• 제목/요약/키워드: Mobile Ad-hoc Wireless Networks

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Adaptive Range-Based Collision Avoidance MAC Protocol in Wireless Full-duplex Ad Hoc Networks

  • Song, Yu;Qi, Wangdong;Cheng, Wenchi
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권6호
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    • pp.3000-3022
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    • 2019
  • Full-duplex (FD) technologies enable wireless nodes to simultaneously transmit and receive signal using the same frequency-band. The FD modes could improve their physical layer throughputs. However, in the wireless ad hoc networks, the FD communications also produce new interference risks. On the one hand, the interference ranges (IRs) of the nodes are enlarged when they work in the FD mode. On the other hand, for each FD pair, the FD communication may cause the potential hidden terminal problems to appear around the both sides. In this paper, to avoid the interference risks, we first model the IR of each node when it works in the FD mode, and then analyze the conditions to be satisfied among the transmission ranges (TRs), carrier-sensing ranges (CSRs), and IRs of the FD pair. Furthermore, in the media access control (MAC) layer, we propose a specific method and protocol for collision avoidance. Based on the modified Omnet++ simulator, we conduct the simulations to validate and evaluate the proposed FD MAC protocol, showing that it can reduce the collisions effectively. When the hidden terminal problem is serious, compared with the existing typical FD MAC protocol, our protocol can increase the system throughput by 80%~90%.

Performance of Mobility Models for Routing Protocol in Wireless Ad-hoc Networks

  • Singh, Madhusudan;Lee, Sang-Gon;Lee, Hoon-Jae
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제9권5호
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    • pp.610-614
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    • 2011
  • Nowadays Mobile Ad Hoc Networks (MANETs) are a very popular and emerging technology in the world. MANETs helps mobile nodes to communicate with each other anywhere without using infrastructure. For this purpose we need good routing protocols to establish the network between nodes because mobile nodes can change their topology very fast. Mobile node movements are very important features of the routing protocol. They can have a direct effect on the network performance. In this paper, we are going to discuss random walk and random waypoint mobility models and their effects on routing parameters. Previously, mobility models were used to evaluate network performance under the different routing protocols. Therefore, the network performance will be strongly modeled by the nature of the mobility pattern. The routing protocols must rearrange the changes of accurate routes within the order. Thus, the overheads of traffic routing updates are significantly high. For specific network protocols or applications, these mobility patterns have different impacts.

Ad Hoc 네트워크에서 Cooperative MAC 프로토콜에 관한 연구 (A study on a cooperative MAC protocol at Ad Hoc networks)

  • 장재신
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권8호
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    • pp.1561-1570
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    • 2009
  • Ad Hoc 네트워크는 이동통신망이나 AP (access point)와 통신하는 무선 랜과는 달리 유사한 특징을 가진 모든 단말들이 무선채널을 통해 직접 통신하는 좀 더 진화된 통신망이 라고 할 수 있다. Ad Hoc 네트워크에서 시스템 성능을 높이려는 다양한 연구가 진행되고 있는데 그 중의 하나가 Cooperative 통신이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 Cooperative 통신을 실현할 수 있는 CO-MAC 프로토콜을 제안하고, 수학식을 사용하여 성능평가를 수행하였다. 도출된 성능평가 결과를 통해 IEEE 802.11 표준인 DCF 기법, 그리고 기존 연구에서 제안된 rDCF 기법과 성능비교를 통해 프레임 전송오류 확률이 증가할 때 시스템 처리량이 많이 개선됨을 확인할 수 있었다.

안전한 무선 Multihop Ad hoc 네트워크를 위한 연구 (Investigation of Secure Wireless Multihop Ad hoc Network)

