IoT 통신 환경에서 패킷 손실에 따른 오류 복구 방법

Abstract

IT 기술의 발달로 모든 사물들이 인터넷이라는 통신 네트워크에 연결되어 IoT라는 개념으로 확장 되었다. IoT 통신 환경은 서비스와 단말 혹은 게이트웨이(Gateway) 간의 통신을 지원해야 하며, 여러 표준의 통신 기술도 사용 할 수 있어야 한다. 이와 함께 다양한 노드(Node) 간의 통신을 지원하기 위한 이종 망(Heterogeneous networks) 간의 통신을 가능하게 해야 하며 이에 대한 이동성, 무결성, 확장성, 연결성 등을 보장 할 수 있어야 한다. 그러나 IoT 통신 환경에서 잡음 또는 네트워크 지연과 같은 상황에 의한 패킷 손실 발생 한다. 이러한 문제점을 해결 하기 위해 IoT 통신 환경에서의 패킷 손실은 재 전송을 통하여 극복 되어 왔다. 이는 같은 media 를 사용 하는 IoT 기기간의 collision 및 media 점유율 증가를 발생 시킬 수 있다. 이 뿐만이 아니라 IoT 단말 기기와 서버기기 간의 손실이 발생 하면 센서 기기 동작(Firmware image) 및 Data 신뢰성(과금 정보, Emergency 정보)에 큰 영향을 주게 된다. 이러한 손실들을 막기 위하여 연구들은 크게 두 가지 방향으로 진행 되었다. 한가지 방향은 재 전송을 최적화 하는 방향 이며, 다른 방향은 재 전송 자체를 발생 시키지 않도록 FEC(Forward Error Correction)를 적용 하여 패킷 손실이 발생 하더라도 복구 하도록 하는 방법이다. 본 논문은 IoT 통신 환경에서의 패킷 손실에 의해 발생 할 수 있는 문제 점들과 이를 극복 하기 위한 효율 적인 Application 계층의 Error Correction Code 기법 제안하였다. 또한 제안한 기법을 구현 및 시뮬레이션 그에 따른 성능 분석을 통해서 IoT 통신 환경에서 패킷 손실에 대한 효율적인 복구 방법이 될 수 있음을 증명 한다. 특히, 본 논문에서는 가변적인 redundancy 를 이용한 Application 계층에서의 Forward Error Correction 적용을 통한 효율적이고, 신뢰성 높은 data 전송을 가능 하게 하여, IoT 통신 환경에서의 data 신뢰성 향상 및 네트워크 부하를 줄이는 핵심 기술로써 큰 역할을 할 것으로 기대된다.