KR101895887B1 - 기회적 네트워크에서 접촉 비율에 기반한 메시지 전달 시스템 및 방법, 이를 수행하기 위한 기록 매체 - Google Patents

Abstract

기회적 네트워크에서 접촉 비율에 기반한 메시지 전달 시스템 및 방법, 이를 수행하기 위한 기록 매체가 개시된다. 본 발명에 따른 기회적 네트워크에서 접촉 비율에 기반한 메시지 전달 방법은, 노드 간의 접촉에 의해 각 노드에 저장된 메시지를 목적지 노드로 전달하는 네트워크에 있어서, 각 노드에 구현된 메시지 전달 방법은, 제1 노드가 제2 노드와 접촉하면, 상기 제1 노드가 상기 제2 노드로 전달할 메시지가 존재하는지 확인하는 단계, 상기 제2 노드로 전달할 메시지가 존재하면, 상기 제1 노드가 다른 노드들과 접촉한 총 횟수인 제1 전체 접촉횟수에 대하여 상기 제1 노드와 상기 목적지 노드의 접촉 횟수인 제1 개별 접촉횟수의 비율인 제1 접촉비율을 산출하고, 상기 제2 노드가 다른 노드들과 접촉한 총 횟수인 제2 전체 접촉횟수에 대하여 상기 제2 노드와 상기 목적지 노드의 접촉 횟수인 제2 개별 접촉횟수의 비율인 제2 접촉비율을 산출하는 단계 및 상기 제1 접촉비율과 상기 제2 접촉비율을 비교하여 상기 제2 접촉비율이 상기 제1 접촉비율보다 크면, 상기 제1 노드에 저장된 상기 메시지를 상기 제2 노드로 전달하는 단계를 포함한다.

Description

기회적 네트워크에서 접촉 비율에 기반한 메시지 전달 시스템 및 방법, 이를 수행하기 위한 기록 매체 {SYSTEM AND METHOD FOR DELIVERING MESSAGE BASED ON CONTACT RATIO IN OPPORTUNISTIC NETWORK, RECORDING MEDIUM FOR PERFORMING THE METHOD}

본 발명은 기회적 네트워크에서 접촉 비율에 기반한 메시지 전달 시스템 및 방법, 이를 수행하기 위한 기록 매체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소스 노드와 목적지 노드 간의 연결성이 보장되지 않아 중계 노드에 의해 메시지가 운반되는 지연 허용 네트워크에서 중계 노드 간의 접촉 시 목적지 노드까지 메시지를 효율적으로 전달하기 위한 메시지 전달 시스템 및 방법, 이를 수행하기 위한 기록 매체에 관한 것이다.

최근 소스 노드와 목적지 노드 간 연결성이 보장되지 않은 환경에서 메시지를 효과적으로 전달하기 위한 지연 허용 네트워크(DTN: Delay Tolerant Network)에 대한 관심이 증가하고 있다. 지연 허용 네트워크에서 메시지는 중계 노드에 의해 저장되며 운반되고 이동성을 가진 중계 노드 간 기회적 접촉을 이용하여 목적지 노드까지 전달된다. 대표적인 지연 허용 네트워크 프로토콜로는 Epidemic, Spray & Wait, PRoPHET(Probabilistic Routing Protocol using History of Encounters and Transitivity) 등이 있다.

Epidemic 프로토콜은 접촉하는 모든 노드에게 플러딩 방식으로 메시지를 복사하고 이를 통해 최종 목적지 노드까지 메시지를 전달하고자 하는 프로토콜이며, Spray & Wait 프로토콜은 Epidemic 프로토콜의 단점을 해결하기 위해 하나의 메시지에 대한 총 메시지 복사본의 수를 L개로 제한하는 프로토콜로, 상술한 두 가지 방식의 프로토콜들은 메시지의 이동 방향이 랜덤한 것이 특징이다.

이에 반해, PRoPHET 프로토콜은 메시지들이 랜덤하게 이동하기보다는 이전의 이동 패턴에 기반하여 자주 방문한 위치는 더욱 자주 방문한다는 특성에 기반하고 있다. 즉, PRoPHET 프로토콜은 각 노드는 다른 노드와의 접촉 기록을 이용하여 다른 노드로의 전달 예측률(delivery predictability)을 계산하고, 임의의 노드와 접촉 시 전달 예측률을 비교하여 전달 예측률이 큰 노드에게 메시지를 전달한다. 이때, 전달 예측률은 다른 노드와의 접촉 횟수 및 접촉 시간을 이용하여 계산된다. PRoPHET 프로토콜은 전달 예측률이 더 큰 노드에게 메시지를 전달함으로써 전체적인 전달률을 높이고자 하나, 특정 노드가 다른 노드들과의 접촉이 많은 높은 활동성을 가지는 노드의 경우 그 노드로 메시지 전달이 집중될 수 있고, 이로 인해 제한된 크기의 버퍼가 넘치게 될 수 있어 전체적인 성능은 오히려 떨어질 수 있다는 단점이 있다.

