The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences (한국통신학회논문지)

The Korean Institute of Commucations and Information Sciences (한국통신학회)
권호 표지

A Reservation-based MAC Protocol for QoS Support in Mobile Ad-Hoc Networks

이동 애드혹 망에서 QoS 지원을 위한 예약 기반의 MAC 프로토콜

  • Published : 2006.10.31
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

This paper presents the design of a reservation-based MAC protocol to support multimedia traffic over mobile ad-hoc networks and evaluates its performance. Our MAC protocol is based on a hierarchical approach consisting of two sub-layers. The lower sub-layer of the MAC protocol with reservation provides a fundamental access method using CSMA/CA in order to support asynchronous data traffic over mobile ad-hoc networks. The upper sub-layer supports real-time periodic data by making a slot reservation before transmitting actual data. The proposed protocol has been validated through simulations using ns-2. The results show that the proposed MAC protocol can offer higher throughput and lower delay than standard implementations of the IEEE 802.11.

본 논문에서는 이동 애드혹 망에서 멀티미디어 트래픽 처리를 위해 예약 방식의 매체 접근 제어(MAC) 프로토콜을 설계하고 그 성능을 평가하였다. 예약 방식의 MAC 프로토콜은 두 개의 부분 계층으로 이루어진 계층적 접근법을 기반으로 한다. MAC의 하위 부분 계층은 이동 애드혹 망에서 비동기 데이터 트래픽을 지원하기 위해 CSMA/CA를 사용하는 기본적인 접근 방법을 제공한다. 그 위에 상위 부분 계층은 실제 데이터 전송에 앞서 슬롯(slot) 예약을 수행함으로써 실시간 주기적 트래픽을 지원한다. 제안된 프로토콜은 ns-2 시뮬레이터를 사용하여 검증하였다. 시뮬레이션 수행 결과는 예약 방식의 MAC 프로토콜이 IEEE 802.11 표준과 비교하여 더 높은 처리율(throughput)과 더 낮은 지연(delay)을 제공하므로 실시간 트래픽 전송에 적합함을 보여주었다.

Keywords

References

  1. IEEE 802.11 Working Group, 'Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications,' IEEE 802.11 Standards, 1999
  2. S. Xu and T. Saadawi, 'Does IEEE 802.11 MAC Protocol Work Well in Multi-hop Wireless Ad Roc Networks?,' IEEE Communications Magazine, Vol. 39, No.6, pp. 130-137, June 2001
  3. S. Mangold et al., 'IEEE 802.11e Wireless LAN for Quality of Service,' Proceedings of European Wireless, February 2002
  4. D.J. Goodman et aI., 'Packet Reservation Multiple Access for Local Wireless Communications,' IEEE Transactions on Communications, Vol. 37, No.8, pp. 885-890, August 1989 https://doi.org/10.1109/26.31190
  5. S. Ramanathan and E.L. Lloyd, 'Scheduling Algorithms for Multihop Radio Networks,' IEEE/ACM Transactions on Networking, Vol. 1, No.2, pp. 166-177, April 1993 https://doi.org/10.1109/90.222924
  6. C. Zhu and M.S. Corson, 'A Five-Phase Reservation Protocol (FPRP) for Mobile Ad-hoc Networks,' Proceedings of IEEE INFOCOM, March 1998
  7. H.S. Chhaya and S. Gupta, 'Performance of Asynchronous Data Transfer Methods of IEEE 802.11 MAC Protocol,' IEEE Personal Communications Magazine, pp. 8-15, October 1996
  8. B.P. Crow et al., 'IEEE 802.11 Wireless Local Area Networks,' IEEE Communications Magazine, pp. 116-126, September 1997
  9. http://www.monarch.cs.rice.edu
  10. http://www.isi.edu/nsnam/ns