• 제목/요약/키워드: Heterogeneous Wireless Networks

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무선센서 네트워크에서 결합 큐롬 기반 이웃노드 탐색프로토콜 스케줄링 생성 방법 (Combined Quorum-based NDP in Heterogeneous Wireless Sensor Networks)

  • 이우식;윤종훈;송특섭
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.753-760
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    • 2017
  • 본 논문에서는 무선센서 네트워크 환경에서 스케줄링 기법 중 큐롬(Quorum)기반 이웃 노드 탐색 프로토콜을 개선한 결합 큐롬기반 스케줄링 기법을 제안한다. 본 논문에서 제시하는 방법은 서로 다른 크기를 갖는 두 개의 큐롭기반 스케줄링을 결합하여 새로운 스케줄을 생성하는 방법이다. 기존의 그리드기반의 큐롬 스케줄링 방법은 주어진 스케줄의 주기 내에서 2번의 만남을 보장하는 방법이지만 두 개의 그리드를 결합하여 생성된 스케줄방법은 두 개의 스케줄이 만나는 횟수가 증가한다. 제안하는 방법과 토심(TOSSIM) 시뮬레이터를 사용하여 그리드기반의 스케줄링 방법인 큐롬, 써치라이트 및 헤디스와 성능을 비교하였다. 실험에서 모든 센서 노드가 서로 다른 듀티 싸이클을 가정하여 실험을 수행하였다. 실제 실험결과 제안하는 방법이 기존의 다른 이웃 노드탐색 프로토콜에 비해 우수한 성능을 보였다.

SDR 기반 무선 혼합망에서 연결성 대안 및 통합 아키텍쳐 (Connection Alternatives and Integrated Architecture)

  • 장석기;박광채
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2005년도 추계종합학술대회
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    • pp.589-592
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    • 2005
  • 미래의 유비쿼터스 환경은 사용자에게 보장된 품질로서 유용한 서비스를 제공하기 위해 여러 가지의 무선통신 시스템들과 다른 엑세스 기술들로 인한 다수의 연결성 대안들을 제시해야 한다. 새로운 어플리케이션들은 시간과 장소에 제한 없이 다른 휴대용 디바이스들로부터 정보를 엑세스할 수 있는 유비쿼터스 환경을 요구함으로써 셀룰러망, WLNA, 그리고 MANET 등과 같은 다양한 무선 플랫폼들을 통합하도록 한다. 다른 성능과 기능을 갖는 기술들의 통합은 매우 복잡하며, 프로토콜 스택의 모든 계층에 대해 이슈화된다. 이 논문에서는 SDR 기반 무선 통합망을 위한 연결성 대안 및 네트워크 계층에서의 통합 아키텍쳐를 비교 검토한다.

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이종 무선 접속망에서의 과부하 분산을 위한 최적의 셀 선정 기법 (Optimal Cell Selection Scheme for Load Balancing in Heterogeneous Radio Access Networks)

  • 이형준
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37B권12호
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    • pp.1102-1112
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    • 2012
  • 스마트폰의 급격한 보급에 따른 무선 접속망의 과부하 문제가 네트워크에서 중요한 문제로 부각되고 있다. 이 논문에서는 매크로 셀, 펨토 셀, 와이파이 접속망으로 다양하게 구성되어 있는 현재 이종 네트워크에서 접속망 과부하 문제를 해결하기 위한 최적의 셀 선정 기법과 리소스 할당 기법을 제안한다. 주어진 현재 서비스 부하 상태에서 네트워크가 동시에 추가 수용할 수 있는 사용자 수를 최대화할 수 있는 사용자-셀 간의 선정 기법을 제공한다. 이를 위해 이종 무선 접속망에서의 셀 선정 문제를 이진 정수계획 모형으로 최적화 문제를 수립하고, 이를 최적화 해법 도구를 이용하여 접속망 과부하를 억제할 수 있는 최적의 셀 선정 기법을 도출한다. 네트워크 레벨 시뮬레이션을 통해 이 논문에서 제안된 기법이 현재 무선 접속망에서 주로 사용되고 있는 국소적 셀 선정기법에 비해, 과부하가 걸린 무선 접속망에서 주어진 여러 셀들을 최대한 균등하게 효율적으로 활용함으로써 현저하게 네트워크 접속 장애율을 감소시킬 수 있음을 보인다. 또한 논문에서 사용된 이진 정수계획 모형의 최적화 문제를 푸는 데 소요되는 계산 복잡도에 대한 실험을 통해 제안된 알고리즘의 실용 가능성에 대해서 검증한다.

