KR20120045349A - 지연 허용 네트워크에서의 메시지 전송장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

지연 허용 네트워크에서의 메시지 전송장치 및 방법이 개시된다. 복수의 노드로 이루어진 네트워크의 송신노드로부터 수신노드로 전송될 메시지를 수신노드와 상이한 전달노드로 전송하기 위하여, 정보 획득부는 전달노드와의 연결이 감지되면 전달노드로부터 전달노드의 현재 이동속도 및 이동방향을 나타내는 제1이동벡터를 전송받는다. 제어부는 제1이동벡터와 송신노드의 현재 이동속도 및 이동방향을 나타내는 제2이동벡터가 이루는 사잇각 및 제1이동벡터와 제2이동벡터의 크기를 기초로 수신노드로 전송될 메시지로부터 생성된 메시지 사본 중에서 전달노드로 전송할 메시지 사본의 전송량을 결정한다. 전송부는 제어부에 의해 결정된 전송량에 대응하는 메시지 사본을 전달노드로 전송한다. 본 발명에 따르면, 수신장치로 전송할 메시지의 사본을 전달노드로 전송하기 위해 전달노드의 현재 이동속도 및 이동방향을 모두 고려함으로써, 수신노드의 절대 위치 또는 모든 노드의 이동성 모델에 관한 정보를 가지고 있지 않은 일반적인 이동성 환경에도 적용 가능하며, 발생하는 메시지의 개수에 무관하게 우수한 전송 성공률 및 낮은 트래픽 부하를 나타낸다.

Description

지연 허용 네트워크에서의 메시지 전송장치 및 방법{Apparatus and method for message transmission in delay tolerant network}
본 발명은 지연 허용 네트워크에서의 메시지 전송장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 발신 노드와 착신 노드 간의 연결이 보장되지 않는 지연 허용 네트워크에서 다른 노드와 접촉하였을 때 일정한 기준에 의하여 해당 노드로 메시지를 재전송하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 발신 노드와 착신 노드 간의 연결이 보장되지 않는 지연 허용 네트워크(Delay Tolerant Network : DTN)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. DTN에서는 종단 간 연결이 보장되지 않기 때문에 미리 라우팅 경로를 설정하고 라우팅을 수행하는 기존의 라우팅 프로토콜은 적합하지 않으며, Store-Carry-Forward 기반의 새로운 라우팅 프로토콜이 필요하다. DTN에서 각 노드는 전송할 메시지를 버퍼에 저장하고 다른 노드를 만나면 저장된 메시지를 포워딩하는 방식에 의해 최종 목적지까지 메시지를 전달한다.
DTN 라우팅 프로토콜은 변화하는 네트워크 정보를 예측할 수 있는 환경에서 적용되는 Deterministic 프로토콜과 네트워크 정보를 미리 예측할 수 없는 환경에서 적용되는 Dynamic 프로토콜로 분류된다. 이 중에서 일반적인 환경에 적용되는 Dynamic 프로토콜에는 플러딩 방식에 기반한 Epidemic 프로토콜, 각 노드의 누적된 접촉 정보를 이용한 확률적인 전송을 수행하는 Prophet 프로토콜 및 메시지의 복사본에 여분이 있어 재전송을 수행하는 Spray 단계와 복사본을 모두 사용하여 목적지 노드를 만날 때까지 전송을 수행하지 않는 Wait 단계로 구성된 Spray and Wait 프로토콜 등이 있다.
Epidemic 프로토콜은 네트워크를 구성하는 노드들의 접촉시 서로가 가진 메시지의 인덱스 정보를 교환하여 상대방이 보유하지 않은 메시지를 전달하는 방식으로, 접촉하는 모든 노드로 메시지를 전달하기 때문에 전달 성공률은 높으나 부하가 심하고, 무선 접속 충돌의 확률 증가로 인해 패킷 손실이 발생할 수 있다. 또한 Prophet 프로토콜은 네트워크를 구성하는 각 노드가 다른 노드와 접촉할 때 저장된 접촉 정보를 바탕으로, 확률적으로 전달 성공률이 높은 노드로 메시지를 전송하는데, 노드의 속도가 빠르고 이동성이 불규칙한 네트워크에는 적합하지 않다는 단점을 가진다.