한국등록특허 제10-1451040호 한국등록특허 제10-1654039호

본 발명의 일측면은 다른 노드와 접촉 시, 저장된 메시지의 목적지 노드와의 접촉 비율을 비교하여 보다 큰 접촉 비율을 가진 노드로 메시지를 전달하는 기회적 네트워크에서 접촉 비율에 기반한 메시지 전달 시스템 및 방법, 이를 수행하기 위한 기록 매체를 제공한다.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 기회적 네트워크에서 접촉 비율에 기반한 메시지 전달 방법은, 노드 간의 접촉에 의해 각 노드에 저장된 메시지를 목적지 노드로 전달하는 기회적 네트워크에 있어서, 각 노드에 구현된 메시지 전달 방법은, 제1 노드가 제2 노드와 접촉하면, 상기 제1 노드가 상기 제2 노드로 전달할 메시지가 존재하는지 확인하는 단계, 상기 제2 노드로 전달할 메시지가 존재하면, 상기 제1 노드가 다른 노드들과 접촉한 총 횟수인 제1 전체 접촉횟수에 대하여 상기 제1 노드와 상기 목적지 노드의 접촉 횟수인 제1 개별 접촉횟수의 비율인 제1 접촉비율을 산출하고, 상기 제2 노드가 다른 노드들과 접촉한 총 횟수인 제2 전체 접촉횟수에 대하여 상기 제2 노드와 상기 목적지 노드의 접촉 횟수인 제2 개별 접촉횟수의 비율인 제2 접촉비율을 산출하는 단계; 및 상기 제1 접촉비율과 상기 제2 접촉비율을 비교하여 상기 제2 접촉비율이 상기 제1 접촉비율보다 크면, 상기 제1 노드에 저장된 상기 메시지를 상기 제2 노드로 전달하는 단계를 포함한다.

상기 제1 노드가 상기 제2 노드와 접촉하면, 상기 제1 노드 및 상기 제2 노드 각각에 저장된 요약 벡터(summary vector)를 서로 교환하되, 상기 요약 벡터는 노드에 저장된 메시지 목록, 상기 메시지의 목적지 노드, 접촉횟수 목록 및 접촉비율 목록에 대한 정보를 포함하며, 상기 제1 노드가 상기 제2 노드로 전달할 메시지가 존재하는지 확인하는 것은, 상기 제2 노드로부터 수신된 요약 벡터를 상기 제1 노드에 저장된 요약 벡터와 비교하여, 상기 제1 노드에만 저장되어 있는 메시지를 상기 제2 노드로 전달할 메시지로 추출할 수 있다.

상기 제1 노드가 상기 제2 노드와 접촉하면, 상기 제1 노드는 상기 제2 노드와 접촉한 횟수인 제3 개별 접촉횟수 및 상기 제1 전체 접촉횟수를 각각 1회씩 증가시켜 상기 제3 개별 접촉횟수 및 상기 제1 전체 접촉횟수를 갱신할 수 있다.

상기 제1 접촉비율을 산출하는 것은, 상기 제1 개별 접촉횟수와, 상기 갱신된 제1 전체 접촉횟수에 따라 상기 제1 접촉비율을 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 제1 노드는 상기 제2 노드와 접촉하면, 상기 제2 노드로부터 상기 제2 개별 접촉횟수 및 상기 제3 개별 접촉횟수를 포함하는 서로 다른 복수의 개별 접촉횟수 및 상기 제2 전체 접촉횟수를 수신하고, 상기 제2 전체 접촉횟수를 1회 증가시켜 상기 제2 전체 접촉횟수를 갱신할 수 있다.

상기 제2 접촉비율을 산출하는 것은, 상기 제2 개별 접촉횟수와, 상기 갱신된 제2 전체 접촉 횟수에 따라 상기 제2 접촉비율을 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 제1 노드는 상기 제2 노드로 전달할 상기 메시지의 목적지 노드를 확인하여, 상기 제2 노드가 상기 목적지 노드인 경우, 상기 메시지를 상기 제2 노드로 직접 전달하도록 상기 제1 접촉비율과 상기 제2 접촉비율을 비교하는 과정을 생략할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 기회적 네트워크에서 접촉 비율에 기반한 메시지 전달 시스템은, 노드 간의 접촉에 의해 각 노드에 저장된 메시지를 목적지 노드로 전달하는 기회적 네트워크에 있어서, 상기 기회적 네트워크를 구성하는 복수의 노드 중 어느 하나의 노드인 제1 노드에 구현된 메시지 전달 시스템은, 상기 제1 노드가 제2 노드와 접촉하면, 상기 제1 노드 및 상기 제2 노드 각각에 저장된 요약 벡터(summary vector)를 서로 교환하여 상기 제1 노드가 상기 제2 노드로 전달할 메시지가 존재하는지 확인하는 관리부, 상기 제2 노드로 전달할 메시지가 존재하면, 상기 제1 노드가 다른 노드들과 접촉한 총 횟수인 제1 전체 접촉횟수에 대하여 상기 제1 노드와 상기 목적지 노드의 접촉 횟수인 제1 개별 접촉횟수의 비율인 제1 접촉비율을 산출하고, 상기 제2 노드가 다른 노드들과 접촉한 총 횟수인 제2 전체 접촉횟수에 대하여 상기 제2 노드와 상기 목적지 노드의 접촉 횟수인 제2 개별 접촉횟수의 비율인 제2 접촉비율을 산출하는 접촉비율 산출부 및 상기 제1 접촉비율과 상기 제2 접촉비율을 비교하여, 비교 결과에 따라 상기 제1 노드에 저장된 상기 메시지를 상기 제2 노드로 전달할지 여부를 판단하는 처리부를 포함한다.

상기 접촉비율 산출부는, 상기 제1 노드가 상기 제2 노드와 접촉하면, 상기 제1 노드가 상기 제2 노드와 접촉한 횟수인 제3 개별 접촉횟수 및 상기 제1 전체 접촉횟수를 각각 1회씩 증가시켜 상기 제3 개별 접촉횟수 및 상기 제1 전체 접촉횟수를 갱신하되, 상기 제1 접촉비율을 산출하는 것은, 상기 제1 개별 접촉횟수와, 상기 갱신된 제1 전체 접촉횟수에 따라 상기 제1 접촉비율을 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 관리부는, 갱신된 상기 제3 개별 접촉횟수, 갱신된 상기 제1 전체 접촉횟수 및 상기 제1 접촉비율을 이용하여 상기 제1 노드에 대한 요약 벡터를 업데이트할 수 있다.

