IEEE 802.11에서 다중 릴레이를 이용한 멀티홉 방식 협력 무선통신

Multi-Hop Cooperative Communications using Multi-Relays in IEEE 802.11

  • 이숙현 (성균관대학교 이동통신학과) ;
  • 이태진 (성균관대학교 정보통신공학부)
  • 발행 : 2009.12.15

초록

본 논문에서는 IEEE 802.11 환경에서 무선 협력 통신을 이용하여 성능을 향상 시키는 방법에 대해 제안한다. 기존 협력 통신 알고리즘은 소스(source)와 AP(Access Point) 사이에 1개의 릴레이(relay)를 두어 수행한 2 홉 릴레이(hop relay) 방식으로, 이는 알맞은 릴레이를 찾을 수 없는 경우가 발생하므로 보완이 필요하다. 본 논문에서는 AP에서 네트워크 정보(노드 사이 전송률, 노드와 AP 사이 전송률)를 관리하여 릴레이 선정에 이 네트워크 정보를 이용한다. 이 정보를 이용하여 AP는 1개 이상의 릴레이를 선정하여 소스와 주위 노드에게 선정된 릴레이를 알리고 소스에서 데이터를 전송할 때 이 릴레이를 통해 협력 통신을 하도록 한다. 이러한 협력 통신 방법은 데이터 전송의 효율성을 높인다. 또한 본 논문에서는 소스의 데이터를 전송한 릴레이는 소스의 데이터를 전송한 후에 자신의 데이터 또한 전송할 수 있는 기회를 가지도록 하여 소스 데이터를 대신 전송하여 소비된 노드의 자원을 만회할 수 있는 기회를 가지게 한다. 이로써 제안된 방법을 이용하면 노드의 자원 소비를 보완함은 물론 전체 네트워크의 성능(throughput)을 향상시킬 수 있다.

This paper proposes a mechanism to increase performance using cooperative communications in IEEE 802.11 environment. Existing algorithms use one relay between a source and a destination, which is a 2 hop relay. The proposed algorithm utilizes more than one relay to complement inefficiency of using one relay. In the proposed mechanism, an AP manages network information (rate), which is used to select relays of a source by the AP. The AP notifies the selected relays to the source and neighbor nodes, and the source transmits data to the relays for cooperative communications. Moreover, relays are given to have an opportunity to send its own data right after relaying the source's data. So relays are compensated for the power to send the source's data and overall throughput is improved.

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참고문헌

  1. P. Liv. Z. Tao. Z. Lin, E. Eri, and S. Panwar, "Cooperative Wireless Communication: a Cross-Layer Approach," IEEE Comm. Mag., vol.13, no.4, pp.84-92, Aug 2006 https://doi.org/10.1109/MWC.2006.1678169
  2. A. Nosratinia, T. E. Hunter, and A. Hedayat, "Cooperative Communication in Wireless Networks," IEEE Comm. Mag., vol.42, no.10, pp.74-80, Oct 535 2004 https://doi.org/10.1109/MCOM.2004.1341264
  3. J. N. Laneman and G. W. Wornell, "Distributed Space-Time-Coded Protocols for Exploiting Cooperative Diversity in Wireless Network," IEEE Trans. Comm., vol.49, no.10, pp.2415-2425, Oct. 2003
  4. A. Bletsas, H. Shin, and M. Z. Win, "Simple Cooperative Diversity Method Based on Network," IEEE JSAC, vol.24, no.3, pp.659-672, Mar. 2006
  5. A. Bletsas, H. Shin and M. Z. Win, "Cooperative Communications with Outage-Optimal Opportunistic Relaying," IEEE Trans. Comm., vol.6, no.9, pp.3450-3460, Sep. 2007 https://doi.org/10.1109/TWC.2007.06020050
  6. P. Liu, Z. Tao, S. Narayanan, T. Korakis, and S. S. Panwar "CoopMAC: A Cooperative MAC for Wireless LANs," IEEE JSAC, vol.25, no.2, pp.340-353, Feb. 2007
  7. IEEE 802.11k, Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications Amendment, Radio Resource Measurement of Wireless LANs, Jun. 2008
  8. G. Bianchi, "Performance Analysis of the IEEE 802.11 Distributed Coordination Function," IEEE JSAC, vol.18, no.3, pp.535-547, Mar. 2000 https://doi.org/10.1109/49.840210