한편, Spray and Wait 프로토콜에는 접촉 노드로 남아 있는 복사본의 절반을 넘겨주는 Binary Spray and Wait 프로토콜(이하, '선행기술1'이라 함), 노드의 이동 방향과 목적지 정보를 이용하여 분배하는 프로토콜(이하, '선행기술2'라 함), 그리고 노드의 이동성 모델에 기반하여 분배하는 프로토콜(이하, '선행기술3'이라 함)이 있다.
선행기술1은 고정된 양만큼만 재전송을 수행하기 때문에 부하가 일정하고 전달 성공률이 양호하다는 장점은 있으나, 노드의 이동성에 따라 성공률이 저하될 수 있으며, 패킷의 확장범위가 제한적이라는 단점이 있다. 또한 선행기술2는 각 노드들이 자신의 위치뿐 아니라 도착 지점의 절대 위치를 알고 있는 것을 전제로 하며, 선행기술3은 노드의 이동성 모델을 알고 있어야 하므로 이러한 정보가 없는 경우에는 동작이 어렵다는 문제가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 지연 허용 네트워크에서 노드의 이동 방향 및 속도를 모두 고려하여 메시지의 전달 범위를 증가시켜 전달 성공률을 향상시키며, 다양한 네트워크 환경에서 우수한 성능을 보이는 지연 허용 네트워크에서의 메시지 전송장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 지연 허용 네트워크에서 노드의 이동 방향 및 속도를 모두 고려하여 메시지의 전달 범위를 증가시켜 전달 성공률을 향상시키며, 다양한 네트워크 환경에서 우수한 성능을 보이는 지연 허용 네트워크에서의 메시지 전송방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는 데 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 지연 허용 네트워크에서의 메시지 전송장치는, 복수의 노드로 이루어진 네트워크의 송신노드에 구비되어 수신노드로 전송될 메시지를 상기 수신노드와 상이한 전달노드로 전송하며, 상기 수신노드로 전송될 메시지가 저장되는 저장부; 상기 전달노드와의 연결이 감지되면 상기 전달노드로부터 상기 전달노드의 현재 이동속도 및 이동방향을 나타내는 제1이동벡터를 전송받는 정보 획득부; 상기 제1이동벡터와 상기 송신노드의 현재 이동속도 및 이동방향을 나타내는 제2이동벡터가 이루는 사잇각 및 상기 제1이동벡터와 상기 제2이동벡터의 크기를 기초로 상기 저장부에 저장된 메시지로부터 생성된 메시지 사본 중에서 상기 전달노드로 전송할 메시지 사본의 전송량을 결정하는 제어부; 및 상기 제어부에 의해 결정된 전송량에 대응하는 상기 메시지 사본을 상기 전달노드로 전송하는 전송부;를 구비한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 지연 허용 네트워크에서의 메시지 전송방법은, 복수의 노드로 이루어진 네트워크의 송신노드로부터 수신노드로 전송될 메시지를 상기 수신노드와 상이한 전달노드로 전송하기 위한 것으로, (a) 상기 전달노드와의 연결이 감지되면 상기 전달노드로부터 상기 전달노드의 현재 이동속도 및 이동방향을 나타내는 제1이동벡터를 전송받는 단계; (b) 상기 제1이동벡터와 상기 송신노드의 현재 이동속도 및 이동방향을 나타내는 제2이동벡터가 이루는 사잇각 및 상기 제1이동벡터와 상기 제2이동벡터의 크기를 기초로 상기 수신노드로 전송될 메시지로부터 생성된 메시지 사본 중에서 상기 전달노드로 전송할 메시지 사본의 전송량을 결정하는 단계; 및 (c) 상기 (b) 단계에서 결정된 전송량에 대응하는 상기 메시지 사본을 상기 전달노드로 전송하는 단계;를 갖는다.
