KR100659351B1 - 모바일 애드혹 네트워크에서 서비스 품질을 위한 차등화서비스 모듈 및 혼잡 제어 방법 - Google Patents

모바일 애드혹 네트워크에서 서비스 품질을 위한 차등화서비스 모듈 및 혼잡 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100659351B1
KR100659351B1 KR1020040062247A KR20040062247A KR100659351B1 KR 100659351 B1 KR100659351 B1 KR 100659351B1 KR 1020040062247 A KR1020040062247 A KR 1020040062247A KR 20040062247 A KR20040062247 A KR 20040062247A KR 100659351 B1 KR100659351 B1 KR 100659351B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
congestion
mobile
notification message
hoc network
resolved
Prior art date
Application number
KR1020040062247A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20060013604A (ko
Inventor
김진년
김경준
이홍희
이명재
한기준
Original Assignee
학교법인 울산공업학원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 학교법인 울산공업학원 filed Critical 학교법인 울산공업학원
Priority to KR1020040062247A priority Critical patent/KR100659351B1/ko
Publication of KR20060013604A publication Critical patent/KR20060013604A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100659351B1 publication Critical patent/KR100659351B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H04W28/0289—Congestion control
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/16—Central resource management; Negotiation of resources or communication parameters, e.g. negotiating bandwidth or QoS [Quality of Service]
    • H04W28/18—Negotiating wireless communication parameters
    • H04W28/20—Negotiating bandwidth
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/16—Central resource management; Negotiation of resources or communication parameters, e.g. negotiating bandwidth or QoS [Quality of Service]
    • H04W28/24—Negotiating SLA [Service Level Agreement]; Negotiating QoS [Quality of Service]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

본 발명에서 개시된 혼잡 제어 방법은 모바일 애드혹 네트워크의 혼잡노드에서 혼잡을 감지하여 실시간 트래픽의 소스노드 방향으로 혼잡 통보 메시지를 전송하는 제1단계와, 상기 혼잡 통보 메시지를 받은 업스트림 노드가 혼잡상황을 완화시키는 제2단계와, 상기 업스트림 노드에서 혼잡상황이 해결되었나 판단하여 혼잡상황이 해결되지 않은 경우, 혼잡 통보 메시지를 소스노드 방향으로 전송하는 제3단계와, 상기 혼잡상황이 해결된 경우 혼잡 통보 메시지 전송을 종료하는 제4단계를 포함하고, 상기 제2단계와 제3단계를 혼잡상황이 해결될 때까지 반복함을 특징으로 한다.
상기한 본 발명에 의하면, 동적인 특성을 가지는 모바일 애드혹 네트워크에서 서비스 차별화를 실현할 수 있는 모듈을 제시함으로써 애드혹 네트워크의 서비스 품질을 보장할 수 있다.
DiffServ 모듈, QoS, 모바일 애드혹 네트워크, 혼잡 제어

