Sebuah Skema Pembentukan Rute untuk Pengkodean Multi-rute dalam Jaringan Seluler Multihop

Hiraku OkadaCenter for Transdisciplinary Research,

Niigata University, Niigata, JapanEmail: hiraku@ie.niigata-u.ac.jp

Hitoshi ImaiDepartment of Electrical Engineering and Computer

Science,Nagoya University, Nagoya, Japan

Email: imai@katayama.nuee.nagoya-u.ac.jp

Takaya Yamazato and Masaaki KatayamaEcoTopia Science Institute,

Nagoya University, Nagoya, JapanEmail: {yamazato, katayama}@nuee.nagoya-u.ac.jp

Kenichi MaseGraduate School of Science and Technology, Niigata

University, Niigata, JapanEmail: mase@ie.niigata-u.ac.jp

Abstrak-Sejak topologi jaringan di jaringan selular multihop fleksibel, beberapa rute dari stasiun pengguna untuk sebuah base station dapat dibentuk. Mengurangi error penerimaan paket pada link nirkabel, sebuah skema pengkodean multi-rute diusulkan. Suatu hal yang penting dari pengkodean multi-rute adalah untuk mengembangkan skema pembentukan rute yang efisien. Dalam makalah ini, kami mengusulkan skema pembentukan rute untuk pengkodean multiroute di jaringan selular multihop. Skema yang diusulkan kami terdiri dari sebuah metode pemilihan rute berdasarkan tingkat error bit dari setiap link nirkabel dan sebuah multiple-tree routing protokol tipe hybrid. Kami mengevaluasi kinerja pada skema yang kami usulkan dengan simulasi komputer dan menunjukkan hasil perbaikan dalam paket error.

Index Terms—multihop cellular network, multi-route coding, routing protocol, routing metricIndex persyaratan – jaringan selular multihop, pengkodean multi-rute, protokol routing, metric routing.

I. PENDAHULUAN

Sebuah tingkat transmisi data yang lebih tinggi dan kapasitas lebih besar diperlukan untuk sistem seluler generasi mendatang. Namun demikian, hal itu akan menjadi tidak praktis untuk membangun banyaknya base station karena biaya tinggi. Salah satu cara untuk memenuhi persyaratan ini adalah mengurangi ukuran sel, misalnya, sel mikro atau piko. Sebuah solusi fungsional adalah jaringan selular menggunakan transmisi multihop nirkabel, yang telah menarik perhatian banyak peneliti [1]-[4].

Ada tiga tipe pada stasiun nirkabel pada jaringan selular multihop. Sebuah base station terletak di tengah sel, yang terhubung dengan jaringan inti kabel. Stasiun relay tidak terhubung ke jaringan inti dan memiliki sebuah struktur yang sederhana, menghasilkan biaya yang relatif rendah. Setiap stasiun relay dilengkapi dengan operasi akses poin, yang dapat dikaitkan dengan stasiun pengguna.

Sebuah paket yang dihasilkan oleh stasiun pengguna ditransmisikan ke base station melalui stasiun relay. Stasiun pengguna dapat berpindah, tetapi base station dan stasiun relay biasanya ditempatkan oleh operator. Jaringan selular multihop karena memiliki sebuah struktur hirarki dengan dua karakteristik yang berbeda: sebuah jaringan backbone yang stabil antara base station dan stasiun

relay, dan link akses dinamis antara stasiun relay dan stasiun pengguna.

Sejak topologi jaringan fleksibel, beberapa rute dapat dibentuk dari stasiun pengguna untuk base station [5] - [7]. Selain itu, stasiun pengguna dapat dihubungkan tidak hanya untuk base station, yang tetap dalam sel, tetapi juga untuk base station di sel lain melalui stasiun relay.

Beberapa rute yang digunakan untuk berbagai tujuan seperti mempertahankan rute alternatif, keseimbangan beban, dan mengurangi efek dari perubahan frekuensi topologi. Dalam jaringan selular multihop, penerimaan error paket kumulatif dalam link nirkabel karena paket relay menurunkan kinerja sistem. Pengkodean multi-rute diusulkan untuk mengurangi penerimaan error paket dalam link nirkabel [8]. Dalam sistem ini, stasiun pengguna mengkodekan paket, membaginya dalam subpaket, dan mengirimkannya secara terpisah ke base station melalui beberapa rute. Base station menerima subpaket, mengkombinasikannya ke dalam paket, dan kemudian menerjemahkan paket. Hal ini dapat mengurangi error kumulatif dalam link nirkabel untuk pengkodean dan diversitas gain.

