Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC (대한전자공학회논문지TC)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
권호 표지

A Study on Backup Route Setup Scheme in Ad Hoc Networks

애드혹 네트워크에서의 보조 경로 설정 기법에 관한 연구

  • Jung Se-Won (Infravalley, Inc.) ;
  • Lee Chae-Woo (Department of Electrical and Computer Engineering Ajou University)
  • Published : 2006.08.01
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Abstract

Due to the movement of nodes, ad-hoc networks suffer from the problems such as the decrease of data delivery ratio, the increase of end-to-end delay, and the increase of routing overhead. The backup routing schemes try to solve these problems by finding the backup routes during the route discovery phase and using them when a route fails. Generally the backup routing schemes outperform the single-path routing schemes in terms of data delivery ratio, end-to-end delay, and routing overhead when the nodes move rapidly. But when the nodes don't move rapidly, the backup routing schemes generate more routing traffics than the single-path routing schemes because they need to exchange packets to find the backup route. In addition, when the backup route fails earlier than the main route, it can not use the backup route because in many backup route algorithms, the backup route is found only at the initial route discovery phase. RBR(Reactive Backup Routing Algorithm) proposed in this paper is an algorithm that provides more stable data delivery than the previous backup routing schemes through the selective maintenance of backup route and the backup route rediscovery. To do that RBR prioritize the backup routes, and maintain and use them selectively Thus it can also decrease the routing overheads. Also, RBR can increase data delivery ratio and decrease delay because it reestablishes the backup route when the network topology changes. For the performance evaluation, OPNET simulator is used to compare RBR with the single-path routing scheme and some of the well known backup routing schemes.

애드 혹 네트워크는 노드의 이동에 의해 데이터 수신율의 저하, 지연 시간의 증가, 그리고 라우팅 오버헤드의 증가 등의 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위한 보조 경로 기법은 노드의 이동에 의한 통신 성능 저하를 방지하기 위해 사전에 보조 경로를 설정해두어 링크 손상이 발생하더라도 패킷 손실이 없는 신속한 경로 복구가 가능하다. 보조 경로 기법은 노드의 이동이 잦은 상황에서 단일 경로 기법보다 데이터 수신율, 지연 시간, 및 라우팅 오버헤드 측면에서 더 좋은 성능을 보인다. 하지만 보조 경로 기법은 경로 탐색 단계에 설정된 보조경로만을 사용하기 때문에 네트워크 토폴로지 변화에 의한 새로운 보조경로를 사용하지 못한다. 본 논문에서 제안하는 리액티브 보조 경로 알고리즘(Reactive Backup Routing Algorithm, RBR)은 선택적 보조 경로 유지와 보조 경로 재 탐색을 통해 적은 오버헤드로 이동이 잦은 환경에서도 안정적인 데이터 수신율과 지연 시간을 보장하는 알고리즘이다. RBR은 설정된 모든 보조 경로를 주기적으로 확인하는 기존 방식과는 달리 보조 경로의 우선순위를 결정하고 보조 경로의 선택적 유지 및 사용으로 라우팅 오버헤드를 감소시킨다. 또한, RBR은 노드의 이동에 의해 보조 경로가 모두 손상되거나 경로가 변경되면 토폴로지 변화에 따라 새롭게 보조 경로를 설정하여 데이터 수신율을 높이고 지연 시간을 감소시킨다. 본 논문에서는 성능 검증을 위해 OPNET을 사용하여 단일 경로 기법 및 기존 보조 경로 기법과 RBR의 성능을 비교 분석한다.

Keywords

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