Wang, Yufeng;Erturk, Mustafa Cenk;Liu, Jinxing;Ra, In-ho;Sankar, Ravi;Morgera, Salvatore
Journal of Communications and Networks
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제17권1호
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pp.58-66
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2015
Aeronautical communication networks (ACN) is an emerging concept in which aeronautical stations (AS) are considered as a part of multi-tier network for the future wireless communication system. An AS could be a commercial plane, helicopter, or any other low orbit station, i.e., Unmanned air vehicle, high altitude platform. The goal of ACN is to provide high throughput and cost effective communication network for aeronautical applications (i.e., Air traffic control (ATC), air traffic management (ATM) communications, and commercial in-flight Internet activities), and terrestrial networks by using aeronautical platforms as a backbone. In this paper, we investigate the issues about connectivity, throughput, and delay in ACN. First, topology of ACN is presented as a simple mobile ad hoc network and connectivity analysis is provided. Then, by using information obtained from connectivity analysis, we investigate two communication models, i.e., single-hop and two-hop, in which each source AS is communicating with its destination AS with or without the help of intermediate relay AS, respectively. In our throughput analysis, we use the method of finding the maximum number of concurrent successful transmissions to derive ACN throughput upper bounds for the two communication models. We conclude that the two-hop model achieves greater throughput scaling than the single-hop model for ACN and multi-hop models cannot achieve better throughput scaling than two-hop model. Furthermore, since delay issue is more salient in two-hop communication, we characterize the delay performance and derive the closed-form average end-to-end delay for the two-hop model. Finally, computer simulations are performed and it is shown that ACN is robust in terms of throughput and delay performances.
This paper is concerned with a performance analysis using a wired/wireless hybrid network based on Common Industrial Protocol(CIP). For the performance analysis, the data transmission time, average end-to-end delay and throughput between DeviceNet and the wireless devices are investigated. The experimental results show the performance in terms of the polling/COS service time of CIP based hybrid network.
본 논문에서는 음성 패킷을 전송하기 위해 새로 제시되어 표준화된 AAL2의 성능을 이산 시간 시뮬레이션 모형(discrete-time simulation model)을 통해 분석하였다. 시뮬레이션의 입력 파라메터로는 AAL2 PDU를 만들기 위한 패킷 필 지연 시간(packet fill delay), 여러 AAL2 PDU로부터 ATM 셀을 만들기 위한 셀 생성 지연(guard time), 음성 트래픽의 특성을 정의하는 버스트 정도(burstness), 그리고 사용자 수(number of channels)로 하였으며 이 값의 변화에 따른 음성 패킷의 양종단 지연 시간 변이(end-to-end delay variation)을 계산하여 각각의 파라미터가 음성 패킷의 성능에 미치는 영향을 분석하였다.
본 논문에서는 이더넷 장비의 단대단(End-to-end) 성능시험에 기반한 시험 방법론을 기술하고 이것을 이용하여 실제로 이더넷 허브를 시험한 결과를 제시한다. 시험대상장비에 입력과 출력을 통해 장비만의 성능을 측정하는 방법과 달리 클라이언트-서버모델 기반의 단대단 성능시험은 시험대상장비에 연결된 사용자의 입장에서 장비의 성능을 측정하므로 사용자 관점에서 객관적이고 직관적인 비교 데이터를 제시해줄수 있는 장점이 있다. 본 논문에서는 단일 네트워크 장비, 특히 이더넷 장비의 성능시험에 이러한 클라이언트-서버 모델을 적용하기 위해 여러 가지 사용자 응용. 예를 들면 파일 업로드(File Upload), 파일 다운로드(File Download), 질의(Inquiry), 신용 확인(Credit Check) 등을 수행할 때 처리율(Throughput)이나 응답시간(Response Time)을 측정하여 결과를 분석한다. 그리고 본 논문에서는 단대단 성능평가 방법론과 함께 시험대상 장비만의 처리율을 측정하여 단대단 성능평가의 단점을 보완하는 방법도 제시한다.
In oceanic flight routes, HF radio and satellite data links have been used for air-to-ground communication, but these systems have long propagation delay and low data throughput. In this paper, we propose a reliable system to overcome the weakness of current HF radio and satellite communication systems for oceanic aeronautical flight routes. The proposed scheme uses only one aeronautical VHF channel in multi-hop oceanic communication environments and supports a hybrid type of multiple access, which consists of random access and TDMA (Time Division Multiple Access) scheme. The proposed system improves performance on delay and throughput as an effective solution to communicate end-to-end on the oceanic flight routes and strengthens the reliability of oceanic aeronautical communication.
