• 제목/요약/키워드: Communication delay

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Spectrum- and Energy- Efficiency Analysis Under Sensing Delay Constraint for Cognitive Unmanned Aerial Vehicle Networks

  • Zhang, Jia;Wu, Jun;Chen, Zehao;Chen, Ze;Gan, Jipeng;He, Jiangtao;Wang, Bangyu
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제16권4호
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    • pp.1392-1413
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    • 2022
  • In order to meet the rapid development of the unmanned aerial vehicle (UAV) communication needs, cooperative spectrum sensing (CSS) helps to identify unused spectrum for the primary users (PU). However, multi-UAV mode (MUM) requires the large communication resource in a cognitive UAV network, resulting in a severe decline of spectrum efficiency (SE) and energy efficiency (EE) and increase of energy consumption (EC). On this account, we extend the traditional 2D spectrum space to 3D spectrum space for the UAV network scenario and enable UAVs to proceed with spectrum sensing behaviors in this paper, and propose a novel multi-slot mode (MSM), in which the sensing slot is divided into multiple mini-slots within a UAV. Then, the CSS process is developed into a composite hypothesis testing problem. Furthermore, to improve SE and EE and reduce EC, we use the sequential detection to make a global decision about the PU channel status. Based on this, we also consider a truncation scenario of the sequential detection under the sensing delay constraint, and further derive a closed-form performance expression, in terms of the CSS performance and cooperative efficiency. At last, the simulation results verify that the performance and cooperative efficiency of MSM outperforms that of the traditional MUM in a low EC.

지능형 차량 전송시스템에서 긴급정보 전송을 위한 Vehicle-to-Vehicle 통신 프로토콜 (A Vehicle-to-Vehicle Communication Protocol Scheme for Forwarding Emergency Information in Intelligent Cars Transportation Systems)

  • 김경준;차병래;김철원
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제6권2호
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    • pp.70-80
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    • 2007
  • 차량 간 통신 네트워크 환경에서 차량 간 혹은 차량 대 기지국 간 통신 시 다양한 통신에 방해가 되는 장애 요소가 발생하거나 존재할 수 있다. 다양한 장애 요인들로 인하여 차량의 고장이나 긴급상황이 발생할 경우 정보 전송과정에서 통신 네트워크의 포화상태나 과도한 경쟁으로 인한 패킷의 손실 및 지연이 발생하게 된다. 이러한 결과 인적, 물적 피해와 더불어 지속적인 통신시도로 차량의 전원고갈 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 다양한 장애요인이 상존하는 도로 환경에서 종단간에 고속, 안정적일 뿐만 아니라 에너지 효율적인 프로토콜 개발이 요구된다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.3 WPAN을 기반으로 차량간 통신 시스템에서 에너지 효율적인 긴급 메세지 전송을 위한 MAC 프로토콜을 제안한다. 시뮬레이션 및 분석을 통하여 본 논문에서 제안하는 방법이 패킷충돌 및 경쟁으로 발생하는 전송지연을 감소시켰으며, 에너지 효율적인 프로토콜임을 확인하였다.

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가시광 무선 랜 시스템에서 통신지연 감소를 위한 FDD 기반의 개선된 MAC 프로토콜 (An Enhanced MAC Protocol Based on FDD for Reducing The Delay in Visible LAN Systems)

  • 황준호;유명식
    • 전자공학회논문지
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    • 제49권10호
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    • pp.3-10
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    • 2012
  • 가시광 무선 통신 기술은 LED와 PD를 이용한 차세대 무선 통신 기술로서 다양한 실내 응용 서비스 제공이 가능하다. 특히 가시광 무선 랜 서비스는 효율적인 조명 기능 이외에 고속의 데이터 전송이 가능하다는 점과 기존 ISM 대역 기반의 WPAN 통신 기술과의 간섭 회피가 가능하다는 점에서 새로운 WLAN 기술로 많은 관심을 받고 있다. 하지만 기존에 연구된 MAC 프로토콜은 상향 링크 접속 시 충돌이 발생하는 경우 충돌 인식 및 백오프 시간 등으로 인해 통신 지연이 발생한다. 이에 본 논문에서는 FDD 기반의 VLAN 시스템에서 상향 링크 프레임과 하향 링크의 프레임의 전송 시간차 이용하여 통신 지연을 최소화시킬 수 있는 MAC 프로토콜을 제안한다. 이와 더불어 모의실험을 토대로 제안하는 MAC 프로토콜의 통신 지연 감소를 확인할 수 있었다.

지상 통신 네트워크와 수중음파 통신 네트워크의 상호연결을 위한 가상 주소 매핑 방법 (A Virtual Address Mapping Method for Interconnection between Terrestrial Communication Network and Underwater Acoustic Communication Network)

  • 김창화
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제27권4호
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    • pp.27-45
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    • 2018
  • 지상 통신 네트워크와 수중음파 통신 네트워크는 동작 환경, 통신 매체, 전파 지연 속도, 주파수 대역폭, 통신 속도, 비트 에러율 등에서 매우 다른 통신 특성을 갖는다. 이러한 다른 특성들로 인해 이들 두 통신 네트워크는 주소체계와 최대 패킷 크기에서 차이가 생기며, 결과적으로, 이 차이는 두 통신 네트워크를 상호연결 하는데 장애가 될 수밖에 없다. 본 논문은 지상 통신 네트워크와 수중음파 통신 네트워크 사이에서 서로 다른 주소체계로 인해 발생하는 상호연결 문제를 해결하기 위해 가상 주소를 이용하는 방법을 제시하고 수학적 모델링을 통해 수중 환경에서의 메시지 송수신 지연 시간에 대한 성능을 분석한다.