이기종 무선 망간 vortical handoff시 대역폭 측정을 통한 TCP 성능향상 혼잡제어 알고리즘 (Congestion Control Algorithm for TCP Performance Enhancement by Bandwidth Measurement in Vertical Handoffs between Heterogeneous Wireless Networks)

  • 황안규;이재용;정회진;김병철
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제43권8호
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    • pp.84-90
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    • 2006
  • 최근 무선 인터넷 및 WLAN이 활성화되면서 3G 이동 통신망과 WLAN망의 연동으로 보다 넓은 서비스 영역에서 높은 데이터 전송 속도를 제공하기 위한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 3G와 WLAN 연동망에서 이동 단말이 서로 다른 망으로 이동할 경우 높은 데이터 전송을 제공하기 위해서 끊김 없는 vertical handoff를 수행한다. 이동 단말이 TCP 연결 상태에서 vertical handoff를 수행하여 대역폭이 다른 망으로 이동할 경우 기존의 TCP 정보를 그대로 이용하면 3G와 WLAN 망간의 서로 다른 대역폭으로 인하여 패킷 손실이 발생하고 이로 인하여 TCP 성능이 낮아지게 된다. 본 논문은 vertical handoff를 통해 새로운 망으로 이동하였을 경우 사용 가능한 대역폭을 측정하여 TCP에 적용함으로써 TCP의 성능향상을 위한 새로운 혼잡제어 알고리즘을 제안하였고, ns-2 시뮬레이션을 통해 기존에 제안되었던 알고리즘보다 vertical handoff 시 TCP 성능이 향상됨을 보였다.

Optimal Vertical Handover Control Policies for Cooperative Wireless Networks

  • Papadaki, Katerina;Friderikos, Vasilis
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제8권4호
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    • pp.442-450
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    • 2006
  • Inter-operability between heterogeneous radio access technologies (RATs), in the sense of seamless vertical han-dover (VHO) support with common radio resource management (CRRM) functionalities, has recently attracted a significant research attention and has become a prominent issue in standardization fora. In this paper, we formulate the problem of load balancing between cooperative RAT's as a mathematical program and by trading off a pre-defined delay tolerance per request we propose a vertical handover batch processing (VHBP) scheme. To quantify the performance of the proposed VHBP scheme we compare it with a baseline processing scheme, where each VHO request is processed independently under a number of different network scenarios. Numerical investigations reveal significant net benefits of the proposed scheme compared with the baseline, both in terms of achieved load balancing levels but also with regard to the acceptance rate of the VHO requests.

A Survey of Energy Efficiency Optimization in Heterogeneous Cellular Networks

  • Abdulkafi, Ayad A.;Kiong, Tiong S.;Sileh, Ibrahim K.;Chieng, David;Ghaleb, Abdulaziz
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제10권2호
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    • pp.462-483
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    • 2016
  • The research on optimization of cellular network's energy efficiency (EE) towards environmental and economic sustainability has attracted increasing attention recently. In this survey, we discuss the opportunities, trends and challenges of this challenging topic. Two major contributions are presented namely 1) survey of proposed energy efficiency metrics; 2) survey of proposed energy efficient solutions. We provide a broad overview of the state of-the-art energy efficient methods covering base station (BS) hardware design, network planning and deployment, and network management and operation stages. In order to further understand how EE is assessed and improved through the heterogeneous network (HetNet), BS's energy-awareness and several typical HetNet deployment scenarios such as macrocell-microcell and macrocell-picocell are presented. The analysis of different HetNet deployment scenarios gives insights towards a successful deployment of energy efficient cellular networks.

