In this paper, we propose new agent discovery and route discovery schemes to support Mobile IP (MIP) in Ad Hoc networks with wireless backbone. The wireless backbone consisting of stationary wireless routers and Internet gateways (IGs) is a kind of wireless access network of IP-based core network. The proposed scheme utilizes favorable features of wireless backbone such as stable links and no energy constraints. In the agent discovery scheme, backbone-limited periodic Agent Advertisement (AA) and proxy-AA messages are used, which reduce network-wide broadcasting overhead caused by AA and Agent Solicitation messages and decentralize MIP processing overhead in IGs. In order to reduce delay time and control message overhead during route discovery far the destination outside Ad Hoc network, we propose a cache-based scheme which can be easily added to the conventional on-demand routing protocols. The proposed schemes can reduce control overhead during agent discovery and route discovery, and efficiently support MIP in Ad Hoc network with wireless backbone.
This paper is contents on that construct ultra high speed wireless communication cell backbone net of city using of wireless communication transceiver for millimeter wave band. A new type of 60GHz wave band wireless transceiver using NRD waveguide. This 60GHz transceiver has excellent signal's absorption characteristics of oxygen molecule than the other millimeter wave bands. We constructed service networks to cell interval within about 500m to 3Km laying stress on wireless backbone node using 60GHz transceivers, and did it so that city type wireless communication cell backbone networks of 155.52Mbps ATM(OC-3) may be possible. The possible use of wireless backbone networks technology in a rainy day and a clear day was evaluated at 1Km data link distance. We can measured bit error rate(BER). BER is $10^{-11}$ at 155.52Mbps ATM(OC-3) in a clear day and $10^{-6}$ in a heavy rain more than 35mm per time. Also, we constructed wireless cell backbone networks distance to use several 60GHz transceivers and investigated data transmission rate between main center and local center of long distance. In proposed wireless cell backbone networks, the data throughput was approximately 80Mbit/sec. Therefore, if use transceiver, it is possible that city type ultra high speed wireless communication cell backbone networks construction of 100Mbps, 155.52Mbps, 622Mbps, 1Gbps and 1.2Gbps degrees.
본 논문은 밀리미터파 대역용 무선통신송수신기를 이용하여 도시환경에 적합한 초고속무선통신 셀백본망을 구축하는 것에 관한 것이다. 밀리미터파 대역중 산소분자의 신호흡수 특성이 큰 60㎓ 대역용 무선통신송수신기를 제작하였으며, 이를 이용한 통신시스템간의 간섭신호가 제거되고 망구성의 형태에 따른 다양한 무선링크의 유효거리를 확보할 수 있음을 확인하였다. 또한 무선백본노드를 중심으로 유효반경 약 500m에서 3km이내의 셀간격으로 각각의 서비스망을 구축하여 도시전체를 셀망의 무선백본망을 구성하고, 155.52MbpsATM(OC-3)급의 도시형 무선 통신 셀백본망이 가능토록 하였다.
The terrestrial wireless backbone network and satellite communications system have been independently developed depending on their own purposes and operational concepts, which results in different characteristics in terms of network architecture and routing protocol operation. In this paper, we propose a method for structurally integrating them in consideration of routing mechanism in an autonomous system. Our approach is that the routers of satellite network operate the OSPF in PTP mode on their interfaces connected to the routers of terrestrial wireless backbone network with grid connectivity, whereas the OSPF in satellite network whose topology is of hub-spoke type runs in NBMA mode. We perform some simulations to verify that the satellite communications system can be integrated and interwork with the terrestrial wireless backbone network by our proposed approach. From simulation results, it is also found that the increases of network convergence time and routing overhead are acceptable.
무선 센서 네트워크(Wireless Sensor Networks)는 기존의 애드혹 네트워크(Ad-hoc Networks)보다 제한된 노드 자원, 배터리 의존성과 같은 제약사항을 가진다. 이러한 이유로 기존의 방법들과는 다른 형태의 에너지 효율적인 라우팅 연구가 진행되었지만 여전히 많은 문제점을 가지고 있다. 그러므로 본 논문에서는 노드의 에너지와 차수를 고려한 클러스터 기반의 백본 생성 알고리즘을 제안한다. 클러스터링과 같은 계층구조 방식은 본질적으로 데이터 집중 및 융합에 유리한 장점이 있으며, 클러스터 헤드의 관리에 의해서 일반 노드들을 조정하여 전력 소모도 낮출 수 있다. 또한 백본을 구성하는 백본노드만 라우팅 정보를 유지하여 제어트래픽과 같은 통신오버헤드를 크게 줄일 수 있으며, 깨어있는 노드의 수를 최소화할 수 있다. 그러나 백본노드들은 비백본 노드의 트래픽을 모두 처리해야 하므로 에너지 소모가 크다. 따라서 에너지레벨 또는 차수가 높은 노드를 클러스터헤드로 선정해서 강건한 백본을 형성하고, 헤드 주변 노드 간 패킷전달의 역할을 분산함으로써 전체 네트워크 라이프타임(Network Lifetime)을 증가시킬 수 있는 방안을 제안한다. 시뮬레이션 결과에서 제안 알고리즘은 기존 연구에 비해 클러스터헤드의 잔여에너지측면에서 약 10.36%, 차수측면에서 약 24.05%의 성능 향상을 보이며, 네트워크 라이프타임도 향상되었다.
