전술 Ad-hoc 네트워크의 버퍼 기반 라우팅(OLSRb)과 트래픽 필터링을 이용한 통합 흐름제어 기법
Advanced flow control techniques using buffer-based routing and traffic filtering in tactical ad-hoc networks
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초록
최근 군사 통신, 무인기 운용, 자율주행 등에서 Ad-hoc 네트워크 활용이 확대되면서 중앙 제어 없이 동적 환경에서도 안정적인 전송과 자원 효율을 보장하는 기술개발의 필요성이 높아지고 있다. 본 논문은 송신⋅수신 버퍼 가용량에 기반한 통합 흐름제어 기법을 제안한다. 송신 측은 버퍼 점유도에 따라 트래픽 우선순위 기반 패킷 필터링을 수행하며, 혼잡 시 저우선 트래픽을 선별적으로 차단하고 필수 트래픽을 보존한다. 수신 측은 OLSR 라우팅을 확장한 OLSRb(OLSR-buffer-aware)를 도입하여 수신 버퍼 가용 정보를 TC(Topology Control) 메시지에 포함하고 경로 계산 시 혼잡 노드를 회피하도록 한다. 제안 기법의 효용성은 두 단계로 검증하였다. (1) 송신 측의 검증은 버퍼 점유도를 인위적으로 변화하며 임계치 초과 시 저우선 트래픽의 차단과 필수 트래픽의 유지에 관한 기능적 성능을 확인하였다. (2) 수신 측의 검증 결과, 동일 조건에서 OLSRb와 기존 OLSR을 다양한 전송률로 비교하여 OLSRb가 패킷 드롭의 평균 17.8%의 감소가 나타났다.
Abstract
Ad hoc networks are increasingly used in military communications, unmanned systems, and autonomous driving, where maintaining stable data delivery without centralized control is a major challenge. Our study proposes an integrated flow-control mechanism that manages traffic based on the available capacities of transmit and receive buffers. On the transmitter side, a priority-based packet filter dynamically drops low-priority traffic under congestion while maintaining missioncritical flows. On the receiver side, an enhanced routing protocol, OLSRb (OLSR-buffer-aware), embeds receive-buffer availability in TC (Topology Control) messages to avoid congested nodes during route selection. The proposed architecture and operational procedures are evaluated through two validation stages: (1) transmitter-side testing under variable buffer thresholds and (2) receiver-side comparison between OLSRb and standard OLSR. Results show that OLSRb reduces packet loss by about 17% on average, confirming improved transmission stability and adaptability. The mechanism effectively enhances reliability and resource efficiency in dynamic tactical and autonomous ad hoc network environments.