Improving the Performance of Multi-Hop Wireless Networks by Selective Transmission Power Control

  • Kim, Tae-Hoon;Tipper, David;Krishnamurthy, Prashant
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제13권1호
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    • pp.7-14
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    • 2015
  • In a multi-hop wireless network, connectivity is determined by the link that is established by the receiving signal strength computed by subtracting the path loss from the transmission power. Two path loss models are commonly used in research, namely two-ray ground and shadow fading, which determine the receiving signal strength and affect the link quality. Link quality is one of the key factors that affect network performance. In general, network performance improves with better link quality in a wireless network. In this study, we measure the network connectivity and performance in a shadow fading path loss model, and our observation shows that both are severely degraded in this path loss model. To improve network performance, we propose power control schemes utilizing link quality to identify the set of nodes required to adjust the transmission power in order to improve the network throughput in both homogeneous and heterogeneous multi-hop wireless networks. Numerical studies to evaluate the proposed schemes are presented and compared.

Self-Identification of Boundary's Nodes in Wireless Sensor Networks

  • Moustafa, Kouider Elouahed;Hafid, Haffaf
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제13권1호
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    • pp.128-140
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    • 2017
  • The wireless sensor networks (WSNs) became a very essential tool in borders and military zones surveillance, for this reason specific applications have been developed. Surveillance is usually accomplished through the deployment of nodes in a random way providing heterogeneous topologies. However, the process of the identification of all nodes located on the network's outer edge is very long and energy-consuming. Before any other activities on such sensitive networks, we have to identify the border nodes by means of specific algorithms. In this paper, a solution is proposed to solve the problem of energy and time consumption in detecting border nodes by means of node selection. This mechanism is designed with several starter nodes in order to reduce time, number of exchanged packets and then, energy consumption. This method consists of three phases: the first one is to detect triggers which serve to start the mechanism of boundary nodes (BNs) detection, the second is to detect the whole border, and the third is to exclude each BN from the routing tables of all its neighbors so that it cannot be used for the routing.

Instantaneous Fairness of TCP in Heterogeneous Traffic Wireless LAN Environments

  • Jung, Young-Jin;Park, Chang Yun
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제10권8호
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    • pp.3753-3771
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    • 2016
  • Increasingly, numerous and various Internet-capable devices are connected in end user networks, such as a home network. Most devices use the combination of TCP and 802.11 DCF as a system platform, but whereas some devices such as a streaming video persistently generate traffic, others such as a motion sensor do so only intermittently with lots of pauses. This study addresses the issue of performance in this heterogeneous traffic wireless LAN environment from the perspective of fairness. First, instantaneous fairness is introduced as a notion to indicate how immediately and how closely a user obtains its fair share, and a new time-based metric is defined as an index. Second, extensive simulation experiments have been made with TCP Reno, Vegas, and Westwood to determine how each TCP congestion control corresponds to the instantaneous fairness. Overall, TCP Vegas yields the best instantaneous fairness because it keeps the queue length shorter than the other TCPs. In the simulations, about 60% of a fair share of the effective user bandwidth is immediately usable in any circumstance. Finally, we introduce two simple strategies for adjusting TCP congestion controls to enhance instantaneous fairness and validate them through simulation experiments.

A Window-Based Congestion Control Algorithm for Wireless TCP in Heterogeneous Networks

  • Byun, Hee-Jung;Lim, Jong-Tae
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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    • pp.474-479
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    • 2004
  • This paper describes a feedback-based congestion control algorithm to improve TCP performance over wireless network. In this paper, we adjust the packet marking probability at the router for Max-Min fair sharing of the bandwidth and full utilization of the link. Using the successive ECN (Explicit Congestion Notification), the proposed algorithm regulates the window size to avoid the congestion and sees the packet loss only due to the wireless link error. Based on the asymptotic analysis, it is shown that the proposed algorithm guarantees the QoS of the wireless TCP. The effectiveness of the proposed algorithm is demonstrated by simulations.

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