• ETRI Journal
• /
• 제42권4호
• /
• pp.575-584
• /
• 2020

Electromagnetic (EM) waves used to send signals under seawater are normally restricted to low frequencies (f) because of sudden exponential increases of attenuation (𝛼) at higher f. The mathematics of EM wave propagation in seawater demonstrate dependence on relative permeability (𝜇_r), relative permittivity (𝜀_r), conductivity (𝜎), and f of transmission. Estimation of 𝜀_r and 𝜎 based on the W. Ellison interpolation model was performed for averaged real-time data of temperature (T) and salinity (S) from 1955 to 2012 for all oceans with 41 088 latitude/longitude points and 101 depth points up to 5500 m. Estimation of parameters such as real and imaginary parts of 𝜀_r, 𝜀_r', 𝜀_r", 𝜎, loss tangent (tan 𝛿), propagation velocity (V_p), phase constant (𝛽), and α contributes to absorption loss (L_a) for seawater channels carried out by using normal distribution fit in the 3 GHz-40 GHz f range. We also estimated total path loss (L_PL) in seawater for given transmission power P_t and antenna (dipole) gain. MATLAB is the simulation tool used for analysis.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제16권6호
• /
• pp.159-164
• /
• 2016

본 논문에서는 기존의 IEEE 802.15.4 MAC 계층 표준으로 사용되는 슈퍼프레임 구조에서 1:N 상황의 네트워크를 대상으로 배터리 효율과 통신 성능이 개선된 슈퍼프레임 구조를 제안한다. 제안하는 슈퍼프레임은 2가지 구조를 변형 및 추가한다. 첫 번째, 비컨 도착 후에 제안하는 스케줄링 구간을 추가한다. 두 번째, 한 개의 경쟁 접근 구간을 2개로 분할한 구조로 변경한다. 엔드 디바이스의 LQI의 값에 따라 활성화 구간의 경쟁 접근 구간과 비경쟁 접근 구간으로 나누게 된다. 본 논문에서 기존의 CSMA/CA와 GTS할당에서의 배터리 소모와 비효율적인 프레임 전송 그리고 우선순위 고려에 대해 보완한다. $C{^+^+}$로 작성된 시스템 레벨 시뮬레이션을 통해, 그 결과 배터리 소모와 전송 성능이 향상되었음을 보여준다.

• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제8권7호
• /
• pp.953-960
• /
• 2005

모바일 컴퓨팅 환경은 네트워크가 손상되기 쉬우며 모바일 호스트(Mobile Host: MH)를 지원하는 모바일 서포트 스테이션(Mobile Support Station: MSS)이 안정적이지 못하다. 따라서 오류가 발생했을 경우, 저장된 정보를 복구하기 위해서는 많은 양의 네트워크 비용이 요구된다. 안정적인 복구를 위해서는 이미 보내진 메시지를 어떤 방식으로 저장할 것인가 하는 것과 어떤 핸드오프 기법을 사용해서 복구해 낼 것인가 하는 점을 고려해야 한다. 본 논문에서는 모바일 호스트의 이동성에 따라 복구 기법을 달리하는 ST(Switching Trickle) 기법을 제안한다 제안된 기법의 성능평가를 위해 이동성에 따라 점차 증가하는 누적비용을 시뮬레이션 한다. 실험 결과를 통해 기존에 구현된 기법들과 비교하여 제안된 기법에서 전체적인 비용이 감소된 것을 확인할 수 있다. 뿐만 아니라 제안된 기법은 MH의 이동성이 크지 않을 경우. 체크포인트(checkpoint)와 메시지 로그 정보를 안정적으로 저장할 수 있다.

• 한국환경과학회지
• /
• 제20권7호
• /
• pp.845-855
• /
• 2011

The aim of this paper is to correlate the release characteristics of marine and lake sediment with their vicinal oxic conditions. We performed lab-scale simulation experiments using field sediment and water in order to compare the release concentrations and the release rates one another. To provide a few different kinds of oxic environments we used natural air flow and some oxygen releasing compounds such as $CaO_2$ and $MgO_2$. In case of phosphates, in each oxic condition, removal of phosphorus via biological activity and that via salt precipitation with the metal ions lowered the release rates. The behavior of the nitrogen-origin salts seemed to greatly depend on the typical biological actions - growth of biomass, nitrification, and partial denitrification. Generally speaking, the control of releases of $NH_3$-N, $PO_4$-P, T-N and T-P was successful under the oxic conditions meanwhile COD, nitrates and nitrites were difficult to reduce the releases into the bulk water because of the considerable microbial oxidation. Based on typical diffusive mass transfer kinetics the changes of concentrations of the nutrients were computed for qualitative and quantitative comparisons.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제20권12호
• /
• pp.2259-2266
• /
• 2016

