Long-delay 단일홉 무선 네트워크에서 Link Utilization 향상을 위한 All-to-All Broadcast 기법

Abstract

본 논문에서는 propagation delay가 transmission delay보다 상대적으로 매우 긴 long-delay 무선 네트워크에서 all-to-all broadcast할 경우 전체 all-to-all broadcast 시간을 단축하고 link utilization을 올리는 기법들을 제안한다. 제안하는 all-to-all broadcast 기법은 크게 순차형 기법과 병렬형 기법으로 나눌 수 있다. 순차형 기법은 패킷의 충돌을 피하기 위해 한 노드 의 broadcasting이 완전히 끝난 후 다른 노드가 broadcasting을 시작할 수 있는 기법이다. 이 기법에는 중앙 집중 환경에서 Traveling Salesman Problem을 적용하여 전체 all-to-all broadcast 시간을 최소로 하는 broadcasting 순서를 찾아내지만 시간복잡도가 매우 큰 기법과, 분산 환경에서 다음 차례에 broadcasting 할 노드를 자신과 가장 가까운 노드를 선택하여 최적의 해답은 아니지만 그에 근접하는 결과를 나타내고 시간복잡도가 낮은 기법이 있다. 병렬형 기법은 한 노드의 broadcasting이 완전히 끝나기전에 다른 노드가 broadcasting을 시작할 수 있는 기법이다. 다른 노드의 위치 정보를 알고 있다고 가정하면 한 노드가 보낸 패킷이 다른 노드에게 언제 도착하는지 알 수 있고 패킷 충돌은 수신단 입장에서만 나지 않으면되는 것이므로 이를 바탕으로 송신단이 언제 패킷을 전송할 것인지 적절하게 조절해 준다. 이를 위해 all-to-all broadcast 과정을 행렬로 변환하고 충돌없이 all-to-all broadcast 할 수 있도록 그 행렬을 푸는 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 통하여 제안하는 알고리즘들의 장단점을 비교 분석하였다.