Suatu hal yang penting dari pengkodean multi-rute adalah untuk mengembangkan skema pembentukan rute yang efisien, dan persyaratan untuk ini adalah sebagai berikut: (1) link nirkabel yang buruk tidak harus dipilih sehingga dapat mencegah menurunnya kinerja decoder, (2) sebanyak mungkin rute harus ditemukan untuk diversitas yang lebih besar, (3) rute yang terputus-putus harus dipilih untuk memaksimalkan efek diversitas, dan (4) jumlah dari paket kontrol harus tetap rendah untuk mengurangi overhead kontrol. Meskipun beberapa multipath protokol routing telah diusulkan dalam bidang mobile ad hoc networks (MANETs) [5] - [7], hal ini jarang ditetapkan untuk pengkodean multi-rute dan tidak dapat memenuhi

persyaratan (1) dan (2). Serupa dengan jaringan selular multihop, jaringan mesh nirkabel [9] memiliki struktur hirarki. Beberapa protokol routing untuk jaringan mesh nirkabel juga telah diusulkan, tapi hampir tidak satupun dari mereka dapat membangun beberapa rute dan memenuhi persyaratan (2) dan (3).

Dalam makalah ini, kami mengusulkan skema pembentukan rute untuk pengkodean multi-rute di jaringan selular multihop. Untuk persyaratan (1), sebuah skema pemilihan rute diperkenalkan,yang mempertimbangkan kualitas dari link nirkabel. Jaringan selular multihop memiliki struktur hirarki, oleh karena itu, sebuah routing protocol hybrid yang digunakan. Sebuah rute antara base station dan stasiun relay didirikan secara proaktif, dan rute dari stasiun pengguna untuk base station didirikan secara reaktif. Pada fase proaktif, beberapa tree yang rootnya adalah base station identik diperkenalkan untuk memenuhi persyaratan (2). Pada tahap reaktif, hanya rute terpisah dipilih oleh base station untuk memenuhi persyaratan (3). Perhatikan bahwa berbagai skema untuk mengurangi overhead kontrol seperti cash rute telah diusulkan untuk MANETs. Karena skema ini bisa diterapkan juga untuk jaringan selular multihop, makalah ini tidak membahas persyaratan (4).

Makalah ini diorganisasikan sebagai berikut. Jaringan selular multihop dijelaskan dalam Bagian II, dan pengkodean multi-rute dijelaskan secara singkat dalam Bagian III. Skema pembentukan rute yang diusulkan dalam Bagian IV, dan kinerjanya dievaluasi dalam Bagian V. Akhirnya, kesimpulan yang diberikan dalam Bagian VI.

II. JARINGAN SELULAR MULTIHOP

Gambar 1. Jaringan Selular Multihop

Jaringan selular multihop dimodelkan dengan, seperti ditunjukkan pada Gambar. 1. Mereka terdiri dari stasiun pengguna, stasiun relay, dan station basis. Stasiun pengguna bersifat mobile, tetapi stasiun relay dan base station bersifat tetap. Base station yang terletak di bagian tengah sel mereka mirip dengan sistem selular saat ini, dan terhubung oleh jaringan inti.

Makalah ini memperhitungkan transmisi up-link dari stasiun pengguna ke base station. Satu atau lebih rute ditetapkan dari stasiun pengguna ke base station utama. Selanjutnya, stasiun pengguna dapat mengirimkan paket tidak hanya untuk base station dalam sel tetap, tetapi juga untuk base station yang lain melalui stasiun relay. Base station dalam sel tetap, yang disebut base station utama, mengumpulkan subpaket yang diterima oleh base station lain melalui jaringan inti. Perhatikan bahwa stasiun pengguna tidak meneruskan paket apapun yang dihasilkan oleh stasiun pengguna lainnya.

III. PENGKODEAN MULTI-RUTE

‘

Gambar 2. Struktur transmitter dari stasiun pengguna

Pengkodean multi-rute dalam jaringan multi-hop nirkabel dijelaskan dalam bagian ini. Meskipun beberapa metode pengkodean multi-rute telah diusulkan, bagian ini secara singkat menjelaskan metode menggunakan sebuah kode turbo [8].