  • 이상덕;박종안;한승조;변재영
    • 한국항행학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.118-126
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    • 2007
  • 에드혹 네트웍은 동적으로 노드들을 조직화하고 네트워크 토폴로지를 사람들과 장치들 사이에 통신 인프라 없이 네트워킹이 가능하도록 하는 무선 모바일 시스템이다. 애드혹 네트워크 시스템이 매력적인 솔루션이지만 상업적으로 성장하는 것을 방해하는 결점들이 존재하며 이 결점들의 주된 문제는 보안에 관련된 것이다. 애드혹 네트워크 시스템은 평상 보안 공격에 취약하다고 알려져 있는데 이는 집중화된 키 분배센터와 노드들이 암호화 키와 디지털 증명서를 제공하기 위한 신뢰된 인증권한을 확립하기 어렵기 때문이다. 애드혹 라우팅 프로토콜 상에서 공격을 예방하기 위해 많은 알고리즘들이 사용되고 있으며, 본 논문에서 우리는 무선 멀티-홉 네트워크상에서 데이터를 안전하게 전송하는 시큐어 프레임워크에 대해 기술했고 기존의 존재하는 소스 라우팅 스키마와 제안된 스키마를 시뮬레이션 결과로 비교했다.

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이동 Ad-hoc 네트워크에서의 멀티미디어 서비스 구현 (Implementation of Multimedia Services in a Mobile Ad-hoc Network)

  • 노광현;권혜연;신재욱;박애순
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.45-52
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    • 2006
  • 이동 Ad-hoc 네트워크(Mobile Ad-hoc Network)는 자기 조직화, 기반망에 독립적인 네트워크의 특성상 많은 응용 분야를 가지고 있다. 본 논문에서는 mRelay(Multi-hop Relay) 시스템이라고 명명한 MANET을 위한 멀티미디어 응용 서비스 모델을 제안한다. mRelay 시스템은 무선 멀티미디어 통신 기능을 가진 무인 이동체를 mRelay 단말로 사용하여 멀티흡 통신 기반의 인터넷 연동이 가능한 멀티미디어 서비스를 제공한다. 멀티흡 라우팅 프로토콜인 AODV가 수정되어 mRelay 단말에 적용되었고, mRelay 시스템이 실내에서의 다양한 시나리오 상황에서 기반망 도움 없이 이동 Ad-hoc 네트워크를 구성하고 유지하며, 안정적인 멀티흡 멀티미디어 서비스가 가능함을 보였다. mRelay 시스템은 다양한 이동 Ad-hoc 네트워크의 응용 서비스에 활용될 수 있을 것이다.

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Reliable Distributed Lookup Service Scheme for Mobile Ad-hoc Networks

  • Malik Muhammad Ali;Kim Jai-Hoon
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2006년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.33 No.1 (D)
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    • pp.124-126
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    • 2006
  • Mobile Ad hoc networking is an emerging technology and in these days many applications are being developed to run on these networks. In these networks lookup services are very important because all nodes do not have same resources in term of memory and computing power. Nodes need to use different services offered by different servers. Reliable and efficient scheme should be available for lookup services due to limited bandwidth and low computing power of devices in mobile ad hoc networks. Due to mobility and rapid change in network topology, lookup mechanism used in wired network is not appropriate. Service discovery mechanism can be divided into two main categories Centralized and Distributed. Centralized mechanism is not reliable as there is no central node in these networks. Secondly centralized mechanism leads toward single point failure. We can handle the service discovery mechanism by distributing server's information to each node. But this approach is also not appropriate due to limited bandwidth and rapid change in network. In this paper, we present reliable lookup service scheme which is based on distributed mechanism. We are not using replication approach as well due to low bandwidth of wireless networks. In this scheme service discovery mechanism will be handled through different lookup servers. Reliability is the key feature of our proposed scheme.

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모바일 Ad-hoc 무선 센서 네트워크를 위한 엔트로피기반 협력도움 라우팅 프로토콜 (An Entropy-based Cooperative-Aided Routing Protocol for Mobile Ad-hoc Wireless Sensor Networks)

  • 안병구;이주상
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제45권6호
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    • pp.106-113
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    • 2008
  • 본 논문에서는 모바일 ad-hoc 무선 센서 네트워크에서 엔트로피기반 협력도움 라우팅 프로토콜을 제안한다. 제안된 라우팅 프로토콜의 주요한 특징 및 기여도는 다음과 같다. 첫째, 노드들의 이동성 관점에서 안정된 경로의 설정을 위해서 엔트로피 기반의 라우팅 경로 설정 방법을 제안 사용한다. 둘째, 향상된 SNR을 가지고 데이터 전달 효율을 효과적으로 증가시키기 위해서 협력도움 데이터 전송 방법을 사용한다. 셋째, 기존의 연구가 주로 고정된 센서 노드들로 구성된 센서필드에서 이루어진 반면에, 본 논문에서는 센서필드에서 고정된 센서 노드들 뿐만 아니라 이동 노드들도 함께 고려한 모바일 Ad-hoc 무선 센서 네트워크(MAWSN) 관점에서 연구가 진행된다. 제안된 라우팅 프로토콜의 성능평가는 시뮬레이션과 이론적인 분석을 통하여 이루어진다.

