사이버물리시스템 서비스 품질 향상을 위한 데드라인 인지 라우팅

Abstract

실시간 시스템, 네트워크 제어 시스템, 사이버물리시스템과 같이 지연에 민감한 시스템의 서비스 품질을 위해 종단 간 지연 데드라인을 보장하는 것은 중요하다. 대부분의 라우팅 알고리즘은 일반적으로 종단 간 평균 지연을 성능 메트릭으로 사용하고 평균 성능 향상을 위해 이를 최소화하는 라우팅 경로를 선택한다. 하지만 최소 평균 지연은 평균값만을 나타내기 때문에 예측할 수 없는 무선 채널의 특성을 반영하기에 불충분한 라우팅 메트릭이다. 본 논문에서는 평균 지연보다는 평균 분포를 고려하여 사이버물리시스템의 주어진 데드라인 내에 패킷이 도착할 확률을 최대화하는 데드라인 인지 라우팅 알고리즘을 제안한다. 제안한 라우팅 알고리즘은 단일 홉 지연이 지수 분포를 따른다는 가정 하에 주어진 네트워크 토폴로지에서 종단 간 지연 분포를 구성한다. 시뮬레이션 결과는 제안한 라우팅 알고리즘이 데드라인을 만족할 확률을 최대화 하는 라우팅 경로를 제공하여 사이버물리시스템의 서비스 품질과 네트워크 제어 성능을 향상시킬 수 있음을 보여준다.