 2005. 참조).On the other hand, mobile nodes of MANET are limited in resources, so they may show a selfish tendency to use their resources for their own interests rather than for other nodes. In most peer-to-peer systems that share data with other hosts, nearly 70% of hosts only receive data and do not provide their data to other hosts (E. Adar and B). Huberman, "Free Riding on Gnutella," First Monday, Vol. 5, No. 10, Oct, 2000.). The same holds true for MANET, where resource-constrained mobile nodes attempt to conserve resources by using the resources of other nodes in their network. Indeed, in the case of MANET, about 40% of nodes in a network are selfish nodes (K. Balakrishnan, J. Deng and PK Varshney, "TWOACK: Preventing Selfishness in Mobile Ad Hoc Networks"). ", IEEE Communications Society, Wireless Communications and Networking (WCNC 2005), pp 2137-2142, 2005.).
이러한 이기성 노드(selfish node)들은, MANET의 데이터 접근성 개선을 위해 데이터 복제본 할당 프로세스를 수행한 결과 할당되는 데이터 복제본이라도 자신에게 불필요한 경우 저장하지 않는다. 또한, 자신이 저장하고 있는 데이터 복제본에 대한 다른 모바일 노드들의 요청을 무시하여 자신의 자원을 다른 노드들을 위해 사용하려 하지 않는다.These selfish nodes do not store even the data copies that are allocated as a result of performing the data copy allocation process to improve data accessibility of MANET. In addition, it does not attempt to use its resources for other nodes by ignoring other mobile nodes' requests for data copies they are storing.
그러나, 기존의 데이터 복제본 할당 기법들은, 현실적으로 MANET에 존재하고 있는 이기성 노드들에 의한 악영향을 간과하고 있다는 문제점이 있다. 즉, 기존의 데이터 복제본 할당 기법들은 비이기성 노드(unselfish node)로만 구성된 MANET을 전제로 한 것으로서, 이기성 노드들에 의해 발생하는 MANET의 데이터 접근성 및 쿼리 처리 성능의 악화 등에 대한 해결책을 전혀 제시하지 못하고 있다는 문제점이 있다.However, the existing data copy allocation techniques have a problem in that they overlook the adverse effects of selfish nodes in MANET. In other words, the existing data copy allocation schemes are based on a MANET consisting of unselfish nodes only. It does not provide any solution to the deterioration of data accessibility and query processing performance of MANET caused by selfish nodes. There is a problem.
또한, 기존의 데이터 복제본 할당 기법들은, 데이터를 공유하는 노드들에 대한 신뢰성을 판단할 수 없기 때문에 데이터 보안(security) 측면에서도 취약성을 보인다는 문제점이 있다.In addition, the existing data copy allocation schemes have a problem in that they are vulnerable in terms of data security because they cannot determine the reliability of nodes sharing data.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 첫 번째 기술적 과제는, 모바일 애드혹 네트워크에서 이기성 노드를 검출하여 네트워크 효율성은 물론 보안성까지 향상시키는 이기성 노드 검출 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, the first technical problem to be achieved by the present invention is to provide a self-contained node detection device that detects a self-contained node in a mobile ad hoc network and improves network efficiency as well as security.
본 발명이 이루고자 하는 두 번째 기술적 과제는, 모바일 애드혹 네트워크에서 이기성 노드를 검출하여 네트워크 효율성은 물론 보안성까지 향상시키는 이기성 노드 검출 방법을 제공하는 것이다.A second technical problem to be achieved by the present invention is to provide a method for detecting a self-contained node that detects a self-contained node in a mobile ad hoc network to improve not only network efficiency but also security.
본 발명이 이루고자 하는 세 번째 기술적 과제는, 모바일 애드혹 네트워크에서 이기성 노드를 검출 및 제거하여 네트워크 효율성은 물론 보안성까지 향상시키는 데이터 복제본 할당 방법을 제공하는 것이다.The third technical problem to be achieved by the present invention is to provide a method for allocating data copies that detects and removes a self-contained node in a mobile ad hoc network, thereby improving network efficiency as well as security.
상기와 같은 첫 번째 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 모바일 애드혹 네트워크(Mobile Ad hoc Network)의 제1 노드에서 이기성 노드(selfish node)를 검출하는 장치에 있어서, 상기 제1 노드의 사용가능한 데이터 저장소 사이즈 및 저장 데이터 종류에 관한 노드 정보를 제2 노드로 전송하고, 상기 제2 노드의 사용가능한 데이터 저장소 사이즈 및 저장 데이터 종류에 관한 노드 정보를 수신하는 노드 정보 송수신부; 및 상기 제2 노드의 노드 정보, 및 상기 제2 노드의 거리와 상기 제2 노드와의 통신 연결 횟수를 포함하는 네트워크 정보를 고려하여 상기 제2 노드의 이기성(selfishness)을 판단하는 이기성 판단부를 포함하는 모바일 애드혹 네트워크에서의 이기성 노드 검출 장치를 제공한다.In order to solve the first technical problem as described above, the present invention provides a device for detecting a selfish node in a first node of a mobile ad hoc network, usable data of the first node. A node information transceiving unit which transmits node information on storage size and stored data type to a second node, and receives node information on usable data storage size and stored data type of the second node; And a selfishness determining unit that determines selfishness of the second node in consideration of node information of the second node, network information including a distance of the second node and a number of communication connections with the second node. An apparatus for detecting a selfish node in a mobile ad hoc network is provided.
상기와 같은 두 번째 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 모바일 애드혹 네트워크(Mobile Ad hoc Network)의 제1 노드에서 이기성 노드(selfish node)를 검출하는 방법에 있어서, 제1 노드가 제2 노드의 사용가능한 데이터 저장소 사이즈 및 저장 데이터 종류에 관한 노드 정보를 상기 제2 노드에 요청하여 수신하는 노드 정보 수신 단계; 및 상기 제1 노드가 상기 제2 노드의 노드 정보, 및 상기 제2 노드의 거리와 상기 제2 노드와의 통신 연결 횟수를 포함하는 네트워크 정보를 고려하여 상기 제2 노드의 이기성(selfishness)을 판단하는 이기성 판단 단계를 포함하는 모바일 애드혹 네트워크에서의 이기성 노드 검출 방법을 제공한다.In order to solve the second technical problem as described above, the present invention provides a method for detecting a selfish node at a first node of a mobile ad hoc network. A node information receiving step of requesting and receiving node information regarding available data storage size and stored data type from the second node; And determining selfishness of the second node by considering node information of the second node, network information including the distance of the second node and the number of communication connections with the second node. It provides a method for detecting a self-node node in a mobile ad hoc network comprising a self-determination step.
상기와 같은 세 번째 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 모바일 애드혹 네트워크(Mobile Ad hoc Network)에서 데이터 복제본을 할당하는 방법에 있어서, 제1 노드가 비이기성 노드(unselfish node)와 데이터 복제본을 할당하여 데이터를 공유하기 위한 데이터 공유 그룹(data sharing group)을 형성하는 단계; 및 상기 제1 노드가 상기 데이터 공유 그룹의 노드와 데이터 복제본 할당 프로세스 실행 중 상기 데이터 공유 그룹에서 이기성 노드를 검출 및 제거하는 데이터 공유 그룹 조정 단계를 포함하는 모바일 애드혹 네트워크에서의 데이터 복제본 할당 방법을 제공한다.In order to solve the third technical problem as described above, the present invention provides a method for allocating a data replica in a mobile ad hoc network, wherein the first node allocates an unselfish node and a data replica. Forming a data sharing group for sharing data; And a data sharing group coordination step wherein the first node detects and removes a self-contained node from the data sharing group while executing a data copy allocation process with a node of the data sharing group. do.
일 실시예에 있어서, 상기 데이터 공유 그룹 형성 단계는, 상기 제1 노드가 제2 노드의 사용가능한 데이터 저장소 사이즈 및 저장 데이터 종류에 관한 노드 정보를 상기 제2 노드에 요청하여 수신하는 노드 정보 수신 단계; 및 상기 제1 노드 가 상기 제2 노드의 노드 정보, 및 상기 제2 노드의 거리와 상기 제2 노드와의 통신 연결 횟수를 포함하는 네트워크 정보를 고려하여 상기 제2 노드의 이기성(selfishness)을 판단하는 이기성 판단 단계를 포함한다.In an embodiment, the data sharing group forming step may include: receiving node information by the first node requesting and receiving node information regarding an available data storage size and a storage data type of a second node from the second node; ; And determining selfishness of the second node in consideration of node information of the second node, network information including the distance of the second node and the number of communication connections with the second node. Selfishness determination step.
