현대전이 네트워크 중심전으로 변화함에 따라 아군 플랫폼끼리 상황인식 정보를 공유하는 능력은 작전임무 수행을 위한 핵심 능력이 되었다. 공중 환경에서 상황인식 공유를 위하여 Link-16과 같은 전술 데이터링크를 이용하는데, 슬롯 할당이 동적으로 되지 않거나 동적으로 할당된 슬롯의 개수를 변경하지 못하는 문제가 존재하였다. 또한 슬롯할당을 받지 못한 노드가 있는 경우 상황인식 공유의 필요에도 불구하고 유한한 타임 슬롯 자원의 한계로 이를 공유하지 못하여 상황인식 능력을 향상시키지 못하는 문제가 존재하였다. 본 논문에서는 TDMA (time division multiple access)와 랜덤액세스가 혼합된 구조를 활용하여 동적인 슬롯할당 및 할당 슬롯의 변화를 수용하며, 사용 가능한 슬롯이 소진된 경우에도 일부 상황인식 공유가 가능한 기법 및 슬롯 요청이나 메시지 전송 집중에 다른 슬롯 할당 지연시간을 감소를 위한 서브프레임간 부하 분산 기법을 제안한다.
The High Rate Wireless Personal Area Networks (WPAN) is mainly targeted to consumer electronics and portable communication devices which need high rates and QoS. To achieve these goals, the WPAN provides data rates up to 1Gbps and adopts a Time Division Multiple Access (TDMA) MAC protocol. Since IEEE 802.15.3 MAC is based on TDMA scheme, it has good performance in dealing with real traffics. But it does not give better results for dynamic traffic. For dynamic traffic, IEEE 802.15.3 MAC needs a kind of request and response policy that brings about the degradation of performance in order to adapt to network changes. To overcome this problem and enhance the data throughput, this paper proposes a superframe structure which uses the Enhanced Contention Access Period (ECAP) to transmit data during sleep-CTA in PM mode.
Core operations (e.9. TDMA scheduler, synchronized sleep period, data aggregation) of many proposed protocols for different layer of sensor network necessitate clock synchronization. Our Paper mingles the scheme of dynamic clustering and diffusion based asynchronous averaging algorithm for clock synchronization in sensor network. Our proposed algorithm takes the advantage of dynamic clustering and then applies asynchronous averaging algorithm for synchronization to reduce number of rounds and operations required for converging time which in turn save energy significantly than energy required in diffusion based asynchronous averaging algorithm.
HIPERLAN/2에서 무선채널은 중앙제어방식으로 운영되는 액세스 포인트에 의해서 할당되며, MAC 프로토콜은 TDMA/TDD를 기반으로 한다. 상향링크로 데이터 전송이 필요한 이동단말은 RCH 채널을 통하여 액세스 포인트에게 무선자원을 요청한다. 각 MAC 프레임마다 RCH 수를 변경하는 중요한데, RCH 수가 많이 할당되면 무선자원의 낭비를 초래하며, RCH 수가 적게 할당되면 이동단말간의 충돌이 증가하고 액세스 포인트에 접속하는 시간도 길어진다. 따라서 RCH 수는 트래픽에 따라 적절하게 할당되어야 한다. 이러한 관점에서 본 논문에서는 이전 MAC 프레임에서 메시지 전송에 성공한 회수와 실패한 회수를 기반으로 RCH 수를 동적으로 할당하는 방안을 제안하였다. 제안한 방안의 효율성을 입증하기 위해 시뮬레이션을 수행하여 분석하였다.
본 논문에서 제안하는 매체접근제어 프로토콜은 활성 단말의 개수를 통계적 특성에 의하여 예측하고 이를 상향 요구 슬롯의 액세스 확률에 적용하여 요구슬롯의 수율(Throughput)을 높이도록 하였으며, 단말에세 슬롯을 할당하는 방식으로 고정할당법과 동적 할당법을 동시에 사용하였다. 고정 할당법은 모든 단말에게 최송한 제공될 수 있는 서비스 품질(QoQ: Quality of Server)을 보장하는 방식이며 동적할당법은 음성 단말에 대하여 버퍼의 상태에 따라 지정된 서비스 품질을 제공하기 위하여 각 단말에게 동적으로 슬롯을 할당하는 방법이다. 제안된 프로토콜에 대해 시뮬레이션을 통하여 음성 및 데이터 단말의 수율과 패킷 전송 지연을 구하고 음성 단말의 패킷 손실률을 분석하여 동적 할당법의 효율에 대하여 알아본다.
