An Efficient Flooding Scheme using Clusters in Mobile Ad-Hoc Networks

애드 혹 네트워크에서 클러스터를 이용한 효율적인 플러딩 방안

  • 왕기철 (전북대학교 영상정보신기술연구소) ;
  • 김태연 (서남대학교 컴퓨터정보통신학과) ;
  • 조기환 (전북대학교 전자정보공학부)
  • Published : 2005.12.01

Abstract

Flooding is usually utilized to find a multi hop route toward the destination which is not within transmission range in Ad Hoc networks. However, existing flooding schemes deteriorate the network performance because of periodic message exchanges, frequent occurrence of collisions, and redundant packet transmission. To resolve this, a flooding scheme using on demand cluster formation is proposed in this paper. The scheme employs ongoing Packets for constructing a cluster architecture as the existing on demand clustering scheme. Unlike to the existing on demand clustering scheme, the scheme makes use of unicast packet transmission to reduce the number of collisions and to find the flooding candidates easily. As a result, the proposed scheme yields fewer flooding nodes than other schemes. Simulation results proved that the proposed scheme reduces the number of transmissions and collisions than those of two other schemes.

애드 혹 네트워크에서 플러딩(flooding)은 통신범위내에 있지 않은 노드로의 다중 흠 경로를 찾기 위해 자주 이용된다. 그러나 기존의 플러딩기법들은 주기적인 메시지 교환, 잦은 충돌(collision)발생, 그리고 불필요한 패킷의 방송으로 인해 네트워크의 성능을 저하시킨다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 보다 새롭고 효율적인 플러딩방법이 요구된다. 본 논문에서는 요구형 클러스터 구성을 이용하여 플러딩을 수행하는 기법을 제안한다. 제안하는 방법은 기존의 요구형 클러스터 구성기법과 같이 지나가는 패킷(ongoing packet)을 이용하여 클러스터를 구성한다. 그러나 제안하는 방법은 기존의 요구형 클러스터 구성기법과는 다르게 유니캐스트 패킷 전송을 이용하여 충돌횟수를 줄이고 이웃 플러딩 후보들을 용이하게 파악한다. 따라서 제안하는 방법은 다른 기법들에 비해 보다 작은 수의 플러딩노드를 생성한다. 실험결과들은 제안하는 방법이 다른 기법들에 비해 패킷전송 횟수 및 충돌횟수를 감소시킴을 입증하였다.

Keywords

References

  1. D. B. Johnson and D. A. Maltz, 'Dynamic Source Routing for Multihop Wireless Ad Hoc Networks,' in Ad Hoc Networking, Ed. C. E. Perkins: Addison-Wesley, 2000, pp. 139-168
  2. M. Jiang, J. Li, Y. C. Tay, 'Cluster Based Routing Protocol (CBRP) functional specification,' IETF draft 1998
  3. C. E. Perkins and E. M. Royer, 'The Ad Hoc On-Demand Distance-Vector Protocol,' in Ad Hoc Networking, Ed. C. E. Perkins: Addison-Wesley, 2000, pp. 173-219
  4. Sze- Yao Ni, Yu-Chee Tseng, Yuh-Shyan Chen, Jang- Ping Sheu, 'The broadcast Strom Problem in a Mobile Ad Hoc Network,' MobiCom '99 https://doi.org/10.1145/313451.313525
  5. A. Qayyum, L. Viennot, and A. Laouiti, 'Multipoint relaying:An efficient technique for Flooding in mobile wireless networks,' Tech. Rep. RR-3898, INRIA-Rocquencourt, Mar. 2000
  6. M. Seddigh, J. Solano and I. Stojmenovic, 'Internal nodes based broadcasting algorithms in wireless networks,' in Proc. of the 34th annual HICSS 2001, 2001 https://doi.org/10.1109/HICSS.2001.927199
  7. H. Lim and C. Kim, 'Flooding in Wireless Ad Hoc Networks,' in Proc. ACM MSWiM Workshop at MOBICOM, Aug. 2000
  8. K. Mase, Y. Wada, N. Mori, K. Nakano, and M. Sengoku, 'Flooding Schemes for Clustered Ad Hoc Networks,' IEICE Trans. Communications, vol. E85-B, no. 3, pp. 605-613, Mar. 2002
  9. Y. Yi, M. Gerla, T. Kwon, 'Efficient Flooding in Ad Hoc Networks Using On-demand(Passive) Cluster Formation,' in Proc. of 2nd annual Mediterranean Ad Hoc Networking Workshop (Med-hoc-Net 2003), Annapolis, USA, 2003
  10. M. Gerla and C. Chiang, 'Multicluster, Mobile, Multimedia Radio Network,' ACM-Baltzer J. Wireless Networks, vol. 1, no. 3, pp. 255-265, 1995 https://doi.org/10.1007/BF01200845
  11. Wireless and Mobility Extensions to the ns-2 Network Simulator. CMU Monarch Project, Available: http://monarch.cs.cmu.edu/cmuTls.html
  12. Network Simulator. ns-2. UC Berkeley, Available: http://www.isi.edu/nsnam/ns
  13. J. Yoo, H. Gil, and C. Kim, 'INK: Implicit Neighbor Knowledge Routing in Ad Hoc Networks,' in Proc. of IEEE VTC 2003-spring, Jeju Korea, Apr. 2003, pp. 1826-1830
  14. T. C. Hou and T. J. Tsai, 'An Access-Based Clustering Protocol for Multihop Wireless Ad Hoc Networks,' IEEE JSAC, 19(7), pp. 1201-1210, 2001 https://doi.org/10.1109/49.932689