일 실시예에 있어서, 상기 노드 정보 수신 단계는, 상기 제1 노드의 사용가능한 데이터 저장소 사이즈 및 저장 데이터 종류에 관한 노드 정보를 상기 제2 노드로 전송하여 상기 제2 노드의 노드 정보를 요청하는 단계; 및 상기 제2 노드가 상기 제1 노드의 거리 및 상기 제1 노드와의 통신 연결 횟수를 포함하는 네트워크 정보와 상기 제1 노드의 노드 정보를 고려하여 상기 제1 노드가 비이기성 노드(unselfish node)인 경우 상기 요청을 승인하는 단계를 포함한다.In an embodiment, the receiving of the node information may include requesting node information of the second node by transmitting node information regarding an available data storage size and a stored data type of the first node to the second node. ; And the first node is an unselfish node in consideration of network information including the distance of the first node and the number of communication connections with the first node and the node information of the first node. If the step of approving the request.
일 실시예에 있어서, 상기 이기성 판단 단계는, 상기 제2 노드와의 통신 연결 횟수를 카운팅하는 단계; 및 상기 제2 노드의 노드 정보 및 상기 카운팅 단계의 카운팅 결과를 반영한 상기 네트워크 정보를 고려하여 상기 제2 노드의 이기성 정도를 나타내는 이기성 지수를 산출하는 이기성 지수 산출 단계를 포함한다.In one embodiment, the selfishness determining step may include: counting a number of communication connections with the second node; And calculating a self interest index indicating a self interest index of the second node in consideration of the node information of the second node and the network information reflecting the counting result of the counting step.
일 실시예에 있어서, 상기 이기성 지수 산출 단계는, 수학식;In one embodiment, the calculating of self interest index may include: an equation;
에 의해 상기 이기성 지수(Selfishness Index)를 산출하고, 상기 수학식에서, S는 상기 제2 노드의 사용가능한 데이터 저장소 사이즈, K는 상기 제2 노드의 저장 데이터 종류, CC는 상기 제2 노드와의 통신 연결 횟수, 그리고 상기 f(h)는 상기 제2 노드의 거리에 비례하는 가중치 함수(weight function)를 나타낸다.Calculates the Selfishness Index, where S is the available data storage size of the second node, K is the storage data type of the second node, and CC is communication with the second node. The number of connections and f (h) represent a weight function proportional to the distance of the second node.
일 실시예에 있어서, 상기 데이터 공유 그룹 형성 단계는, 상기 이기성 지수가 미리 결정된 임계값(threshold)보다 작은 경우 상기 제2 노드를 비이기성 노드로 판단하고 상기 제2 노드를 포함하여 상기 데이터 공유 그룹을 형성하는 단계이다.In an embodiment, the data sharing group forming may include determining the second node as an unselfish node when the self interest index is less than a predetermined threshold and including the second node. Forming a step.
일 실시예에 있어서, 상기 데이터 공유 그룹 조정 단계는, 상기 데이터 공유 그룹 형성 단계에서 비이기성 노드로 판단되어 상기 데이터 공유 그룹에 포함된 상기 제2 노드와 데이터 복제본 할당 프로세스 실행 중, 상기 제2 노드의 노드 정보, 상기 네트워크 정보 및 상기 제2 노드에 대한 상기 제1 노드의 데이터 요청 성공 횟수를 고려하여 상기 제2 노드의 이기성 정도를 나타내는 이기성 지수를 산출함으로써 상기 제2 노드의 이기성을 판단하는 단계이다.The data sharing group adjusting step may include determining that the data sharing group is an unselfish node in the data sharing group forming step and executing a data copy allocation process with the second node included in the data sharing group. Determining the selfishness of the second node by calculating a selfishness index indicating the degree of selfishness of the second node in consideration of the node information, the network information, and the number of successful data requests of the first node for the second node. to be.
일 실시예에 있어서, 상기 데이터 공유 그룹 조정 단계는, 수학식;In one embodiment, the step of coordinating data sharing groups may include: equation;
에 의해 상기 이기성 지수(Selfishness Index)를 산출하고, 상기 수학식에서, S는 상기 제2 노드의 사용가능한 데이터 저장소 사이즈, K는 상기 제2 노드의 저장 데이터 종류, CC는 상기 제2 노드와의 통신 연결 횟수, f(h)는 상기 제2 노드의 거리에 비례하는 가중치 함수(weight function), KC는 상기 데이터 요청 성공 횟수, 그리고 a는 실험적으로 결정되는 가중치를 나타낸다.Calculates the Selfishness Index, where S is the available data storage size of the second node, K is the storage data type of the second node, and CC is communication with the second node. The number of connections, f (h), is a weight function proportional to the distance of the second node, K C is the number of successful data requests, and a is an experimentally determined weight.
일 실시예에 있어서, 상기 데이터 공유 그룹 조정 단계는, 상기 이기성 지수가 미리 결정된 임계값보다 큰 경우 상기 제2 노드를 이기성 노드로서 검출하여 상 기 데이터 공유 그룹에서 제거하는 단계이다.The data sharing group adjusting may include detecting the second node as a selfish node and removing it from the data sharing group when the selfishness index is greater than a predetermined threshold.
본 발명은, 모바일 애드혹 네트워크 환경에서 이기성 노드를 검출 및 제거함으로써 기존의 기법보다 데이터 접근성 및 쿼리 처리 성능을 향상시키는 이점을 제공한다.The present invention provides the advantage of improving data accessibility and query processing performance over existing techniques by detecting and removing selfish nodes in a mobile ad hoc network environment.
또한, 본 발명은 모바일 노드로 하여금 다른 노드에 대한 이기성 판단을 통해 자신이 신뢰할 수 있는 노드들과만 데이터를 공유하도록 하여 모바일 노드의 보안성을 향상시키는 이점을 제공한다.In addition, the present invention provides an advantage of improving the security of the mobile node by allowing the mobile node to share data only with nodes that it can trust through selfishness determination on other nodes.
또한, 본 발명은 기존의 무선 통신기기(PDA, Mobile Phone 등)는 물론, 정보를 알 수 없는 모바일 노드들과의 연결이 빈번하여 이기성 노드를 만날 가능성이 높은 차량용 애드혹 네트워크(Vehicular Ad-hoc Network; VANET)에도 쉽고 효율적으로 적용될 수 있다는 이점을 제공한다.In addition, the present invention is a vehicle ad hoc network (Vehicular Ad-hoc Network), which is likely to meet a self-contained node due to frequent connection with mobile nodes of unknown information as well as existing wireless communication devices (PDA, Mobile Phone, etc.) ; VANET) can be applied easily and efficiently.
본 발명에 관한 구체적인 내용의 설명에 앞서 이해의 편의를 위해 본 발명의 기술적 개요를 설명한다.Prior to the description of the specific content of the present invention will be described the technical outline of the present invention for ease of understanding.
도 1a 내지 도 1c에는 이기성 노드가 없는 모바일 애드혹 네트워크(MANET)에서의 데이터 복제본 할당 프로세스 적용례가 도시되어 있다.1A-1C show an application of a data copy allocation process in a mobile ad hoc network (MANET) without a selfish node.
도 1a 내지 도 1c에 도시된 바와 같이, MANET은 모바일 노드들(M1 내지 M6)을 포함하고 있으며, 상기 모바일 노드들(M1 내지 M6)은 각각 자신의 원본데이터(D1 내지 D6)를 저장하고 있다. 도 1a 내지 도 1c에서 상기 모바일 노드들(M1 내지 M6)이 각각 저장하고 있는 데이터들은, 자신의 원본데이터(D1 내지 D6)와 할당받은 데이터 복제본들이다.As shown in Figs. 1A to 1C, the MANET includes mobile nodes M 1 to M 6 , and each of the mobile nodes M 1 to M 6 has its own original data D 1 to D. 6 ) is being saved. In FIG. 1A to FIG. 1C, the data stored by the mobile nodes M 1 to M 6 are their original data D 1 to D 6 and assigned data copies.
도 1a에는 MANET에 SAF(Static Access Frequency)를 적용한 일례가 도시되어 있다.FIG. 1A illustrates an example of applying SAF (Static Access Frequency) to a MANET.
도 1a에 도시된 바와 같이, SAF는 각각의 모바일 노드가 각각의 데이터에 대한 접근 빈도에 따라 해당 데이터에 대한 요청 우선순위를 정렬하고, 데이터 요청 우선순위가 높은 데이터의 복제본을 할당받는 방식이다. 그러나, SAF는 각각의 데이터에 대한 모바일 노드들의 접근 빈도가 비슷한 경우, 각각의 노드들의 데이터 요청 우선순위가 서로 비슷해지고, 결국 각각의 노드가 할당받은 데이터 복제본이 비슷해진다. 따라서, 각각의 노드에 저장된 데이터 복제본들이 서로 중복되는 경우가 증가하여 데이터 접근성이 그다지 향상되지 않는다는 문제점이 있다.As shown in FIG. 1A, SAF is a method in which each mobile node arranges request priorities for the corresponding data according to the frequency of access to each data, and receives a copy of the data having a high data request priority. However, when SAFs have similar access frequencies for each data, the data request priorities of the nodes become similar to each other, and thus the data copies assigned to each node become similar. Therefore, there is a problem in that data replicas stored in each node are duplicated with each other, so that data accessibility is not so improved.