상기 관리부는, 상기 제2 노드로부터 수신된 요약 벡터를 분석하여 상기 제2 개별 접촉횟수 및 상기 제3 개별 접촉횟수를 포함하는 서로 다른 복수의 개별 접촉횟수 및 상기 제2 전체 접촉횟수를 수집하고, 상기 접촉비율 산출부는, 상기 제2 전체 접촉횟수를 1회 증가시켜 상기 제2 전체 접촉횟수를 갱신하되, 상기 제2 접촉비율을 산출하는 것은, 상기 제2 개별 접촉횟수와, 상기 갱신된 제2 전체 접촉 횟수에 따라 상기 제2 접촉비율을 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 기회적 네트워크에서 접촉 비율에 기반한 메시지 전달 시스템 및 방법을 수행하기 위한, 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체일 수 있다.

상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 목적지 노드와의 접촉횟수가 아닌 접촉 비율에 따라 메시지 전달여부를 결정할 수 있게 되어, 각 노드들은 동일한 접촉횟수를 갖더라도 동일한 접촉비율을 가질 수 없기 때문에 메시지 전달여부를 판단하는 비교판단 과정에서 신뢰성이 향상될 수 있으며, 특정 노드로 메시지 전달이 집중되는 현상을 방지함으로 인해 메시지를 목적지 노드로 효율적으로 전달할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기회적 네트워크에서 접촉 비율에 기반한 메시지 전달 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 2 내지 도 3은 도 1의 노드간 접촉시 접촉횟수 및 접촉비율을 갱신하는 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4 내지 도 5는 도 1의 접촉비율에 따라 메시지 전달여부를 결정하는 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기회적 네트워크에서 접촉 비율에 기반한 메시지 전달 방법의 개략적인 흐름을 나타내는 순서도이다.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기회적 네트워크에서 접촉 비율에 기반한 메시지 전달 시스템(1000)의 개략적인 구성을 도시한 블록도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 기회적 네트워크에서 접촉 비율에 기반한 메시지 전달 시스템(1000)은 기회적 지연 허용 네트워크 (DTN: Delay Tolerant Network)에서의 각 노드에 구비되어 다른 노드와 접촉 시, 노드 간의 접촉 횟수를 기반으로 산출된 접촉비율에 따라 상대 노드로 메시지를 전달할 수 있다. 여기서, 기회적 지연 허용 네트워크는 소스 노드와 목적지 노드 간의 연결이 보장되지 않는 메시지 전달 방식으로, 메시지는 이동성을 갖는 중계 노드 간의 접촉에 의해 목적지 노드로 전달되는데, 중계 노드는 전송할 메시지를 저장하고 있으며 다른 노드를 만나면 저장된 메시지를 복사하여 포워딩하는 방식에 의해 최종 목적지 노드까지 메시지를 전달할 수 있다.

이하에서는, 설명의 편의를 위해 기회적 지연 허용 네트워크 또는 지연 허용 네트워크를 기회적 네트워크로 통칭하여 설명하며, 네트워크를 구성하는 복수의 노드들 중 어느 하나의 노드를 중심으로 본 발명에 따른 네트워크에서 접촉 비율에 기반한 메시지 전달 시스템(1000) 및 이를 이용한 방법에 대해 설명하며, 어느 하나의 노드를 제1 노드(기준 노드)로 정의하고, 제1 노드와 접촉하는 다른 노드를 제2 노드(주변 노드)로 정의하여 설명하기로 한다. 즉, 본 명세서에서 네트워크를 기반으로 자신이 가진 메시지를 다른 노드로 전달하려는 모든 노드들은 이하에서 설명되는 제1 노드와 동일한 기능을 수행할 수 있다.

구체적으로, 본 실시예에 따른 기회적 네트워크에서 접촉 비율에 기반한 메시지 전달 시스템(1000)은 관리부(10), 접촉비율 산출부(20) 및 처리부(30)를 포함한다.

관리부(10)는 목적지 노드로 전송할 적어도 하나의 메시지를 저장할 수 있다. 관리부(10)에 저장된 메시지는 다른 노드와 접촉 시 전달될 수 있으며, 저장된 메시지의 원본이 전달되거나, 메시지를 복사한 사본의 일부 내지 전부를 다른 노드로 전달할 수 있다.

또한, 관리부(10)는 요약 벡터(summary vector)를 관리할 수 있다. 요약 벡터는 메시지 전송에 필요한 정보들이 포함된 벡터일 수 있으며, 네트워크를 구성하는 모든 노드들은 각각의 요약 벡터를 관리할 수 있다. 요약 벡터는 제1 노드에 저장된 적어도 하나의 메시지와, 메시지 각각의 목적지 노드 등에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이러한 요약 벡터는 다른 노드와 접촉 시 서로 교환될 수 있다.

구체적으로, 관리부(10)는 다른 노드(제2 노드)와의 접촉 시, 요약 벡터의 교환과정을 통하여 제1 노드에 저장된 요약 벡터와 제2 노드로부터 수신된 요약 벡터를 비교할 수 있다. 이때, 관리부(10)는 제1 노드의 요약 벡터와 제2 노드의 요약 벡터를 비교하여 제1 노드에서 제2 노드로 전달할 메시지가 존재하는지 여부를 확인할 수 있다.

