DOI QR코드

DOI QR Code

A Study on a Multi-path ATP Protocol at Ad-hoc Networks

Ad-hoc 네트워크에서 다중경로를 지원하는 ATP 프로토콜에 대한 연구

  • 이학주 (인제대학교 대학원 전자정보통신공학과) ;
  • 장재신 (인제대학교 공과대학 정보통신공학과) ;
  • 이종협 (인제대학교 공과대학 정보통신공학과)
  • Received : 2009.06.30
  • Accepted : 2009.09.08
  • Published : 2009.09.30

Abstract

Wireless networks have several unique features : node mobility, restricted bandwidth, time-variable bandwidth, large latency, and high bit error rates time due to channel fading. These features at wireless networks intend to decrease the performance TCP protocols are used in wireless networks. Lots of studies have been done for finding appropriate wireless transport protocols for current wireless communications. However, related studies have not provided good performance or some protocols have a good performance only in specific circumstances. Thus, these are not suitable for general wireless circumstance. Therefore, we propose a new wireless transport protocol which provides better performance than the previous ones. And we'd like to solve a problem that previous protocols cannot maintain their connections even though they have multiple paths until another path is successfully set up. To solve these problems, a new protocol ATP-M is proposed which is designed on already known TCP-M and ATP protocols. With NS-2 computer simulation, it is shown that this newly proposed protocol has better system throughput than TCP, TCP-M and ATP protocols.

무선 네트워크의 특징들 중에 노드들은 이동성을 가지며, 제한된 대역폭과 대역폭의 변화, 높은 지연시간과 지연시간의 변화, 무선랜덤오류를 가지며 경로의 연결이 자주 단절된다. 이러한 무선 네트워크의 특징들이 무선 네트워크에서 유선 네트워크용 TCP를 사용 할 때에 성능을 떨어뜨리게 된다. 현재 무선 네트워크에 적절한 전송 프로토콜은 계속 연구 중이며, 기존에 연구된 연구 결과들은 성능이 우수하지 못하며, 특정한 환경에서만 좋은 성능을 보이기 때문에 일반적인 무선 네트워크 환경에는 적합하지 않다. 따라서 본 연구에서는 무선 네트워크에 알맞은 전송프로토콜을 연구하고 제안하기 위해 기존의 TCP 프로토콜과 이미 제안된 무선 전달계층용 프로토콜들을 분석한 뒤 성능이 더욱 우수한 무선 전달계층용 프로토콜을 제안하고자 한다. 또 다중경로를 사용하여 기존 연구가 경로의 연결이 끊기고 연결이 재설정될 때까지 전송을 할 수 없는 문제점도 해결한다. 이를 위해 TCP를 무선 환경에 적합하게 수정한 ATP(A reliable Transmission Protocol)와 TCP를 다중경로를 통해 통신을 할 수 있는 TCP-M 방식을 기반으로 ATP-M을 제안하였다. 성능이 더욱 개선되고 다중경로를 지원하는 ATP-M 프로토콜이 기존의 TCP, TCP-M, ATP보다 처리량이 우수함을 NS-2 시뮬레이션을 통해 보인다. 또한 다중경로 ATP-M에서 다중경로 개수에 따른 성능평가를 통하여 적절한 다중경로 개수를 찾는다.

Keywords

References

  1. A. Barke abd B. R. Badrinath, (1995), "I-TCP: Indirect TCP for mobile hosts." in Proc. 15th Int. Conf. Distributed Bomputing Systems, Vancouver, BC, Canada, pp. 136- 143.
  2. C. Parsa and J.J. Garcia-Luna-Aceves, (1999), "Improving TCP Congestion Control Over internets with Heterogeneous Transmission Media", Proc. IEEE ICNP 99.
  3. H. Balakrishnan, S. Seshan, and R. H. Katz, (1995), "Improving reliable transport and handoff performance in cellular wireless networks," ACM Wireless Networks, Vol. 1, No. 4, pp. 469-482. https://doi.org/10.1007/BF01985757
  4. J. Liu and S. Singh., (2001), ATCP: TCP for mobile ad hoc networks. IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 19(7):1300-1315. https://doi.org/10.1109/49.932698
  5. K. Chandran et. al., (2001), "A Feedback-based scheme for improving TCP Performance in ad hoc wireless networks," IEEE Personal Comm. Magazine.
  6. K. Sundaresan, V. Anantharaman, H.-Y. Hsieh, and R. Sivakumar, (2003), "ATP: A Reliable Transport Protocol for Ad-hoc Networks," Proc. ACM MobiHoc.
  7. M. K. Marina and S. R. Das, ", (2001), "On-demand multipath distance vector routing in ad hoc networks," in Proceedings of the International Conference for Network Protocols (ICNP ''01), pp. 14-23, Riverside, Calif, USA.
  8. N. Thanthry, et.al. (2006), TCP-M: Multiflow Transmission Control Protocol for Ad Hoc Networks, EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking, Article ID 95149, 16 pages.
  9. R. Caceres, L. Iftode,, (1994), "Improving the performance of Reliable Transport Protocols in Mobile Computing Environments", IEEE JSAC, Special Issue on Mobile Computing Network.
  10. S. McCanne and S. Floyd, "NS network simulator," version 2.32, http://www.isi.edu/nsnam/ns
  11. T. Goff, J. Moronski, and D.S. Phatak, (2000), "Freeze- TCP: A true end-to-end TCP enhancement mechanism for mobile environments," INFOCOM.
  12. T. D. Dyer and R. V. Boppana, October 200, "A comparison of TCP performance over three routing protocols for mobile ad hoc networks," Proceedings of ACM Mobihoc, pp. 56-66, 1.
  13. 안병구, 김남수, 김도현 (2007), "A Power Saving Transmission Architecture Using Cross-Layer Combination Method for Mobile Ad-hoc Wireless Networks", 한국인터넷방송통신TVgkr회 논문지, pp. 21-29, 제7권 제1호.
  14. 손진희, 이형근, 이장연, 조진응 (2007), "무선 센서 네트워크에서 클러스터링 프로토콜의 크로스 레이어 설계에 대한 연구", JCCI 2007 한국통신학회.