도 1b에는 MANET에 DAFN(Dynamic Access Frequency and Neighborhood)를 적용한 일례가 도시되어 있다.FIG. 1B illustrates an example of applying DAFN (Dynamic Access Frequency and Neighborhood) to a MANET.
도 1b에 도시된 바와 같이, DAFN은 SAF의 단점인 데이터 복제본의 중복을 해결하기 위한 방법으로 고안되었다. DAFN은 우선, SAF를 사용하여 각각의 노드에 데이터 복제본을 할당한다. 그 다음, 각각의 노드는 자신이 저장하고 있는 데이터 복제본과 자신과 연결되어 있는 이웃 노드(neighbor node)들이 저장하고 있는 데이터 복제본을 비교하여 중복되는 데이터 복제본이 있을 경우, 상대적으로 낮은 접근 빈 도를 가지는 노드로 하여금 다른 데이터의 복제본을 할당받아 상기 중복되는 데이터 복제본을 대체하도록 함으로써 데이터 복제본의 중복을 최소화하는 방식이다.As shown in FIG. 1B, DAFN is designed as a method for solving the duplication of data copies, which is a disadvantage of SAF. The DAFN first assigns a copy of the data to each node using SAF. Each node then compares the data copy it is storing with the data copy it is storing at its neighbors, and if there is a duplicate data copy, each node has a relatively low access frequency. The branch is configured to minimize the duplication of the data copy by having a node allocate a copy of another data to replace the duplicate data copy.
도 1c에는 MANET에 DCG(Dynamic Connectivity based Grouping)를 적용한 일례가 도시되어 있다.FIG. 1C illustrates an example in which DCG (Dynamic Connectivity based Grouping) is applied to a MANET.
도 1c에 도시된 바와 같이, DCG는 모바일 노드들의 연결 정보를 이용하여 데이터 공유 그룹을 형성하고, 공유 그룹 내의 노드들끼리 접근 빈도를 비교하여 데이터를 할당받는 방식이다. 즉, DCG는 모바일 노드들의 연결 정보에 의한 이중결합요소(bi-connected component)를 이용하여 데이터 공유 그룹을 나누고, 동일 그룹에 속해있는 각각의 노드들의 데이터 접근 빈도를 모두 더한다. 그 다음, 데이터 접근 빈도 합을 정렬하여 그룹 내에서 접근 빈도가 높은 데이터부터 해당 데이터에 대한 접근 빈도가 높은 노드에 해당 데이터의 복제본을 할당한다. DCG는 이러한 방식을 통해 동일 그룹에 속해 있는 노드들로 하여금 데이터 중복 없이 데이터를 공유하도록 하며, 위에서 언급한 두 방식보다 개선된 데이터 접근성을 보여준다.As illustrated in FIG. 1C, the DCG forms a data sharing group by using connection information of mobile nodes, and compares access frequencies among nodes in the sharing group to allocate data. That is, the DCG divides the data sharing group using a bi-connected component based on the connection information of the mobile nodes, and adds all data access frequencies of each node belonging to the same group. Then, the sum of the data access frequencies is sorted to allocate a replica of the data from the most frequently accessed data to the nodes with the most frequently accessed data in the group. In this way, DCG allows nodes in the same group to share data without data duplication, and shows improved data accessibility than the two methods mentioned above.
그러나, 상기 데이터 복제본 할당 기법들은 MANET의 모바일 노드들의 이동성으로 인해 물리적으로 통신 연결이 단절되는 경우만을 고려한 것이다. 즉, 현실적으로 MANET에 존재하며 원활한 네트워크 흐름을 저해하는 이기성 노드(selfish node)를 전혀 고려하지 않은 것이다.However, the data copy allocation schemes consider only the case where the communication connection is physically disconnected due to the mobility of the mobile nodes of the MANET. In other words, it does not consider any selfish nodes that exist in MANET and hinder the smooth network flow.
MANET의 라우팅 프로토콜과 관련하여 이기성 노드의 유형은 다음과 같이 크게 3가지로 분류할 수 있다.Regarding the routing protocol of MANET, the types of selfish nodes can be classified into three types as follows.
유형 1
유형 1의 이기성 노드들은, DSR(Dynamic Source Routing) 라우팅 경로(routing path) 찾기와 경로 유지 단계에는 참여하지만, 사이즈가 큰 데이터 패킷의 전달은 거절한다.(데이터 패킷은 일반적으로 라우팅 제어 패킷보다 크다.)
유형 2
유형 2의 이기성 노드들은, 데이터 패킷 전달에 참여하지 않을 뿐만 아니라, DSR 라우팅 경로를 찾는 단계에도 참여하지 않는다. 유형 2의 이기성 노드들은 자신의 자원(resource)을 오직 자신에게 이득이 되는 패킷 전송에만 사용한다.
유형 3Type 3
유형 3의 이기성 노드들은, 자신의 자원 상황을 고려하여 서로 다르게 행동을 한다. 유형 3의 이기성 노드들은 자원 상황에 대해 상위 임계점 T1, 하위 임계점 T2를 두어 자신의 자원 상황이 최상인 E와 상기 T1 사이일 때에는 이기성을 가지지 않고 네트워크 안에서 적절하게 자신의 역할을 수행한다. 그러나, 자신의 자원 상황이 상기 T1과 상기 T2사이일 때에는 유형 1과 같이 행동하며, 상기 T2보다 작을 경우 유형 2와 같이 행동한다.(E,T1,T2의 관계는 E>T1>T2 이다.)Type 3 selfish nodes behave differently considering their resource situation. Type 3 selfish nodes have an upper threshold T1 and a lower threshold T2 for the resource situation so that when their resource situation is between E, which is the best, and T1, the type 3 selfish nodes play their role appropriately in the network. However, when its resource situation is between T1 and T2, it behaves like
상기 3가지 유형 중, 유형 2의 경우 라우팅 과정에서 쉽게 이기성 노드를 검출하여 제거할 수 있지만, 유형 1 및 3의 경우 라우팅 과정에서 이기성 노드를 검출해내기가 매우 곤란하다. MANET에 이기성 노드들이 존재하는 경우 네트워크 계층을 넘어서 데이터 관리 측면에서 악영향을 미치게 된다.Among the three types,
도 2a 및 도 2b에는 MANET에 이기성 노드들이 존재하는 경우 발생하는 문제점이 도시되어 있다.2A and 2B illustrate problems that occur when there are selfish nodes in a MANET.
도 2a에 도시된 바와 같이, 제1 모바일 노드(A)가 이기성 노드(S)를 통해 제2 모바일 노드(B)에 데이터 요청을 전송하는 경우, 상기 이기성 노드(S)는 자신의 자원을 많이 사용하지 않는 요청 패킷은 전달해주기 때문에 상기 제1 모바일 노드(A)의 요청이 상기 제2 모바일 노드(B)에 도달하게 된다.As shown in FIG. 2A, when the first mobile node A transmits a data request to the second mobile node B via the selfish node S, the selfish node S uses a large amount of its own resources. Since the request packet is not used, the request of the first mobile node A arrives at the second mobile node B.
그러면, 비이기성 노드(unselfish node)인 상기 제2 모바일 노드(B)는 상기 제1 모바일 노드(A)의 요청에 대한 응답으로 데이터를 패킷을 전송한다. 그러나, 상기 이기성 노드(S)는 사이즈가 큰 상기 제2 모바일 노드(B)의 데이터 패킷을 상기 제1 모바일 노드(A)로 전달해 주지않고 무시하여 상기 제1 모바일 노드(A) 하여금 데이터를 받을 수 없도록 한다. 물론, 상기 이기성 노드(S)는 자신이 가지고 있는 데이터에 대한 요청도 무시한다. 결국, 상기 제1 모바일 노드(A)의 경우 접근할 수 있는 데이터는 A, C, D이고, 상기 제2 모바일 노드(B)의 경우 B, G, H 뿐인 반면, 상기 이기성 노드(S)의 경우 A, B, C, D, E, F, G, H, S 모든 데이터에 접근할 수 있게 된다. Then, the second mobile node B, which is an unselfish node, sends a packet of data in response to the request of the first mobile node A. FIG. However, the selfish node S ignores the large data packet of the second mobile node B without passing it to the first mobile node A and ignores the first mobile node A to receive data. Do not let it. Of course, the selfish node S also ignores the request for data it has. As a result, the data accessible in the case of the first mobile node A are A, C, and D, and in the case of the second mobile node B, only B, G, and H, In this case, A, B, C, D, E, F, G, H, S all data can be accessed.
