다중홉 Ad-hoc 환경에서 에너지 효율적인 릴레이 선택 방안

Abstract

릴레이를 사용한 시스템에서 최적의 릴레이 위치에 대한 연구가 많이 진행되어 왔지만, 지금까지는 송신단과 릴레이의 전송 전력의 합이 제한된 경우에 전송 용량을 최대화하는 연구가 대부분이었다. 그러나 Ad-hoc 네트워크와 같이 릴레이가 제한된 용량의 배터리를 에너지원으로 사용하는 경우, 에너지 소모를 효율적으로 절약하는 것이 필요하다. 본 논문은 AF(Amplify-and-Forward) 릴레이를 사용한 두 홉 시스템에서 수신단의 신호 대 잡음비가 고정된 경우, 특정 전송 품질을 만족시키기 위해 릴레이에서 사용하는 전력을 최소화하는 최적 릴레이 위치 선정 방안을 제안한다. 모의실험을 통해 Ad-hoc 환경에서의 제안된 기법이 에너지 소모 측면에서 더 효율적임을 보이고, 다중 홉으로 확장된 시스템에서 제안된 기법의 경우 더 낮은 전송실패확률을 갖는 것을 확인한다. There have been lots of researches on the optimal relay selection in relay-based systems. However, most researches have been focused on the maximization of transmission capacity with a constraint of sum power at both transmitter and relays. In Ad-hoc networks where relays have batteries of limited power, it is imperative to minimize the energy consumption while maintaining the required quality-of-service (QoS). In this paper, we propose an optimal relay selection strategy to minimize the relay power consumption while satisfying the required signal-to-noise ratio (SNR). Through intensive simulations, we show the proposed method is more effective in terms of energy consumption and guarantee lower transmission failure probability in multi-hop Ad-hoc environments.