본 발명에 따른 지연 허용 네트워크에서의 메시지 전송장치 및 방법에 의하면, 수신장치로 전송할 메시지의 사본을 전달노드로 전송하기 위해 전달노드의 현재 이동속도 및 이동방향을 모두 고려함으로써, 수신노드의 절대 위치 또는 모든 노드의 이동성 모델에 관한 정보를 가지고 있지 않은 일반적인 이동성 환경에도 적용 가능하며, 발생하는 메시지의 개수에 무관하게 우수한 전송 성공률 및 낮은 트래픽 부하를 나타낸다. 또한 수신노드와 전달노드의 이동방향이 실질적으로 동일하며 전달노드의 이동속도가 더 빠른 경우에 생성된 메시지 사본 전부를 전달노드로 전송함으로써, 메시지의 전달 범위를 확장시키고 메시지 전달의 지연시간을 단축할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 지연 허용 네트워크에서의 메시지 전송장치에 대한 바람직한 실시예의 구성을 도시한 블록도,
도 2는 본 발명에 따른 지연 허용 네트워크에서의 메시지 전송방법에 대한 바람직한 실시예의 수행과정을 도시한 흐름도,
도 3은 제어부가 제1이동벡터와 제2이동벡터의 사잇각 및 크기에 의해 메시지 사본의 전송량을 결정하는 일 실시예의 수행과정을 도시한 흐름도,
도 4a 및 도 4b는 100개의 메시지가 발생하였을 때 측정된 전송 성공률 및 트래픽 부하의 값을 노드의 개수에 따라 각각 도시한 그래프,
도 5a 및 도 5b는 600개의 메시지가 발생하였을 때 측정된 전송 성공률 및 트래픽 부하의 값을 노드의 개수에 따라 각각 도시한 그래프, 그리고,
도 6a 및 도 6b는 1000개의 메시지가 발생하였을 때 측정된 전송 성공률 및 트래픽 부하의 값을 노드의 개수에 따라 각각 도시한 그래프이다.
이하에서 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 지연 허용 네트워크에서의 메시지 전송장치 및 방법의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 지연 허용 네트워크에서의 메시지 전송장치에 대한 바람직한 실시예의 구성을 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 메시지 전송장치는, 복수의 노드로 이루어진 네트워크의 송신노드에 구비되며, 저장부(110), 정보 획득부(120), 제어부(130) 및 전송부(140)를 구비한다. 또한 본 발명에 따른 메시지 전송장치는 수신노드로 전송할 메시지의 사본을 수신노드와 상이한 전달노드로 전송하여 최종적으로 메시지가 수신노드에 도달하도록 한다.
저장부(110)에는 수신노드로 전송될 메시지가 저장된다. 전달노드로는 저장부(110)에 저장된 메시지로부터 생성된 메시지 사본의 일부 내지는 전부가 전송되며, 최대로 생성될 수 있는 즉 메시지 사본의 양은 사전에 설정된다. 이와 같이 메시지 사본의 양이 일정 한도로 설정됨으로써, 전달노드로 메시지 전송시 추가적인 부하는 발생하지 않는다.
정보 획득부(120)는 전달노드와의 연결이 감지되면 전달노드로부터 전달노드의 현재 이동속도 및 이동방향을 나타내는 제1이동벡터를 전송받는다.
앞에서 설명한 바와 같이 지연 허용 네트워크에서 각 노드는 네트워크 내의 다른 노드를 만나게 되면 버퍼에 저장된 메시지를 포워딩하여 최종 목적지까지 메시지가 전달되도록 한다. 이때 앞에서 설명한 바와 같이 기존의 다른 프로토콜들은 접촉하는 모든 노드로 메시지를 전달하거나 다른 노드의 정보를 사전에 알고 있어야 하는 등의 문제가 있다.
본 발명에 따른 메시지 전송장치는 수신노드의 절대 위치 또는 각 노드의 이동성 모델에 관한 정보를 사전에 가지고 있어야 하는 기존 프로토콜과는 달리 네트워크 내에서 다른 노드와 접촉할 때마다 메시지 전송에 필요한 최소한의 정보만을 해당 노드와 교환함으로써 일반적인 이동성 환경에 폭넓게 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 메시지 전송장치가 구비된 송신노드에서는 전달노드로 메시지 사본을 전송하기 위해 전달노드의 현재 이동속도 및 이동방향에 관한 정보를 필요로 한다. 따라서 정보 획득부(120)는 전달노드에 대하여 전달노드의 현재 이동속도 및 이동방향에 관한 정보를 모두 포함하는 이동벡터인 제1이동벡터의 제공을 요청한다. 또한 전달노드로부터 제1이동벡터를 제공받음과 동시에 송신노드의 현재 이동속도 및 이동방향에 관한 정보를 포함하는 이동벡터인 제2이동벡터를 전달노드에 제공할 수도 있다.