Description

모바일 애드혹 네트워크에서 서비스 품질을 위한 차등화 서비스 모듈 및 혼잡 제어 방법 {A DiffServ module for QoS in Mobile ad hoc networks and a congestion control method}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 DiffServ 모듈의 계층 관계를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 나타낸 DiffServ 모듈의 BE(best effort) 트래픽의 대역폭 양보 모습을 보인 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 모바일 애드혹 네트워크에서 혼잡 제어 방법을 나타낸 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : IP 20 : 애드혹 라우팅 프로토콜
30 : DiffServ 모듈 40 : MAC
본 개발기술은 모바일 애드혹 네트워크상에서 적용 가능한 기술로써, 더 상세하게는 동적인 모바일 애드혹 네트워크에서 서비스 품질(QoS)를 제공할 수 있는 DiffServ(차등화 서비스) 모듈 및 혼잡 제어 방법에 관한 것이다.
기존의 모바일 애드혹 네트워크 관련기술은 라우팅에 중점되어 있다.
최근 모바일 애드혹 네트워크에 QoS 제공이 이슈가 되고 있으나, 서비스 차별화를 통한 QoS 제공방안은 미비한 실정이다.
동적인 특성을 가지는 모바일 애드혹 네트워크에서 QoS 지원은 중요하고 어려운 과제다.
모바일 애드혹(mobile ad-hoc) 네트워크는 단말들이 랜덤(random)하게 이동하는 동적인 특성을 가지며, 이에 따른 혼잡상황을 겪게 된다.
또한 기존의 혼잡감지 방법은 큐의 임계치를 사용한다.
예를 들어 문헌 [1](Gahng-Seop Ahn, Andrew T. Campbell, Andras Veres, and Li-Hsiang Sun, "Supporting service differentiation for real-time and best-effort traffic in stateless wireless ad hoc networks," IEEE Trans. Mobile computing, vol. 1, July-Sept. 2002.)에는 본 발명과 관련하여 모바일 애드혹 네트워크에서의 DiffServ(Differentiated Service) 제공 방안을 제안하고 있다.
상기 문헌은 모바일 애드혹 네트워크에서 DiffServ를 제공하기 위해 AIMD(Additive Increase Multiplicative Decrease)와 ECN(Explicit Congestion Notification)기술을 이용한다.
상기 AIMD 기술은 수신자의 혼잡 윈도우 정보를 사용하여 AIMD 원칙에 따라 증가시에는 일정량만큼 증가시키고, 감소시에는 배수로 감소시키기 때문에 공평한 대역폭 할당을 유지한다.
상기 ECN 기술은 망의 접속 구간에 사용되는 버퍼에 두개의 임계치(THmax, THmin)를 정해 놓고, 해당 버퍼에 패킷이 도착할 때 평균 큐(Queue)의 크기를 계산하여 해당 평균 큐의 크기가 최소 임계치(THmin)를 넘어설 경우에 확률(Probability)에 따라서 패킷을 폐기하거나 마킹하며, 최대 임계치(THmax)를 넘어설 경우에 입력되는 모든 패킷을 폐기하도록 하는 방식이다.
그러나 상기한 방식은 애드혹 네트워크의 동적인 특성을 고려할 때 임계치 정보가 부정확하다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명은 모바일 애드혹 네트워크에서 혼잡 제어를 통한 차별화된 서비스 품질(QoS)을 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 DiffServ(차등화 서비스) 모듈은 애드혹 라우팅 프로토콜과 함께 IP 계층에 위치하고, 데이터 링크 계층인 MAC과 상호 작용할 수 있는 인터페이스가 구비된 DiffServ 모듈로서, 대역폭 요구에 맞추기 위하여 실시간 트래픽의 입력과 출력을 같게 하여 실시간 트래픽의 출력을 주기적으로 조절함을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 혼잡 제어 방법은, 모바일 애드혹 네트워크의 혼잡노드에서 혼잡을 감지하여 실시간 트래픽의 소스노드 방향으로 혼잡 통보 메시지를 전송하는 제1단계와, 상기 혼잡 통보 메시지를 받은 업스트림 노드가 혼잡상황을 완화시키는 제2단계와, 상기 업스트림 노드에서 혼잡상황이 해결되었나 판단하여 혼잡상황이 해결되지 않은 경우, 혼잡 통보 메시지를 소스노드 방향으로 전송하는 제3단계와, 상기 혼잡상황이 해결된 경우, 혼잡 통보 메시지의 전송을 종료하는 제4단계를 포함하고, 상기 제2단계와 제3단계를 혼잡상황이 해결될 때까지 반복함을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 DiffServ 모듈의 계층 관계를 나타내는 도면이다.
도시된 바와 같이, DiffServ 모듈(30)은 애드혹 라우팅 프로토콜(10)과 함께 IP 계층(20)에 위치하게 된다.
그리고 데이터 링크 계층인 MAC(40)과 상호 작용할 수 있는 인터페이스(미도시)가 구비된다.
상기 DiffServ 모듈(20)은 아래의 2가지 주요한 원칙을 따른다.
첫째, 대역폭 요구에 맞추기 위해서 실시간 트래픽의 출력율을 주기적으로 조절한다.
즉, 실시간 트래픽의 입력율과 출력율을 같게 한다.
둘째, 도 2에 도시한 바와 같이, 혼잡이 발생했을 때에는 BE(Best Effort) 트래픽의 대역폭을 실시간(real time) 트래픽에게 양보하여 혼잡상황을 제어한다.
혼잡 감지 방법은 애드혹 네트워크의 동적인 환경을 고려하여 큐 임계치 대 신 딜레이 임계치나 대역폭 활용률 임계치를 사용한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 모바일 애드혹 네트워크에서 혼잡 제어 방법을 나타낸 도면이다.
DiffServ 모듈의 혼잡 제어를 통한 차별화된 서비스품질 제공과정은 다음과 같다.
도시된 바와 같이, 혼잡노드에서 혼잡을 감지했을때 실시간 트래픽의 소스노드 방향으로 혼잡 통보 메시지를 전송한다.
이 통보 메시지는 브로드캐스트(broadcast)되며, 먼저 1홉(0ne hop) 업스트림 노드(upstream)가 이 메시지를 받게 된다.
이 메시지를 받은 1홉 업스트림 노드는 혼잡상황을 완화시키기 위하여 자신의 BE(best effort) 트래픽의 대역폭을 실시간 트래픽에게 양보하게 된다.
이와 같이 해서 혼잡이 완화되면 모든 혼잡제어 과정은 종료하게 된다.
그러나 혼잡이 완화되지 않으면, 혼잡 통보 메시지는 소스노드 방향으로 계속 전송되면서 각각 자신의 BE 트래픽 대역폭을 실시간 트래픽에게 양보하게 된다.
이 과정을 통해 혼잡이 해결되면 혼잡 통보 메시지는 더 이상 전파되지 않으며, 혼잡이 해결되지 않으면 소스노드까지 전파된다.
따라서 가벼운 혼잡인 경우는 1홉 업스트림 노드에서 해결이 가능하고 무거운 혼잡인 경우는 많은 업스트림 노드에서 그들의 BE 트래픽의 대역폭을 양보한 후 해결된다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 동적인 특성을 가지는 모바일 애드혹 네트워크에서 서비스 차별화를 실현할 수 있는 모듈을 제시함으로써 애드혹 네트워크의 서비스 품질을 보장할 수 있다.
따라서 군사용 뿐만 아니라 무선랜을 사용하는 핫스폿 지역(공항, 캠퍼스)에서 모바일 애드혹 네트워크를 구현할 수 있게 한다.