예를 들어, 제1 노드에 구비된 관리부(10)는 제1 노드와 제2 노드가 접촉하면, 제2 노드와 요약 벡터를 교환하여 제1 노드의 요약 벡터와 비교할 수 있다. 이 과정에서, 제1 노드에만 저장되어 있어 제2 노드로 전달할 필요가 있는 메시지 및 해당 메시지의 목적지 노드를 추출할 수 있다. 또는, 제1 노드에 구비된 관리부(10)는 제1 노드에 저장된 메시지 중, 제2 노드를 목적지 노드로 하는 메시지를 추출하여 바로 제2 노드로 전달할 수도 있다.

접촉비율 산출부(20)는 제1 노드가 다른 노드(제2 노드)와 접촉하면 상호 교환되는 요약 벡터를 이용하여 접촉횟수를 카운팅할 수 있다. 관리부(10)에 의해 관리되는 요약 벡터는 상술한 메시지 목록과 각 메시지의 목적지 노드에 대한 정보 외에도, 접촉횟수 및 접촉비율에 대한 정보를 더 포함할 수 있다.

여기에서, 접촉횟수는 제1 노드가 다른 노드들과 접촉한 이력(횟수)이 누적된 정보로 정의되며, 접촉횟수는 개별 접촉횟수와 전체 접촉횟수로 구분될 수 있다.

개별 접촉횟수는 제1 노드가 특정 노드와 접촉한 횟수를 의미한다. 접촉비율 산출부(20)는 통신 반경 내에 있는 다른 노드들과 접촉할 때마다 접촉 횟수를 누적하여 카운팅할 수 있다. 예컨대, 제1 노드는 제2 노드와 최초 접촉 시, 접촉비율 산출부(20)는 제1 노드와 제2 노드간의 개별 접촉횟수의 값을 1회 증가시킬 수 있다. 이후, 접촉비율 산출부(20)는 소정 시간 경과후 제1 노드가 제2 노드와 다시 접촉하면, 제1 노드와 제2 노드간의 개별 접촉횟수를 1회 더 누적된 값인 2로 카운팅할 수 있다.

접촉비율 산출부(20)는 이러한 개별 접촉횟수를 접촉하는 노드별로 구분하여 관리할 수 있다. 구체적으로, 제1 노드가 통신반경 내에 존재하는 제2, 3, 4 노드와 접촉하는 경우, 접촉비율 산출부(20)는 제1-2 노드간의 개별 접촉횟수와, 제1-3 노드간의 개별 접촉횟수와, 제1-4 노드간의 개별 접촉횟수를 구분하여 관리할 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해 노드 A가 노드 B와 접촉한 개별 접촉횟수를 C(A, B)로 표기하며, 노드 A가 노드 B와 3회 누적 접촉하면 C(A, B)의 값을 3으로 표현하도록 한다.

전체 접촉횟수는 제1 노드가 다른 노드들과 접촉한 총 횟수를 의미한다. 즉, 전체 접촉횟수는 서로 다른 개별 접촉횟수들이 합산된 결과값일 수 있다. 예를 들어, 제1 노드와 제2 노드간의 개별 접촉횟수인 C(1, 2)의 값이 3이고, C(1, 3)의 값이 4이고, C(1, 4)의 값이 2인 경우, 제1 노드의 전체 접촉횟수는 9로 결정될 수 있다. 이때, 이하에서는, 설명의 편의를 위해 노드 A의 전체 접촉횟수를 TC(A)로 표기하며, 노드 A의 전체 접촉횟수가 10이면 TC(A)의 값이 10인 것으로 표현하도록 한다.

접촉비율 산출부(20)는 다른 노드와 접촉 시, 상술한 개별 접촉횟수와 전체 접촉횟수를 각각 1회씩 카운팅할 수 있다. 또는, 접촉비율 산출부(20)는 개별 접촉횟수만 카운팅하고, 전체 접촉횟수는 개별 접촉횟수들의 합산 과정을 통해 산출함으로써 전체 접촉횟수의 카운팅 과정을 대신할 수도 있다.

또한, 접촉비율 산출부(20)는 개별 접촉횟수와 전체 접촉횟수를 이용하여 접촉비율을 산출할 수 있다. 접촉비율은 전체 접촉횟수에 대한 특정 개별 접촉횟수의 비율로 정의될 수 있으며, 구체적인 수식은 다음과 같다.

수학식 1에서, R(x, y)는 노드 x와 노드 y간의 접촉비율, C(x, y)는 노드 x와 노드 y간의 개별 접촉횟수, TC(x)는 노드 x의 전체 접촉횟수를 의미한다.

이와 같은 방식으로, 제1 노드에 구비된 접촉비율 산출부(20)는 제1 노드와 특정 노드간의 접촉비율을 산출할 수 있다. 즉, 제1 노드에 구비된 접촉비율 산출부(20)는 제1 노드가 제2 노드와 접촉하여 제1 노드에서 제2 노드로 전달할 메시지가 존재하는 것으로 확인되면, 전달할 메시지의 목적지 노드를 확인할 수 있다. 이후, 접촉비율 산출(20)는 제1 노드와 목적지 노드간의 접촉비율과, 제2 노드와 목적지 노드간의 접촉비율을 산출할 수 있다. 접촉비율을 산출하는 구체적인 과정은 도 2 내지 도 3을 참조하여 후술하기로 한다.

