차량 간 Ad-hoc 통신에서 Hybrid 위치정보 수집 알고리즘 개발

Abstract

VANET(Vehicle Ad-hoc Network)이 기존의 MANET(Mobile Ad-hoc Network)을 응용한 분야이기는 하지만, VANET과 MANET은 네트워크 환경 자체가 다르기 때문에 비슷한 측면 보다는 차이점에서 더 큰 특징을 지니고 있다. 특히 이동 노드의 고속성은 VANET만이 가지고 있는 가장 특징이며, 이로 인한 토폴로지의 잦은 변화와 네트워크 단절 현상 때문에 기존의 MANET기술들을 VANET에 그대로 적용시키기에는 큰 무리가 있다. 그 중에서도 멀티-홉을 지원하는 라우팅 기술은 MANET과 VANET에서 공통적으로 가지고 있는 전파 도달 범위의 제약을 극복할 수 있는 측면에서 기존 MANET의 라우팅 프로토콜들을 VANET에 그대로 적용 시키려는 시도가 많았다. 하지만 앞에서도 나타낸 것과 같이 VANET만이 가지고 있는 특징 때문에 어떠한 라우팅 프로토콜이라고 좋은 성능을 보이는 것은 아니다. 그 중에서도 토폴로지 기반의 라우팅 프로토콜들은 데이터 전송 전에 경로 설정, 복구 및 유지의 절차를 필요로 하기 때문에 매우 낮은 성능 품질을 보인다. 하지만, 위치 기반 라우팅 프로토콜들은 경로 설정과 관련된 절차를 필요로 하지 않기 때문에 VANET환경에서도 매우 좋은 성능을 보이고 있다. 이러한 이유로 현재 VANET에서는 위치 기반 라우팅 프로토콜들이 주를 이루고 있다. 하지만, 현재까지 연구되어온 VANET환경에서의 위치기반 라우팅 프로토콜들은 라우팅 성능을 향상시키기 위한 연구에만 집중 되었을 뿐, 위치기반 라우팅에서 가장 중요한 소스인 위치 정보를 수집하기 위한 연구는 이루어지지 않고 있는 실정이다. 따라서 본 논문에서는 VANET 환경에 적합한 위치 정보 수집 알고리즘을 제안한다. VANET은 MANET과 다르게 도로라는 한정된 범위 내에서만 네트워크가 형성되고 이동 노드들이 고속으로 움직이기 때문에 각 차량들은 자신을 기준으로 1-hop내의 이웃차량들 정보만 주기적으로 수집함으로써 위치 정보의 정확도를 보장 받는다. 또한 주기적으로 전송하는 위치 정보의 오버헤드를 줄이기 위해 이동거리와 가속도의 변화율에 따른 적응적 주기 알고리즘을 사용한다. 원 거리에 위치한 차량의 위치 정보는 Greedy forwarding을 사용함으로써 도로라는 한정된 네트워크 환경을 최대한 활용한다. 성능 평가 결과 기존 MANET환경에서 개발 된 위치 정보 수집 알고리즘보다 오버헤드와 전송지연 측면 모두에서 우수한 성능을 보였다. 또한 기존 위치 기반 라우팅 프로토콜에 위치 정보 수집 절차를 포함시킨 성능 평가에서도 토폴로지 기반의 라우팅 프로토콜 보다 우수한 성능을 유지시킴으로써 그 성능을 입증하였다.