즉, 본 발명에 따른 메시지 전송장치가 각 노드에 적용되는 네트워크에서 각각의 노드는 다른 노드와 접촉하는 경우에 현재 이동속도 및 이동방향에 관한 정보를 포함한 이동벡터를 교환한 후, 특정 노드로 전송할 메시지가 있는 경우에는 제공받은 이동벡터에 포함된 정보를 기초로 하여 메시지 사본의 전송 여부 및 전송량을 결정하게 된다.
제어부(130)는 전달노드로부터 제공받은 제1이동벡터와 송신노드 자체의 정보인 제2이동벡터를 기초로 하여 저장부(110)에 저장된 메시지로부터 생성된 메시지 사본 중에서 전달노드로 전송할 메시지 사본의 전송량을 결정한다. 앞에서 설명한 바와 같이 제1이동벡터 및 제2이동벡터는 노드의 현재 이동속도 및 이동방향에 관한 정보를 포함하고 있으므로, 제어부(130)가 메시지 사본의 전송량을 결정하기 위해 사용하는 정보는 송신노드 및 전달노드의 이동방향 및 이동속도이다.
이때 송신노드와 전달노드 사이의 상대적인 관계에 의하여 메시지 사본의 전송량이 결정되며, 제어부(130)는 먼저 송신노드와 전달노드의 이동방향을 분석하여 두 노드의 이동방향이 실질적으로 동일한 것으로 판단되는 경우에는 송신노드와 전달노드의 이동속도 사이의 관계를 기초로 메시지 사본의 전송 여부를 결정한다. 또한 송신노드와 전달노드의 이동방향이 상이한 것으로 판단되는 경우에는 두 노드 사이의 이동방향의 차이가 클수록 더 많은 양의 메시지 사본이 전달노드로 전송되도록 한다.
일 예로서, 송신노드와 전달노드 사이의 이동방향의 차는 제1이동벡터와 제2이동벡터가 이루는 사잇각으로 표현될 수 있다. 두 벡터가 이루는 각은 그 크기에 따라 복수의 구간으로 분류되며, 제어부(130)는 각 구간에 대응하는 메시지 사본의 전송량을 사전에 설정하여 현재 제1이동벡터와 제2이동벡터의 사잇각이 어느 구간에 해당하는지를 판단함으로써 전달노드로 전송될 메시지 사본의 전송량을 결정할 수 있다.
제어부(130)에 의해 결정되는 메시지 사본의 전송량은 생성된 전체 메시지 사본 중에서 전달노드로 전송될 메시지 사본의 비로서 산출된다. 제1이동벡터와 제2이동벡터의 사잇각이 기준각, 예를 들면, 15°보다 작으면 제어부(130)는 전달노드와 송신노드의 이동방향이 실질적으로 동일한 것으로 보고, 전달노드와 송신노드의 이동속도를 비교한다. 비교 결과 전달노드의 이동속도가 송신노드의 이동속도보다 작으면 두 노드의 이동방향이 동일하므로 저장된 메시지 사본을 전달노드로 전송할 필요가 없는 것으로 판단하여 제어부(130)는 메시지 사본의 전송량을 0으로 결정한다.
그러나 전달노드의 이동속도가 송신노드의 이동속도보다 크면 제어부(130)는 메시지 사본의 전송량을 1로 결정, 즉 저장부(110)로부터 생성된 메시지 사본 전부가 전달노드로 전송되도록 하고, 전송부(140)가 전체 메시지 사본을 전달노드로 전송하면 송신노드의 상태를 대기모드로 전환한다. 이는 두 노드의 이동방향이 동일하다면 이동속도가 더 빠른 노드가 메시지를 전달하는 것이 효율적이기 때문이다. 또한 패킷의 전달범위를 확장할 수 있으며, 패킷 전달의 지연 시간을 단축할 수 있다.
