한국통신학회논문지 (The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences)

  • 제36권3A호
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  • Pages.278-286
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  • 2011
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  • 1226-4717(pISSN)
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  • 2287-3880(eISSN)
한국통신학회 (The Korean Institute of Commucations and Information Sciences)
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지향성 안테나를 사용하는 Ad Hoc 네트워크에서 간섭완화를 위한 전력제어기반 접근제어프로토콜

Power Control based MAC Protocol for Interference Mitigation in an Ad Hoc Network with Directional Antennas

  • 푸칭시안 (인제대학교 전자정보통신공학과) ;
  • 최명길 (중앙대학교 경영학과) ;
  • 황원주 (인제대학교 전자정보통신공학과)
  • 투고 : 2010.10.02
  • 심사 : 2011.03.02
  • 발행 : 2011.03.31
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초록

지향성 안테나는 네트워크의 공간 재사용 기술이 발전함에 따라 Ad Hoc 네트워크에서 널리 사용되고 있다. 그러나 확장된 전송영역은 이웃하는 수신 노드 간에 충돌을 일으키고, 이것은 지향성 안테나의 전송능력을 충분히 사용하지 못하게 하는 원인이 된다. 본 논문에서는 지향성 안테나를 위한 새로운 전력제어 MAC프로토콜을 제안한다. 이 프로토콜을 지원하기 위하여 이웃하는 수신 노드들 중에서 간섭 노드의 집합을 찾아내기 위한 기법을 개발한다. 그리고 전력 제어 알고리즘을 이용하여 최소 전송 전력을 계산한 후, 데이터를 전송한다. 이 프로토콜의 시뮬레이션 결과, 네트워크 성능이 향상되었으며 전력 소비가 감소하였음을 알 수 있었다.

Directional antennas have been used in Ad Hoc networks, significantly improving the spatial reuse of the networks. However, the extended transmission range causes collisions at the receivers of neighbors, which prevents full exploitation of the potential of the directional antenna. In this paper, we propose a new power control MAC protocol for a directional antenna. For this protocol, we propose a method to detect a set of interference nodes in the neighbors of a receiver. We then use a power control algorithm to calculate the minimum transmission power and send data. Simulation results demonstrate that this protocol increases the network performance and reduces energy consumption.

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참고문헌

  1. R. Jurdak, C. Lopes and P. Baldi, "A Survey, Classification and Comparative Analysis of Medium Access Control Protocols for Ad Hoc Networks," IEEE Communications Surveys and Tutorials, 6(1), pp.2-16, 2004.
  2. R. Ramanathan, "Antenna Beam forming and Power Control," Mobile Ad Hoc Networking, IEEE Press/Wiley, 2004.
  3. H. Dai, K. Ng and M. Wu, "An Overview of MAC Protocols with Directional Antennas in Wireless Ad hoc Networks," Proceeding on Wireless and Mobile Communications 2006 (ICWMC2006), 2006.
  4. R. Choudhury and N. Vaidya, "Impact of Directional Antennas on Ad Hoc Routing," Proceeding on Personal and Wireless Communication 2003 (PWC2003), 2003.
  5. J. Zander, "Slotted Aloha Multihop Packet Radio Networks with Directional Antenna," Electronics Letters, 26(25), pp.2098-2100, 1990. https://doi.org/10.1049/el:19901351
  6. A. Arora, M. Krunz and A. Muqattash, "Directional Medium Access Protocol DMAP with Power Control for Wireless Ad Hoc Networks," Proceeding on Global Telecommunications Conference 2004 (GLOBECOM2004), pp.2797-2801, 2004.
  7. Z. Zhang, "On the Application of Directional Antenna to Two Hop Relay System," Proceeding on Vehicular Technology Conference 2007 Spring (VTC2007-Spring), pp. 3130-3134, 2007.
  8. M. Takai, J. Martin, A. Ren, and R. agrodia, "Directional Virtual Carrier Sensing for Directional Antennas in Mobile Ad Hoc Networks," Proceeding on Mobile Ad Hoc Networking and Computing 2002 (MobiHoc2002), pp.183-193, 2002.
  9. OPNET Simulator, www.opnet.com.
  10. B. Alawieh, C. Assi and H. Mouftah, "Power-aware Ad Hoc Networks with Directional Antennas: Models and Analysis," Ad Hoc Networks, 7(3), pp.486-499, 2008.
  11. J. Monks, V. Bharghavan and W. Hwu, "A Power Controlled Multiple Access Protocol for Wireless Packet Networks," Proceeding on INFOCOM, pp.219-228, 2001.
  12. R. Ramanathan, "On the performance of ad hoc networks with beamforming antennas," Proceeding on Mobile Ad Hoc Networking and Computing 2001 (MobiHoc2001), 2001.
  13. R. Choudhury, S. Yang, N. Ramanathan and N. Vaidya, "Using Directional Antennas for Medium Access Control in Ad Hoc Networks," Proceeding on Mobile Computing and Networking 2002 (MobiCom2001), pp. 59-70, 2002.