처리부(30)는 접촉비율 산출부(20)에 의해 산출된 접촉비율을 기반으로 메시지 전달여부를 결정할 수 있다. 구체적으로, 처리부(30)는 제1 노드와 목적지 노드간의 접촉비율과, 제2 노드와 목적지 노드간의 접촉비율을 비교할 수 있다. 처리부(30)는 제2 노드와 목적지 노드간의 접촉비율이 제1 노드와 목적지 노드간의 접촉비율보다 크면, 제1 노드에 저장된 메시지를 제2 노드로 전달할 수 있다. 반면, 처리부(30)는 제2 노드와 목적지 노드간의 접촉비율이 제1 노드와 목적지 노드간의 접촉비율보다 작으면, 제1 노드에 저장된 메시지를 제2 노드로 전달하지 않을 수 있다.

처리부(30)는 제1 노드에서 제2 노드로 전달할 메시지가 복수개인 경우, 첫번째 메시지의 전달여부를 판단한 후, 두번째 메시지에 대한 접촉비율 산출 요청을 접촉비율 산출부(20)에 요청할 수 있다. 이와 같은 방식으로, 처리부(30)는 제1 노드에서 제2 노드로 전송할 모든 메시지의 전달여부를 결정할 수 있다.

도 2 내지 도 3을 함께 참조하면, 노드간 접촉 시, 접촉횟수 갱신 및 이에 따른 접촉비율을 산출하는 구체적인 일 예가 도시된다.

도 2는 노드간 접촉 시 접촉 횟수를 카운팅하여 갱신하는 도면이고, 도 3은 노드에 저장된 요약 벡터 중 접촉횟수 및 접촉비율에 대한 정보를 도표화한 도면이다. 이하에서는, 설명의 편의를 위하여 제1 노드를 노드 A로, 제2 노드를 노드 B로 정의하여 설명하도록 한다.

도 2를 참조하면, 노드 A(제1 노드)가 노드 B(제2 노드)와 접촉하면, 노드 A와 노드 B는 각각의 요약 벡터를 상호 교환할 수 있다. 노드 A는 노드 B로부터 수신되는 요약 벡터를 자신의 요약 벡터와 비교하여, 노드 B로 전달할 메시지를 추출할 수 있다. 이때, 노드 A는 자신의 요약 벡터에 기 저장된 접촉 횟수를 갱신할 수 있다. 구체적으로, 노드 A는 노드 B와의 개별 접촉횟수(C(A, B)) 및 노드 A의 전체 접촉횟수(TC(A))를 각각 1회씩 카운팅할 수 있다.

예를 들어, 도 3을 함께 참조하면, 도 3의 (a)는 노드 A와 노드 B가 접촉하기 전 각각의 노드에 저장된 요약 벡터 중 접촉 횟수 및 접촉 비율에 대한 정보를 도표화한 도면이다. 도시된 바와 같이, 접촉전 C(A, B)의 값은 3이며, 이는 노드 A와 노드 B가 과거 접촉한 횟수가 총 3회임을 나타낼 수 있다. 이후, 노드 A가 노드 B와 접촉하면, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 노드 A는 C(A, B) 및 TC(A)의 값을 각각 1씩 증가시킬 수 있다.

또한, 노드 A는 노드 B로부터 수신되는 요약 벡터를 이용하여 노드 B에 대한 접촉횟수 및 접촉비율 역시 갱신할 수 있다. 상술한 바와 같이, 노드 A는 노드 B와 접촉 시 노드 B로부터 요약 벡터를 수신하게 되는데, 이는 노드 A와 접촉하기 전에 대한 정보들이다. 따라서, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 노드 A는 C(B, A)와 TC(B) 또한 각각 1회씩 증가시킬 수 있다.

이때, 노드 A에서 갱신된 노드 B에 대한 접촉횟수 및 접촉비율은 노드 A에서 메시지 전달여부를 판단하는 과정에서만 사용되며, 노드 B의 접촉횟수 및 접촉비율의 갱신 과정은 노드 A와 동일한 방법으로 노드 B에서 수행될 수 있다.

이후, 노드 A에 구비된 접촉비율 산출부(20)는 갱신된 접촉횟수를 기반으로 접촉비율을 산출할 수 있다. 도2 내지 도3에 도시된 예에서, 노드 A는 노드 B와 접촉함으로써 C(A, B) 및 TC(A)의 값이 변동되었으며, 이에 따라 노드 A와 노드 B간의 접촉비율인 R(A, B)의 값 또한 갱신될 수 있다. 여기에서, 노드 A와 노드 C간의 개별 접촉횟수는 변동되지 않았으나, TC(A)의 값이 갱신됨에 따라 R(A, C)의 값 역시 갱신됨을 알 수 있다.

즉, 본원 발명에 따르면, 제1 노드가 특정 노드와의 개별 접촉횟수의 변동이 없더라도, 제1 노드가 특정 노드가 아닌 다른 노드와 접촉한 경우 특정 노드와의 접촉비율이 변경될 수 있다. 이에 따른 차이점 및 효과는 도 4 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

한편, 관리부(10)는 갱신된 접촉횟수 및 접촉비율을 요약 벡터에 반영하여 요약 벡터를 업데이트 할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 기회적 네트워크에서 접촉 비율에 기반한 메시지 전달 시스템이 구현된 각각의 노드들은 접촉 이력에 따른 접촉비율을 기반으로 메시지를 전달할 수 있다.

몇몇 다른 실시예에서, 노드 A와 노드 B가 접촉하면 각 노드는 접촉횟수 및 접촉비율이 갱신된 요약 벡터를 교환할 수 있다. 즉, 노드 A와 노드 B는 요약 벡터를 교환하기 전에 접촉에 따른 접촉횟수 및 접촉비율을 먼저 갱신하고, 갱신된 정보들이 반영된 요약 벡터를 교환할 수 있다. 이 경우, 노드 A는 노드 B에 대한 접촉횟수 및 접촉비율을 계산하는 과정을 생략할 수 있다.

