The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication (한국인터넷방송통신학회논문지)

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An Efficient Multi-Channel MAC Protocol for Cognitive Ad-hoc Networks with Idle Nodes Assistance

무선 인지 애드 혹 네트워크를 위한 휴지 노드를 활용하는 효율적인 다중 채널 MAC 프로토콜

  • Received : 2011.05.12
  • Accepted : 2011.08.12
  • Published : 2011.08.31
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Abstract

In this paper, we propose an efficient multichannel MAC protocol with idle nodes assistance to avoid the multi-channel hidden terminal problem in cognitive radio ad hoc network and further to improve the performance of the network. The proposed MAC protocol can be applied to the cognitive radio adhoc network where every node is equipped with the single transceiver and one common control channel exists for control message negotiation. In the proposed protocol, the idle nodes available in the neighbour of communication nodes are utilized because the idle nodes have the information about the channels being utilized in their transmission range. Whenever the nodes are negotiating for the channel, idle nodes can help the transmitting and receiving nodes to select the free data channel for data transfer. With the proposed scheme, we can minimize the hidden terminal problem and decrease the collision between the secondary users when selecting the channel for data transfer. As a result, the performance of the network is increased.

본 논문에서는 무선 인지 애드 혹 네트워크에서 다중 채널 숨겨진 지국 문제(hidden terminal problem)를 해결하고 네트워크 성능을 향상시키기 위하여, 이웃 휴지 노드(idle node)들을 활용하는 효율적인 다중 채널 MAC 프로토콜을 제안한다. 제안된 알고리즘은 각 노드가 단일 송수신기를 갖고, 제어 메시지 교환을 위한 공동 제어 채널을 활용하는 무선 인지 애드 혹 네트워크에 활용될 수 있다. 특히, 제안된 알고리즘에서는 데이터를 교환하고자 하는 통신 노드들이 한 홉(hop) 밖에서 사용되고 있는 데이터 채널에 대한 정보를 가지고 있는 이웃 휴지 노드들을 활용하여 데이터 채널을 선택함으로써 다중 채널 숨겨진 지국 문제를 효율적으로 해결할 수 있다. 시뮬레이션을 통해, 제안된 알고리즘이 중 채널 숨겨진 지국 문제를 최소화하고 2차 사용자간의 데이터 채널 선택시 발생하는 출돌(collision)을 줄임으로써 네트워크의 처리율을 증가시킬 수 있음을 보였다.

Keywords

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