따라서, 도 2b에 도시된 바와 같이, 이기성 노드가 없을 때, 1개 있을 때, 그리고 2개 있을 때, 순차적으로 MANET의 데이터 접근성이 현저히 떨어짐을 알 수 있다.Thus, as shown in FIG. 2B, it can be seen that when there are no selfish nodes, when there are one, and when there are two, the data accessibility of the MANET is sequentially poor.
이와 같이, 이기성 노드는 MANET에서 자신은 이웃 노드들의 데이터에 접근하면서도 다른 노드들의 데이터 접근성을 저해하는 악영향을 미친다. 또한, 이기성 노드는 데이터를 요청한 다른 노드로 하여금 요청한 데이터를 계속 기다리게 함으로써 쿼리 처리 시간을 지연시키는 악영향을 미친다.As such, selfish nodes adversely affect the accessibility of other nodes while accessing data of neighboring nodes in MANET. In addition, selfish nodes have the adverse effect of delaying query processing time by having other nodes requesting data continue to wait for the requested data.
따라서, 본 발명은, 상술한 이기성 노드의 악영향을 방지하기 위해, 네트워크 단계에서 라우팅 프로토콜에 맞춰진 상기 3가지 이기적인 노드의 유형과는 별도로, 데이터 관리 단계에 적용될 수 있는 이기성 노드의 특성을 새롭게 정의하고, 상기 정의된 이기성 노드의 특성을 고려하여 이웃 노드들의 이기성 정도를 나타내는 이기성 지수(selfishness index)를 산출함으로써 MANET에서 이기성 노드를 검출 및 제거한다.Accordingly, the present invention newly defines the characteristics of the selfish node that can be applied to the data management step, apart from the three types of selfish nodes adapted to the routing protocol at the network level, in order to prevent the adverse effects of the selfish node described above. In order to detect and remove the selfish node in the MANET by calculating a selfishness index representing the degree of selfishness of neighboring nodes in consideration of the characteristics of the defined selfish node.
또한, 본 발명은, 신뢰할 수 있는 비이기성 노드(unselfish node)들에 의해 데이터 공유 그룹을 형성하여 데이터 복제본 할당 프로세스 실행하고, 상기 데이터 복제본 할당 프로세스 실행 중 공유 그룹 내의 이기성 노드를 다시 검출 및 제거함으로써 MANET의 데이터 접근성 및 쿼리 지연 시간 성능을 향상시킨다.In addition, the present invention is to form a data sharing group by reliable unselfish nodes to execute the data copy allocation process, and to detect and remove the self-contained node in the shared group again during execution of the data copy allocation process. Improve data accessibility and query latency performance in MANET.
이하, 본 발명의 기술적 과제의 해결 방안을 명확화하기 위해 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불명료하게 할 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자 등의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있을 것이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order to clarify the solutions of the technical problems of the present invention. However, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related known technology or configuration may make the gist of the present invention unclear, the detailed description thereof will be omitted. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to intention or custom of a user, an operator, or the like. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.
도 3에는 본 발명에 따른 모바일 애드혹 네트워크에서의 이기성 노드 검출 장치의 일례가 블록도로 도시되어 있다.3 is a block diagram showing an example of a self-node detection apparatus in a mobile ad hoc network according to the present invention.
도 4에는 본 발명에 따른 모바일 애드혹 네트워크에서의 이기성 노드 검출 방법의 일례가 흐름도로 도시되어 있다.4 is a flowchart illustrating an example of a method for detecting a selfish node in a mobile ad hoc network according to the present invention.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 이기성 검출 장치(300)는 모바일 애드혹 네트워크(MANET)의 모바일 노드에 위치하며, 노드정보 송수신부(310) 및 이기성 판단부(320)를 포함한다.3 and 4, the
우선, 상기 노드정보 송수신부(310)는, 데이터를 공유하고자 하는 제2 노드의 이기성 판단을 위한 정보인 노드 정보를 상기 제2 노드에 요청하여 수신한다(S410 내지 S432).First, the node information transmission /
상기 노드정보 송수신부(310)가 상기 제2 노드의 이기성 판단을 위해 수신하는 상기 노드 정보를 정의하기 위해서는 데이터 관리 측면에서 정의되는 이기성 노드의 특성을 고려하여야 한다.In order to define the node information received by the
데이터 관리 측면에서 이기성 노드의 특성은 다음과 같이 정의할 수 있다.In terms of data management, the characteristics of the selfish node can be defined as follows.
특성 1
첫 번째 이기성 노드의 특성은, 자신의 자원 사용을 최소화하려고 한다. 이러한 특성을 가진 이기성 노드는 다른 노드가 가진 데이터를 받으려고만 하고, 자신이 가진 데이터를 다른 노드들에게 주지 않으며, 자신의 데이터 저장소(data storage)는 자신을 위해서만 사용한다.The characteristics of the first selfish node try to minimize its resource usage. A selfish node with this characteristic only wants to receive data from other nodes, does not give its own data to other nodes, and uses its data storage only for itself.
데이터 접근성을 향상시키기 위해서 데이터의 복제와 공유가 원활히 이루어져야 하지만 이러한 특성을 지니는 이기성 노드가 공유 그룹에 포함되어 있다면 할당받은 데이터 복제본을 주려고 하지 않고 자신만 이용하려고 하기 때문에 데이터 접근성을 저해한다.In order to improve data accessibility, data replication and sharing must be performed smoothly, but if a selfish node with these characteristics is included in a shared group, data accessibility is impaired because it tries to use only its own data rather than giving an assigned copy of data.
특성 2
두 번째 이기성 노드의 특성은, 라우팅과 관련된 상기 이기성 노드의 유형 중 유형 1과 같이 사이즈가 작은 패킷은 에너지 소비가 크지 않기 때문에 전달하지만 사이즈가 큰 데이터 패킷은 자신의 에너지 소비가 크기 때문에 전달하지 않는다. 도 2a와 같이 이기성 노드는 패킷의 사이즈가 작은 데이터 요청 패킷은 전달을 해주지만 데이터를 포함하여 사이즈가 큰 패킷은 전달하지 않고 무시한다.The characteristic of the second selfish node is that small packets, such as
이러한 특성은 목적지가 자신이 아닌 패킷을 다른 노드에 전달할 때 자신의 에너지가 소비되지 않고자 하기 때문에 생겨난다.This characteristic arises because the destination does not want its energy to be consumed when forwarding packets that are not itself to other nodes.
특성 3Attribute 3
세 번째 이기성 노드의 특성은, 많은 데이터에 접근하여 데이터를 받기 위해 최대한 애드혹 네트워크의 데이터 공유 그룹에 참여하고자 하며, 공유 그룹에 참여하지 못한다면 애드혹 네트워크에라도 포함되기 위해서 노력한다. 따라서, 이기성 노드들은 자신의 거짓 정보를 보내서라도 네트워크 또는 데이터 공유 그룹에 참여하고자 한다.The third nature of the selfish node is to join the data sharing group of the ad hoc network as much as possible to access and receive a lot of data, and if not, try to be included in the ad hoc network. Thus, selfish nodes want to join a network or data sharing group even by sending their own false information.
상기 정의한 이기성 노드의 특성을 고려하여, 이기성 판단을 위한 노드 정보에는 대상 노드의 사용가능한 데이터 저장소 사이즈(S) 및 대상 노드가 저장하고 있는 저장 데이터의 종류(K)에 관한 정보가 포함된다.In consideration of the characteristics of the selfish node defined above, the node information for selfishness determination includes information on the available data storage size S of the target node and the type K of stored data stored in the target node.
