[논문]무선 애드혹 네트워크에서 다중경로 라우팅을 위한 경로 안정성 측정 방법

장복전; 박용진

무선 애드혹 네트워크에서 다중경로 라우팅을 위한 경로 안정성 측정 방법
A Way to Evaluate Path Stability for Multipath Routing in Wireless Ad Hoc Networks 원문보기

電子工學會論文誌. Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea. TC, 통신, v.47 no.4=no.394, 2010년, pp.9 - 17

장복전 (한양대학교 전자컴퓨터통신공학부) , 박용진 (한양대학교 전자컴퓨터통신공학부)

초록
AI-Helper

무선 애드혹 네트워크에서 노드들의 이동성은 각각 다르다. 각 경로를 구성하는 노드는 라우터로서 동작하고 있고, 따라서 이러한 노드들이 이동하게 되면 빈번하게 새로운 경로를 탐색해야 한다. 경로를 구성하고 있는 노드 중 일 노드가 높은 이동성을 갖을 경우, 이러한 노드는 경로의 단절을 수시로 야기시키므로 경로 선택에서 최대한 회피해야만 한다. 본 논문에서는 무선 애드혹 네트워크에서 다중경로 라우팅을 위한 경로 안정성 평가를 위해 기존에 알려져 있는 다중경로 라우팅 프로토콜인 Ad hoc on-demand multipath distance vector (AOMDV)를 확장한 한 이동성 인식 방법으로, path stability evaluation (PSE) 프로토콜을 제안한다. AOMDV와 PSE 프로토콜을 ns-2를 통해 비교하였으며, 시뮬레이션 결과에서는 PSE가 패킷 전달, 종단간 딜레이(end-to-end delay), 라우팅 오버헤드(routing overhead) 및 처리율 측면에서 보다 optimistic한 성능을 보여주고 있음을 증명한다.

Abstract ▼ AI-Helper

The mobility of nodes are different in wireless ad hoc networks. Routes have to be refreshed frequently due to the mobility of the nodes acting as routers. Path consists of a few highly mobile nodes should be avoided to forward packets, because even only one highly mobile node may result in the break of path. We develop a mobility aware method to evaluate path stability for multipath routing in wireless Ad Hoc networks. Specifically, we extend it to a well-studied multipath routing protocol known as ad hoc on-demand multipath distance vector (AOMDV). The resulting protocol is referred to as path stability evaluation (PSE). Performance comparison of AOMDV with PSE are studied through ns-2. Simulation shows that PSE has optimistic results in performance metrics such as packet delivery, end-to-end delay, routing overhead and throughput.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

본 논문에서는 무선 애드혹 네트워크에서 다중경로라우팅을 위한 경로 안정성 평가를 위해 기존에 알려져있는 다중경로 라우팅 프로토콜인 Ad hoc on-demand multipath distance vector (AOMDV)를 확장한 한 이동성 인식 방법으로, path stability evaluation (PSE) 프로토콜을 제안한다. AOMDV와 PSE 프로토콜을 ns-2 를 통해 비교하였으며, 시뮬레이션 결과에서는 PSE가 패킷 전달 종단 간 딜레이, 라우팅 오버헤드 및 처리율측면에서 보다 낙관적 (optin前Stic) 인 성능을 보여주고 있음을 증명한다.
본 논문에서는 이동성 인식을 다중경로 라우팅을 위한 PSE에 통합시켰다. 특히, 다중경로 라우팅 프로토콜로 잘 알려진 AOMDV를 확장시켰다.
본 논문에서는 최소 속도 값을 갖는 경로에게 패킷 우선 순위를 부여하는 방법을 제안한다. 동적인 이동성정보 갱신으로, 현재 사용 중인 경로에서는 속도 값이 높아질 경우 트래픽을 다른 경로들로 넘겨줄 수 있으며, 따라서 발생할 수 있는 경로 단선과 한 경로에서의 높은 부하를 피하게 된다.

