Hierarchical Mesh Network Design & Implementation

계층적 메쉬 네트워크의 설계 및 구현

  • Kim, Yong-Hyuck (School of Information Telecommunication and Electronic Engineering, Soongsil University) ;
  • Kim, Young-Han (School of Information Telecommunication and Electronic Engineering, Soongsil University)
  • 김용혁 (숭실대학교 IT대학 정보통신전자공학부) ;
  • 김영한 (숭실대학교 IT대학 정보통신전자공학부)
  • Published : 2009.06.25

Abstract

ad-hoc network is self-constructed by mobile hosts without any infrastructure. And the hosts collaborate with each other for routing packet by means of multi-hop communication. But it is too hard to deploy ad hoc network at the large area because of the salability problem caused by low network throughput. network throughput decrease is due to contention on the air among the neighbor host and single interface limitation, and broadcast flooding through overall network. In this paper, to solve the ad hoc scalability problem, we propose mesh network based scalable hierarchical ad hoc architecture, and also propose the adaptation methods for inter-working with the host not including ad hoc functions and the legacy infra-network.

에드혹 네트워크는 통신기반 없이 일반 단말 만으로 자가 구성되며 단말 간 다중 흡 방식으로 패킷을 전송한다. 이러한 에드혹 네트워크는 광범위한 지역에 대한 적용이 어렵다. 이는 인접 단말 간 채널 접근 경쟁 및 단일 인터페이스로 인한 송, 수신 지연, 그리고 네트워크 전반에 걸친 방송메시지 전송으로 발생하는 자원 소모는 전반적 네트워크 전송률이 저하시키며 이는 결국 네트워크의 확장성을 제한하기 때문이다. 본 논문에서는 이와 같은 에드혹 네트워크의 확장성 저하 문제를 해결하기 위하여 상위 고정된 인프라를 기반으로 한 메쉬 네트워크와 하위 에드혹 단말들의 기존 메쉬 네트워크가 계층적으로 혼합된 확장성 있는 메쉬 네트워크 구조를 제안한다. 또한 제안된 메쉬 네트워크가 실 환경 네트워크에 구축되어 에드혹 단말이 아닌 일반단말의 메쉬 네트워크 수용 방안 및 외부 네트워크와의 연동을 위한 방안들을 제안한다.

Keywords

References

  1. Elizabeth M. Rouer,'A review of current routing protocols for 에드혹 mobile wireless networks,' IEEE personal communications, April 1999
  2. H. Lim and C. Kim, 'Multicast Tree Construction and Flooding in Wireless 에드혹 Networks,' Proc. ACM Int'l Workshop Modeling, Analysis and Simulation of Wireless and Mobile Systems (MSWiM),Aug. 2000
  3. W. Lou and J. Wu, 'On Reducing Broadcast Redundancy in 에드혹 Wireless Networks,' IEEE Trans. Mobile Computing, vol. 1, no. 2, Apr.-June 2002
  4. Fei Dai and Jie Wu, 'Efficient Broadcasting in 에드혹 Wireless Networks Using Directional Antennas,' IEEE Trans. PARALLEL AND DISTRIBUTED SYSTEMS, VOL. 17, NO. 4, APRIL 2006
  5. S. Y. Ni, Y. C. Tseng, Y-S. Chen, and J. P. Sheu, 'The broadcast storm problem in a mobile ad hoc network,' in Proc. Int. Conf. on Mobile Computering and Networking (MobiCom '99), 1999
  6. J. Cartigny and D. Simplot, 'Border Node Retransmission Based Probabilistic Broadcast Protocols in Ad-Hoc Networks,' Telecomm. Systems, vol. 22, nos. 1-4, pp. 189-204, 2003 https://doi.org/10.1023/A:1023495021643
  7. Ben Liang, Zygmunt J. Haas, 'Hybrid Routing in Ad Hoc Networks with a Dynamic Virtual Backbone' IEEE TRANSACTIONS ON WIRELESS COMMUNICATIONS, VOL. 5, NO. 6, JUNE 2006
  8. A. Iwata, C.-C. Chiang, G. Pei, M. Gerla, and T.-W. Chen, "Scalable routing strategies for ad hoc wireless networks," IEEE J. Select. Areas Commun., vol. 17, no. 8, pp. 1369–-1379, Aug. 1999 https://doi.org/10.1109/49.779920
  9. B. Bellur and R. G. Ogier, 'A reliable, efficient topology broadcast protocol for dynamic networks,' in Proc. IEEE INFOCOM, Mar. 1999
  10. C. E. Perkins and E. M. Royer, 'Ad-hoc on-demand distance vector routing,'in Proc. IEEE Wksp. Mobile Computing Systems and Applications, February 1999, pp. 90–-100
  11. Z. J. Haas and M. R. Pearlman, 'Providing ad-hoc connectivity with the reconfigurable wireless networks,' in Proc. ACM SIGCOMM, Sept. 1998
  12. A. Raniwala and T. Chiueh. Architectures and algorithms for an IEEE 802.11-based multi-channel wireless mesh network. In Proc. of IEEE INFOCOM, March 2005