따라서, 상기 이기성 검출 장치(300)는 상기 노드정보 송수신부(310)를 통해 자신이 위치한 제1 노드의 사용가능한 데이터 저장소 사이즈(S1) 및 데이터 저장소(330)에 저장되어 있는 데이터 종류(K1)에 관한 제1 노드의 노드 정보를 상기 제 2 노드로 전송하여 상기 제2 노드의 노드 정보를 요청한다(S410).Accordingly, the
그러면, 상기 제2 노드는 상기 제1노드의 노드 정보를 이용하여 상기 제1 노드의 이기성(selfishness)을 판단한다(S420). 상기 제1 노드가 이기성 노드에 해당하면(S422), 상기 제2 노드는 거부 메시지(denial message)를 상기 제1 노드로 전송한다(S430). 반면, 상기 제1 노드가 이기성 노드에 해당하지 않으면, 즉 비이기성 노드(unselfish node)에 해당하면(S422), 상기 제2 노드는 상기 제1 노드의 요청을 승인하고 자신의 사용가능한 데이터 저장소 사이즈(S2) 및 저장 데이터 종류(K2)에 관한 노드 정보를 상기 제1 노드로 전송한다(S432).Then, the second node determines selfishness of the first node by using node information of the first node (S420). If the first node corresponds to the selfish node (S422), the second node transmits a denial message to the first node (S430). On the other hand, if the first node does not correspond to a selfish node, that is, corresponds to an unselfish node (S422), the second node accepts the request of the first node and its available data storage size. Node information regarding the S2 and the stored data type K2 is transmitted to the first node (S432).
이와 같은 과정을 통해, 상기 노드정보 송수신부(310)는, 상기 제2 노드의 노드 정보(S2, K2)를 수신한다.Through this process, the
그 다음, 상기 이기성 판단부(320)는, 데이터 공유 그룹을 형성하는 초기 단계(S410 내지 S450)에서는 상기 제2 노드의 노드 정보(S2, K2), 및 상기 제2 노드의 거리(h)와 상기 제2 노드와의 통신 연결 횟수(CC)를 포함하는 네트워크 정보를 고려하여 상기 제2 노드의 이기성(selfishness)을 판단한다(S440).Next, the
한편, 아래에서 다시 설명하겠지만 상기 이기성 판단부(320)는, 데이터 공유 그룹 형성 후 데이터 송수신부(340)를 통해 공유 그룹 내의 노드들과 데이터 복제본 할당 프로세스를 실행하는 실행 단계(S452 내지 S480)에서는, 상기 제1 노드의 데이터 요청에 대해 상기 제2 노드가 응답을 수행했는지 여부, 즉 상기 제2 노드 대한 상기 제1 노드의 데이터 요청 성공 여부를 더 고려하여 상기 제2 노드의 이기성을 판단한다.On the other hand, as will be described again below, the
이러한 이기성 판단을 위해 상기 이기성 판단부(320)는, 카운터부(322) 및 이기성 지수 산출부(324)를 포함할 수 있다.For this selfishness determination, the
상기 카운터부(322)는, 상기 제2 노드와의 통신 연결 횟수(CC) 및 상기 제2 노드에 대한 상기 제1 노드의 데이터 요청 성공 횟수(KC)를 카운팅한다.The
상기 이기성 지수 산출부(324)는, 상기 초기 단계(S410 내지 S450)에서는 상기 제2 노드의 노드 정보(S2, K2), 및 상기 카운터부(322)의 카운팅 결과를 반영한 상기 네트워크 정보(h, CC)를 고려하여 상기 제2 노드의 이기성 정도를 나타내는 이기성 지수(Selfishness Index)를 산출할 수 있다. 한편, 상기 이기성 지수 산출부(324)는, 상기 실행 단계(S452 내지 S480)에서는 상기 데이터 요청 성공 횟수(KC)를 더 고려하여 데이터 공유 그룹의 노드들의 이기성 지수를 산출할 수 있다.In the initial stages S410 to S450, the self
더욱 상세하게 설명하면, 본 발명에 있어서 모바일 노드의 이기성 정도를 나타내는 이기성 지수는 상기 정의한 이기성 노드의 특성을 고려하여 산출된다. 즉, 상기 초기 단계(S410 내지 S450)에서 상기 이기성 지수 산출부(324)부가 산출하는 이기성 지수(Selfishness Index)는 자산요소(P) 및 위험요소(R)를 포함하며, Selfishness Index = 자산요소(P)×위험요소(R)와 같이 표현될 수 있다.In more detail, in the present invention, the self interest index indicating the degree of self interest of the mobile node is calculated in consideration of the characteristics of the self-defined node defined above. That is, in the initial steps (S410 to S450) the selfishness index (Selfishness Index) calculated by the selfishness
상기 자산요소(P)는, 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.The asset element P may be represented as in
모바일 노드들의 자산(property)에 포함되는 것은 각 모바일 노드의 사용가 능한 데이터 저장소의 사이즈(S) 및 저장하고 있는 데이터의 종류 개수(K)이다.Included in the properties of the mobile nodes are the size (S) of the available data storage of each mobile node and the number of types (K) of data being stored.
도 5에는 모바일 노드의 데이터 저장소가 도시되어 있다.5 shows a data store of a mobile node.
도 5에 도시된 바와 같이, 모바일 노드의 사용가능한 데이터 저장소 사이즈(S)는 전체 데이터 저장소 사이즈(SE)와 이미 공유 데이터를 저장한 저장소 사이즈(SS)의 차이로 나타낼 수 있다. 즉, 모바일 노드의 총 저장소 사이즈가 7이고, 공유 데이터 저장을 위해 사용 중인 저장소 사이즈가 3이라고 하면, 사용가능한 데이터 저장소의 사이즈는 S=7-3으로서 4가 된다.As shown in FIG. 5, the usable data storage size S of the mobile node may be represented by the difference between the total data storage size S E and the storage size S S that has already stored shared data. That is, if the total storage size of the mobile node is 7 and the storage size being used for storing shared data is 3, the size of the available data storage is 4 as S = 7-3.
따라서, 상기 수학식 1은 수학식 2와 같이 표현할 수 있다.Therefore,
상기 수학식 1 및 2에 나타난 바와 같이, 사용가능한 데이터 저장소의 사이즈(S)가 클수록 자산요소(P)의 값이 작아지므로 이기성 지수의 크기도 작아진다.As shown in
각각의 모바일 노드가 저장하고 있는 데이터의 종류(K)는 개수로 표현되며, 기본적으로 각각의 모바일 노드들이 자신의 원본 데이터를 지니고 있기 때문에 항상 1보다 크게 된다. K가 증가할수록 자산요소(P)의 값이 작아지므로 이기성 지수의 크기도 작아진다.The type (K) of data stored in each mobile node is expressed as a number, and is basically larger than 1 since each mobile node has its own original data. As K increases, the value of the asset component P decreases, so the size of the self interest index decreases.
도 5에서, K는 3이므로 P=1/{(7-3)×K}, 즉 1/12이 된다.In Fig. 5, since K is 3, P = 1 / {(7-3) × K}, that is, 1/12.
상기 위험요소(R)는, 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다.The risk factor R may be expressed as in Equation 3.
각각의 노드들에 대한 이기성 지수를 산출하기 위해서는 상기 자산요소(P)와 함께 위험에 대한 요소가 포함되어야 한다. 모바일 노드의 위험(risk)에 포함되는 것은 각 노드들과의 통신 연결 횟수(CC)와 해당 노드와의 거리(f(h))이다.In order to calculate the selfishness index for each node, the risk factor must be included along with the asset factor P. Included in the risk of the mobile node is the number of communication connections (CC) with each node and the distance (f (h)) between the node.
상기 통신 연결 횟수(CC)는, 상기 카운터부(322)가 카운팅한다. 상기 카운터부는 표 1과 같이 연결테이블(Connectivity table) 통해 각각의 노드들과의 통신 연결 횟수(CC)를 카운팅하여 기록할 수 있다. 여기서, 통신 연결이란 네트워크 측면에서의 연결을 의미한다.The
MANET에서는 모바일 노드들 간의 통신 연결 횟수가 많을수록 두 노드가 가까운 거리에 있을 확률이 높고, 이동방향이 같다고 판단할 수 있다. 상기 통신 연결 횟수(CC)의 기본 값은 1로 두며 해당 노드와 연결이 이루어질 때마다 1씩 증가시킨다. 상기 통신 연결 횟수(CC)가 커질수록 해당 노드가 근접해 있다고 판단할 수 있기 때문에 1/CC값이 상기 위험요소(R)에 포함된다.In MANET, as the number of communication connections between mobile nodes increases, the probability that the two nodes are at a close distance is high, and the direction of movement is the same. The default value of the communication connection count (CC) is set to 1 and is increased by 1 whenever a connection is made with the corresponding node. As the number of times of the communication connection increases, the corresponding node may be determined to be in proximity, so the 1 / CC value is included in the risk factor R.
또한, 이기성 판단 대상 노드와의 거리(hop)가 멀수록 연결이 쉽게 끊겨 신뢰성이 떨어지기 쉽다. 따라서, 대상 노드의 거리는 위험요소(R)에 포함된다. f(h)는 대상 노드의 거리에 비례하여 가중치를 부여하는 가중치 함수(weight function)이다.In addition, the longer the hop to the selfish determination target node is, the more easily the connection is broken and the reliability is less likely. Therefore, the distance of the target node is included in the risk factor (R). f (h) is a weight function that gives a weight in proportion to the distance of the target node.