Struktur transmitter dari stasiun pengguna ditunjukkan pada Gambar. 2. Sebuah paket dikodekan oleh encoder turbo, dan urutan sebuah pesan dan urutan dua keseimbangan ditunjukkan. Perhatikan bahwa urutan pesan yang lebih penting daripada urutan keseimbangan untuk secara benar memulihkan urutan data yang dikirimkan [10]. Urutan pesan diacak merata dalam subpaket untuk meningkatkan efek keanekaragaman, dan dibagi menjadi subpaket untuk beberapa rute. Jumlah dari subpaket adalah sama dengan jumlah beberapa rute. Subpaket ini disimpan dalam buffer. Setiap simpanan subpaket dimodulasi dan ditransmisikan sepanjang rute sendiri. Prosedur ini diulangi sampai semua subpaket telah ditransmisikan ke stasiun berikutnya.

Stasiun relay menggunakan relay regeneratif. Sinyal yang diterima didemodulasi ke urutan biner hard-valued, kembali dimodulasi, dan ditransmisikan ke stasiun berikutnya. Perhatikan bahwa koreksi error dan deteksi error tidak dilakukan di stasiun relay karena setiap stasiun relay hanya menerima salah satu dari subpaket, yang hanya sebagian dari paket yang dikodekan.

Gambar 3. Struktur receiver pada base station

Gambar 3 menunjukkan struktur penerima base station. Penerimaan subpaket didemodulasi dan disimpan dalam buffer. Base station utama mengumpulkan subpaket yang diterima oleh base station lainnya, dan juga menyimpannya dalam buffer. Setiap subpaket dikalikan dengan beban, yang dihitung sesuai dengan kualitas semua link nirkabel pada rute itu. Hal ini kemudian descrambled dan diterjemahkan oleh decoder iteratif.

Stasiun-stasiun relay menggunakan relai regeneratif. Ini berarti bahwa nilai-nilai keputusan yang mudah dari penerimaan subpaket di stasiun relay hilang dan tidak dapat ditransmisikan di luar stasiun relay. Di lain pihak, nilai-nilai keputusan yang sulit dari subpaket diremodulasi dan dikirim ke base station, yaitu base station yang dapat menggunakan nilai keputusan yang sulit yang berisi informasi berharga secara reliabilitas dari setiap link nirkabel pada rute. Kita bisa menganggap keseluruhan link nirkabel pada setiap rute sebagai virtual binary symmetric channel (BSC), dan beberapa rute dianggap sebagai beberapa BSC virtual[8]. Setiap BSC virtual dikarakterisasi dengan sifat-sifat dari semua link nirkabel pada rute, yang sesuai dengan bit error rate (BER) dari virtual BSC. Channel informasi Lc

(n ) dari rute nth, yang merupakan rasio kemungkinan catatan dari BER, digunakan sebagai beban pada penerima.

Gambar 4. Prosedur dari skema pembentukan rute yang diusulkan.

IV. SKEMA YANG DIUSULKANMetode pemilihan rute dan routing

protokol harus memenuhi persyaratan untuk pengkodean multi-rute, yang diuraikan dalam bagian ini. Gambar 4 menunjukkan prosedur dari skema yang kami usulkan.

A. Metode Pemilihan Rute

Dalam subbagian ini, metode pemilihan rute yang dapat memenuhi persyaratan (1) akan dibahas.

Seperti dijelaskan dalam Bagian III, masing-masing rute dianggap sebagai virtual BSC, dan kualitas dikarakterisasi oleh BER dari link nirkabel keseluruhan pada rute. Jika BER ini besar, channel informasi Lc

(n ),dimana subpaket yang diterima dikalikan, menjadi kecil. Oleh

karena itu, subpacket yang diterima mengkontribusi terhadap diversitas gain hanya jika BER yang ditransmisikan BSC virtual adalah kecil. Jika kita memilih beberapa BSC virtual yang mana BERs di bawah ambang batas yang telah ditentukan, ini secara efektif akan meningkatkan diversitas/keragaman dan efek pengkodean dari pengkodean multi-rute.

Misalkan M (n) menjadi jumlah hop pada rute nth. Pengabaian kasus di mana error pada bit yang sama dari subpaket yang tidak terjadi lebih dari dua kali, BER dari BSC virtual nth, p(n )dapat diturunkan sebagai berikut

p(n )≈ 1−∏m=1

M (n)

(1−p (n , m) )

≈ ∑m=1

M (n)

p( n ,m )… … …… …… … ….(1)

Di mana p(n , m) adalah BER dari link nirkabel mth pada rute nth. Dari persamaan ini, BER dari BSC virtual diperkirakan dengan jumlah dari keseluruhan BERs dari link nirkabel pada rutenya. Karena nilai dari BER berubah dengan permintaan dari angka, BER maksimum antara BERs dari semua link nirkabel pada rute merupakan faktor dominan dari BER dari BSC virtual. Oleh karena itu, pemilihan BSCs virtual yang mana BERs berada di bawah ambang batas sesuai dengan pilihan dari link nirkabel yang mana BERs berada di bawah ambang batas.

Tabel 1. Parameter Simulasi sebagai Pembanding dari Metode Penyeleksian Rute

Mari kita bandingkan kinerja dua metode pemilihan rute ini. Salah satu metode adalah memilih rute sedemikian rupa sehingga BER dari masing-masing BSC virtual di bawah ambang batas. Metode lainnya adalah untuk memilih rute sehingga BERs dari semua link nirkabel pada setiap rute di bawah ambang batas. Mengingat candidat rute L, beberapa rute dipilih dari mereka oleh kedua metode. Tabel I menunjukkan parameter simulasi. Setiap link nirkabel dipengaruhi oleh path loss, lognormal shadowing, dan Rayleigh fading. Hal ini diasumsikan bahwa BERs dari BSC virtual atau link nirkabel dapat diperkirakan bebas dari error. Karena fluktuasi cepat dari Rayleigh fading, hal ini akibatnya tidak dipertimbangkan dalam perkiraan BER; namun kinerja tingkat error paket dievaluasi dalam pertimbangan Rayleigh fading dalam simulasi.

Gambar 5. Perbandingan antara tingkat error

paket rata-rata dengan metode pemilihan rute.

Tingkat error paket setelah decoding berulang dengan pengkodean multi-rute ditunjukkan pada Gambar. 5. Dari gambar ini, tingkat error paket dapat diperbaiki dengan memilih rute sesuai dengan ambang batas BER. Ketika ambang batas sedang tinggi, rute buruk menurunkan tingkat error paket. Di sisi lain, efek keragaman yang terdegradasi ketika ambang ini rendah, sehingga ada nilai optimum untuk ambang batas. Perbedaan antara dua metode tidak ditampilkan pada Gambar. 5. Oleh karena itu, kita dapat menggunakan metode pemilihan di mana BERs semua link nirkabel pada setiap rute di bawah ambang batas. Metode ini sangat berguna karena protokol routing berdasarkan kriteria hop count dapat digunakan setelah link nirkabel BERs berada di bawah ambang batas dieliminasi oleh hubungan filtering [11]. Banyak protokol routing konvensional menggunakan hop count sebagai kriteria untuk memilih rute.

B. Konsep Routing Protocol

Dalam rangka memenuhi persyaratan (2) dan (3), kami mengusulkan routing protokol memiliki properti berikut. Perhatikan bahwa kita hanya menyebutkan konsep dasar dari protokol routing dalam tulisan ini, karena kita berfokus pada peningkatan performa pengkodean multi-rute dengan menyesuaikan protokol routing.

Tipe hybrid

Karena jaringan selular multihop memiliki struktur hirarki, digunakan sebuah routing protocol hybrid. Sebuah rute antara base station dan stasiun relay dibentuk secara proaktif, dan rute dari stasiun pengguna ke base station dibentuk secara reaktif.

Dalam multihop jaringan selular, BTS dan stasiun relay terletak pada operator dan tidak bergerak. Pada fase proaktif, periode penyegaran pembentukan rute dapat diperpanjang. Sebuah stasiun pengguna bergerak dan kadang-kadang digunakan sebagai landasan atas atau bawah, sehingga rute dari stasiun pengguna ke base station dibuat bila permintaan komunikasi diterima. Hal ini memungkinkan kontrol pada overhead yang akan berkurang, yang memberikan kontribusi untuk solusi kebutuhan (4).

Tahap Proaktif: Struktur Multi-Tree

Dalam jaringan selular multihop, hampir semua paket yang dihasilkan oleh stasiun pengguna akan diteruskan ke base station. Oleh karena itu, efektif untuk membangun rute tree-topologi yang akarnya adalah base station, mirip dengan jala hybrid protokol nirkabel (HWMP) dari IEEE 802.11s.

Pada fase proaktif, setiap base station mengiklankan pesan referensi rute (RREF), di mana nomor urutan pesan telah ditetapkan. Ketika masing-masing

stasiun relay menerima RREF, stasiun relay akan memeriksa nomor urutan pesan RREF. Jika belum menerima pesan RREF sebelumnya, stasiun relay akan kembali menyiarankan pesan RREF. Dengan menyebarkan pesan RREF, rute pohon yang memiliki akar adalah base station ini didirikan.

Kami juga mengusulkan untuk membangun multiple tree yang akarnya adalah base station untuk solusi kebutuhan (2). Multiplea tree ditetapkan dengan menjaga informasi dari pesan RREF sebagai kandidat rute, jika setiap stasiun relay menerima pesan RREF yang urutan nomor dan hop dari base station adalah sama dengan RREF yang diterima sebelumnya. Proses ini digambarkan dalam Gambar. 4 (b), di mana jumlah hop dari base station A juga ditampilkan. Stasiun Relay c menerima dua pesan RREF base station A dari kedua stasiun relay a dan b. Karena jumlah hop dari pesan ini adalah identik, stasiun relay c menyimpan informasi dari kedua pesan RREF sebagai kandidat untuk rute. Perhatikan bahwa stasiun relay c kembali menyiarkan pesan RREF hanya sekali dan tidak menduplikasi pesan RREF.

Tahap reaktif: Seleksi Rute yang beririsan

Pada tahap reaktif, beberapa rute dari stasiun pengguna dengan base station ditetapkan. Dalam rangka untuk memenuhi kebutuhan (3), hanya

rute yang beririsan yang dipilih dalam fase ini.

Ketika permintaan komunikasi dimulai di stasiun pengguna, permintaan rute (RREQ) pesan disiarkan. Semua stasiun relay menerima pesan RREQ meneruskannya kepada base station dengan mengacu pada multiple tree yang ditetapkan dalam fase proaktif (Gambar 4 (c)). Pesan RREQ tidak hanya mencakup tentang informasi yang diteruskan oleh stasiun relay, tetapi juga total BER seluruh link nirkabel, yang dapat dihitung dengan menambahkan BER setiap link nirkabel (lihat (1)).

Ketika base station menerima beberapa pesan RREQ, base station akan memilih rute Nmax yang paling banyak beririsan dari mereka. Beberapa kriteria pemilihan rute dibahas dalam [12]. Dalam tulisan ini, BER minimum virtual BSCs digunakan sebagai kriteria pemilihan rute. Prosedur ini adalah sebagai berikut:

1) Rute dengan BER minimum dipilih di antara semua kandidat rute.

2) Rute dengan BER terkecil dipilih di antara calon rute, dengan rute beririsan sudah dipilih.

3) Jika ada beberapa calon rute yang beririsan dengan rute yang telah dipilih, dan jumlah rute yang dipilih di bawah Nmax, lanjutkan ke langkah 2).

Base station mengirimkan pesan balasan rute (RREP) ke stasiun pengguna melalui rute yang dipilih. Akhirnya,

beberapa rute yang beririsan dapat dibentuk (Gambar 4 (d)).

C. Keseluruhan Prosedur

Keseluruhan prosedur dari skema usulan penetapan rute kami adalah sebagai berikut.

1) BER dari setiap link nirkabel diukur secara berkala. Jika BER dari link nirkabel di bawah ambang batas, tidak digunakan, yaitu, data atau pesan kontrol tidak dikirim melalui link tersebut nirkabel (Gambar 4 (a)).

2) Rute antara base dan Relay stasiun ditetapkan secara proaktif. Base station menyiarkan pesan RREF. Ketika stasiun relay menerima pesan RREF, ia memutuskan apakah akan kembali menyiarkan pesan. Jika stasiun relay telah menerima pesan RREF yang sama, maka stasiun relay akan membuang pesan, jika tidak maka kembali menyiarkan pesan. Selanjutnya stasiun relay menyimpan informasi tentang pesan RREF sebagai salah satu calon rute, ketika menerima beberapa pesan RREF yang hop count-nya adalah sama. Proses ini diulang sampai beberapa rute pohon dari base station ke stasiun relay ditetapkan (Gambar 4 (b)).

3) Bila stasiun pengguna membuat permintaan transmisi, rute dari stasiun pengguna ke BTS yang ditetapkan reaktif. Pertama, stasiun pengguna menyalurkan pesan RREQ. stasiun relay menerima paket ini diteruskan ke base station dengan mengacu pada rute yang ditetapkan dalam fase proaktif (Gambar 4 (c)).

4) Base station memilih di rute Nmax paling beririsan dari calon rute dalam urutan BER terendah rute.

Kemudian, base station mengembalikan pesan RREP ke stasiun pengguna melalui rute yang dipilih (Gambar 4 (d)).

V. CONTOH NUMERIK

Dalam bagian ini, kami mengevaluasi kinerja skema pembentukan rute yang diusulkan. Parameter simulasi ditunjukkan pada Tabel II. Simulasi mengasumsikan bahwa semua pesan kontrol berhasil dikirim dan bahwa BER dari setiap link nirkabel dapat diperkirakan tanpa error.

Sebagai perbandingan, kami juga mengevaluasi kinerja dua skema berikut.

MDSR: Setelah menghilangkan link nirkabel yang buruk yang dijelaskan pada Bagian IV-A, beberapa rute yang ditetapkan menggunakan sumber routing dinamis multipath (MDSR) protocol [6]. MDSR didasarkan pada protokol routing dinamis sumber (DSR). Sebuah stasiun pengguna mengiklankan pesan RREQ. Base station memilih di rute Nmax yang paling beririsan sesuai dengan kriteria minimum hop dari rute yang pesan RREQ nya ditransmisikan. Skema ini berbeda dengan skema yang kami usul sejak protokol routing hybrid tidak digunakan dan kriteria minimum hop count digunakan.

Single tree: Pada fase proaktif hybrid yang diusulkan, protokol

routing yang kami dijelaskan pada Bagian IV-B, satu pohon yang dibangun terdapat lebih dari beberapa pohon.

Gambar 6. menunjukkan tingkat error rata-rata paket performance sebagai parameter ambang BER dari setiap link nirkabel. Sumbu horizontal adalah jumlah maksimum rute yang ditetapkan, Nmax. Seperti pada Gambar. 5, nilai optimal dari ambang batas dapat dilihat, yaitu 10-4. Sebagai jumlah maksimum rute yang ditetapkan, Nmax, diatur menjadi lebih besar, tingkat error paket rata-rata dengan ambang batas yang optimal menjadi lebih kecil untuk Nmax ≤ 7 dan hampir

tidak ada perubahan untuk Nmax> 7. Karena itu lebih baik untuk mengurangi jumlah maksimum rute untuk mengurangi overhead kontrol, ada nilai optimum dari jumlah maksimum rute.

Gambar 7 menunjukkan error paket rata-rata performance skema pembentukan beberapa rute. Dari angka ini, jelas bahwa tingkat error paket rata-rata skema yang diusulkan kami adalah yang terbaik di antara tingkat error dari semua skema lainnya. Tingkat error rata paket

Gambar 7. Perbandingan beberapa skema pembentukan rute dalam hal kinerja tingkat error paket rata-rata.

Dari MDSR menjadi lebih buruk karena menggunakan kriteria jumlah hop. Jika dibandingkan dengan tingkat error paket rata-rata pohon, solusi yang efektif untuk memperbaiki pengkodean multi rute adalah membangun beberapa pohon.

Gambar 8 menunjukkan fungsi kepadatan probabilitas sejumlah rute, yang merupakan jumlah rute sebelum pemilihan rute dari 4) pembentukan prosedur rute yang dijelaskan dalam Bagian IV-C. Diharapkan beberapa rute akan berkurang saat ambang batas menjadi semakin lebih kecil. Dibandingkan dengan skema pohon

tunggal, skema yang kami guanakan sedikit lebih besar jumlah calon rute dan meningkatkan rata-rata tingkat error, seperti ditunjukkan pada Gambar. 7. Jumlah calon rute MDSR adalah sedikit lebih besar dibandingkan Skema yang kami usulkan. Hal ini karena MDSR akan mencari calon rute dengan pesan RREQ, yaitu,ruang lingkup pencarian adalah lebih besar dari sekama yang kami ajukan.

Probabilitas fungsi kepadatan dari jumlah hopmasing-masing rute yang didirikan ditunjukkan pada Gambar. 9. jumlah hop tersebut menjadi lebih besar sebagai ambang batas untuk menjadi lebih rendah. Biasanya, link nirkabel dengan fungsi BER diatas rendah selama jarak pendek, itulah sebabnya mengapa jumlah hop menjadi besar. Sejak MDSR mempekerjakan kriteria minimum hop, jumlah hop jauh lebih kecil dari skema yang kami usulkan.Karena rute yang dipilih dalam rangka BER lebih kecil dari virtual BSC dalam tahap reaktif, jumlah hop dalam skema yang kami usulkan sedikit lebih besar daripada di pohon tunggal.

VI. KESIMPULAN

Dalam makalah ini, kami telah mengusulkan pembentukan rute Skema untuk pengkodean multi-rute di jaringan selular multihop. Skema yang diusulkan kami terdiri dari pemilihan ruteMetode berdasarkan BER setiap link nirkabel dan hybrid multi-tree routing protokol. Kami juga telah mengevaluasi tingkat error paket, dan menunjukkan bahwa itu adalahpeningkatkan skema yang telah diusulkan.

Gambar 8. Probabilitas fungsi kepadatan dari jumlah calon rute

Gambar 9. Probabilitas fungsi kepadatan dari

masing-masing jumlah hop yang didirikan rute.

REFERENSI

[1] M. Frodigh, S. Parkvall, C. Roobol, P. Johansson, and P. Larsson, “Future-generation wireless networks,” IEEEPersonal Commun. Mag., vol. 8, no. 5, pp. 10–17, Oct.2001.[2] F. Adachi, “Wireless past and future –evolving mobile communications systems–,” IEICE Trans. Fundamentals, vol. 84-A, no. 1, pp. 55–60, Jan. 2001.[3] E. Kudoh and F. Adachi, “Distributed dynamic channel assignment for multi-hop DS-CDMA virtual cellular network,” IEICE Trans. Commun., vol. E88-B, no. 6, pp.2525–2531, June 2005.[4] M. Lott, A. Weckerle, W. Zirwas, H. Li, and E. Schulz, “Hierarchical cellular multihop networks,” in The 5th European Personal Mobile Communications Conference, 2003, pp. 37–43.

[5] A. Tsirigos and Z. J. Hass, “Multipath routing in the presence of frequent topological changes,” IEEE Commun. Mag., vol. 39, no. 11, pp. 132–138, Nov. 2001.[6] A. Nasipuri and S. Das, “On-demand multipath routing for mobile ad hoc networks,” in Proc. International Conferenceon Computer Communications and Networks, 1999, pp.64–70.[7] S. J. Lee and M. Gerla, “Split multipath routing with maximally disjoint paths in ad hoc networks,” in Proc. IEEE International Conference on Communications, 2001,pp. 3201–3205.[8] H. Okada, N. Nakagawa, T. Wada, T. Yamazato, and M. Katayama, “Multi-route coding in wireless multi-hop networks,” IEICE Transactions on Communications, vol. E89-B, no. 5, pp. 1620–1626, May 2006.[9] I. F. Akyidiz and X. Wang, “A survey on wireless mesh networks,” IEEE Commun. Mag., vol. 43, no. 9, pp. S23– S30, Sept. 2005.[10] J. Hokfelt and T. Maseng, “Optimizing the energy of different bitsreams of turbo codes,” in Turbo Coding Seminar Proceedings, Aug. 1996, pp. 59–63.[11] Y. Takahashi, Y. Kaneko, and K. Mase, “Experiments on route selection for achieving high throughput in wireless mesh networks,” IEICE Transactions on Communications, vol. J90-B, no. 3, pp. 311–314, Mar. 2007.[12] Y. Hirayama, H. Okada, T. Yamazato, and M. Katayama, “A study on route selection metrics for the multipleroute packet combining scheme in wireless multihop networks,” IEICE Transactions on Communications, vol. J89- B, no. 10, pp. 2047–2051, Oct. 2006.

Hiraku Okada menerima B.S., M.S. dan Ph.D. derajat Informasi Teknik

Elektronika dari Universitas Nagoya, Jepang masing-masing. pada 1995, 1997 dan 1999, Dari 1997 sampai 2000,dia adalah seorang Research Fellow dari Masyarakat Jepang untuk Promosi Sains. Dia adalah Asisten Profesor di Universitas Nagoyadari 2000 hingga 2006.

Sejak tahun 2006, ia telah menjadi Associate Professor Pusat Penelitian Transdisciplinary di Universitas Niigata.Saat ini ia meneliti kepentingan meliputi komunikasi paket radio, jaringan multihop nirkabel, komunikasi antar-kendaraan, dan Teknologi CDMA.

Ia menerima Penghargaan Sains Inose pada tahun 1996, dan penghargaan IEICE Insinyur Muda pada 1998. Dr Okada adalah anggota IEEE, IEICE dan SITA.

Hitoshi Imai menerima M.S. nya dan B.S. derajat dari Nagoya University, Jepang pada tahun 2007 dan 2005. Penelitiannya meliputi kepentingan termasuk jaringan selular multihop dan protokol routing.

Takaya Yamazato lahir di Okinawa, Jepang pada tahun 1964. Dia menerima B.S. dan M.S. derajat dari Shinshu University, Nagano, Jepang, masing-masing pada tahun 1988 dan 1990, dan menerima Ph.D. gelar dari Universitas Keio, Yokohama, Jepang, 1993, dalam Teknik Elektro. Dari tahun 1993 hingga 1998, iaadalah Asisten Profesor di Departemen Informasi Elektronik, Universitas Nagoya, Jepang. Dari tahun 1997 hingga 1998, ia adalah peneliti tamu dari Research Group

untuk RF Komunikasi, Departemen Teknik Elektro dan Informasi Teknologi, Universitas Kaiserslautern. Dari tahun 1998 sampai 2004, ia adalah seorang Associate Professor di Pusat InformasiMedia Studi,Universitas Nagoya, Jepang.

Sejak tahun 2004, ia menjabat di Institut Sains Ecotopia, Universitas Nagoya, Jepang. Minat penelitiannya meliputi sensor jaringan, satelit dan sistem komunikasi mobile, CDMA,dan gabungan coding sumber-channel.

Dr Yamazato menerima Penghargaan Teknik IEICE Muda pada tahun 1995 dan IEEE Komunikasi Masyarakat, 2006 Penghargaan Tutorial Pa[er Terbaik pada 2006. Dia adalah anggota dari IEEE dan SITA.

Masaaki Katayama lahir di Kyoto, Jepang pada tahun 1959. Dia menerima B.S., M.S. dan Ph.D. derajat dari Universitas Osaka, Jepang masing-masing pada tahun 1981, 1983, dan 1986, semua dalam Teknik Komunikasi. Dia adalah Asisten Profesor di Universitas Teknologi Toyohashi 1986 sampai 1989, dan Kuliah di Universitas Osaka dari 1989 sampai 1992. Pada tahun 1992, ia bergabung dengan Nagoya University sebagai Associate Professor, dan telah memiliki gelar Profesor sejak Juli 2001. Dia juga telah bekerja di College of Engineering

dari Universitas Michigan dari 1995-1996 sebagai sarjana tamu.

Ia menerima IEICE (IECE) penghargaan insinyur muda Shinohara Memorial pada 1986. Dr Katayama adalah anggota dari SITA, IEICE, Keandalan Teknik Asosiasi Jepang.Dia juga merupakan anggota senior IEEE.

Kenichi Mase menerima BE, ME, dan Dr Eng. Derajat Teknik Elektro dari Universitas Waseda, Tokyo, Jepang, masing-masing pada tahun 1970, 1972, dan 1983,. Dia bergabung di Laboratorium Musashino Komunikasi Listrik NTT Perusahaan Umum pada tahun 1972. Dia Executive Manager, Laboratorium Komunikasi Kualitas, NTT Telecommunications Networks Laboratories 1994-1996 dan Laboratorium Komunikasi Assessment, NTT Multimedia Networks Laboratorium dari 1996 hingga 1998. Dia pindah ke Universitas Niigata pada tahun 1999 dan sekarang Profesor, Program Pascasarjana Ilmu dan Teknologi,

Universitas Niigata, Niigata, Jepang.

Dia menerima penghargaan IEICE kertas terbaik untuk tahun 1993 dan Telekomunikasi Lanjutan Yayasan penghargaan pada tahun 1998. Minat penelitiannya meliputi desain jaringan komunikasi dan kontrol lalu lintas, kualitas layanan, jaringan mobile ad hoc dan jaringan mesh. Prof Mase adalah IEEE dan IEICE Fellow.