도 4 내지 도 5를 함께 참조하면, 노드간 접촉비율을 기반으로 메시지 전달여부를 결정하는 구체적인 과정이 도시된다.

도 4는 노드 A에 저장된 메시지들을 노드 B로 전달할지 여부를 판단하는 일 예가 도시된 도면이다. 도시된 바와 같이, 노드 A에는 노드 B로 전달할 두 개의 메시지를 가지고 있으며, 그중 하나의 메시지의 목적지 노드는 노드 D이고, 나머지 하나의 메시지의 목적지 노드는 노드 E일 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해 목적지 노드가 노드 D인 메시지를 제1 메시지로, 목적지 노드가 노드 E인 메시지를 제2 메시지로 구분하기로 한다.

노드 A에 구비된 처리부(30)는 접촉비율 산출부(20)에 의해 산출된 접촉비율을 비교하여 메시지 전송여부를 판단할 수 있다. 도 5는 노드 A와 노드 B의 접촉 과정에서 갱신된 접촉횟수 및 접촉비율을 도표화한 일 예를 나타내고 있다.

먼저, 처리부(30)는 제1 메시지의 전달여부를 판단하기 위하여, 제1 메시지의 목적지 노드를 수집할 수 있다. 처리부(30)는 제1 메시지의 목적지 노드가 노드 D인 것으로 확인되면, 노드 A와 노드 B 중 어느 노드가 노드 D와 접촉할 확률이 높은지를 비교할 수 있다. 이를 위해, 처리부(30)는 노드 A와 노드 D간의 접촉비율인 R(A, D)와, 노드 B와 노드 D간의 접촉비율인 R(B, D)를 비교할 수 있다. 그 결과, 도 5에 도시된 바와 같이 R(A, D)는 0.17이고 R(B, D)는 0.5인 것을 알 수 있다. 처리부(30)는 R(B, D)의 값이 R(A, D)의 값보다 크면 노드 A에 저장된 제1 메시지를 노드 B로 전달할 수 있다. 이후, 처리부(30)는 노드 B로 전송할 메시지가 더 있는지를 확인하여 제2 메시지의 전달여부를 결정할 수 있다.

처리부(30)는 제1 메시지의 전달여부를 판단하는 과정과 유사한 과정으로 제2 메시지의 전달여부를 판단할 수 있다. 즉, 처리부는(30) R(B, E)의 값이 R(A, E)의 값보다 크면 제2 메시지를 전달한다. 하지만, R(B, E)의 값은 0.25이고, R(A, E)의 값은 0.33으로, R(A, E)의 값이 더 큰 경우, 노드 A는 노드 B로 제2 메시지를 전송하지 않을 수 있다.

단순히 접촉 횟수에 비교에 따라 메시지 전달여부를 결정하게 되면 노드 A는 목적지 노드와의 접촉 횟수가 2회이고, 노드 B는 목적지 노드와의 접촉 횟수가 3회이므로, 노드 A는 노드 B로 제2 메시지를 전달해야 된다. 이 경우, 접촉횟수가 높은 노드에 메시지가 집중되어 제한된 크기의 버퍼가 오버될 수 있어 전체적인 성능이 저하되는 문제점이 발생한다. 하지만, 본원 발명은 접촉 비율의 비교를 기반으로 메시지 전달여부를 결정한다. 즉, 노드 E에 대하여 노드 B의 접촉횟수가 노드 A의 접촉횟수보다 많더라도, 노드 A와 목적지 노드 D 간의 전달 비율인 0.33은 노드 B와 목적지 노드 D간의 전달 비율이 0.25보다 크므로, 본 시스템(1000)이 적용된 노드 A는 노드 B로 제2 메시지를 전달하지 않는다. 따라서, 특정 노드에 대한 트래픽을 분산시켜 전체적인 네트워크 성능을 향상시킬 수 있으며, 접촉비율을 기반으로 하는 신뢰성 있는 메시지 전달을 보장할 수 있다.

한편, 노드 A와 노드 B가 접촉하는 과정에서, 노드 A에 저장된 메시지의 목적지 노드가 노드 B인 경우, 노드 A는 접촉비율을 비교하는 과정을 생략하여 노드 B에 곧바로 메시지를 전달할 수 있다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기회적 네트워크에서 접촉 비율에 기반한 메시지 전달 방법이 도시된다.

본 발명의 일 실시예에 다른 메시지 전달 방법은 도 1에 기회적 네트워크에서 접촉 비율에 기반한 메시지 전달 시스템(1000)과 실질적으로 동일한 구성에서 진행될 수 있다. 따라서, 도 1의 메시지 전달 시스템과 동일한 구성요소는 동일한 도면부호를 부여하고, 반복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하, 제1 노드 및 제2 노드에는 도 1의 기회적 네트워크에서 접촉 비율에 기반한 메시지 전달 시스템(1000)이 구비되어 있으며, 제1 노드와 제2 노드가 접촉하는 경우, 제1 노드에서 제2 노드로의 메시지 전달 방법에 대하여 설명하기로 한다.

먼저, 제1 노드와 제2 노드가 접촉하면, 제1 노드가 제2 노드로 전달할 메시지가 존재하는지 확인할 수 있다(110). 이 과정에서, 제1 노드와 제2 노드는 각각의 요약 벡터를 상호 교환하고, 제1 노드는 제2 노드로부터 수신된 요약 벡터를 참조하여 제1 노드에만 저장되어 있는 메시지를 제2 노드로 전달할 메시지로 추출할 수 있다.