도 6에는 대상 노드와의 거리에 비례하는 가중치 함수를 나타낸 그래프가 도시되어 있다.6 is a graph illustrating a weight function proportional to the distance from the target node.
도 6에 도시된 바와 같이, 이기성 지수는 모바일 노드 간의 거리에 비례하여 기하급수적으로 증가하는 가중치 함수를 적용하여 그 결과값을 사용함으로써 거리의 영향을 많이 받도록 할 수 있다.As shown in FIG. 6, the self interest index may be affected by the distance by applying a weight function that increases exponentially in proportion to the distance between the mobile nodes and uses the resultant value.
결과적으로, 상기 초기 단계(S410 내지 S450)에서의 이기성 지수는 수학식 4에 의해 산출할 수 있다.As a result, the self interest index in the initial steps (S410 to S450) can be calculated by the equation (4).
상기 수학식 4에 나타난 바와 같이, 이기성 지수의 값이 클수록 이기성 노드일 확률이 높다.As shown in
상기 이기성 판단부(320)는, 상기 이기성 지수 산출부(324)에 의해 산출된 이기성 지수를 미리 결정된 임계값(threshold)과 비교하여 상기 제2 노드의 이기성을 판단한다(S440, S442).The
즉, 산출된 이기성 지수가 상기 임계값보다 큰 경우, 상기 제2 노드를 이기성 노드로 판단하여(S442), 상기 제1 노드로 하여금 상기 제2 노드에 거부 메시지를 전송하도록 한다(S450).That is, when the calculated self interest index is greater than the threshold, the second node is determined to be a selfish node (S442), and the first node transmits a rejection message to the second node (S450).
반면, 산출된 이기성 지수가 상기 임계값보다 작은 경우, 상기 제2 노드를 비이기성 노드로 판단하여(S442), 상기 제1 노드로 하여금 상기 제2 노드를 포함하여 데이터를 공유할 데이터 공유 그룹(data sharing group)을 형성하고 데이터 복제본 할당 프로세스를 실행하도록 한다(S452).On the other hand, when the calculated self interest index is smaller than the threshold, the second node is determined to be an unselfish node (S442), and allows the first node to share data including the second node ( data sharing group) and a data copy allocation process (S452).
그 다음, 상기 이기성 판단부(320)는, 위에서 언급한 바와 같이 데이터 공유 그룹 형성 후 공유 그룹 내의 노드들과 데이터 복제본 할당 프로세스를 실행하는 실행 단계(S452 내지 S480)에서, 상기 제1 노드의 데이터 요청에 대해 상기 제2 노드가 응답을 수행했는지 여부, 즉 상기 제2 노드 대한 상기 제1 노드의 데이터 요청 성공 여부를 더 고려하여 상기 제2 노드의 이기성을 판단한다(S460 내지 S472).Next, the
즉, 상기 카운터부(322)는, 상기 데이터 복제본 할당 프로세스 실행 중 상기 공유 그룹에 포함된 상기 제2 노드에 대한 상기 제1 노드의 데이터 요청 성공 횟수(KC)를 또한 카운팅한다(S460).That is, the
상기 카운터부(322)는, 수학식 5와 같이 상기 데이터 공유 그룹에 포함된 상기 제2 노드가 상기 제1 노드의 데이터 요청에 대해 데이터를 전송해주면 1을 증가시키고, 응답이 없으면 1을 감소시킨다.The
상기 카운터부(322)는, 표 2와 같이 테이블을 이용하여 상기 공유 그룹에 포함된 각각의 노드들에 대한 상기 제1 노드의 데이터 요청 성공 횟수를 카운팅할 수 있다.The
그러면, 상기 이기성 지수 산출부(324)는, 상기 제2 노드의 노드 정보(S2, K2), 상기 카운터부(322)의 카운팅 결과를 반영한 상기 네트워크 정보(h, CC), 및 상기 제1 노드의 데이터 요청 성공 횟수(KC)를 고려하여 상기 데이터 공유 그룹에 포함된 상기 제2 노드의 이기성 지수를 산출한다.Then, the self interest
예컨대, 상기 이기성 지수 산출부(324)는, 상기 실행 단계(S452 내지 S480)에서는 수학식 6에 의해 이기성 지수를 산출할 수 있다.For example, the
상기 수학식 6에서, KC는 상기 제1 노드의 데이터 요청 성공 횟수, 그리고 a는 실험적으로 결정되는 가중치를 나타낸다.In Equation 6, K C represents the number of successful data requests of the first node, and a represents an experimentally determined weight.
상기 수학식 6에 나타난 바와 같이, 이기성 지수의 값이 클수록 이기성 노드일 확률이 높다.As shown in Equation 6, the larger the value of the self interest index is, the higher the probability is that the node is a selfish node.
상기 이기성 판단부(320)는, 상기 이기성 지수 산출부(324)에 의해 산출된 이기성 지수를 미리 결정된 임계값(threshold)과 비교하여 상기 데이터 공유 그룹에 포함된 상기 제2 노드의 이기성을 판단한다(S470, S472).The
즉, 산출된 이기성 지수가 상기 임계값보다 큰 경우, 상기 제2 노드를 이기성 노드로 판단하여(S472), 상기 제1 노드로 하여금 상기 제2 노드를 상기 데이터 공유 그룹에서 제거하고 상기 제2 노드와의 데이터 복제본 할당 프로세스를 중지하도록 한다(S480).That is, when the calculated self interest index is greater than the threshold value, the second node is determined to be a selfish node (S472), and the first node removes the second node from the data sharing group and the second node. The process of allocating the data replica with the server is stopped (S480).
반면, 산출된 이기성 지수가 상기 임계값보다 작은 경우, 상기 제2 노드를 비이기성 노드로 판단하여(S472), 네트워크 연결이 유지되고 있는 경우(S474), 상기 제1 노드로 하여금 상기 실행 단계(S452 내지 S480) 과정을 반복하도록 한다.On the other hand, if the calculated self interest index is smaller than the threshold value, the second node is determined to be an unselfish node (S472), and if the network connection is maintained (S474), the first node causes the execution step ( S452 to S480) to repeat the process.
상기 제1 노드의 데이터 송수신부(340)는, 데이터 복제본 할당 프로세스가 실행되면 상기 제1 노드의 원본 데이터에 대응하는 데이터 복제본을 상기 데이터 공유 그룹 노드들에게 전송하고, 상기 데이터 공유 그룹 노드들의 데이터 복제본을 수신하여, 상기 제1 노드의 데이터 저장소(330)에 저장한다.When a data copy allocation process is executed, the
본 발명은, 상기 실행 단계(S452 내지 S480)를 통해, 데이터 복제본 할당 프로세스가 실행되는 중에도 계속적으로 KC를 측정하여 모바일 노드의 이기성 판단에 반영함으로써, 상기 초기 단계(S410 내지 S450)에서 발생할 수 있는 이기성 노드들의 속임수를 방지할 수 있다.The present invention may occur in the initial steps (S410 to S450) by continuously measuring K C and reflecting it in the selfishness determination of the mobile node even while the data copy allocation process is executed through the execution steps (S452 to S480). This can prevent trickery of selfish nodes.
도 7에는 본 발명에 따른 모바일 애드혹 네트워크에서의 데이터 복제본 할당 방법의 일례가 흐름도로 도시되어 있다.7 shows an example of a data copy allocation method in a mobile ad hoc network in accordance with the present invention.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 데이터 복제본 할당 방법은 크게 데이터 공유 그룹 형성 단계(S710, S720) 및 데이터 공유 그룹 조정 단계(S730 내지 S760)를 포함한다.Referring to FIG. 7, the method for allocating a data copy according to the present invention includes a data sharing group forming step (S710 and S720) and a data sharing group adjusting step (S730 to S760).
우선, 상기 데이터 공유 그룹 형성 단계(S710, S720)에서는, 제1 노드가 모바일 노드들의 이기성(selfishness) 정도를 나타내는 이기성 지수(Selfishness Index)를 산출하여 이기성을 판단하고(S710), 이기성이 없다고 판단되는 비이기성 노드(unselfish node)들과 데이터를 공유할 데이터 공유 그룹(data sharing group)을 형성한다(S720).First, in the data sharing group forming step (S710, S720), the first node calculates a selfishness index (Selfishness Index) indicating the degree of selfishness of the mobile nodes (S710), and determines the selfishness (S710) In operation S720, a data sharing group for sharing data with unselfish nodes is formed.