가설 설정

. 종단간 딜레이는 데이터 패킷의 종단간 평균 지연으로 측정된다.

제안 방법

Node-disjoint AOMDV와 PSE의 효율성을 평가 및비교하기 위해, 본 논문에서는 NS-2.32〔切을 이용하여 시뮬레이션(simulation)하였다. 각 시뮬레이션은 다른 이동성과 트래픽 패턴을 갖고 있으며 총 25회의 시뮬레이션 결과들을 통해 평균 값을 계산하였다.
수집한다. 더 합리적인 패킷 배분은 이동성 정보를 통해 수행될 수 있는데, 본 논문에서는 네트워크의 변경 상황에 빠른 응답(quick response)을 이용하는 방법을 제안한다.
이들 중 Node-disjoint 방식은 완전 독립 경로를 제공하므로 부하 조절 측면에서 다른 방식보다 중요하다. 따라서, 이 방식은 본 논문에서 제안한 방법에 적용시키기에 가장 알맞은 방식이므로, 본 논문에서는 이 방법을 적용한다.
본 논문에서는 랜덤 웨이 포인트 이동 모델을 사용하고, 노드는 이동 후 약간의 시간 동안 (pause time) 중지하고 다시 무작위로 속도 및 방향을 선택하여 움직인다. 이때 선택되는 속도는 정해진 최소 속도와 최대 속도 값 사이에서 결정된다.
본 논문에서는 이 HELLO 메시지에 2개의 새로운 필드를 추가하여 확장한다. 첫 번째 필드는 경로 안정성을 기록한다.
패킷 배분은 각 변경을 조정하기 위해 재정리된다. 본 제안에서, 이 재정리 처리는 추가적인 오버헤드의 사용을 방지하기 위해 HELLO 메시지를 이용해 경로 유지 단계에서 수행된다(그림 3b).
따라서 특히 고려되어야 하는 점은, 소스 노드와 목적지 노드는 비교 대상이 되지 않게 해야 한다는 것이다. 불필요한 계산을 줄이기 위해, HELLO 메시지가 라우팅 테이블에 존재하는 다음 홉 노드로부터 온 경우에만 비교하도록 한다.
새롭게 선택된 방향 및 속도는 무작위로 혹은 계획적으로 선택된다. 일반적으로 사용되는 경로 안정성 계산법에서는 각 이동 모델의 속도와 방향 모두에 의존하기 때문에, 본 논문에서는 계산을 줄이기 위해 속도 값만을 사용한다. 즉, 만약 한 경로가 다른 경로보다 더 높은 속도 값을 갖는다면, 그것은 그 경로가 더 낮은 안정성을 갖고 있다는 의미이다.
제안된 방법에서는 기존의 AOMDV에서 라우팅 경로유지를 위해 사용되는 HELLO 메시지를 확장하여 사용하므로, 추가적인 제어 오버헤드는 발생하지 않는다.
이것에 정보를 piggyback할 수 없다. 제안된 방법은 HELLO 패킷을 확장하여 AOMDV와는 대조적으로 모든 경로를 따라 정보를 중계할 수 있게 한다.
PSE에 통합시켰다. 특히, 다중경로 라우팅 프로토콜로 잘 알려진 AOMDV를 확장시켰다.

데이터처리

32〔切을 이용하여 시뮬레이션(simulation)하였다. 각 시뮬레이션은 다른 이동성과 트래픽 패턴을 갖고 있으며 총 25회의 시뮬레이션 결과들을 통해 평균 값을 계산하였다.

성능/효과

제안한다. AOMDV와 PSE 프로토콜을 ns-2 를 통해 비교하였으며, 시뮬레이션 결과에서는 PSE가 패킷 전달 종단 간 딜레이, 라우팅 오버헤드 및 처리율측면에서 보다 낙관적 (optin前Stic) 인 성능을 보여주고 있음을 증명한다.
보여준다. 본 논문에서 제안한 프로토콜은 대체로보다 높고 안정된 처리율을 갖는다. 그림 9 에서는 AMODV 와는 달리 PSE가 최대 16%만큼 증가된 처리량을 갖는 것을 나타내고 있다.
시뮬레이션에서는 PSE가 네트워크의 이동성이 점차중가할 동안 라우팅 오버헤드를 줄인다는 점, 패킷전달률 및 종단 간 딜레이는 AOMDV에 근접해 간다는 점을 증명하였다.

후속연구

향후에는 구체적인 이동 모델을 갖는 응용을 위해 이동 노드의 속도 및 방향을 이용하여 경로 안정성 평가를 적용시켜 볼 것이다.

참고문헌 (18)

Piyush Gupta and P. R. Kumar "A system and traffic dependent adaptive routing algorithm for ad hoc networks ", Proceedings of the 36th IEEE Conference on Decision and Control, pp. 2375-2380,San Diego, Dec. 1997.
E.M. Belding-Royer, "Routing approaches in mobile ad hoc networks" in: Mobile Ad Hoc Networking(S. Basagni, M. Conti, S. Giordano, I. Stojmenovic, eds.),IEEE/Wiley,2004,pp.275-300.
C.E. Perkins and P. Bhagwat, "Highly dynamic destination sequenced distance vector routing (DSDV) for Mobile Computers." in: Proc. ACM SIGCOMM'94, London, UK, Sept. 1994.
D. G. S. Mueller, "Multipath routing in mobile ad hoc networks: issues and challenges" Performance Tools and Application to Networked Systems, ser. Lecture Notes in Computer Science, M. C. Calzarossa and E. Gelenbe, Eds., vol. 2965, pp.209-234, Apr 2004.
C.E. Perkins, E.M. Royer, S. DAS. "Ad hoc on-demand distance vector (AODV) routing" RFC3561[S], July 2003.
C. Perkins "Ad hoc On-Demand Distance Vector (AODV) Routing" RFC July2003
Brown, T.X, Doshi, S., Zhang, Q., "Optimal power aware routing in a wireless ad hoc network," IEEE LANMAN 2001 Workshop Proceedings, pp. 102-105.
M. Marina, S. Das. "On-demand multipath distance vector routing in ad hoc networks". Proceedings of the International Conference on Network Protocols (ICNP), Riverside, CA, November, 2001.
M. Marina, S. Das. "Ad hoc on-demand multipath distance vector routing" Wireless Communication and mobile computing. 2006 Published online in Wiley InterScience
Philipp Hurni , Torsten Braun "Energy-Efficient Multi-path Routing in Wireless Sensor Networks" LNCS, Volume 5198/2008, Feb, 2008.
Yumei Liu, Lili Guo, "Energy Efficient on - demand Multipath Routing Protocol for Multi-hop Ad Hoc "Networks2008 IEEE
Chen Ni, Hyeoncheol Zin, "Dynamic Packet Balancing Agent in MANETs based on AOMDV" 2009 First Asian Conference on Intelligent Information and Database Systems, IEEE
Tracy Camp , Jeff Boleng, Vanessa Davies, "A Survey of Mobility Models for Ad Hoc Network Research" NSF; Grant Number: ANI-9996156 and ANI-0073699.
Atulya Mahajan, Niranjan Potnis, Kartik Gopalan, and An-I A. Wang, "Evaluation of Mobility Models For Vehicular Ad-Hoc Network Simulations", Dept. of Computer Science, Florida State University.
F. Bai, A. Helmy, "A Survey of Mobility Modeling and Analysis in Wireles Ad-hoc Networks", Chapter in the book "Wireless Ad Hoc and Sensor Networks", Kluwer Academic Publishers, June 2004.
William Su, Sung-Ju Lee, Mario Gerla, "Mobility prediction and routing in ad hoc wireless networks", International Journal of Network Management 11(1): 3-30, 2001.

상세보기
"The Network Simulator," http://www.isi.edu/nsnam/ns/
Richard Draves，"Comparison of Routing Metrics for Static Multi-Hop Wireless Networks", Microsoft Research

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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