시리얼 통신 기반 파라미터 추정에 의한 BLDC모터의 고장검출 (Fault Detection of BLDC Motor Using Serial Communication Based Parameter Estimation)

  • 서석훈;유정봉;우광준
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.45-52
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    • 2002
  • 본 논문에서는 데이터 수집 보드로부터 호스트 컴퓨터로 시리얼 통신 채널을 통하여 전송된 BLDC(Brushless DC)모터의 입력과 출력 정보를 이용하여 모터의 저항값을 추정함으로써 고장을 검출하는 고장검출 시스템을 제안하였다. 프레임 크기가 고정된 프로토콜을 설계하고, 주기적으로 통신이 이루어지도록 하여 시리얼 통신 채널에서 발생되는 대역폭 제한으로 인한 시간지연문제를 해결하였으며, 저항값을 추정하기 위하여 간략화된 BLDC모터 모델과 순환형 최소자승법 알고리즘을 사용하였다. 제안된 고장 검출 방법은 실험을 통하여 성능을 확인하였다.

A Hierarchical Autonomous System Based Topology Control Algorithm in Space Information Network

  • Zhang, Wei;Zhang, Gengxin;Gou, Liang;Kong, Bo;Bian, Dongming
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제9권9호
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    • pp.3572-3593
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    • 2015
  • This article investigates the topology control problem in the space information network (SIN) using a hierarchical autonomous system (AS) approach. We propose an AS network topology control (AS-TC) algorithm to minimize the time delay in the SIN. Compared with most existing approaches for SIN where either the purely centralized or the purely distributed control method is adopted, the proposed algorithm is a hybrid control method. In order to reduce the cost of control, the control message exchange is constrained among neighboring sub-AS networks. We prove that the proposed algorithm achieve logical k-connectivity on the condition that the original physical topology is k-connectivity. Simulation results validate the theoretic analysis and effectiveness of the AS-TC algorithm.

Analysis of the Chip Waveforms for LPI Communication

  • Maing, Jun-Ho;Ryu, Heung-Gyoon;Lee, Dae-Il
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제4권2호
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    • pp.63-67
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    • 2004
  • DAM(Delay-And-Multiplier) intercept receiver usually detects the symbol rate of the transmitted DS spread spectrum signal for the feature extraction. It is important for secure communication to reduce the normalized output signal-to-noise ratio that is generated at the DAM intercept receiver as a measure of detectability. In this paper, several kinds of chip waveforms are novelly analyzed for LPI(Low-Probability of Intercept) communication against DAM intercept receiver. Consequently, it is shown that the rectangular chip waveform shows the best LPI performance in the bandwidth of 2/$T_c$TEX>, 4/$T_c$TEX>, and 6/$T_c$TEX>/. Except the rectangular waveform, kaiser chip waveform show better LPI performance than the other waveforms in the bandwidth of 4/$T_c$TEX> and 6/$T_c$TEX>.

무선센서네트워크에서 데이터 병합 트리를 위한 자기치유 방법 (Self-healing Method for Data Aggregation Tree in Wireless Sensor Networks)

  • ;;염상길;;추현승
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2015년도 춘계학술발표대회
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    • pp.212-213
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    • 2015
  • Data aggregation is a fundamental problem in wireless sensor networks that has attracted great attention in recent years. On constructing a robust algorithm for minimizing data aggregation delay in wireless sensor networks, we consider limited transmission range sensors and approximate the minimum-delay data aggregation tree which can only be built in networks of unlimited transmission range sensors. The paper proposes an adaptive method that can be applied to maintain the network structure in case of a sensor node fails. The data aggregation tree built by the proposed scheme is therefore self-healing and robust. Intensive simulations are carried out and the results show that the scheme could adapt well to network topology changes compared with other approaches.

무선 PAN 시스템을 위한 효율적인 채널 사운딩 기법 (An Efficient Channel Sounding Method for WPAN System)

  • 조주필
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.9-14
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    • 2008
  • 본 논문에서는 Wireless PAN을 위한 MIMO-OFDM시스템에서 근거리 데이터 전송과 더불어 주변장치간 원활한 통신을 위해 채널 sounding 기법을 제안한다. 제안된 기법은 전력 확산 지연을 통해서 임펄스 응답의 지속시간을 파악하며, 감쇠 특성을 갖는 전력 지연 프로 파일(power delay profile) 모델링 하였고, ML(maximum likelihood) 기법으로 채널 응답 계수를 얻었다. Channel sounding 기법을 통해 측정한 크기, 위상, 지연의 변수 값으로 송신단과 수신단간의 채널 전파 특성이 측정 된다. 이 측정된 채널 정보들이 수신단에서 채널 상태를 파악하며, 수신단에서 이 채널 정보를 근거로 통신 링크 성능 향상과 신뢰성을 증대시킬 수 있는 기법을 제안하였다.

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Analysis of Channel Access Delay in CR-MAC Protocol for Ad Hoc Cognitive Radio Wireless Sensor Networks without a Common Control Channel

  • Joshi, Gyanendra Prasad;Nam, Seung Yeob;Acharya, Srijana;Kim, Sung Won
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제8권3호
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    • pp.911-923
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    • 2014
  • Ad hoc cognitive radio wireless sensor networks allow secondary wireless sensor nodes to recognize spectrum opportunities and transmit data. Most existing protocols proposed for ad hoc cognitive radio wireless sensor networks require a dedicated common control channel. Allocating one channel just for control packet exchange is a waste of resources for channel-constrained networks. There are very few protocols that do not rely on a common control channel and that exchange channel-negotiation control packets during a pre-allocated time on the data channels. This, however, can require a substantial amount of time to access the channel when an incumbent is present on the channel, where the nodes are intended to negotiate for the data channel. This study examined channel access delay on cognitive radio wireless sensor networks that have no dedicated common control channel.