상술한 본 발명에 따른 이기성 노드 검출 방법의 상기 초기 단계(S410 내지 S450)에 해당하는 세부 과정들은, 상기 데이터 공유 그룹 형성 단계(S710, S720)에서의 이기성 지수 산출 및 이기성 판단 과정에 동일하게 적용될 수 있다.The detailed processes corresponding to the initial steps (S410 to S450) of the method for detecting a selfish node according to the present invention described above are equally applicable to the calculation of the selfishness index and the selfishness determination process in the data sharing group forming steps (S710 and S720). Can be.
그 다음, 상기 데이터 공유 그룹 조정 단계(S730 내지 S760)에서는, 상기 제1 노드가 상기 데이터 공유 그룹 내의 노드들과 데이터 복제본 할당 프로세스를 실행하고(S730), 상기 데이터 복제본 할당 프로세스 실행 중 상기 데이터 공유 그룹 내의 노드들에 대한 상기 제1 노드의 데이터 요청 성공 횟수를 고려하여 상기 데이터 공유 그룹 내의 노드들에 대한 이기성 지수를 산출한다(S740). 그리고, 산출된 이기성 지수를 통해 이기성 노드를 검출 및 제거하여 상기 데이터 공유 그룹에 포함되는 노드들을 조정한다(S750).Next, in the data sharing group adjustment step (S730 to S760), the first node executes a data copy allocation process with the nodes in the data sharing group (S730), and the data sharing during the data copy allocation process is executed. In operation S740, a self interest index for the nodes in the data sharing group is calculated in consideration of the number of successful data requests of the first node for the nodes in the group. In operation S750, nodes included in the data sharing group are adjusted by detecting and removing the selfish node through the calculated selfish index.
상술한 본 발명에 따른 이기성 노드 검출 방법의 상기 실행 단계(S452 내지 S480)에 해당하는 세부 과정들은, 상기 데이터 공유 그룹 조정 단계(S730 내지 S760)에서의 이기성 지수 산출 및 이기성 판단 과정에 동일하게 적용될 수 있다.The detailed processes corresponding to the execution steps S452 to S480 of the method for detecting a selfish node according to the present invention described above are equally applied to the calculation of the selfishness index and the selfishness determination process in the data sharing group adjustment steps S730 to S760. Can be.
상기 제1 노드는, 네트워크 연결이 유지되는 동안(S760), 상기 데이터 공유 그룹 형성 단계(S710, S720) 및 상기 데이터 공유 그룹 조정 단계(S730 내지 S760)를 반복하여 데이터 공유 그룹을 지속적으로 형성 및 조정한다.While maintaining the network connection (S760), the first node repeats the data sharing group forming step (S710, S720) and the data sharing group adjusting step (S730 to S760) to continuously form and share the data sharing group. Adjust
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 데이터 복제본 할당 방법은 데이터 공유 그룹의 생성 및 조정 단계를 통해 MANET의 임의의 한 모바일 노드로 하여금 자신을 중심으로 SCFT(Self-Centered Friend Tree)를 구성할 수 있도록 한다.As described above, the data copy allocation method according to the present invention allows any mobile node of the MANET to construct a self-centered friend tree (SCFT) around itself through the creation and coordination of data sharing groups. do.
도 8에는 본 발명에 따른 데이터 복제본 할당 방법에 의해 각 모바일 노드가 구성한 SCFT의 일례가 도시되어 있다.8 shows an example of an SCFT configured by each mobile node by the data copy allocation method according to the present invention.
도 8에서 SCFT의 범위는 1hope으로 제한한 것이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 모바일 노드들(M1 내지 M6)은 데이터 복제본 할당의 과정을 수행한 결과 각각 지신의 원본 데이터와 데이터 복제본을 저장하고 있다. M1은 M2와 공유 그룹을 형성하였으며, 이기성 노드 M3는 상기 데이터 공유 그룹 형성 단계(S710, S720)에서 이기성 노드 판단되어 공유 그룹에서 제외되었다. M2의 경우 이미 M1과 신뢰관계를 맺고 공유 그룹을 형성하였기 때문에, 다시 그룹을 형성할 필요는 없어서 M4와 공유 그룹을 형성하였다. M4의 경우 M2와는 이미 공유 그룹을 형성하였기 때문에 M5 및 M6와 공유 그룹을 형성하였으며 다른 노드들도 이와 같은 과정을 수행한다. M5는 M6와 그룹을 맺어야 하나 상기 이기성 지수 산출 공식(수학식 4 또는 6)에 의해 도출된 M6의 이기성 지수값이 소정 임계치를 초과하는 경우 공유 그룹을 형성하지 않거나 공유 그룹에서 제외시킬 수 있다.In FIG. 8, the SCFT is limited to 1 hope. As shown in FIG. 8, the mobile nodes M 1 to M 6 store the original data and the data copies of the respective destinations as a result of performing a data copy allocation process. M 1 forms a shared group with M 2, and the selfish node M 3 is determined to be a selfish node in the data sharing group forming steps S710 and S720 and is excluded from the sharing group. Since M 2 has already established a trust group with M 1 and formed a shared group, it is not necessary to form a group again, thus forming a shared group with M 4 . In case of M 4 , M 5 is already formed with M 2. And a shared group with M 6 , and other nodes perform the same process. M 5 may be excluded from one or conclude a M 6 and groups the selfishness index calculation formula is selfishness index value of the M 6 obtained by the (
본 발명은 또한 컴퓨터로 판독할 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽어들일 수 있는 프로그램 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 본 발명이 소프트웨어를 통해 실행될 때, 본 발명의 구성 수단들은 필요한 작업을 실행하는 코드 세그먼트들이다. 프로그램 또는 코드 세그먼트들은 프로세서 판독 가능 매체에 저장되거나 전송 매체 또는 통신망에서 반송파와 결합된 컴퓨터 데이터 신호에 의하여 전송될 수 있다.The invention can also be embodied as computer readable program code on a computer readable recording medium. When the present invention is executed through software, the constituent means of the present invention are code segments for performing necessary tasks. The program or code segments may be stored on a processor readable medium or transmitted by a computer data signal coupled with a carrier on a transmission medium or network.
컴퓨터가 판독할 수 있는 기록매체에는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있다. 또한, 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽어들일 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.The computer-readable recording medium includes all kinds of recording devices for storing data that can be read by a computer system. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disks, optical data storage devices, and the like. The computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion.
이하, 본 발명의 현저한 효과를 검증한다.Hereinafter, the significant effects of the present invention are verified.
도 9a 및 도 9b에는 본 발명의 성능 실험 결과가 그래프로 도시되어 있다.9A and 9B graphically show the results of a performance experiment of the present invention.
본 발명의 성능을 평가하기 위해 40개의 모바일 노드를 이용하여 50*50의 크기의 공간에서 시뮬레이션 하였으며, 모바일 노드 M={M1,...,M40}이며, 데이터는 D={D1,...,D40}로 표현한다. 모바일 노드 Mi는 각각 데이터 Di를 원본 데이터로 가 진다. 또한, 모바일 노드는 최대 C개의 데이터 저장할 수 있으며, 모바일 노드의 움직임에 대한 제한은 두지 않고 자유롭게 움직이도록 하였다. 그 밖의 모바일 노드의 다른 변수들은 표 3과 같이 고정시켰다.In order to evaluate the performance of the present invention, 40 mobile nodes were simulated in a space of 50 * 50 size, and mobile nodes M = {M1, ..., M40}, and data were D = {D1, .. ., D40}. Each mobile node Mi has data Di as original data. In addition, the mobile node can store up to C data, and the mobile node can move freely without placing any restrictions on the movement of the mobile node. Other variables of other mobile nodes are fixed as shown in Table 3.
표 3에 나타난 바와 같이, d는 노드의 이동 속도를 나타내며 1로 설정하였다. T는 상기 이기성 노드 검출 방법의 상기 초기 단계(S410 내지 S450)를 계산하거나 각각의 모바일 노드에 데이터를 할당하는 기간을 말한다. 즉, 이기성 지수를 계산한 후 다음 계산을 할 때까지 걸리는 시간을 나타내며, 256초로 설정하였다. R은 모바일 노드의 통신 범위를 나타내며 7로 설정하였다. 그리고, C는 모바일 노드가 저장할 수 있는 데이터 개수를 나타내며 10으로 설정하였다. 실제로 실험을 통해 살펴본 결과 R과 C의 변화를 주어도 유사한 결과를 보여주었기 때문에 실험에 크게 영향을 미치지 못한다고 판단하였다. 이기성 지수 산출을 위한 상기 가중치 a는 0.6으로 설정하였다.As shown in Table 3, d represents the moving speed of the node and is set to 1. T refers to a period of calculating the initial steps (S410 to S450) of the method for detecting the selfish node or allocating data to each mobile node. That is, it represents the time taken until the next calculation after calculating the selfish index, and was set to 256 seconds. R represents the communication range of the mobile node and is set to 7. C represents the number of data that the mobile node can store and is set to 10. In fact, as a result of the experiment, it was judged that the change of R and C did not affect the experiment because it showed similar results. The weight a for calculating the self index was set to 0.6.
