네지덤

  1. 네트워크
    1. 네트워크

    2. 네트워크 기출문제

Ad-hoc

개념
- 통신 인프라가 없거나 구축하기 곤란한 상황에서, 이동 Node들 간의 자율적인 경로 설정, 수정 그리고 의사소통이 가능한 네트워크 - 네트워크 토폴로지가 동적으로 변하는 특징을 가지고, Node들에 의해 자율적으로 구성되는 기반구조가 없는 네트워크

I. 무선통신 및 네트워크 능력을 가진 통신 네트워크, Ad-hoc Network의 개요.

 가. Ad-hoc 네트워크의 정의.

  - 통신 인프라가 없거나 구축하기 곤란한 상황에서, 이동 Node들 간의 자율적인 경로 설정, 수정 그리고 의사소통이 가능한 네트워    크

  - 네트워크 토폴로지가 동적으로 변하는 특징을 가지고, Node들에 의해 자율적으로 구성되는 기반구조가 없는 네트워크.

 

II. Ad-Hoc Network의 활용 환경 및 요소기술.

 가. Ad-hoc Network의 활용 환경

활용환경

활용사례

통신인프라 구축이 곤란한 상황 및 조건

- 전쟁, 재난 구조(화재, 태풍 등) 광범위한 범위에 걸친 센싱(환경오염/산불감시)

기존 기간 망의 한계보완

- 특정 조건하에 이동 Node가 집중되는 장소 및 환경(컨퍼런스, 공항)

- 홈 네트워크 내에서 다양한 이 기종 Node간 통신지원

- 유연한 멀티캐스팅 서비스를 통해, 이 기종 Node간 화상 회의/미팅 지원

 

 나. Ad-hoc Network의 요소 기술

활용환경

설명

필요기술

라우팅

잦은 참여와 탈퇴의 자율성 보장

브로드캐스트 라우팅,

멀티캐스트 라우팅

저전력

이동성의 전력공급의 제한성 지원

차세대 배터리 기술

멀티링크

한 Node가 동시에 여러 Node와 연결

멀티링크 지원

기기소형화

센서 및 휴대 단말기의 소형화 기술

ASIC 반도체 기술

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 다. Ad-hoc 네트워크의 특징

특징

설명

Peer-to-Peer 통신

- 이동 Ad-hoc 네트워크는 무선 인터페이스를 사용하여 분산된 이동 Node들 간의 통신지원

- 유선망과 기지국(Base Station)이 불필요 하기에 유선망을 구성하기 어려운 환경에 적용

다중 홉 라우팅

(Multi hop routing)

- 단대단(End to End) 데이터 전송을 위해서 각각의 이동 Node가 호스팅 기능 외에 라우팅 기능을 수행함

- 무선 인터페이스는 기본적으로 전송 대역폭 및 전송거리에 제약이 있으므로, 원거리 Node들간의 통신을 위해서는 다중-홉 통신이 필수적임

이동 Node간 동적 네트워크

- 동적인 네트워크 토폴로지 구성으로 Node의 일부 혹은 전체 Node가 연결되거나 삭제 될 수 있음

- 주변에서 데이터를 수신한 단말기는 저장한 후에 다시 브로드캐스트를 통해 주변 단말기로 전달함

Ad-hoc 전용

프로토콜

- 단말기 들의 이동성과 배터리 전력 제한, 다중 홉 무선 채널에 대한 채널 효과 등으로 기존의 유선망에서 사용되는 프로토콜을 그대로 사용하기 어려워 Ad-hoc에 적합한 프로토콜의 표준화 작업

불안정한 링크

- 대역폭 제한과 전파간섭 문제, 다중링크로 인한 보안 문제

- 브로드 캐스팅되는 라우팅 제어 메시지의 해킹 문제

 

 라. Ad-hoc Network 라우팅 프로토콜

프로토콜

설명

DSDV

Destination Sequenced Distance Vector

목적지 순차 번호를 사용하여 토폴로지 변화에 따른 라우팅 루프의 발생 방지

DSR

Dynamic Source Routing

소스 라우팅 방식에 기초하여 모든 노드는 루프 캐시 유지

AoDV

Ad-hoc On Demand Distance Vector

DSDV와 같이 목적지 순차 번호를 사용하며 라우팅 루프를 방지 및 DSR과 유사항 탐색 절차 사용

ZRP

Zone Routing Protocol

Proactive 방식과 Reactive 방식을 혼합한 라우팅 방식으로 각 노드는 미리 정의된 범위의 라우팅 영역을 가짐

 

