DOI QR코드

DOI QR Code

A Study on Cross-Layer Network Synchronization Architecture for TDMA-Based Mobile Ad-Hoc Networks

TDMA 기반 MANET을 위한 계층교차적 네트워크 동기 아키텍처 연구

  • 서명환 (삼성탈레스 통신연구소 무선통신그룹) ;
  • 김정식 (삼성탈레스 통신연구소 무선통신그룹) ;
  • 조형원 (삼성탈레스 통신연구소 무선통신그룹) ;
  • 정성헌 (삼성탈레스 통신연구소 무선통신그룹) ;
  • 박종호 (성균관대학교 정보통신대학 네트워크시스템 연구실) ;
  • 이태진 (성균관대학교 정보통신대학 네트워크시스템 연구실)
  • Received : 2012.04.14
  • Accepted : 2012.08.01
  • Published : 2012.08.31

Abstract

TDMA MAC protocol in MANET requires precise network synchronization between nodes though network topology changes continuously due to node mobility and the effect of propagation environment. In this paper we propose in-band cross-layer network synchronization architecture for TDMA-based MANETs. In the proposed architecture TDMA MAC protocol and proactive routing protocol cooperate closely to rapidly detect network partition and merge caused by node mobility and to precisely maintain network synchronization. We also implement the proposed synchronization architecture in OPNET simulator and evaluate the performance of it in various simulation scenarios. Simulation results show that our architecture stably maintains network time synchronization in both network partition and merge situations.

MANET에서 TDMA MAC 프로토콜을 사용하기 위해서는 단말의 이동과 전파 환경의 영향으로 토폴로지가 계속적으로 변화하는 환경에서도 단말 간에 정밀한 동기를 유지할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 TDMA 기반 MANET을 위한 in-band 방식의 계층교차적 네트워크 동기 구조를 제시한다. TDMA MAC 프로토콜과 proactive routing 프로토콜 간에 긴밀한 협력을 통해 단말 이동에 따른 네트워크 분리 및 통합을 신속하게 감지하고 네트워크 동기를 정밀하게 유지한다. 또한 제안된 동기 구조를 OPNET 시뮬레이터에 구현하고 다양한 시뮬레이션 시나리오를 통해 동기구조의 성능을 검증한다. 시뮬레이션 결과 네트워크 분리와 통합이 발생했을 때 이를 신속하게 인지하고 동기를 안정적으로 유지하는 것으로 나타났다.

Keywords

References

  1. I. Jawhar and J. Wu, "QoS Support in TDMA-based Mobile Ad Hoc Networks", Journal of Computer Science and Technology, 20(6), pp.797-810, Nov. 2005. https://doi.org/10.1007/s11390-005-0797-3
  2. M. Seo, H. Cho, J. Park, J. Ahn, B. Choi, and T. Lee, "Distributed TDMA MAC Protocol with Source-Driven Combined Resource", ICN 2011, pp. 279-284, Jan. 2011.
  3. J. Li and Y. Wakahara, "Time Slot Assignment for Maximum Bandwidth in a Mobile Ad Hoc Network", J. of Communications, 2(6), pp. 56-64, 2007.
  4. C.D. Young, "The Mobile Data Link of the Joint Tactical Radio System (JTRS) Wideband Networking Waveform", IEEE MILCOM, 2006.
  5. FlexNet - Thales, http://www.thalesgroup.com/Portfolio/Defence/Defence_Products_MultibandRadios_Flexnet/.
  6. S. Ganeriwal, R. Kumar, and M. B. Srivastava, "Timing-Sync Protocol for Sensor Networks", SenSys'03, Nov. 2003.
  7. M. Maroti, B. Kusy, G. Simon, and A. Ledeczi, "The Flooding Time Synchronization Protocol", SenSys'04, p. 39-49, 2004.
  8. D. Koutsonikolas, T. Salonidis, H. Lundgren, P. Le Guyadec, Y. C. Hu, and I. Sheriff, "TDM MAC protocol design and implementation for wireless mesh networks", ACM CoNEXT, pp.1-12, 2008.
  9. P. Djukic and P. Mohapatra, "Soft-TDMAC: A software TDMA-based MAC over commodity 802.11 hardware", IEEE INFOCOM 2009, pp. 1836-1844, Apr. 2009.
  10. S. Mo, J. Hsu, J. Gu, M. Luo, and R. Ghanadan, "Network Synchronization for Distributed MANET", IEEE MILCOM 2008, Nov. 2008.