제1이동벡터와 제2이동벡터의 사잇각이 기준각(예를 들면, 15°)보다 크면 제어부(130)는 전달노드와 송신노드의 이동방향이 상이한 것으로 판단하여 두 노드의 이동방향이 차이나는 정도에 따라 전달노드로 전송될 메시지 사본의 전송량을 결정한다. 이때 전송량은 두 노드의 이동방향의 차이가 클수록 큰 값으로 결정되며, 예를 들면, 제1이동벡터와 제2이동벡터의 사잇각이 15° 이상이고 45°보다 작은 경우에는 생성된 전체 메시지 사본의 1/4만 전달노드로 전송되도록 하고, 제1이동벡터와 제2이동벡터의 사잇각이 45° 이상이고 90°보다 작은 경우에는 전체 메시지 사본의 1/3만 전달노드로 전송되도록 하며, 사잇각이 90° 이상인 경우에는 전체 메시지 사본의 1/2이 전달노드로 전송되도록 전송량을 결정할 수 있다. 그러나 이상에서 설명한 사잇각 분류의 기준 및 메시지 사본의 전송량은 본 발명의 일 실시예일 뿐, 적용되는 네트워크의 상태 또는 전송될 메시지에 따라 다르게 설정될 수 있다.
전송부(140)는 제어부(130)에 의해 결정된 전송량에 대응하는 메시지 사본을 전달노드로 전송한다. 이후 전달노드에서도 본 발명에 의해 정의되는 전송 프로토콜에 따라 다른 노드와 접촉한 후 이동방향 및 이동속도에 따라 메시지 사본의 전송량을 결정하여 최종 목적지인 수신노드까지 메시지가 전달되도록 한다.
도 2는 본 발명에 따른 지연 허용 네트워크에서의 메시지 전송방법에 대한 바람직한 실시예의 수행과정을 도시한 흐름도이다. 먼저 본 발명에 따른 지연 허용 네트워크에서의 메시지 전송방법은 복수의 노드로 이루어진 네트워크의 송신노드가 수신노드로 전송할 메시지를 수신노드와 상이한 전달노드로 전송하기 위해 사용되며, 앞에서 설명한 본 발명에 따른 지연 허용 네트워크에서의 메시지 전송장치에 의해 구현 가능하다.
도 2를 참조하면, 정보 획득부(120)는 송신노드와 전달노드와의 연결이 감지되면(S210), 전달노드로부터 전달노드의 현재 이동속도 및 이동방향을 나타내는 제1이동벡터를 전송받는다(S220). 다음으로 제어부(130)는 송신노드의 현재 이동속도 및 이동방향을 나타내는 제2이동벡터와 제1이동벡터를 대비하여(S230) 메시지 사본의 전송량을 결정한다. 이때 메시지 사본은 저장부(110)에 저장된 메시지로부터 생성되며, 생성되는 메시지 사본의 최대 한도량은 사전에 설정된다.
제1이동벡터와 제2이동벡터의 사잇각이 사전에 설정된 기준각보다 작으며(S240), 제1이동벡터의 크기, 즉 전달노드의 이동속도가 제2이동벡터의 크기, 즉 송신노드의 이동속도보다 크면(S250), 제어부(130)는 전송부(140)가 생성된 메시지 사본의 전부를 전달노드로 전송하도록 한다(S260). 그러나 제1이동벡터와 제2이동벡터의 사잇각이 기준각 이상이면 제어부(130)는 두 벡터의 사잇각의 크기에 따라 분류된 복수의 그룹 중에서 제1이동벡터와 제2이동벡터의 사잇각이 속하는 그룹에 대응하여 설정된 전송량의 메시지 사본을 전송부(140)가 전달노드로 전송하도록 한다(S270).
도 3은 제어부(130)가 제1이동벡터와 제2이동벡터의 사잇각 및 크기에 의해 메시지 사본의 전송량을 결정하는 일 실시예의 수행과정을 도시한 흐름도이다. 도 3에 표시된 수치들은 본 발명을 설명하기 위해 설정된 하나의 예이며, 다른 값으로 설정 가능하다.
