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에드 혹 네트워크에서 메커니즘 디자인을 이용한 라우팅 기법에 대한 연구

Ad hoc Network Routing Scheme based on Mechanism Design Approach

초록/요약

무선 네트워크는 유선 네트워크에 비교하여 편의성, 비용 절감, 다른 네트워크와의 통합에 대한 용이성이 입증되면서 이와 관련된 기술은 더 많은 관심을 받게 되었다. 무선 네트워크 중 하나인 에드 혹 네트워크는 언제 어디에서나 고정된 통신 시설의 도움 없이 통신 서비스를 제공할 수 있는 기술로 많은 주목을 받고 있다. 이러한 에드 혹 네트워크는 네트워크 서비스가 미리 정해진 시설에 의해서가 아닌 네트워크 상의 모든 노드들의 협력에 의해 이루어지기 때문에 노드 간의 협력이 중요시된다. 따라서 본 논문에서는 자신의 이익만을 극대화하도록 전략적인 선택을 하는 이기적인 노드를 관리하는 새로운 라우팅 프로토콜을 제안한다. 기존에 연구된 대부분의 라우팅 프로토콜들이 에드 혹 네트워크가 협조적인 노드들로 이루어져 있다는 가정을 하고 있으나 이는 실제 환경에서의 적용에 한계가 있다. 따라서 본 논문에서는 노드들을 협조적인 행동을 하도록 유도하기 위한 메커니즘을 마련하여 에너지 효율적이고 서비스 품질을 보장하기 위한 라우팅 프로토콜을 제안하고 성능을 평가한다. 제안된 라우팅 기법에서는 무선 노드간의 거리와 남은 에너지를 고려하여 노드 간의 전송 비용을 계산하고 이를 통해 에너지 효율적인 경로를 설정한다. 또한, 해당 경로상의 노드들에게 협조적인 행동을 유도하기 위해 VCG 메커니즘을 이용하여 각 중계 노드에게 인센티브를 제공함으로써 각 노드의 결정이 전체 네트워크의 성능을 향상시킬 수 있도록 하고 대역폭 예약을 통해 실시간 데이터에 대한 서비스 품질을 보장하도록 하였다. 성능을 평가한 결과 시간이 지남에 따라 생존하는 노드의 개수가 기존의 기법보다 본 논문에서 제안하는 기법을 이용하였을 때 더 많이 생존함을 알 수 있었고 서비스 품질을 향상 시킬 수 있음을 확인하였다.

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