III. Ad-hoc 네트워크의 구조 및 Infrastructure 네트워크와의 기술 비교.

 가. Ad-hoc 네트워크의 구조

독립적인 Ad-hoc N/W

기반망과 연동한 Ad-hoc N/W

기반구조 없이 각각의 이동 Node가 호스트뿐 아니라 라우터로 동작하면서 동적으로 경로를 설정해 네트워크 형성

Ad-hoc네트워크에 포함된 기기 중 하나라도 인터넷에 연결되면 Ad-hoc 네트워크에 포함된 모든 단말이 인터넷에 접속 가능

 

 나. Ad-hoc 네트워크와 유무선 네트워크 비교.

구분

Ad-hoc Network

유무선 Network

망 구성

-대등하고 능동적인 망

-각각의 단말기들이 공간상에 독립적으로 존재하면서 자신이 인식할 수 있는 기기를 연결하여 네트워크 구성

-계층적, 수직적 망 구성

-하나의 기지국/허브를 중심으로 수십, 수백 대의 단말기들이 연결하는 망

라우팅

-Node들간 협력 라우팅, 자체 라우팅

-고정된 라우팅에 의한 라우팅 제공

망 형태

기술

- IPv6, RFID, 스마트 카드

- 허브, 기지국, 중계기 등

 

 

IV. Ad-hoc Network Routing 기법간 비교

분류

테이블 기반 기법

요구기반 기법

혼합기법

특성

능동적

반응적

능동적 + 반응적

라우팅 기법

미리 라우팅정보를 교환/저장하여 응용의 패킷을 라우팅

응용의 패킷 전송 요청시마다 라우팅 정보를 수집하여 대응

능동적 라우팅영역”과 “수동적 라우팅 영역”의 구분

장점

라우팅을 위한 지연 최소화

라우팅을 위한 노드 오버헤드(데이터 저장공간 등) 최소화

장점 결합으로 응용범위 확장

단점

라우팅을 위한 오버헤드 증가

라우팅을 위한 지연시간 증가

프로토콜 복잡도 증가

구현 예

OLSR, TBRPF, DSDV, CGSR, WRP

AODY, DSR, LMR, TOBA, LBR, SSR

SRP

 

V. Ad-hoc Network의 기술 동향

 가. Ad-hoc Network를 위한 무선 응용 기술

  1) IrDA(Infrared Data Association): 적외선을 이용한 무선 통신 방식

  2) Bluetooth(WPAN)

  3) Home RF SWAP(Shared Wireless Access Protocol)

  4) 45m, 1.6Mbps 속도, 2.4GHz ISM(Industrial Scientific Protocol) 대역이용

  5) 가정 내 환경에서 컴퓨터, 전화, TV, 오디오 기기 등을 무선으로 연결하는 하나의 무선 네트워크 표준

 

 나. 기존 네트워크 기술과의 연동을 통한 활용 방안

활용분야

설명

Ubiquitous 네트워크

- 특정 위치에 구애 받지 않으면서 상호 통신에 의한 정보의 교환이 가능한 이동 Ad-hoc 네트워크 활용

- Ad-hoc 네트워크의 자기조직화(Self-organizing)기능과 자동인식(Auto-Recognition)기능을 이용하여 지능화된 위치기반 서비스가 가능함

- Ad-hoc 네트워크 구성단말이 언제 어디서든 자신이 위치한 장소 또는 상황에 맞게 적절하게 동작으로써 특정 지역이나 시점에서 제공하는 서비스를 받을 수 있음

홈 네트워크

- 무선 인터페이스를 이용하는 Home Network기기들간에 Ad-hoc 네트워크의 기능을 부여하여 망상구조의 네트워크를 구성하면 기기들간의 직접 통신과 다수의 기기가 동시에 통신 가능

Automotive PC Interaction

- 자동차 내부에 장착된 컴퓨터와 운전자나 승객이 휴대한 노트북, 컴퓨터, PDA, 헤드셋 등과의 접속 및 정보 교환하는데 Ad-hoc 네트워크 개념 도입 가능

 

 

 

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