도 3을 참조하면, 제어부(130)는 먼저 제1이동벡터와 제2이동벡터의 사잇각이 15°보다 작으면(S300) 제1이동벡터의 크기, 즉 전달노드의 이동속도(V1)와 제2이동벡터의 크기, 즉 송신노드의 이동속도(V2)를 비교하며(S310), V1이 V2보다 크면 생성된 메시지 사본 전부를 전달노드로 전송될 메시지 사본의 전송량으로 결정한다(S320). 그러나 V1이 V2 이하이면 메시지 전송량을 0으로 결정하여 전달노드로 메시지 사본이 전송되지 않도록 한다(S330).
한편, 제1이동벡터와 제2이동벡터의 사잇각이 15° 이상이며 45°보다 작으면(S340), 제어부(130)는 생성된 메시지 사본의 1/4을 전송량으로 결정한다(S350). 그리고 제1이동벡터와 제2이동벡터의 사잇각이 45° 이상이고 90°보다 작으면(S360), 생성된 메시지 사본의 1/3을 전송량으로 결정한다(S370). 마지막으로 제1이동벡터와 제2이동벡터의 사잇각이 90° 이상이면 생성된 메시지 사본의 1/2을 전송량으로 결정한다(S380). 전송부(140)는 제어부(130)에 의해 결정된 전송량의 메시지 사본을 전달노드로 전송한다(S390).
본 발명의 성능을 평가하기 위한 실험을 수행하였다. 실험은 네트워크를 구성하는 노드의 수 및 발생하는 메시지의 수를 변화시킴으로써 본 발명에서 정의하는 전송 프로토콜 및 기존의 다른 프로토콜들의 성능을 대비하는 방식으로 수행되었으며, 지연 허용 네트워크를 위한 시뮬레이션에서 자주 사용되는 ONE(Opportunistic Network Environment) 시뮬레이터가 사용되었다. 구체적인 시뮬레이션 환경은 다음의 표 1과 같다.
파라미터 값
네트워크 크기(m×m) 4500×3400
노드 개수 100~500
전송 범위(m) 10
시뮬레이션 시간(s) 43,000
버퍼 크기(Mbyte) 5
패킷 크기(Mbyte) 0.5~1
이동 모델 최단경로 기반 이동
네트워크를 구성하는 노드들은 차량과 보행자가 함께 이동하는 환경을 고려하여 0.5m/s 내지 1.5m/s의 속도 분포를 가지는 저속의 보행자 그룹인 1그룹과 2.7m/s 내지 13.9m/s의 속도 분포를 가지는 고속의 차량 그룹인 2그룹으로 분류하였으며, 각 그룹에서의 속도 분포는 균일 분포를 따른다. 또한 보행자의 수가 차량에 비해 많은 일반적인 도로 환경을 기반으로 하여 1그룹과 2그룹에 속한 노드 수의 비율을 2:1로 하였다. 또한 전체 메시지 사본의 수는 기존의 연구에서 사용되었던 값인 10으로 설정하였다.
이하에서는 본 발명에 따른 지연 허용 네트워크에서의 메시지 전송장치의 성능을 앞에서 설명한 종래 기술인 선행기술1, 선행기술2 및 선행기술3과 대비하기 위한 실험 결과에 관하여 설명한다. 성능 대비를 위한 척도로서는 전송 성공률 및 트래픽 부하가 사용되었으며, 다음의 수학식 1에 의해 산출된다.
Figure pat00001
도 4a 및 도 4b는 100개의 메시지가 발생하였을 때 측정된 전송 성공률 및 트래픽 부하의 값을 노드의 개수에 따라 각각 도시한 그래프이다. 먼저 도 4a를 참조하면, 상대 노드의 이동속도에 따라 메시지 사본의 분배를 차등적으로 수행하는 선행기술2를 적용하였을 때의 전송 성공률이 가장 높게 나타났다. 이는 저속의 노드가 많은 시뮬레이션 환경으로 인하여 각 노드와 접촉할 때 전체 메시지 사본 L의 1/7에 해당하는 양만큼 분배하는 경우가 많이 발생하며, 따라서 L의 값이 7 미만인 경우에는 메시지만 전달되어 플러딩 방식과 유사하게 동작하기 때문이다. 반면, 도 4a에서 선행기술1과 선행기술3은 40% 정도의 전송 성공률을 보이며, 본 발명이 적용된 경우에는 선행기술1 및 선행기술3에 비하여 약 10% 정도 우수한 전송 성공률을 보인다.
