Abstract
Most ad-hoc routing protocols such as AODV(Ad Hoc On-Demand Distance Vector) and DSR(Dynamic Source Routing) do not try to search for new routes if the network topology does not change. Hence, with low node mobility, traffic may be concentrated on several nodes, which results in long end-to-end delay due to congestion at the nodes. Furthermore, since some specific nodes are continuously used for long duration, their battery power may be rapidly exhausted. Expiration of nodes causes connections traversing the nodes to be disrupted and makes many routing requests be generated at the same time. Therefore, we propose a load balancing approach called Simple Load-balancing Approach (SLA), which resolves the traffic concentration problem by allowing each node to drop RREQ (Route Request Packet) or to give up packet forwarding depending on its own traffic load. Meanwhile, mobile nodes nay deliberately give up forwarding packets to save their own energy. To make nodes volunteer in packet forwarding. we also suggest a payment scheme called Protocol-Independent Fairness Algorithm (PIEA) for packet forwarding. To evaluate the performance of SLA, we compare two cases where AODV employs SLA or not. Simulation results show that SLA can distribute traffic load well and improve performance of entire ad-hoc networks.
AODV(Ad Hoc On-Demand Distance Vector)나 DSR(Dynamic Source Routing)과 같은 대부분의 에드혹 라우팅 프로토콜은 네트워크 토폴로지가 변하지 않는 한 새로운 경로 설정을 하지 않는다. 따라서 노드의 이동성이 적은 경우, 트래픽은 몇몇 노드에게 집중될 수 있으며 그 결과로 해당 노드들의 혼잡으로 인한 긴 종단간 지연이 발생할 수 있다. 게다가 몇몇 특정 노드들만 오랫동안 계속해서 사용됨에 따라 그들의 배터리가 빠르게 소모될 것이다. 노드의 배터리 방전은 노드 사이의 연결 단절뿐만 아니라 동시에 새로운 경로 설정을 위하여 많은 route re-quest 패킷(RREQ)을 생성시킨다. 본 논문에서는 각 노드가 자신의 트래픽 부하 상태를 기반으로 RREQ 패킷을 무시하거나 패킷 포워딩을 포기할 수 있게 함으로써 트래픽 집중화 문제를 해결할 수 있는 SLA(Simple Load-balancing Approach)를 제안한다. 그러나 어떤 이기적인 노드들은 자신의 에너지를 절약하기 위하여 고의적으로 패킷 포워딩을 거부할 수도 있다. 이러한 노드들을 패킷 포워딩에 참여시키기 위하여 본 논문에서는 PIFA(Protocol-Independent Fairness Algorithm) 보상 방식을 제안하였다. SLA 성능의 우수함을 증명하기 위하여 SLA를 채택한 AODV 방식과 SLA를 채택하지 않은 AODV 방식을 비교 실험하였고, 이를 통하여 SLA를 채택한 방식이 트래픽 부하 분산에 효율적이며 이로 인하여 전체 에드혹 네트워크 성능 또한 향상시킴을 확인하였다.