한국정보과학회논문지:정보통신 (Journal of KIISE:Information Networking)

한국정보과학회 (Korean Institute of Information Scientists and Engineers)
권호 표지

Ad hoc 네트워크에서 제어메시지 부하를 감소시키는 클러스터 유지 방법

A Cluster Maintenance Scheme to Reduce the Control Overhead in Mobile Ad hoc Networks

  • 왕기철 (전북대학교 컴퓨터통계정보학과) ;
  • 방상원 (송원대학 컴퓨터정보) ;
  • 조기환 (전북대학교 전자정보공학부)
  • 발행 : 2004.02.01
PDF 다운로드
⟨ 이전 논문 다음 논문 ⟩

초록

클러스터 구조는 Ad hoc 네트워크내의 전체 호스트로 데이타를 방송하는 경우에, 재전송 되는 메시지의 수를 감소시킨다. 이러한 클러스터 구조의 이점을 보존하기 위해 클러스터 유지방법이 이용된다. 그러나 기존의 클러스터 유지방법들은 이웃정보 파악을 위한 제어메시지 외에도 클러스터 재구성을 위한 추가적인 메시지 교환을 필요로 한다. 이로 인해 클러스터 구조의 유지에 따른 이점은 크게 약화된다. 본 논문에서는 클러스터 구조의 중첩성을 이용하여 Hello 시간에 클러스터 헤드들만 제어메시지를 broadcast 전송하고 일부 멤버 호스트들은 제어메시지의 unicast 전송을 통해 분리된 게이트웨이를 파악하는 클러스터 유지방법을 제안한다. 제안하는 방법은 클러스터 재구성이 필요할 때에도, 각 호스트간에 전송되는 제어메시지를 최소한으로 줄이기 위한 전략을 사용한다. 제안된 방법은 이 과정에서 2흡 클러스터의 정의를 파괴하지 않으며, 클러스터를 완전히 분산된 방법으로 생성한다. 본 논문에서 제안한 방법은 실험결과에 의해 LCC(1)보다 우수한 것으로 평가된다.

The cluster structure reduces the number of retransmission messages, when a broadcast to all hosts in ad hoc network is needed. A cluster maintenance scheme is employed to preserve this advantage from time to time. However, most of the cluster maintenance schemes require additional control messages for cluster reformation as well as control messages for acquiring neighbor information. This mitigates the advantages of employing cluster structure in ad hoc network. In this paper, a cluster maintenance scheme which forces only clusterheads to broadcast control messages during hello time is proposed. When the cluster reformation is needed, the proposed scheme employs a strategy to reduce the control messages to a minimum. In these processes, the proposed scheme doesn't violate the definition of 2-cluster and produces the clusters in fully distributed method. The simulation results prove that our scheme is better than LCC(1).

키워드

참고문헌

  1. C. Chiang, H. Wu, W. Liu, M. Gerla, 'Routing in Clustered Multihop, Mobile Wireless Networks with Fading Channel(CGSR)', Proc. of IEEE SICON '97, 1997, pp. 192-211
  2. M. Gerla and C. Chiang, 'Multicluster, Mobile, Multimedia Radio Network,' ACM-Baltzer Journal of Wireless Networks, Vol. 1, No. 3, pp. 255-265, 1995 https://doi.org/10.1007/BF01200845
  3. D. B. Johnson, D. A. Maltz, 'Dynamic Source Routing for Multihop Wireless Ad Hoc Networks,' Ad Hoc Networking, ed. C. E. Perkins, pp.139-168, Addison-Wesley, 2000
  4. C. E. Perkins and E. M. Royer, 'Ad hoc On-Demand Distance Vector Routing,' Proc. of IEEE WMCSA 99, 1999, pp. 90-100 https://doi.org/10.1109/MCSA.1999.749281
  5. M. Jiang, J. Li, Y. C. Tay, 'Cluster Based Routing Protocol,' IETF draft, Aug. 1999, Work in Progress
  6. C. R. Lin, M. Gerla, 'Adaptive Clustering for Mobile Wireless Networks,' IEEE JSAC, 15(3), pp. 1265-1275, 1997 https://doi.org/10.1109/49.622910
  7. P. Basu, N. Khan, T. D. C. Little, 'A Mobility Based Metric for Clustering in Mobile Ad Hoc Networks,' Proc. of IEEE ICDCS 2001 Workshop on Wireless Networks and Mobile Computing, 2001, pp. 413-418 https://doi.org/10.1109/CDCS.2001.918738
  8. G. Chen, F. Garcia, J. Solano and I. Stojmenovic, 'Connectivity Based k-hop Clustering in Wireless Networks,' CD Proc. of IEEE Hawaii Int. Conf. System Science, 2002, p. 188c https://doi.org/10.1109/HICSS.2002.994183
  9. T. C. Hou and T. J. Tsai, 'An Access-Based Clustering Protocol for Multihop Wireless Ad Hoc Networks,' IEEE JSAC, 19(7), pp. 1201-1210, 2001 https://doi.org/10.1109/49.932689
  10. M. Gerla, T.J. Kwon, G. Pei, 'On Demand Routing in Large Ad Hoc Wireless Networks with Passive Clustering,' Proc. of IEEE WCNC 2000, Chicago, IL, 2000, pp. 100-105 https://doi.org/10.1109/WCNC.2000.904608
  11. 유준, 김종권, '무선 Ad Hoc 망에서 인접 노드 정보 획득을 위한 제어 부하의 감소방안,' 한국 정보과학회추계 학술대회, 2002년 10월
  12. J. Yoo, H. Gil, C. Kim. 'INK: Implicit Neighbor Knowledge Routing in Ad Hoc Networks,' Proc. IEEE VTC 2003-spring, 2003, pp. 1826-1830
  13. K. Liu, Jiandong Li, K. Mukumoto, A. Fukuda, 'Adative Control Protocol in Mobile Wireless Ad Hoc Networks,' APCCAS 2000, 2000, pp. 13-17 https://doi.org/10.1109/APCCAS.2000.913393
  14. P. Krishna, N. H. Vadiya, M. Chatterjee, D. K.Pradhan, 'A Cluster-based Approach for Routing in Dynamic Networks,' ACM SIGCOMM Computer Communication Review, 49, pp. 49-64, 1997 https://doi.org/10.1145/263876.263885
  15. S. Basagni, 'Distributed Clustering for Ad Hoc Networks,' International Symposium on Parallel Architectures, Algorithms and Networks, 1999, pp. 310-315 https://doi.org/10.1109/ISPAN.1999.778957