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 모바일 애드혹 네트워크의 혼잡노드에서 혼잡을 감지하여 실시간 트래픽의 소스노드 방향으로 혼잡 통보 메시지를 전송하는 제1단계와,
    상기 혼잡 통보 메시지를 받은 업스트림 노드가 혼잡상황을 완화시키는 제2단계와,
    상기 업스트림 노드에서 혼잡상황이 해결되었나 판단하여 혼잡상황이 해결되지 않은 경우, 혼잡 통보 메시지를 소스노드 방향으로 전송하는 제3단계와,
    상기 혼잡상황이 해결된 경우 혼잡 통보 메시지 전송을 종료하는 제4단계를 포함하고,
    상기 제2단계와 제3단계를 혼잡상황이 해결될 때까지 반복함을 특징으로 하는 모바일 애드혹 네트워크에서 QoS를 위한 혼잡 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 혼잡노드에서 애드혹 네트워크의 동적인 환경을 고려하여 딜레이 임계치나 대역폭 활용률 임계치를 사용하여 혼잡을 감지함을 특징으로하는 모바일 애드혹 네트워크에서 QoS를 위한 혼잡 제어 방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 제2단계에서 자신의 BE 트래픽의 대역폭을 실시간 트래픽에게 양보하여 혼잡상황을 완화함을 특징으로 하는 모바일 애드혹 네트워크에서 QoS를 위한 혼잡 제어 방법.
KR1020040062247A 2004-08-07 2004-08-07 모바일 애드혹 네트워크에서 서비스 품질을 위한 차등화서비스 모듈 및 혼잡 제어 방법 KR100659351B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040062247A KR100659351B1 (ko) 2004-08-07 2004-08-07 모바일 애드혹 네트워크에서 서비스 품질을 위한 차등화서비스 모듈 및 혼잡 제어 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040062247A KR100659351B1 (ko) 2004-08-07 2004-08-07 모바일 애드혹 네트워크에서 서비스 품질을 위한 차등화서비스 모듈 및 혼잡 제어 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060013604A KR20060013604A (ko) 2006-02-13
KR100659351B1 true KR100659351B1 (ko) 2006-12-19

Family

ID=37122845

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040062247A KR100659351B1 (ko) 2004-08-07 2004-08-07 모바일 애드혹 네트워크에서 서비스 품질을 위한 차등화서비스 모듈 및 혼잡 제어 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100659351B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9584362B2 (en) 2010-07-12 2017-02-28 Ajou University Industry-Academic Cooperation Method and apparatus for establishing routing path in multi-hop network
US9743237B2 (en) 2014-01-03 2017-08-22 Ajou University Industry-Academic Cooperation Foundation Method and apparatus for predicting mobility based on relative mobile characteristics