최근 꾸준히 증가하는 무선랜 셀 및 단말의 증가로 제한된 공간 내에 매우 많은 무선랜 접속이 발생하는 밀집 무선랜 환경이 도래하고 있다. 본 논문은 이러한 밀집 무선랜 환경에서 수많은 단말의 접속으로 인한 기존 매체접속제어 프로토콜의 성능 저하를 막기 위하여 새로운 분산 매체접속제어 프로토콜을 제안한다. 제안하는 프로토콜은 하나의 collision detection (CD) 단계만을 사용하는 기존 carrier sense multiple access with collision resolution (CSMA/CR) 프로토콜을 확장하여 여러 개의 CD 단계를 사용하여 높은 확률로 충돌을 해소한다. 각 CD 단계마다 충돌 검출 여부를 확인하는데 충돌이 검출되지 않은 CD 단계가 연속적으로 발생하여 임계치를 넘으면 CD 단계를 멈추는 방식으로 동작한다. 따라서 제안 방안은 접속하는 단말 수에 따라 적응적으로 CD 단계의 개수를 조절하여 다수의 CD 단계의 사용에 의한 전송 오버헤드를 줄이면서 충돌 해결 확률을 높일 수 있다. 모의실험 결과 제안하는 적응형 CSMA/CR 프로토콜은 단말 수에 따라 가변적으로 CD 단계를 운영하며 고정 개수의 CD 단계를 사용하는 기존 CSMA/CR 프로토콜보다 향상된 처리율을 보여준다.

• Journal of Communications and Networks
• /
• 제3권4호
• /
• pp.383-395
• /
• 2001

Recent measurement and simulation studies have revealed that wide area network traffic displays complex statistical characteristics-possibly multifractal scaling-on fine timescales, in addition to the well-known properly of self-similar scaling on coarser timescales. In this paper we investigate the performance and network engineering significance of these fine timescale features using measured TCP anti MPEG2 video traces, queueing simulations and analytical arguments. We demonstrate that the fine timescale features can affect performance substantially at low and intermediate utilizations, while the longer timescale self-similarity is important at intermediate and high utilizations. We relate the fine timescale structure in the measured TCP traces to flow controls, and show that UDP traffic-which is not flow controlled-lacks such fine timescale structure. Likewise we relate the fine timescale structure in video MPEG2 traces to sub-frame encoding. We show that it is possibly to construct a relatively parsimonious multi-fractal cascade model of fine timescale features that matches the queueing performance of both the TCP and video traces. We outline an analytical method ta estimate performance for traffic that is self-similar on coarse timescales and multi-fractal on fine timescales, and show that the engineering problem of setting safe operating points for planning or admission controls can be significantly influenced by fine timescale fluctuations in network traffic. The work reported here can be used to model the relevant characteristics of wide area traffic across a full range of engineering timescales, and can be the basis of more accurate network performance analysis and engineering.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제34권8A호
• /
• pp.600-609
• /
• 2009

기존의 IEEE 802.11 DCF(Distributed Coordination Function)와 같은 전통적인 CSMA(carrier sense multiple access) 프로토콜은 네트워크 규모가 커짐에 따라서 성능의 급격한 감쇠와 전송 지연 증가를 초래한다. 이러한 문제를 효과적으로 해결하기 위하여 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에 적합한 MAC(medium access control) 프로토콜을 제안한다. 기존의 DCF 프로토콜은 데이터 전송을 위한 슬롯(slot)을 선택할 때 패킷 충돌로 인한 재전송이 반복될 때 마다 크기가 커지는 경쟁 윈도우(contention window) 내에서 일반 확률 분포(uniform probability distribution)를 이용한 랜덤(random) 선택 기법을 사용하지만 제안한 프로토콜에서는 전송 지연을 최대한 감소시키기 위하여 경쟁 윈도우의 크기를 고정시키고, 전송 슬롯을 보다 효율적으로 선택하도록 비 균등(non-uniform)확률 분포를 사용하여 전송 슬롯을 랜덤하게 선정한다. 시뮬레이션을 통하여 제안한 프로토콜이 802.11 MAC 표준에 비하여 전송 지연이 감소함을 보여 전송 지연에 민감한 실시간 무선 센서 네트워크의 최적 지연 한계점(best latency bound)을 충족시키는 프로토콜임을 입증한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제12권10호
• /
• pp.4754-4773
• /
• 2018

In sensor medium access control (SMAC) protocol, sensor nodes can only access the channel in the scheduling and listening period. However, this fixed working method may generate data latency and high conflict. To solve those problems, scheduling duty in the original SMAC protocol is divided into multiple small scheduling duties (micro duty MD). By applying different micro-dispersed contention channel, sensor nodes can reduce the collision probability of the data and thereby save energy. Based on the given micro-duty, this paper presents an adaptive duty cycle (DC) and back-off algorithm, aiming at detecting the fixed duty cycle in SMAC protocol. According to the given buffer queue length, sensor nodes dynamically change the duty cycle. In the context of low duty cycle and low flow, fair binary exponential back-off (F-BEB) algorithm is applied to reduce data latency. In the context of high duty cycle and high flow, capture avoidance binary exponential back-off (CA-BEB) algorithm is used to further reduce the conflict probability for saving energy consumption. Based on the above two contexts, we propose an improved SMAC protocol, micro duty adaptive SMAC protocol (MDA-SMAC). Comparing the performance between MDA-SMAC protocol and SMAC protocol on the NS-2 simulation platform, the results show that, MDA-SMAC protocol performs better in terms of energy consumption, latency and effective throughput than SMAC protocol, especially in the condition of more crowded network traffic and more sensor nodes.

• 한국전자거래학회지
• /
• 제10권1호
• /
• pp.121-134
• /
• 2005

MANET( Mobile Ad Hoc Network)은 노드들의 자유적인 이동을 지원하고, 고정된 인프라에 의존하지 않으며, 신속한 네트워크 구축이 가능한 점 등 다양한 장점들이 있는 반면 보안에 있어서는 많은 문제점이 존재한다. 특히 보안에 있어서 기존의 전통적인 인증서비스는 안전성, 확장성, 가용성 등의 이유로 MANET 환경에는 적용하기 어렵다. 본 논문에서는 MANET상의 인증서비스에서 Secret Sharing방식과 Threshold Digital Signature방식을 이용하여 안전하고, 효과적인 분산 인증서비스를 제안하였다. 제안된 분산 인증서비스 방안에서는 MANET을 구성하고 있는 모바일 노드들 중 일정한 수량의 안전성이 비교적 높은 노드들을 특권노드로 설정하고, 이러한 특권노드들로부터 인증서 발급이 진행된다. 인증서발급의 역할을 특권노드들에게 부여한 분산 인증시스템은 기존의 Centralized Architecture, Hierarchical Architecture에서 노드 하나의 침해로 인해 네트워크 전체의 보안에 손상을 입히는 문제점을 해결하였으며, 개인키에 대한 부분 비밀정보들을 가지고 있는 노드의 수가 줄어들면서 기존의 Fully Distributed Architecture에서의 개인키 노출 위험성을 줄여준다. 네트워크 시뮬레이션을 통해서 제안한 인증서비스 방식의 성능, 가용성을 평가하였으며, 시스템 파라메타간의 관계를 분석하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제10권7호
• /
• pp.2972-2991
• /
• 2016

WLAN is the best choice in the place where complex network is hard to set up. Intelligent terminals are more and more assembled in some areas now. However, according to IEEE 802.11n/802.11ac, the access-point (AP) can only serve one user at a single frequency channel. The spectrum efficiency urgently needs to be improved. In theory, AP with multi-antenna can serve multiple users if these users do not interfere with each other. In this paper, we propose a user clustering scheme that could achieve multi-user selection through the mutual cooperation among users. We focus on two points, one is to achieve multi-user communication with multiple antennas technique at a single frequency channel, and the other one is to use a way of distributed users' collaboration to determine the multi-user selection for user clustering. Firstly, we use the CSMA/CA protocol to select the first user, and then we set this user as a source node using users' cooperation to search other proper users. With the help of the users' broadcast cooperation, we can search and select other appropriate user (while the number of access users is limited by the number of antennas in AP) to access AP with the first user simultaneously. In the network node searching, we propose a maximum degree energy routing searching algorithm, which uses the shortest time and traverses as many users as possible. We carried out the necessary analysis and simulation to prove the feasibility of the scheme. We hope this work may provide a new idea for the solution of the multiple access problem.