무선 센서 네트워크에서 효율적인 에너지 사용을 위하여 분산적(distributed)이며 지역적인(localized) 방법으로 가상 백본을 구성하는 것은 매우 중요한 연구 대상이다. 라우팅이나 메시지 broadcast와 같은 목적으로 센서 네트워크에서 가상 백본을 구성하기 위하여 연결 Dominating set이 주로 사용되고 있다. 네트워크의 전체 성능을 향상시키기 위하여 연결 Dominating set은 최대로 작은 수의 노드로 가상 백본을 구성는 동시에 각 노드들의 에너지 상태를 고려해야만 한다. 이 페이퍼에서는 현재 센서 네트워크를 구성하는데 가장 많이 논의되고 있는 IEEE 802.15.4를 기반으로 한 Zigbee 네트워크에서 differ time을 사용하여 효과적으로 에너지를 관리하며 가상 백본을 구성하는 프로토콜을 제안한다. 제안된 가상 백본 프로토콜의 효율성은 시뮬레이션 결과를 통해 증명한다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제5권1호
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pp.191-210
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2011
Topology management, which includes neighbor discovery, tracking and updating, is a key area that need to be dealt with appropriately to increase network performance. The use of directional antenna in Wireless Mesh Networks is beneficial in constructing backbone networks viewing the properties of directional antenna. The backbone links must be robust to obtain better network performance. In this paper, a simple yet effective topology protocol is presented that performs well compared to its predecessors. Our protocol constructs the topology with the constraints in the number of links per node. The full topology is constructed in two phases. The resultant topology is termed as Web-topology. The topology formed is robust, efficient, and scalable.
무선 센서 네트워크에서 네트워크의 확장성과 효율성을 높이기 위한 방법으로 네트워크 구조를 계층적으로 구성하는 방법에 관심이 높다. 무선 네트워크를 계층 구조로 구성하는 방법은 특정 노드들을 선별하여 이들을 백본 네트워크로 구성하는 방법을 중심으로 연구가 진행되었다. 백본을 구성하는 노드들은 연결되어 있어서 자신들 간에 통신이 직접적으로 가능해야하며, 백본에 속하지 않은 모든 노드들이 백본을 통해 통신이 가능해야한다. 이러한 조건을 만족하는 최소 크기의 노드 집합을 선출하는 문제를 최소연결지배집합선출 문제라 한다. 최소연결지배집합선출 문제는 복잡도가 NP-hard로 알려져 있으며, 현재 효율적인 알고리즘이 존재하지 않는다. 본 논문은 최소연결지배집합선출 문제를 해결하기 위한 다중시작 지역탐색 알고리즘을 제안하다. 제안 방법의 성능 측정을 위해 다양한 조건에서 실험하고 결과를 제시한다.
Wireless Sensor Networks (WSNs) have merged to become one of the most promising applications of wireless ad hoc networks. A defer timer has been used in some of existing network protocols to solve a set of problems in WSNs. We first investigate the use of a defer timer to fully take the advantage of it in WSNs. We demonstrate that by properly setting up the defer timers, many difficult issues in sensor networks, such as power limitation, the broadcast storm problem, and the construction of the virtual backbone, can be easily tackled with only the help of simple localized information at each node. In this paper, we present the power of a defer timer in the design of dominating set construction protocol for broadcasting. The ns 2 computer simulations are carried out for performance study.
The tactical communications network has to be deployed rapidly at military operation area and support the communications between the military command systems and the weapon systems. For that, the frequency assignment is required for backbone wireless links of tactical communications network without frequency interferences. In this paper, we propose a frequency assignment method using net filter discrimination (NFD) and graph coloring to avoid frequency interferences. The proposed method presents frequency assignment problem of tactical communications network as vertex graph coloring problem of a weighted graph. And it makes frequency assignment sequences and assigns center frequencies to communication links according to the priority of communication links and graph coloring. The evaluation shows that this method can assign center frequencies to backbone communication links without frequency interferences. It also shows that the method can improve the frequency utilization in comparison with HTZ-warfare that is currently used by Korean Army.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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