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100865722B1 (ko) * 2007-06-25 2008-10-28 순천대학교 산학협력단 유비쿼터스 센서 네트워크에서 이씨엔 비트를 이용한혼잡제어 방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030058871A1 (en) 2001-07-06 2003-03-27 Sastry Ambatipudi R. Per hop behavior for differentiated services in mobile ad hoc wireless networks
US20030202469A1 (en) 2002-04-29 2003-10-30 Harris Corporation Traffic policing in a mobile ad hoc network
KR20040000336A (ko) * 2002-06-24 2004-01-03 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 패킷 전송 장치와 그 방법, 트래픽 컨디셔너, 우선 제어기구 및 패킷 셰이퍼
KR20040007434A (ko) * 2001-01-16 2004-01-24 오페락스 아베 이동통신시스템에서의 네트워크 자원 매니저
KR20050048953A (ko) * 2003-11-20 2005-05-25 한국전자통신연구원 이동 Ａｄ-ｈｏｃ 네트워크의 서비스 품질 모델링 시스템및 그 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040007434A (ko) * 2001-01-16 2004-01-24 오페락스 아베 이동통신시스템에서의 네트워크 자원 매니저
US20030058871A1 (en) 2001-07-06 2003-03-27 Sastry Ambatipudi R. Per hop behavior for differentiated services in mobile ad hoc wireless networks
US20030202469A1 (en) 2002-04-29 2003-10-30 Harris Corporation Traffic policing in a mobile ad hoc network
KR20040000336A (ko) * 2002-06-24 2004-01-03 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 패킷 전송 장치와 그 방법, 트래픽 컨디셔너, 우선 제어기구 및 패킷 셰이퍼
KR20050048953A (ko) * 2003-11-20 2005-05-25 한국전자통신연구원 이동 Ａｄ-ｈｏｃ 네트워크의 서비스 품질 모델링 시스템및 그 방법

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1020040000336
1020040007434

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9584362B2 (en) 2010-07-12 2017-02-28 Ajou University Industry-Academic Cooperation Method and apparatus for establishing routing path in multi-hop network
US9743237B2 (en) 2014-01-03 2017-08-22 Ajou University Industry-Academic Cooperation Foundation Method and apparatus for predicting mobility based on relative mobile characteristics

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060013604A (ko) 2006-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Fang et al. Congestion avoidance, detection and alleviation in wireless sensor networks
US7693051B2 (en) System and method for controlling congestion in multihopping wireless networks
US7542478B1 (en) System and method for rate limiting in multi-hop wireless ad hoc networks
Puthal et al. Cross-layer architecture for congestion control in Vehicular Ad-hoc Networks
US20090092083A1 (en) Multi-hop wireless network system
Wu et al. A hop-by-hop cross-layer congestion control scheme for wireless sensor networks
KR100659351B1 (ko) 모바일 애드혹 네트워크에서 서비스 품질을 위한 차등화서비스 모듈 및 혼잡 제어 방법
JP3759734B2 (ja) 通信システム、通信装置及び通信方法
Pang et al. Performance improvement of 802.11 wireless network with TCP ACK agent and auto-zoom backoff algorithm
Su et al. Single phase admission control for QoS-routing protocol in ad hoc networks
WO2009154581A1 (en) Wireless local area networking devices providing protection for high priority packets
KR100671333B1 (ko) Ｈｃｃａ 동작 방식의 무선랜 장치 및 그 장치에서의 트래픽 서비스 방법
WO2012167807A1 (en) A method for controlling congestion within a network structure and a network structure
Arora et al. Toward the use of local monitoring and network-wide correction to achieve QoS guarantees in mobile ad hoc networks
Singh et al. Optimising TCP over cognitive radio networks for trains
Shen et al. Admission control for providing QoS in wireless mesh networks
Seyedzadegan et al. The TCP fairness in WLAN: a review
Lee et al. A hybrid transmission scheme for multiple IPTV streams in UWB bridged networks
KR101320761B1 (ko) 상호협동적 가시광 통신방식을 이용한 링크 리커버리 방법
KR100761935B1 (ko) 모바일 애드혹 네트워크에서 동적인 패킷 버스팅을 이용한혼잡 제어 장치 및 방법
Lim et al. Achieving per-station fairness in IEEE 802.11 wireless LANs
Bharatiya et al. MILD based sliding contention window mechanism for QoS in wireless lans
Hsu et al. QoS routing in mobile ad hoc networks based on the enhanced distributed coordination function
Lin et al. A TDMA/DCF Hybrid QoS Scheme for Ad Hoc Networks
Li et al. A channel splitting strategy for reducing handoff delay in wireless mesh networks

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee