재난상황을 위한 Mesh 기반의 DTN 설계 및 구현

Abstract

본 논문은 재난환경에서 DTN(Delay Tolerant Networking) 기반의 신뢰성이 보장된 통신 시스템의 구축에 대하여 제안하였다. 재난환경은 기존의 통신을 담당하는 상용망이 파괴되어 정상적인 통신이 이루어질 수 없는 경우가 많다. 또한 통신선로의 물리적 단절과 이로 인해 발생하는 지연이 초래될 수 있다. DTN은 통신망이 단절되어 무한한 지연이 발생되더라도 기존의 전송된 데이터를 보존하고 통신망이 복구되는 즉시 보존된 데이터를 다시 송신할 수 있다. 따라서 기존 통신망과 DTN을 이용한 통신망이 동시에 소실되더라도 이와 관계없이 메시지를 송신할 수 있다. 따라서 구조대에 의해 통신망이 복구되는 즉시 통신망이 소실된 상태에서 전송된 메시지를 확인하고 이를 토대로 구조작업에 나설 수 있는 등 재난환경에서의 활용이 가능하다. 본 논문에서는 통신 지연에 내성을 갖는 DTN을 이용하여 안정적인 통신이 불가능한 이러한 조건에서 통신이 이루어지게 시스템을 제안한다. 또한 제안하는 테스트베드의 검증을 위해 재난상황을 재현한 테스트베드를 구축하여 이를 검증하고자 하였다. 테스트베드를 이용하여 제안한 시스템을 검증한 결과, 네트워크의 에러발생이 빈번할수록 TCP의 전송시간이 급격히 증가함을 확인하였다. 반면 LTP는 에러발생이 늘어나더라도 TCP에 비해 훨씬 더 적은 전송시간이 늘어남을 확인하였다. 이를 통해 네트워크가 불안정한 환경에서는 TCP 대신 LTP를 사용함이 타당함을 입증하였다. 또한 네트워크가 오랜 시간동안 단절되어도 BP(Bundle Protocol)의 동작으로 데이터가 유실되지 않음을 확인할 수 있었다.