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다중홉 Ad-hoc 환경에서 에너지 효율적인 릴레이 선택 방안

Energy Efficient Relay Selection in a Multi-hop Ad-hoc Environment

  • 정해범 (인하대학교 정보통신공학과 무선통신연구실) ;
  • 김송희 (인하대학교 정보통신공학과 무선통신연구실) ;
  • 김덕경 (인하대학교 정보통신공학부)
  • 투고 : 2011.11.16
  • 심사 : 2012.04.24
  • 발행 : 2012.05.30

초록

릴레이를 사용한 시스템에서 최적의 릴레이 위치에 대한 연구가 많이 진행되어 왔지만, 지금까지는 송신단과 릴레이의 전송 전력의 합이 제한된 경우에 전송 용량을 최대화하는 연구가 대부분이었다. 그러나 Ad-hoc 네트워크와 같이 릴레이가 제한된 용량의 배터리를 에너지원으로 사용하는 경우, 에너지 소모를 효율적으로 절약하는 것이 필요하다. 본 논문은 AF(Amplify-and-Forward) 릴레이를 사용한 두 홉 시스템에서 수신단의 신호 대 잡음비가 고정된 경우, 특정 전송 품질을 만족시키기 위해 릴레이에서 사용하는 전력을 최소화하는 최적 릴레이 위치 선정 방안을 제안한다. 모의실험을 통해 Ad-hoc 환경에서의 제안된 기법이 에너지 소모 측면에서 더 효율적임을 보이고, 다중 홉으로 확장된 시스템에서 제안된 기법의 경우 더 낮은 전송실패확률을 갖는 것을 확인한다.

There have been lots of researches on the optimal relay selection in relay-based systems. However, most researches have been focused on the maximization of transmission capacity with a constraint of sum power at both transmitter and relays. In Ad-hoc networks where relays have batteries of limited power, it is imperative to minimize the energy consumption while maintaining the required quality-of-service (QoS). In this paper, we propose an optimal relay selection strategy to minimize the relay power consumption while satisfying the required signal-to-noise ratio (SNR). Through intensive simulations, we show the proposed method is more effective in terms of energy consumption and guarantee lower transmission failure probability in multi-hop Ad-hoc environments.

키워드

참고문헌

  1. M. Yu, T.Li, and H. Sadjadpour, "Amplify-forward and decode-forward: The impact of location and capacity contour," IEEE MILCOM, vol. 3, pp. 1609-1615, Oct, 2005.
  2. Z. Sheng, K. K. Leung, Z. Ding, "Cooperative wireless networks: from radio to network protocol designs," IEEE Comm. Magazine, vol. 49, Issue 5, pp. 64-69, May. 2011.
  3. J. H. Huang, L. C. Wang, C.J. Chang, and W.S. Su, "Design of optimal relay location in two-hop cellular systems," Wireless Networks, vol. 16, pp. 2179-2189, May, 2010. https://doi.org/10.1007/s11276-010-0251-5
  4. 권혜연 외, "이동 Ad hoc 네트워크 기술 동향," 한국전자통신연구원 전자통신동향분석, 제 18 권, 2호, pp.11-24, 4월, 2003년.
  5. 김영일 외, "IEEE 802.16 MMR 동향," 한국전자통신연구원 전자통신동향분석, 제 21권, 3호, pp.91-99, 6월, 2006년.
  6. Ralf Pabst et al., "Relay-Based Deployment Concepts for Wireless and Mobile Broadband Radio," IEEE Comm. Magazine, vol. 42, issue 9, pp. 80-89, Sep. 2004.
  7. Charles E. Perkins, Ad Hoc Networking, Addison-Wesley, 2001.
  8. C.K. Toh, Ad Hoc Mobile Wireless Networks: Protocols and Systems, Prentice Hall PTR, 2002.
  9. Y. Ma, R. Tafazolli, Y. Zhang, and C. Qian, "Adaptive Modulation for Opportunistic Decode-and-Forward Relaying," IEEE Trans. Wireless Commun., vol. 10, no. 7, pp. 2017-2022, July, 2011. https://doi.org/10.1109/TWC.2011.051311.091773
  10. 정해범, 김송희, 김덕경 "두 홉 AF 릴레이 시스템에서 에너지 효율적인 릴레이 선택 방안," 한국통신학회 동계종합학술발표회 논문 초록집, 제 44 권, p. 111 , 2월, 2011년.