A Study on the Self-Healing Mechanism using Spanning Tree Algorithm for PLC-based Home Network

전력선 홈 네트워크를 위한 스패닝 트리 알고리즘 기반의 자동 중계 기술 연구

The home network environment based on the power line communication has some unexpected events. The noise source from the home appliances makes the network impedance increased, and the transmission packets distorted. Therefore the packet transmission from the source node may not be delivered to the destination node directly. In this paper we propose a new self-healing mechanism which relays the packet to the directly unreachable destination automatically with the help of intermediate nodes. In order to choose the minimum required intermediate nodes our mechanism makes a spanning tree with both the directly reachable nodes and indirectly reachable nodes via the intermedia nodes. We developed the network simulator in order to compare its performance to the Echelon's repeater selecting mechanism. Though it required more packet relations than Echelon's but the reachable probability to the destination was highly increased about two times.

전력선 통신을 이용한 홈 네트워크 환경에서는 가전 기기의 노이즈 영향으로 인해 네트워크의 일부 구간에 부하가 증가되어 송신 노드와 수신 노드 간에 갑자기 통신이 불가능한 상황이 발생될 수도 있다. 본 논문에서는 전력선 기반 홈 네트워크 환경에서 네트워크 부하 증가로 인한 통신 장애가 발생하는 경우 자동적으로 중계 가능한 노드들을 찾아 스패닝 트리 알고리즘에 따른 필요 최소한의 중계 노드들을 선발해 이들 노드들의 중계를 통해 수신 노드까지 패킷을 전달 가능하도록 하는 자동 중계 방식을 제안한다. 이 방식은 시뮬레이터 개발을 통한 성능 분석 결과 미국의 에쉴론 사의 자동 리피터 선택 기술에 비해 중계 노드들을 찾는 과정에서 노드간의 패킷 교환 횟수는 다소 증가하나 중계를 통해 수신 노드를 발견할 수 있는 확률은 거의 두 배 가까이 높아짐을 알 수 있다.