또한, 제1 노드는 제2 노드와 접촉 시 접촉횟수 및 접촉비율을 갱신할 수 있다(120). 구체적으로, 제1 노드는 제2 노드와의 개별 접촉횟수 및 제1 노드의 전체 접촉횟수를 카운팅하여 갱신할 수 있다. 제1 노드는 갱신된 개별 접촉횟수 및 전제 접촉횟수를 기반으로 접촉비율을 산출할 수 있으며, 이 과정에서, 제1 노드는 제2 노드로부터 수신된 요약 벡터를 이용하여 제2 노드에 대한 접촉횟수를 더 카운팅하여 제2 노드에 관한 접촉비율 또한 산출할 수 있다.

이후, 제1 노드는 메시지의 목적지 노드를 확인하여, 제1 노드와 목적지 노드간의 접촉비율(제1 접촉비율)과, 제2 노드와 목적지 노드간의 접촉비율(제2 접촉비율)을 비교할 수 있다(130). 여기에서, 제1 노드와 목적지 노드간의 접촉비율은 제1 노드의 전체 접촉횟수에 대한 제1 노드와 목적지 노드간의 개별 접촉횟수의 비율로 산출되고, 제2 노드와 목적지 노드간의 접촉비율은 제2 노드의 전체 접촉횟수에 대한 제2 노드와 목적지 노드간의 개별 접촉횟수의 비율로 산출될 수 있다.

이때, 제2 노드와 목적지 노드간의 접촉비율이 제1 노드와 목적지 노드간의 접촉비율보다 크면, 제1 노드는 제2 노드로 메시지를 전달할 수 있으며(140), 메시지 전달 후 제1 노드에서 제2 노드로 전송될 메시지가 더 있는지 여부를 확인할 수 있다(150). 반면, 제2 노드와 목적지 노드간의 접촉비율이 제1 노드와 목적지 노드간의 접촉비율보다 크면 제1 노드는 해당 메시지를 전달하지 않고 다른 메시지가 존재하는지 여부를 확인하는 과정(150)을 수행할 수 있다.

제2 노드로 전달할 메시지가 더 존재하는 것으로 확인되면, 해당 메시지를 이용하여 접촉비율을 비교하는 과정(130) 및 메시지 전달 여부를 결정하는 과정(140)을 반복하여 수행할 수 있다.

이와 같은, 기회적 네트워크에서 접촉 비율에 기반한 메시지 전달 시스템 및 방법은 애플리케이션으로 구현되거나 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.

상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거니와 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.

컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD 와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.

프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드 뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10: 관리부
20: 접촉비율 산출부
30: 처리부

Claims (12)

1. 노드 간의 접촉에 의해 각 노드에 저장된 메시지를 목적지 노드로 전달하는 기회적 네트워크에 있어서, 각 노드에 구현된 메시지 전달 방법은,
   제1 노드가 제2 노드와 접촉하면, 상기 제1 노드가 상기 제2 노드로 전달할 메시지가 존재하는지 확인하는 단계;
   상기 제2 노드로 전달할 메시지가 존재하면, 상기 제1 노드가 다른 노드들과 접촉한 총 횟수인 제1 전체 접촉횟수에 대하여 상기 제1 노드와 상기 목적지 노드의 접촉 횟수인 제1 개별 접촉횟수의 비율인 제1 접촉비율을 산출하고, 상기 제2 노드가 다른 노드들과 접촉한 총 횟수인 제2 전체 접촉횟수에 대하여 상기 제2 노드와 상기 목적지 노드의 접촉 횟수인 제2 개별 접촉횟수의 비율인 제2 접촉비율을 산출하는 단계; 및
   상기 제1 접촉비율과 상기 제2 접촉비율을 비교하여 상기 제2 접촉비율이 상기 제1 접촉비율보다 크면, 상기 제1 개별 접촉 횟수 및 상기 제2 개별 접촉 횟수의 크기에 관계 없이 상기 제1 노드에 저장된 상기 메시지를 상기 제2 노드로 전달하는 단계를 포함하되,
   상기 제1 노드가 상기 제2 노드와 접촉하면,
   상기 제1 노드와 상기 제2 노드의 접촉 횟수인 제3 개별 접촉횟수를 1회 증가시키고, 상기 제3 개별 접촉횟수의 증가에 따라 상기 제1 전체 접촉횟수 및 상기 제2 전체 접촉횟수를 각각 1회씩 증가시켜 갱신하고,
   상기 제1 접촉비율을 산출하는 것은,
   상기 제1 노드와 상기 제2 노드의 접촉 과정에서 갱신되지 않은 상기 제1 개별 접촉횟수 및 상기 제3 개별 접촉횟수의 증가에 따라 갱신된 상기 제1 전체 접촉횟수에 기초하여 상기 제1 접촉비율을 갱신하는 것이고,
   상기 제2 접촉비율을 산출하는 것은,
   상기 제1 노드와 상기 제2 노드의 접촉 과정에서 갱신되지 않은 상기 제2 개별 접촉횟수 및 상기 제3 개별 접촉횟수의 증가에 따라 갱신된 상기 제2 전체 접촉횟수에 기초하여 상기 제2 접촉비율을 갱신하는 것이며,
   상기 제1 노드에 저장된 상기 메시지를 상기 제2 노드로 전달하는 것은,
   갱신된 상기 제2 접촉비율이 갱신된 상기 제1 접촉비율보다 작은 경우, 상기 제2 개별 접촉횟수가 상기 제1 개별 접촉횟수보다 크더라도 상기 제1 노드에 저장된 상기 메시지를 상기 제2 노드로 전달하지 않는 것을 특징으로 하는, 기회적 네트워크에서 접촉 비율에 기반한 메시지 전달 방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 노드가 상기 제2 노드와 접촉하면, 상기 제1 노드 및 상기 제2 노드 각각에 저장된 요약 벡터(summary vector)를 서로 교환하되,
   상기 요약 벡터는 노드에 저장된 메시지 목록, 상기 메시지의 목적지 노드, 접촉횟수 목록 및 접촉비율 목록에 대한 정보를 포함하며,
   상기 제1 노드가 상기 제2 노드로 전달할 메시지가 존재하는지 확인하는 것은,
   상기 제2 노드로부터 수신된 요약 벡터를 상기 제1 노드에 저장된 요약 벡터와 비교하여, 상기 제1 노드에만 저장되어 있는 메시지를 상기 제2 노드로 전달할 메시지로 추출하는 것을 특징으로 하는, 기회적 네트워크에서 접촉 비율에 기반한 메시지 전달 방법.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 제1 노드는 상기 제2 노드로 전달할 상기 메시지의 목적지 노드를 확인하여, 상기 제2 노드가 상기 목적지 노드인 경우, 상기 메시지를 상기 제2 노드로 직접 전달하도록 상기 제1 접촉비율과 상기 제2 접촉비율을 비교하는 과정을 생략하는, 기회적 네트워크에서 접촉 비율에 기반한 메시지 전달 방법.
   
