무선 네트워크에서 자원을 할당하는 방법 document_id A220623105494

무선 애드 혹 네트워크(wireless ad-hoc network)에서는 자유롭게 이동하는 노드들 각자가 독립적으로 피어투피어(peer to peer) 방식으로 하나의 매체를 공유하여 멀티 홉 방식으로 통신한다. 이러한 네트워크에서는 많은 노드가 하나의 매체를 공유하게 되므로 각 노드가 매체에 접근하는 것을 제어하지 않으면 서로 충돌이 일어나게 된다. 특히 소비할 수 있는 에너지 자원이 한정되어 있는 노드의 경우 이러한 충돌로 인해 손실되는 에너지가 전체 소비되는 에너지의 많은 부분을 차지한다. 이러한 충돌을 제어하기 위해서는 주변 노드들 사이의 링크 정보를 이용하여 타임 슬롯을 적절히 할당하여야만 한다. 하지만 애드 혹 네트워크에서 어떤 노드는 자신의 바로 옆에 있는 노드들 밖에 인지하지 못하기 때문에 충돌 없이 자원을 할당하기 위해서는 네트워크에 속해 있는 전체 링크 정보를 하나의 노드가 모으는 작업이 반드시 필요하게 된다. 이 하나의 노드는 네트워크 전체의 링크 정보를 이용하여 각각의 노드를 위한 자원을 할당하게 되고, 이 할당 결과를 네트워크에 브로드캐스팅 함으로써 모든 노드들이 충돌 없이 통신을 할 수 있게 된다. 이러한 자원할당 방식은 하나의 노드가 모든 링크 정보를 가지고 있으므로 네트워크 내에서 발생할 수 있는 모든 충돌을 고려할 수 있는 장점을 가지고 있다. 하지만 네트워크의 크기가 커질수록 알고리즘을 수행하는 그 하나의 노드가 감당해야 하는 계산량은 급격하게 커지게 된다. 애드 혹 네트워크에서 가장 중요한 문제점 중의 하나가 저전력 문제임을 생각해 본다면, 이것은 큰 단점이 될 수 있다. 또한, 일반적으로 애드 혹 네트워크에서는 노드들이 자유롭게 이동하는 것을 가정한다. 이는 어떠한 노드라도 현 네트워크를 떠날 수 있고, 임의의 새로운 노드가 언제라도 현 네트워크로 들어올 수 있다는 것을 의미한다. 이 경우 노드들 간의 링크 정보는 변하게 되고, 충돌이 없는 통신을 위해서는 자원할당을 새롭게 해야 한다. 노드의 이동성이 커질수록 자원할당을 새롭게 해야 한다는 것은 애드 혹 네트워크에서 가장 큰 문제점이 될 수밖에 없다. 또한 기존의 중앙 집중형의 자원할당 알고리즘이 잘 동작을 한다고 하더라도, 실제 환경에서 주변의 모든 노드를 하나의 네트워크로 간주할 수 없는 상황이 발생할 수 있다. 하나의 사업자가 자신의 네트워크를 설치하고 네트워크 내 노드들간에 충돌이 없도록 자원을 할당하더라도, 또 다른 사업자가 다른 네트워크를 주변에 설치할 경우 이들 네트워크를 하나의 네트워크로 간주할 수 없기 때문에 이들 네트워크 사이의 충돌은 제어를 할 수 없는 문제가 생기게 된다.