인트라세션 네트워크 코딩은 멀티 홉 무선 네트워크의 스케줄링을 간소화하고 패킷 전송의 효율성을 통하여 처리율을 향상시킬 수 있는 방법으로 제시되었다. 다중 레이트는 대부분의 무선 네트워크에서 사용되고 있으며 기존 연구에서 기회주의적 라우팅 방식과 결합하여 처리율의 증가를 보였다. 본 논문에서는 다중 레이트와 인트라세션 네트워크 코딩 방식을 사용하여 멀티 홉 네트워크 환경에서 처리율을 향상하기 위한 방법을 제안한다. 네트워크 모델을 인트라세션 네트워크 환경으로 모델링하고 제안한 레이트 선택 방법을 통하여 각 노드에서 최적인 전송 속도를 결정한다. 선형계획법을 사용하여 최대 처리율을 도출하고 MATLAB과 lp_solve IDE 프로그램을 이용하여 성능을 평가한다. 성능평가 결과를 통해 다중 레이트를 사용할 경우 단일 레이트 환경에 비하여 처리율이 향상되며 인트라세션 네트워크 코딩 방식은 기회주의적 라우팅 방식에 비하여 처리율이 향상됨을 보였다.
대역폭 및 버퍼는 엔드-투-엔드 품질 서비스를 결정하기위한 중요한 네트워크 리소스이다. 본 논문에서는 대역폭과 버퍼 관리에 관한 몇 가지 기법에 대해 조사 및 TCP / IP 네트워크의 처리량을 제어에 사용되는 유형에 따라 분류 하고자 한다. 뿐만 아니라, 본 논문에서는 모델링 활성 대역폭을 위한 새로운 접근법을 제시 및 TCP / IP용 네트워크에 대한 버퍼의 제어 메커니즘에 대한 새로운 접근법을 제시한다.
본 논문은 광대역 통합망에서 오버레이를 이용하여 사용자 관점의 End-to-end QoS 지원 구조를 제안한다. 기존 광대역 통합망은 제어평면의 IMS에서 사용자평면에 존재하는 IP 전달망의 직접적인 트래픽제어와 자원예약을 수행하여 QoS를 제공한다. 그리고 사용자의 End-to-end QoS를 지원하기 위하여 전달망에서 확보한 QoS를 사용자에게 최대로 전송하고 품질 저하를 최소화하는 연구가 진행되고 있다. 하지만 이러한 기존 연구와 더불어 사용자가 요구하는 서비스 품질의 차별화, 사용자의 단말환경에 최적화된 컨텐츠의 제공과 같은 사용자 수준에서의 확장된 QoS 개념이 고려될 필요가 있다. 따라서 본 논문에서 제안하는 오버레이 서비스 네트워크 구조의 전송계층에서는 다양한 망환경에 가장 효율적인 전송 프로토콜을 사용하여 최대의 전송효율을 제공하는 프로토콜 최적화기능을 지원한다. 그리고 응용계층에서는 사용자 단말의 데이터 변환과정에서 발생하는 프로세싱지연을 네트워크로 분산시키고, 오버에이를 이용하여 사용자의 서비스수준과 응용서비스의 특징 및 단말환경에 적합한 형태로의 중간변환기능을 수행한다. 결과적으로 본 논문에서는 광대역 통합망에서 전송계층과 응용계층의 서비스 품질 제어 기능을 추가하여 사용자의 End-to-end QoS를 지원하는 오버레이 서비스 네트워크의 구조와 내부 컴포넌트 기능, 그리고 3GPP와의 연동을 통한 QoS 제공 방안을 제안한다.
최근 무선 통신 기술의 혁신적인 발전에 따라 에너지 하베스팅을 통해 네트워크 수명을 영구적으로 연장하기 위한 네트워크 자원 최적화, QoS 보장 전송 기법, 에너지 지능적 라우팅 등의 연구가 활발히 진행되고 있다. 잘 알려진 바와 같이 다중-홉 RF 에너지 하베스팅 무선 네트워크에서는 수확되는 에너지양의 불확실성 때문에 종단간 네트워크 전송 지연 시간을 보장하기 어려운 문제가 발생한다. 본 논문에서는 다중 홉 에너지 하베스팅 무선 네트워크에서 종단간 지연 시간을 최소화하기 위하여 상호채널 간섭(co-channel interference)으로 인한 지연, 에너지 하베스팅 시간으로 인한 지연 그리고 중계 노드에서의 큐잉 지연을 종합적으로 고려한 간섭 인지 기반의 에너지 효율적인 라우팅 메트릭과 프로토콜을 제안한다. 제안된 기법은 부하 불균형을 유발하는 패킷 혼잡을 회피하고 에너지 고갈로 인한 노드의 대기 시간을 줄이며 링크 간의 간섭으로 지연시간이 증가되지 않도록 함으로써 종단간 처리량을 최대화한다. 마지막으로 ns-3 시뮬레이터를 이용하여 처리율, 종단간 지연시간, 에너지 소비량 등의 측면에서 제안된 기법의 성능을 측정하여 기존에 제안된 기법보다 성능이 우수함을 증명한다.
This paper presents an Interprocessor Communication Network(IPC net) in ATM switching system. In order to supply stable and independent path for processor communication, additional network i.e., Ethernet, is suggested. An Ethernet switch centered on Ethernet binds each processor into a work range. IPC net proposed in this paper assures end-to-end inter-processor connection, uniform 100Mbps Ethernet bandwidth and enhanced user cell throughput of ATM switch with minimum Ethernet supporting block integrated into ATM system
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[게시일 2004년 10월 1일]
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