본 논문에서는 차기 군 위성통신망 체계에서 서로 다른 통신 능력을 갖는 이기종 단말을 동일 중계기 대역폭내에서 효과적으로 통합하여 운용하기 위해 전력제어를 적용한 MF-TDMA 자원할당기법을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 burst 크기 결정 단계와 burst 구조 결정단계의 2단계로 수행된다. 먼저 burst 크기 결정 단계에서는 각 단말의 채널 상태를 기반으로 링크 버짓을 분석하여 적용 가능한 ACM 레벨과 이에 따른 burst 크기를 결정한다. 다음으로 burst 구조 결정단계에서는 앞서 도출된 각 단말 별 burst 크기를 기반으로 시간-주파수 축 상에서 할당 가능한 burst 구조를 도출하고 각 구조 별 가용 Power spectral density(PSD) 구간을 계산한다. 이기종 단말을 단일 중계기로 통합하기 위해 각 burst의 가용 PSD 구간 내에서 전력제어를 수행하며, 동일 PSD 구간을 갖는 burst를 그룹화하여 MF-TDMA 프레임 내에 할당한다. 추가적으로 할당되지 못하고 남는 슬롯에 대한 자원할당 효율을 향상시키기 위해 설정된 PSD 구간 내에서 ACM 레벨을 조절하여 빈 슬롯을 활용할 수 있는 방안을 적용하였다. 제안하는 알고리즘은 주파수 사용효율, 슬롯할당 거부율 및 burst packing 효율 측면에서 기존 방식과 비교하였으며, 기존 방식에 비해 우수한 성능을 제공함을 확인하였다.
Journal of information and communication convergence engineering
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제5권1호
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pp.29-34
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2007
This paper proposes a MAC protocol for real-time VBR (rt-VBR) services in wireless ATM networks. The proposed protocol is characterized by a contention-based mechanism of the reservation request, a contention-free polling scheme for transferring the dynamic parameters, and a priority scheme of the slot allocation. The design objective of the proposed protocol is to guarantee the real-time constraint of rt-VBR traffic. The scheduling algorithm uses a priority scheme based on the maximum cell transfer delay parameter. The wireless terminal establishes an rt-VBR connection to the base station with a contention-based scheme. The base station scheduler allocates a dynamic parameter minislot to the wireless terminal for transferring the residual lifetime and the number of requesting slots as the dynamic parameters. Based on the received dynamic parameters, the scheduler allocates the uplink slots to the wireless terminal with the most stringent delay requirement. The simulation results show that the proposed protocol can guarantee the delay constraint of rt-VBR services along with its cell loss rate significantly reduced.
EPON(Ethernet Passive Optical Network)은 최근 활발하게 연구되고 있는 경제적이고 효율적인 가입자 접속망이다. 차세대 접속망인 EPON의 MAC(Media Access Control) 프로토콜은 TDMA(Time Division Multiple Access)방식을 기본으로 QoS(Quality of Service)를 보장하기 위한 다양한 대역폭 할당 방식이 제안되고 있다. 기존에 제안된 방식은 고순위(high priority) 트래픽에 대한 요구 대역폭에 일정한 비율의 대역폭을 추가하여 대역폭을 할당함에 따라 전체 싸이클 시간이 증가하여 패킷 지연 시간이 길어지는 문제점이 있다. 본 논문에서는 QoS 기반의 EPON에서 차등 서비스(differentiated service)를 지원하는 동적 대역폭 할당을 위하여 기존에 제안된 방식의 문제점을 해결하는 효율적인 차등 대역폭할당 방식 DBGA(Differentiated Bandwidth Gurrantee Allocation)을 제안한다. DBGA는 효율적으로 공평하게 사용자에게 대역폭을 할당하고 고순위(high priority) 트래픽에 대하여 평균 및 최대 패킷 지연에서 우수한 성능을 보여준다. 제안된 방식의 성능을 분석하고 효율성을 검증하기 의하여 OPNET을 이용하여 EPON을 모델링하고 시뮬레이션을 한다.
본 논문에서는 최적화된 $\beta$개로 최소 랜덤 채널 RCH(Random CHannels) 개수를 제한함으로써, 단말이 채널 경쟁 구간에서 채널을 획득할 확률을 높이고 지연시간을 줄이는 알고리즘을 제안한다. HIPERLAN/2의 MAC 프로토콜은 TDMA/TDD 기반으로 동작하며, 단말은 RCH 구간을 통해 채널 경쟁에서 성공함으로써 트래픽 전송기회를 획득한다. 그러므로 AP는 각 RCH에서의 단말들의 채널 요청 메시지의 충돌 여부에 따라, 다음 프레임에서 최적의 RCH 개수를 동적으로 할당할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 최소 RCH 개수를 $\beta$개로 제한하는 동적 랜덤채널할당 기법을 통해 채널 경쟁에서의 최소 성공률을 보장함으로써 HIPERLAN/2의 시스템 성능을 향상시킨다. 또한 실제 인터넷 트래픽에 기반한 이더넷 분포와 배치 도착을 적용한 시뮬레이션을 통해 최적의 $\beta$ 값을 찾아내며, 제안하는 알고리즘이 기존 알고리즘과 비교하여 처리율이 향상되고 최대 19%의 지연시간이 감소됨을 보여준다.
대한전자공학회 2004년도 ICEIC The International Conference on Electronics Informations and Communications
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pp.35-38
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2004
The MAC protocol of HIPERLAN/2 is based on TDMA/TDD and AP (Access Point) can dynamically allocate the number of RCHs (Random CHannels). We propose a dynamic random channel allocation scheme improved by limiting the number of minimum RCHs. On a simulated scenario adopted practical Internet traffic, the proposed scheme is shown to achieve over $19\%$ lower delay than previously studied algorithm. This study will be a first step towards designing scope of RCHs for high-performance wireless packet network
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[게시일 2004년 10월 1일]
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