본 발명의 성능 평가를 위해, 기존의 데이터 복제본 할당 기법 중 가장 효율성이 양호한 DCG, 본 발명에 따른 이기성 노드 검출(Selfish node Detection) 방법의 초기 단계를 적용하여 이기성 노드를 제거하고 DCG에 의해 데이터 복제본을 할당한 SD_DCG, 그리고 본 발명에 따른 데이터 복제본 할당 방법인 SD_SCFT의 성능을 비교하였다.In order to evaluate the performance of the present invention, DCG, which is the most efficient of the existing data copy allocation schemes, is applied to remove the selfish node by applying the initial stage of the method of Selfish node detection according to the present invention, and the data copy is performed by DCG. We compared the performance of SD_DCG, which is allocated to SD_DCG, and SD_SCFT, which is a data copy allocation method according to the present invention.
도 9a에는 데이터 접근성(Data Accessibility) 성능 실험 결과가 그래프로 도시되어 있다.9A shows a graph of data accessibility performance test results.
도 9a에 도시된 바와 같이, 기존의 DCG의 경우 이기성 노드가 없는 안정화된 MANET을 전제로 한 것이므로 이기성을 가진 모바일 노드들이 증가할수록 데이터 접근성이 급격히 떨어졌다. 본 발명을 일부 적용한 SD_DCG의 경우도 초기 단계에서 이기성 노드를 제거하였다고 하여 안정화된 데이터 공유 그룹을 생성할 확률이 높은 것은 아니기 때문에 데이터 접근성의 큰 향상을 보이지 못하였다.As shown in FIG. 9A, since the existing DCG is based on a stabilized MANET without a selfish node, data accessibility is drastically deteriorated as the number of mobile nodes having selfishness increases. The SD_DCG to which the present invention is partially applied does not show a significant improvement in data accessibility because the removal of the selfish node in the initial stage does not have a high probability of generating a stabilized data sharing group.
반면, 본 발명(SD_SCFT)의 경우, 상기 이기성 노드 검출 방법의 초기 단계 및 실행 단계를 통해 이기성 노드를 제거하여 데이터 공유 그룹을 형성 및 조정하기 때문에, 안정화된 데이터 공유 그룹을 형성할 수 있으며, 그 결과 데이터 접근성이 약 10%까지 향상됨을 알 수 있다.On the other hand, in the present invention (SD_SCFT), the data sharing group is formed and adjusted by removing the selfish node through the initial step and the execution step of the method for detecting the selfish node, thereby forming a stabilized data sharing group. The results show that data accessibility is improved by about 10%.
도 9b에는 쿼리 지연(Query Delay) 성능 실험 결과가 그래프로 도시되어 있다.9B is a graph showing a query delay performance test result.
쿼리 지연이란, MANET의 한 모바일 노드가 데이터 요청을 하였을 때 그 요청에 대한 응답이 오는 시간을 말한다. 도 9b에 도시된 바와 같이, MANET 상에 이기성 노드가 증가할수록 쿼리 지연이 증가함을 알 수 있다.The query delay is the time when a mobile node of MANET makes a data request and a response to the request comes. As shown in FIG. 9B, it can be seen that the query delay increases as the number of selfish nodes increases on the MANET.
기존의 DCG의 경우, 이기성 노드가 패킷 사이즈가 큰 응답 패킷을 버리기 때문에 요청을 한 모바일 노드가 응답을 기다리는 시간은 쿼리의 생명 시간(Life Time)까지 기하급수적으로 증가하게 된다. 본 발명을 일부 적용한 SD-DCG와 본 발명(SD-SCFT)은 모두 DCG보다는 훨씬 낮은 쿼리 지연을 보여준다. 본 발명(SD-SCFT)이 본 발명을 일부 적용한 SD-DCG보다 쿼리 지연이 높게 나타나는 것은, 본 발명(SD-SCFT)을 적용할 경우 요청의 성공 확률이 상기 SD-DCG 더 높기 때문이다. 이러한 현상은 데이터 접근성과 쿼리 지연의 트레이드 오프(Trade-Off) 관계를 나타내는 것이다.In the case of the existing DCG, since the selfish node discards the response packet having a large packet size, the time for which the requesting mobile node waits for the response increases exponentially to the query's life time. Both SD-DCG and the present invention (SD-SCFT) to which the present invention is partially applied show much lower query delay than DCG. The reason why the present invention (SD-SCFT) shows a higher query delay than the SD-DCG to which the present invention is partially applied is because the probability of success of the request is higher than that of the SD-DCG when the present invention (SD-SCFT) is applied. This is a trade-off between data accessibility and query latency.
상술한 바와 같이, 본 발명은, 모바일 애드혹 네트워크 환경에서 이기성 노드를 검출 및 제거함으로써 기존의 기법보다 데이터 접근성 및 쿼리 처리 성능을 향상시키는 이점을 제공한다. 또한, 본 발명은 모바일 노드로 하여금 다른 노드에 대한 이기성 판단을 통해 자신이 신뢰할 수 있는 노드들과만 데이터를 공유하도록 하여 모바일 노드의 보안성을 향상시키는 이점을 제공한다.As described above, the present invention provides an advantage of improving data accessibility and query processing performance over existing techniques by detecting and removing selfish nodes in a mobile ad hoc network environment. In addition, the present invention provides an advantage of improving the security of the mobile node by allowing the mobile node to share data only with nodes that it can trust through selfishness determination on other nodes.
나아가, 본 발명은 기존의 무선 통신기기(PDA, Mobile Phone 등)는 물론, 정보를 알 수 없는 모바일 노드들과의 연결이 빈번하여 이기성 노드를 만날 가능성이 높은 차량용 애드혹 네트워크(Vehicular Ad-hoc Network; VANET)에도 쉽고 효율적으로 적용될 수 있다는 이점을 제공한다.In addition, the present invention is a vehicle ad hoc network (Vehicular Ad-hoc Network) that is likely to meet a self-contained node because of frequent connection with mobile nodes of unknown information as well as existing wireless communication devices (PDA, Mobile Phone, etc.) ; VANET) can be applied easily and efficiently.
지금까지 본 발명에 대해 실시예들을 참고하여 설명하였다. 그러나 당업자라면 본 발명의 본질적인 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위에서 본 발명이 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 즉, 본 발명의 진정한 기술적 범위는 첨부된 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 균등범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, the present invention has been described with reference to the embodiments. However, one of ordinary skill in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential technical spirit of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. That is, the true technical scope of the present invention is shown in the appended claims, and all differences within the equivalent scope will be construed as being included in the present invention.
도 1a 내지 도 1c는 이기성 노드가 없는 MANET에서의 데이터 복제본 할당 프로세스 적용례를 나타낸 도면.1A to 1C are diagrams showing application examples of a data copy allocation process in a MANET without a self-node.
도 2a 및 도 2b는 MANET에 이기성 노드들이 존재하는 경우 발생하는 문제점을 나타낸 도면.2A and 2B illustrate problems that occur when there are selfish nodes in a MANET.
도 3은 본 발명에 따른 모바일 애드혹 네트워크에서의 이기성 노드 검출 장치의 일례를 나타낸 블록도.3 is a block diagram showing an example of an apparatus for detecting a selfish node in a mobile ad hoc network according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 모바일 애드혹 네트워크에서의 이기성 노드 검출 방법의 일례를 나타낸 흐름도.4 is a flowchart illustrating an example of a method for detecting a selfish node in a mobile ad hoc network according to the present invention.
도 5는 모바일 노드의 데이터 저장소를 나타낸 도면.5 illustrates a data store of a mobile node.
도 6은 대상 노드와의 거리에 비례하는 가중치 함수를 나타낸 그래프.6 is a graph illustrating a weighting function proportional to the distance from a target node.
도 7은 본 발명에 따른 모바일 애드혹 네트워크에서의 데이터 복제본 할당 방법의 일례를 나타낸 흐름도.7 is a flowchart illustrating an example of a method for allocating data copies in a mobile ad hoc network according to the present invention.
도 8은 본 발명에 따른 데이터 복제본 할당 방법에 의해 각 모바일 노드가 구성한 SCFT의 일례를 나타낸 도면.8 is a diagram showing an example of an SCFT configured by each mobile node by a data copy allocation method according to the present invention;
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 성능 실험 결과를 나타낸 그래프.9A and 9B are graphs showing the results of a performance experiment of the present invention.
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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KR20100094265A (en) | 2010-08-26 |
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