8. 노드 간의 접촉에 의해 각 노드에 저장된 메시지를 목적지 노드로 전달하는 기회적 네트워크에 있어서, 상기 기회적 네트워크를 구성하는 복수의 노드 중 어느 하나의 노드인 제1 노드에 구현된 메시지 전달 시스템은,
   상기 제1 노드가 제2 노드와 접촉하면, 상기 제1 노드 및 상기 제2 노드 각각에 저장된 요약 벡터(summary vector)를 서로 교환하여 상기 제1 노드가 상기 제2 노드로 전달할 메시지가 존재하는지 확인하는 관리부;
   상기 제2 노드로 전달할 메시지가 존재하면, 상기 제1 노드가 다른 노드들과 접촉한 총 횟수인 제1 전체 접촉횟수에 대하여 상기 제1 노드와 상기 목적지 노드의 접촉 횟수인 제1 개별 접촉횟수의 비율인 제1 접촉비율을 산출하고, 상기 제2 노드가 다른 노드들과 접촉한 총 횟수인 제2 전체 접촉횟수에 대하여 상기 제2 노드와 상기 목적지 노드의 접촉 횟수인 제2 개별 접촉횟수의 비율인 제2 접촉비율을 산출하는 접촉비율 산출부; 및
   상기 제1 접촉비율과 상기 제2 접촉비율을 비교하여, 비교 결과에 따라 상기 제1 노드에 저장된 상기 메시지를 상기 제2 노드로 전달할지 여부를 판단하는 처리부를 포함하되,
   상기 접촉비율 산출부는,
   상기 제1 노드와 상기 제2 노드의 접촉 횟수인 제3 개별 접촉횟수를 1회 증가시키고, 상기 제3 개별 접촉횟수의 증가에 따라 상기 제1 전체 접촉횟수 및 상기 제2 전체 접촉횟수를 각각 1회씩 증가시켜 갱신하고,
   상기 제1 노드와 상기 제2 노드의 접촉 과정에서 갱신되지 않은 상기 제1 개별 접촉횟수 및 상기 제3 개별 접촉횟수의 증가에 따라 갱신된 상기 제1 전체 접촉횟수에 기초하여 상기 제1 접촉비율을 갱신하고,
   상기 제1 노드와 상기 제2 노드의 접촉 과정에서 갱신되지 않은 상기 제2 개별 접촉횟수 및 상기 제3 개별 접촉횟수의 증가에 따라 갱신된 상기 제2 전체 접촉횟수에 기초하여 상기 제2 접촉비율을 갱신하며,
   상기 처리부는,
   갱신된 상기 제2 접촉비율이 갱신된 상기 제1 접촉비율보다 크면, 상기 제1 개별 접촉 횟수 및 상기 제2 개별 접촉 횟수의 크기에 관계 없이 상기 제1 노드에 저장된 상기 메시지를 상기 제2 노드로 전달하고,
   갱신된 상기 제2 접촉비율이 갱신된 상기 제1 접촉비율보다 작은 경우, 상기 제2 개별 접촉횟수가 상기 제1 개별 접촉횟수보다 크더라도 상기 제1 노드에 저장된 상기 메시지를 상기 제2 노드로 전달하지 않는, 기회적 네트워크에서 접촉 비율에 기반한 메시지 전달 시스템.
   
9. 삭제
10. 제8항에 있어서,
    상기 관리부는,
    갱신된 상기 제3 개별 접촉횟수, 갱신된 상기 제1 전체 접촉횟수 및 상기 제1 접촉비율을 이용하여 상기 제1 노드에 대한 요약 벡터를 업데이트하는, 기회적 네트워크에서 접촉 비율에 기반한 메시지 전달 시스템.
    
11. 제8항에 있어서,
    상기 관리부는,
    상기 제2 노드로부터 수신된 요약 벡터를 분석하여 상기 제2 개별 접촉횟수 및 상기 제3 개별 접촉횟수를 포함하는 서로 다른 복수의 개별 접촉횟수 및 상기 제2 전체 접촉횟수를 수집하는, 기회적 네트워크에서 접촉 비율에 기반한 메시지 전달 시스템.
    
12. 제1항에 따른 기회적 네트워크에서 접촉 비율에 기반한 메시지 전달 방법을 수행하기 위한, 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.

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