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다수 라디오와 채널을 갖는 무선통신망에서 채널경쟁을 고려한 라우팅
고성원,강민수,강남희,김영한,Ko, Sung-Won,Kang, Min-Su,Kang, Nam-Hi,Kim, Young-Han 대한전자공학회 2007 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.44 No.5
무선통신망에서 단일 라디오와 채널의 사용은 무선 노드의 반이중 전송 및 경로의 내부간섭으로 통신망의 처리율 및 단대단 지연 특성을 저하시킨다. 또한, 채널경쟁기반의 무선통신망에서 임의노드 주변에 동일 채널을 경쟁하는 노드가 많으면 경쟁으로 인한 대역폭 감소와 전송 충돌로 인한 지연이 발생하여 통신망의 성능을 저하시킨다. 본 논문에서는 다수 라디오와 채널을 사용하여 무선노드의 전이중전송이 가능하게 하고 경로내부간섭을 배제할 수 있도록 라디오와 채널의 기능을 설정하고 큐잉이론의 해석모델을 이용하여 무선구간의 채널 경쟁 및 충돌을 반영한 무선구간 메트릭 ccf 및 ccf와 함께 채널변경지연, 경로내부간섭을 반영한 경로설정 메트릭 MCCR을 제안한다. MCCR과 MCR을 시뮬레이션을 사용하여 비교하였으며 MCCR을 사용하여 설정한 경로가 MCR보다 통신망 성능을 향상시키는 결과를 얻었다. In wireless communication networks, single-radio single-channel architecture degrades throughput and end-to-end delay due to half-duplex transmission of wireless node and route intra interference. Also, In contention-based MAC (Medium Access Control) architecture, channel contention reduces throughput and packet collision enlarges end-to-end delay. In this paper, we use multi-radio multi-channel architecture which will make wireless node to operate in full duplex mode, and exclude route intra interference. Based on this architecture, we propose a new link metric, ccf which reflects the characteristics of a contention-based wireless link, and propose a routing path metric MCCR considering channel switching delay and route intra interference. MCCR is compared with MCR by simulation, the performance of a route established by MCCR outperforms the performance of a route by MCR in terms of throughput and end-to-end delay.
무선 이동 애드 혹 네트워크에서 트래픽 부하를 고려한 리액티브 라우팅 기술
고성원,Ko, Sung-Won 한국조명전기설비학회 2007 조명·전기설비학회논문지 Vol.21 No.6
이동 애드 혹 네트워크(mobile ad hoc network)에서 적용되는 대부분의 라우팅 기술은 트래픽 부하를 고려하지 않아 네트워크 혼잡을 야기한다. 또한 이로 인해 트래픽 전송 성능을 저하시키고 네트워크 구성 노드들의 생존시간을 감소시킨다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 모바일 애드 혹 네트워크에서 각 노드의 트래픽 상황을 고려한 리액티브(reactive) 경로 설정 기법을 제안한다. 제안하는 방안은 라우팅 경로 탐색 과정에서 노드의 트래픽 상황을 추정하여 과도한 트래픽이 집중될 경우 해당 노드를 중간 노드로 하는 라우팅 경로 생성을 억제한다. 특히 각 노드 단위로 신규 경로 설정 절차를 수행하기 때문에, 네트워크 전반에 걸친 트래픽 상황을 수집할 필요가 없다. 모의시험을 통해 제안하는 방안이 네트워크 전반에 트래픽을 잘 분산시키고 성능을 향상시키는 것을 보인다. The lack of load-balancing functionality in most existing ad hoc routing protocols often causes congestion resulting in bad performance and short lifetime of participating nodes. We present an auxiliary scheme for reactive routing protocols to discover an unloaded route, thereby decreasing possibility of congestion. The scheme allows an intermediate node to determine whether to be a relaying node for a newly constructed route autonomously based on the occupancy of its queue. Thus the scheme does not require network-wide load information. Simulation results show that the proposed scheme distributes traffic load well.
고성원,조정환 한국조명.전기설비학회 2015 조명·전기설비학회논문지 Vol.29 No.7
The energy of a sensor in a Wireless Sensor Network (WSN) puts a limit on the lifetime of the network. To prolong the lifetime, a clustering plan is used. Clustering technology gets its energy efficiency through reducing the number of communication occurrences between the sensors and the base station (BS). In the distributed clustering protocol, LEACH-like (Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy - like), the number of sensor's cluster head (CH) roles is different depending on the sensor's residual energy, which prolongs the time at which half of nodes die (HNA) and network lifetime. The position of the CH in each cluster tends to be at the center of the side close to BS, which forces cluster members to consume more energy to send data to the CH. In this paper, a protocol, pseudo-LEACH, is proposed, in which a cluster with a CH placed at the center of the cluster is formed. The scheme used allows the network to consume less energy. As a result, the timing of the HNA is extended and the stable network period increases at about 10% as shown by the simulation using MATLAB.
A New Routing Protocol in Wireless Ad-hoc Networks with Multiple Radios and Channels
고성원,조정환,홍권의 한국조명.전기설비학회 2010 조명·전기설비학회논문지 Vol.24 No.7
We propose a new routing protocol, MCQosR, that is based on bandwidth estimation, admission control, and a routing metric, MCCR - suitable for wireless ad-hoc networks with multiple radios and channels. To use the full capacity of a wireless link, we assume a node with multiple radios for full duplex operation, and a radio using multiple channels to exclude route-intra interference. This makes it possible to use the capacity of a wireless link. Then, to provide bandwidth and delay guarantee, we have a radio with a fixed channel for layer-3 data reception at each node, used to estimate the available bandwidth and expected delay of a wireless link. Based on the estimate of available bandwidth and delay, we apply the call admission control to a new call requiring bandwidth and delay guarantee. New calls with traffic that will overflow link or network capacity are rejected so the accepted calls can use the required bandwidth and delay. Finally, we propose a routing metric, MCCR, which considers the channel contentions and collisions of a wireless link operating in CSMA/CA.. MCCR is useful for finding a route with less traffic and distributing traffic over the network to prevent network congestion as much as possible. The simulation of the MCQosR protocol and the MCCR metric shows traffic is distributed and guaranteed service is provided for accepted calls.