다음으로 도 4b를 참조하면, 트래픽 부하의 측면에서는 플러딩 방식과 유사하게 동작하는 선행기술2가 나머지 세 개의 전송 프로토콜에 비하여 높은 트래픽 부하를 나타내는 것을 확인할 수 있다. 반면, 본 발명, 선행기술1 및 선행기술3은 Spray and Wait 프로토콜과 유사하게 동작하므로 선행기술2보다 낮은 트래픽 부하를 보인다.
도 5a 및 도 5b는 600개의 메시지가 발생하였을 때 측정된 전송 성공률 및 트래픽 부하의 값을 노드의 개수에 따라 각각 도시한 그래프이다. 도 5a를 참조하면, 도 4a의 그래프에서 가장 높은 전송 성공률을 보였던 선행기술2는 발생한 메시지의 개수가 증가함에 따라 전송 성공률이 감소하였으며, 본 발명이 적용된 경우와 유사한 전송 성공률을 보인다. 선행기술2의 전송 성공률이 메시지의 증가에 따라 감소한 이유는 430초마다 메시지가 발생하였던 도 4a의 경우에 비하여 71초마다 메시지가 발생하는 도 5a의 경우에 각 노드에서 버퍼 오버플로우가 발생하기 때문이다. 그러나 본 발명, 선행기술1 및 선행기술3의 경우에는 도 4a의 경우와 유사한 전송 성공률을 보인다.
도 5b를 참조하면, 선행기술2의 경우는 도 4a와 같이 다른 세 가지의 프로토콜에 비해 훨씬 많은 트래픽 부하를 나타내는 반면, 본 발명, 선행기술1 및 선행기술3의 경우에는 적은 트래픽 부하를 나타낸다.
도 6a 및 도 6b는 1000개의 메시지가 발생하였을 때 측정된 전송 성공률 및 트래픽 부하의 값을 노드의 개수에 따라 각각 도시한 그래프이다. 도 6a를 참조하면, 발생하는 메시지의 수가 적었을 때 가장 높은 전송 성공률을 보였던 선행기술2는 메시지의 개수가 1000개로 증가함에 따라 전송 성공률이 더욱 감소하여 본 발명이 적용된 경우의 전송 성공률이 가장 높게 나타나는 것을 확인할 수 있다. 따라서 본 발명은 메시지가 많이 발생하여 트래픽 부하가 큰 환경에서 기존의 프로토콜에 비하여 우수한 성능을 보임을 알 수 있다. 한편, 도 6b를 참조하면, 도 4b 및 도 5b에 도시된 것과 마찬가지로 본 발명이 적용된 경우에 선행기술2에 비하여 적은 트래픽 부하를 나타낸다.
