Performance Comparison Between Routing Protocols Based on the Correlation Analysis of Performance Metrics for AODV Routing Protocol
AODV 라우팅 프로토콜의 성능 매트릭들 간의 상관관계 분석에 기반한 라우팅 프로토콜들 간의 성능 비교

Yun-Kyung Lee, Ju-Gyun Kim
2013 Journal of the Korea society of IT services  
논문투고일:2013년 07월 26일 In MANET, the AODV routing protocol with on-demand method has a problem in large control packet overhead. In order to improve this, we first need a comprehensive analysis of correlation between performance metrics and factors affecting the performance of AODV. Selected parameters based on this analysis make it enable to be a more accurate and fair performance analysis, as well as to reduce the time and effort when constructing a scenario for performance analysis. In this
more » ... alysis. In this paper, various scenarios are configured to apply AODV by varying the values of factors affecting the performance with network simulator QualNet 5.0, and then the results are analysed using performance metrics proposed by IETF MANET working group. This paper also founds a correlation between performance metrics and factors affecting the performance for AODV routing protocol, choosing the values of factors that represent many of the most maximum and minimum values of each performance metrics, and proposes optimal simulation parameters for a more accurate performance evaluation of routing protocols with minimal scenario in experiments. Next, performance comparison of AODV, DSR and DYMO routing protocols based on the proposed simulation parameters is shown which provides a comparative analysis on the performance of on-demand routing protocols. Results of this paper could be very useful for the researcher or service provider who wants to find nice simulation environment or select a proper routing protocol. 韓國IT서비스學會誌 第12卷 第4號 2013年 12月, pp.349-367 이윤경․김주균 1. 서 론 최근 스마트 폰의 활성화로 사용자가 이동 중에 애드 혹 네트워크를 형성해 데이터 통신 서비스를 이용하는 경우가 증가하고 있기 때문에 이러한 이 동 애드 혹 네트워크(Mobile Ad-hoc Network, 이 하 MANET) 환경에 적합한 라우팅 프로토콜들 간의 성능 비교분석이 필요하다. 우선 MANET에서의 잦은 위상변화에 대해 사 용하지도 않는 경로발견으로 자원의 많은 부분을 소비하는 테이블 관리 방식(Table driven)은 적합 하지 않고, 요구 기반 방식(On-demand)의 라우팅 프로토콜(DSR, AODV 등)이 더 적합하다고 할 수 있다[2, 17]. 또한 선행된 여러 라우팅 프로토콜들 간의 성능 비교 연구에 따르면 다양한 이동 패턴 (Mobility pattern), 밀도(Density) 그리고 트래픽 (Traffic)에서 요구 기반 방식의 AODV 라우팅 프 로토콜이 패킷 수신률(Packet Delivery Fraction) 이나 시스템 효율(Throughput)에서 좋은 성능을 보였고, 특히 많은 트래픽(High traffic)과 높은 이 동성(High mobility)을 갖는 경우에도 AODV가 대체로 우수했음이 많은 연구들을 통해 제시되고 있다[3, 6, 8-10, 12, 13, 15, 17]. AODV 라우팅 프로토콜은 연결 요청이 있을 때 경로정보를 획득하기 때문에 노드의 이동성에 관한 정확한 정보를 반영할 수 있어 데이터 전송률에서 테이블 기반 방식에 비해 우수함을 보이고, 같은 요구 기반 방식에서도 패킷 헤더에 전체 경로를 포함하지 않아 DSR의 소스 라우팅으로 인한 자원 낭비 문제점을 개선하였지만, 목적지까지 하나의 경로만 유지하고, 획득한 경로가 변하지 않더라도 데이터 패킷이 전송되지 않으면 일정 시간 경과 후 해당 경로 정보를 삭제하므로 발생하는 제어 패킷의 수는 DSR보다 훨씬 많기 때문에 AODV의 제어 패킷 오버헤드의 문제점에 대한 개선이 필요 하다[2]. 따라서 AODV 라우팅 프로토콜의 문제점들을 개선하고, 다양한 시나리오를 통해 개선된 성능을 정확하게 분석할 필요가 있으며 이를 위해 먼저 AODV의 성능에 영향을 미치는 다양한 factor들 과 성능 매트릭들과의 상관관계에 관한 종합적인 분석이 필요하다. 왜냐하면 이러한 종합적인 분석 이윤경․김주균 러 번 멈추는 것이 여러 가지 문제점들을 많이 발생 시킬 것으로 판단해 30초로 선정하였고, 이동 노드 의 수에서는 40%인 경우, 그리고 최대 Velocity에 서도 5m/s와 20m/s가 뒤섞여 나타나지만 빠른 속 도로 움직이는 경우에 문제점이 많이 발생될 것으 로 판단해 20m/s로 선정하였다. Hello message interval은 0.5초 구간에서 PDR 값이 가장 낮고, Delay와 CPO 값이 가장 높게 나 타났지만[14] RFC 3561에서 제안한 default Hello_ interval인 1초에서도 그런 결과가 유지되어 대체 하였고, 1초 보다 큰 Interval에서는 PDR 값이 급 격히 떨어지는 현상들이 Pause time 30, 100, 500 초 모두에서 발견되는 점을 고려하고, 3초 이후 PDR은 크게 증가 하지 않았고, CPO와 Delay는 크게 감소하지 않았기 때문에 Hello message in-terval은 1초(Min)와 3초(Max)를 선정하였다. <표 3> 최적의 시뮬레이션 파라미터 Simulation parameter PDR(Max), Delay(Min), CPO(Min) PDR(Min), Delay(Max), CPO(Max)
doi:10.9716/kits.2013.12.4.349 fatcat:rusxoitkhbd3vh3pdrviewmv5q