한국정보과학회논문지:정보통신 (Journal of KIISE:Information Networking)

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

무선 애드-혹 네트워크의 다중 경로를 이용한 신뢰적인 확장 기법

Reliable Extension Scheme using Multiple Paths in Wireless Ad-hoc Networks

  • 김문정 (고려대학교 정보경영공학정보대학원) ;
  • 엄영익 (성균관대학교 정보통신공학부)
  • 발행 : 2007.06.15
PDF 다운로드
⟨ 이전 논문 다음 논문 ⟩

초록

현재 홈 네트워크, 센서 네트워크, 유비쿼터스 네트워크 등에 대한 활발한 연구가 진행되면서 무선 이동 애드-혹 네트워크에 대한 관심이 높아지고 있다. 무선 이동 애드-혹 네트워크란 기존의 유선하부구조의 도움 없이 이동 호스트들만으로 구성되는 임시적인 네트워크로, 언제 어디서나 컴퓨팅 환경을 이용할 수 있도록 하는 개념의 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에 적합한 네트워크이다. 본 논문에서는 다중 경로의 수를 제한하는 소스 라우팅 프로토콜을 기반으로 무선 이동 애드-혹 네트워크의 확장 기법을 제안한다. 이 기법은 무선 이동 애드-혹 네트워크 내의 이동 호스트들 간 또는 무선 이동 애드-혹 네트워크 내의 이동 호스트와 유선 네트워크 서비스를 지원하는 기지국 간에 링크 및 중간 호스트의 중복을 허용하는 다중 경로를 유지함으로써 경로 재설정 및 재등록으로 인한 오버헤드를 줄이는 기법이다. 이와 같이 다중 경로를 유지함으로써 출발지와 목적지간 데이타 패킷 전송 지연 및 패킷 손실을 줄일 수 있으며, 따라서 보다 신뢰적인 방법으로 무선 이동 애드-혹 네트워크를 유선 네트워크로 확장시킬 수 있다. 성능 평가를 통해, 본 논문에서 제안하는 기법이 단일 경로를 사용하는 일반적인 확장 기법들보다 이동 속도 증가에 따른 처리량 및 단대단 지연이 보다 안정적이며, 노드/링크가 전혀 중복되지 않는 다중 경로를 사용하는 기법에 비해 낮은 오버헤드를 가짐을 보인다.

As the research on home network technologies, sensor network technologies, and ubiquitous network technologies makes rapid progresses, wireless ad-hoc network have attracted a lot of attention. A wireless mobile ad-hoc network is a temporary network formed by a collection of wireless mobile nodes without the aid of any existing network infrastructure or centralized administration, and it is suitable for ubiquitous computing environments. In this paper, we suggest an extension scheme of a wireless mobile ad-hoc network based on limited multiple paths source routing protocol. This scheme reduces the overhead of route re-establishment and re-registration by maintaining link/node non-disjoint multiple paths between mobile hosts in a wireless mobile ad-hoc network or a mobile host in a wireless mobile ad-hoc network and a base station supporting fixed network services. By maintaining multiple paths, our scheme provides short end-to-end delay and is reliable extension scheme of a wireless mobile ad-hoc network to a fixed network. In this paper, our simulations show that our scheme outperforms existing schemes with regards to throughput and end-to-end delay. Also we show that our scheme outperforms multi-paths approach using disjoint routes with regards to routing overhead.

키워드

참고문헌

  1. Corson, S. and Macker, J., 'Mobile Ad hoc Networking (MANET): Routing Protocol Performance Issues and Evaluation Considerations,' RFC 2501, IETF, 1999
  2. Weniger, K. and Zitterbart, M., 'Mobile Ad Hoc Networks - Current Approaches and Future Directions,' Network, IEEE, Vol.18, Issue4, pp. 6-11, 2004 https://doi.org/10.1109/MNET.2004.1316754
  3. Johnson, D. B., Maltz, D. A. and Hu, Y., 'The Dynamic Source Routing Protocol for Mobile Ad Hoc Networks (DSR),' draft-ietf-manet-dsr-10.txt, 2004
  4. Nasipuri, A. and Das, S. R., 'On-Demand Multipath Routing for Mobile Ad Hoc Networks,' Proc. of International Conf. on Computer Communications and Networks, 1999 https://doi.org/10.1109/ICCCN.1999.805497
  5. Nasipuri, A., Castaneda, R. and Das, S. R., 'Performance of Multipath Routing for On-Demand Protocols in Ad Hoc Networks,' ACM/Kluwer Mobile Networks and Applications (MONET) Journal, Vol.6, No.4, pp. 339-349, 2001 https://doi.org/10.1023/A:1011426611520
  6. Valera, A., Seah, W. K. G., and Rao, S. V., 'Cooperative Packet Caching and Shortest Multipath Routing in Mobile Ad hoc Networks,' Proc. of the 22th Annual Joint Conf. of the IEEE Computer and Communications Societies(INFOCOM), Vol.1, pp. 260-269, 2003
  7. Hwang, I., Yeh, C. and Wang, C., 'Link Stability, Loading Balance and Power Control Based Multi-path Routing (SBPMR) Algorithm in Ad Hoc Wireless Networks,' Proc. 10th International Conf. on Telecommunications, Vol.1, pp. 406-413, 2003 https://doi.org/10.1109/ICTEL.2003.1191268
  8. Ganesan, D., Govindan, R., Shenker, S. and Estrin, D., 'Highly-resilient, energy-efficient multipath routing in wireless sensor networks,' Proc. of ACM SIGMOBILE Mobile Computing and Communications Review archive, Vol.5, Issue4, pp. 11-25, 2001 https://doi.org/10.1145/509506.509514
  9. Ratanchandani, P. and Kravets, R., 'A Hybrid Approach to Internet Connectivity for Mobile Ad Hoc Networks,' Proc. IEEE International Conf. on Wireless Communications and Networking, Vol.3, pp. 1522-1527, 2003
  10. Sun, Y., Belding-Royer, E. M. and Perkins, C. E., 'Internet Connectivity for Ad Hoc Mobile Networks,' Wireless Information Networks special issue on Mobile Ad Hoc Networks (MANETs); Standards, Research, Applications, Vol. 9, 2002 https://doi.org/10.1023/A:1015399632291
  11. Nordstrom, E., Guningberg, P. and Tschudin, C., 'Gateway Forwarding Strategies for Ad hoc Networks,' 5th Scandinavian Workshop on Wireless Ad hoc Networks, 2004
  12. 김문정, 엄영익, '무선 ad-hoc 네트워크 환경을 위한 효율적인 경로 유지 기법', 한국통신학회논문지, 제30 권, 제8A호, pp. 638-648, 2005
  13. Law, A. M. and Kelton, W. D., Simulation Modeling and Analysis, 3rd Ed., McGraw-Hill, 2000
  14. Boukerche, A., 'A Simulation based Study of On-demand Routing Protocols for Ad Hoc Wireless Networks,' Proc. 34th Annual on Simulation Symposium, pp. 85-92. 2001 https://doi.org/10.1109/SIMSYM.2001.922119
  15. Clausen, T. H., Jacquet, P. and Viennot, L., 'Comparative Study of Routing Protocols for Mobile Ad-hoc Networks,' Proc. International Conf. on Parallel Processing Workshops, pp 124-137, 2002
  16. Camp, T., Boleng, J. and Davies, V., 'A Survey of Mobility Models for Ad Hoc Network Research,' Wireless Communications and Mobile Computing, Special Issue, 2002 https://doi.org/10.1002/wcm.72