결론적으로, 본 발명은 발생하는 메시지의 수에 무관하게 선행기술1 및 선행기술3에 비하여는 항상 우수한 성능을 보이며, 메시지의 수가 증가함에 따라 전송 성공률이 급격히 감소하는 선행기술2에 비하여 메시지 수에 무관하게 항상 40~55%의 우수한 전송 성공률을 보인다. 따라서 본 발명은 기존의 다른 전송 프로토콜에 비하여 메시지의 개수가 많은 환경에서도 높은 전송 성공률 및 낮은 트래픽 부하를 보이므로 향상된 성능을 가짐을 확인할 수 있다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
110 - 저장부
120 - 정보 획득부
130 - 제어부
140 - 전송부

Claims (11)

  1. 복수의 노드로 이루어진 네트워크의 송신노드에 구비되어 수신노드로 전송될 메시지를 상기 수신노드와 상이한 전달노드로 전송하는 메시지 전송장치에 있어서,
    상기 수신노드로 전송될 메시지가 저장되는 저장부;
    상기 전달노드와의 연결이 감지되면 상기 전달노드로부터 상기 전달노드의 현재 이동속도 및 이동방향을 나타내는 제1이동벡터를 전송받는 정보 획득부;
    상기 제1이동벡터와 상기 송신노드의 현재 이동속도 및 이동방향을 나타내는 제2이동벡터가 이루는 사잇각 및 상기 제1이동벡터와 상기 제2이동벡터의 크기를 기초로 상기 저장부에 저장된 메시지로부터 생성된 메시지 사본 중에서 상기 전달노드로 전송할 메시지 사본의 전송량을 결정하는 제어부; 및
    상기 제어부에 의해 결정된 전송량에 대응하는 상기 메시지 사본을 상기 전달노드로 전송하는 전송부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 메시지 전송장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1이동벡터와 상기 제2이동벡터가 이루는 사잇각이 사전에 설정된 기준각보다 작으며, 상기 전달노드의 현재 이동속도가 상기 송신노드의 현재 이동속도보다 크면 상기 전송부가 상기 저장부에 저장된 메시지로부터 생성된 메시지 사본의 전부를 상기 전달노드로 전송하도록 하는 것을 특징으로 하는 메시지 전송장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1이동벡터와 상기 제2이동벡터가 이루는 사잇각이 상기 기준각보다 큰 경우에 두 벡터의 사잇각의 크기에 따라 분류된 복수의 그룹 중에서 상기 전달노드가 속하는 그룹에 대응하는 전송량의 메시지 사본을 상기 전송부가 전송하도록 하는 것을 특징으로 하는 메시지 전송장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 복수의 그룹 중에서 두 벡터 사이의 사잇각이 가장 큰 경우에 대응하는 그룹에 대하여 가장 큰 값의 전송량이 설정되는 것을 특징으로 하는 메시지 전송장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 메시지 사본의 전부가 상기 전달노드로 전송된 후 상기 송신노드의 상태를 대기모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 메시지 전송장치.
  6. 복수의 노드로 이루어진 네트워크의 송신노드로부터 수신노드로 전송될 메시지를 상기 수신노드와 상이한 전달노드로 전송하는 메시지 전송방법에 있어서,
    (a) 상기 전달노드와의 연결이 감지되면 상기 전달노드로부터 상기 전달노드의 현재 이동속도 및 이동방향을 나타내는 제1이동벡터를 전송받는 단계;
    (b) 상기 제1이동벡터와 상기 송신노드의 현재 이동속도 및 이동방향을 나타내는 제2이동벡터가 이루는 사잇각 및 상기 제1이동벡터와 상기 제2이동벡터의 크기를 기초로 상기 수신노드로 전송될 메시지로부터 생성된 메시지 사본 중에서 상기 전달노드로 전송할 메시지 사본의 전송량을 결정하는 단계; 및
    (c) 상기 (b) 단계에서 결정된 전송량에 대응하는 상기 메시지 사본을 상기 전달노드로 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 메시지 전송방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서, 상기 제1이동벡터와 상기 제2이동벡터가 이루는 사잇각이 사전에 설정된 기준각보다 작으며, 상기 전달노드의 현재 이동속도가 상기 송신노드의 현재 이동속도보다 크면 수신노드로 전송될 메시지로부터 생성된 메시지 사본의 전부를 상기 전달노드로 전송하는 것을 특징으로 하는 메시지 전송방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서, 상기 제1이동벡터와 상기 제2이동벡터가 이루는 사잇각이 상기 기준각보다 큰 경우에 두 벡터의 사잇각의 크기에 따라 분류된 복수의 그룹 중에서 상기 전달노드가 속하는 그룹에 대응하는 전송량의 메시지 사본을 전송하는 것을 특징으로 하는 메시지 전송방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 복수의 그룹 중에서 두 벡터 사이의 사잇각이 가장 큰 경우에 대응하는 그룹에 대하여 가장 큰 값의 전송량이 설정되는 것을 특징으로 하는 메시지 전송방법.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 (b) 단계서, 상기 메시지 사본의 전부가 상기 전달노드로 전송된 후 상기 송신노드의 상태를 대기모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 메시지 전송방법.
  11. 제 6항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 기재된 메시지 전송방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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