Increasing the Lifetime of Ad Hoc Networks Using Hierarchical Cluster-based Power Management

  • Wu, Tin-Yu;Kuo, Kai-Hua;Cheng, Hua-Pu;Ding, Jen-Wen;Lee, Wei-Tsong
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제5권1호
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    • pp.5-23
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    • 2011
  • One inevitable problem in Ad Hoc networks is the limited battery capacity, which explains why portable devices might shut down suddenly when the power of hardware is depleted. Hence, how to decrease the power consumption is an important issue in ad hoc networks. With the development of wireless technology, mobile devices can transmit voices, surf the Internet, download entertaining stuffs, and even support some P2P applications, like sharing real-time streaming. In order to keep the quality stable, the transmission must be continuous and it is thus necessary to select some managers to coordinate all nodes in a P2P community. In addition to assigning jobs to the staffs (children) when needed, these managers (ancestors) are able to reappoint jobs in advance when employees retire. This paper proposed a mechanism called Cluster-based Power Management (CPM) to stabilize the transmissions and increase Time to Live (TTL) of mobile hosts. In our new proposed method, we establish the clusters according to every node's joining order and capability, and adjust their sleep time dynamically through three different mathematical models. Our simulation results reveal that this proposed scheme not only reduces the power consumption efficiently, but also increases the total TTLs evidently.

지오멀티캐스트: 모바일 Ad-hoc 무선 네트워크를 위한 새로운 전송 구조 (Geomulticast: New Transmission Architectures for Mobile Ad-hoc Wireless Networks)

  • 안병구;김도현;공형윤
    • 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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    • 한국멀티미디어학회 2004년도 춘계학술발표대회논문집
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    • pp.433-437
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    • 2004
  • 지오멀티캐스트는 특별한 지역의존 멀티캐스트 기술이며, 여기서 메시지는 특별한 지역 내에 있는 특별한 사용자 그룹들에게 멀티캐스트 된다. 본 논문에서는 모바일 ad-hoc 네트워크에서 효율적인 비용과 높은 메시지 전송률을 가지는 지오멀티캐스트 구조들과 지오멀티캐스트 서비스를 지원하기 위해서 사용되는 방법들의 성능을 평가하기 위한 구조를 정의하고 제안한다. 이러한 성능평가 구조에 기초하여 제안된 지오멀티캐스트 방법 및 프로토콜들의 성능을 평가하고 이를 기반으로 하여 여러 가지 디자인 및 동작 파라미터들의 영향에 관하여 고찰 점검한다.

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A Study of Connectivity in MIMO Fading Ad-Hoc Networks

  • Yousefi'zadeh, H.;Jafarkhani, H.;Kazemitabar, J.
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제11권1호
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    • pp.47-56
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    • 2009
  • We investigate the connectivity of fading wireless ad-hoc networks with a pair of novel connectivity metrics. Our first metric looks at the problem of connectivity relying on the outage capacity of MIMO channels. Our second metric relies on a probabilistic treatment of the symbol error rates for such channels. We relate both capacity and symbol error rates to the characteristics of the underlying communication system such as antenna configuration, modulation, coding, and signal strength measured in terms of signal-to-interference-noise-ratio. For each metric of connectivity, we also provide a simplified treatment in the case of ergodic fading channels. In each case, we assume a pair of nodes are connected if their bi-directional measure of connectivity is better than a given threshold. Our analysis relies on the central limit theorem to approximate the distribution of the combined undesired signal affecting each link of an ad-hoc network as Gaussian. Supported by our simulation results, our analysis shows that (1) a measure of connectivity purely based on signal strength is not capable of accurately capturing the connectivity phenomenon, and (2) employing multiple antenna mobile nodes improves the connectivity of fading ad-hoc networks.