• 제목/요약/키워드: Hidden Node Problem

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인지 무선 통신에서 AF 협력 릴레이를 이용한 스펙트럼 센싱 성능 (Performance of Spectrum Sensing Using AF Cooperative Relay for Cognitive Radio System)

  • 이미선;김윤현;김진영
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.31-36
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    • 2012
  • 본 논문에서는 인지무선통신에서 중요한 기술 중 하나인 스펙트럼 센싱의 Hidden node의 문제나 셀룰라 시스템에서 셀 경계에서 CPE(Customer Premises equipments)의 낮은 SNR(Signal to Noise Ratio)로 인한 센싱 성능 저하를 해결하기 위해 CPE들의 협력 릴레이 기법을 사용한 협력 스펙트럼 센싱을 제안하고 검출확률 성능을 분석한다. 송신단과 수신단 사이의 릴레이(Relay) 적용된 협력 스펙트럼 센싱은 가상의 공간 다이버시티이득(Spatial Diversity Gain)을 얻을 수 있어 센싱 성능이 향상된다. 협력 통신 기법 중 다중안테나를 적용한 AF(Amplify and Forward) 고정형 중계기를 사용하여 다이버시티이득을 얻는 시스템 모델을 제안하고, 검출 성능 향상을 분석한다.

인지 무선 통신을 위한 협력 릴레이 센싱 성능 (Performance of Spectrum Sensing Using Cooperative Relay for Cognitive Radio System)

  • 이미선;김윤현;김진영
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.7-12
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    • 2012
  • 본 논문에서는 인지무선통신에서 중요한 기술 중 하나인 스펙트럼 센싱의 Hidden node의 문제나 셀룰라 시스템에서 셀 경계에서 CPE(Customer-Primise equipments)의 낮은 SNR(Signal to Noise Ratio)로 인한 센싱 성능 저하를 해결하기 위해 CPE들의 협력릴레이 기법을 사용한 협력 스펙트럼 센싱을 제안하고 검출확률 성능을 분석한다. 송신단과 수신단 사이의 릴레이(Relay) 적용된 협력 스펙트럼 센싱은 가상의 공간 다이버시티이득(Spatial Diversity Gain)을 얻을 수 있어 센싱 성능이 향상된다. 협력 통신 기법 중 AF(Amplify and Forward)와 DF(Decoded and Forward)방식이 대표적이다. 따라서 이 두가지 협력통신 기법을 적용하여 협력스펙트럼 센싱의 검출확률의 성능을 비교하고 분석한다.

A Medium Access Control Mechanism for Distributed In-band Full-Duplex Wireless Networks

  • Zuo, Haiwei;Sun, Yanjing;Li, Song;Ni, Qiang;Wang, Xiaolin;Zhang, Xiaoguang
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권11호
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    • pp.5338-5359
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    • 2017
  • In-band full-duplex (IBFD) wireless communication supports symmetric dual transmission between two nodes and asymmetric dual transmission among three nodes, which allows improved throughput for distributed IBFD wireless networks. However, inter-node interference (INI) can affect desired packet reception in the downlink of three-node topology. The current Half-duplex (HD) medium access control (MAC) mechanism RTS/CTS is unable to establish an asymmetric dual link and consequently to suppress INI. In this paper, we propose a medium access control mechanism for use in distributed IBFD wireless networks, FD-DMAC (Full-Duplex Distributed MAC). In this approach, communication nodes only require single channel access to establish symmetric or asymmetric dual link, and we fully consider the two transmission modes of asymmetric dual link. Through FD-DMAC medium access, the neighbors of communication nodes can clearly know network transmission status, which will provide other opportunities of asymmetric IBFD dual communication and solve hidden node problem. Additionally, we leverage FD-DMAC to transmit received power information. This approach can assist communication nodes to adjust transmit powers and suppress INI. Finally, we give a theoretical analysis of network performance using a discrete-time Markov model. The numerical results show that FD-DMAC achieves a significant improvement over RTS/CTS in terms of throughput and delay.

A congestion control scheme estimating global channel busy ratio in VANETs

  • Kim, Tae-won;Jung, Jae-il;Lee, Joo-young
    • 전기전자학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.115-122
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    • 2017
  • In vehicular safety service, every vehicle broadcasts Basic Safety Message (BSM) periodically to inform neighbor vehicles of host vehicle information. However, this can cause network congestion in a region that is crowded with vehicles resulting in a reduction in the message delivery ratio and an increase in the end-to-end delay. Therefore, it could destabilize the vehicular safety service system. In this paper, in order to improve the congestion control and to consider the hidden node problem, we propose a congestion control scheme using entire network congestion level estimation combined with transmission power control, data rate control and time slot based transmission control algorithm. The performance of this scheme is evaluated using a Qualnet network simulator. The simulation result shows that our scheme mitigates network congestion in heavy traffic cases and enhances network capacity in light traffic cases, so that packet error rate is perfectly within 10% and entire network load level is maintained within 60~70%. Thus, it can be concluded that the proposed congestion control scheme has quite good performance.

Vehicular Ad Hoc Networks에서 방향성 안테나기반 충돌 회피 기법 (Collision Avoidance Method Based-on Directional Antenna in Vehicular Ad Hoc Networks)

  • 김경준
    • 한국항행학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.627-633
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    • 2008
  • MANET(mobile adhoc networks)기반 통신 프로토콜은 고속으로 이동하는 VANET(vehicular adhoc networks)환경에서 차량 상호간의 메시지 전송과 긴급메시지 전송이 불가능 할 수 있다. 메시지 전송의 신뢰성을 보장하기 위해 본 논문에서는 특정 구간에서 교통사고 및 구간정체로 인한 통신의 포화상태 발생과 긴급통신 중 히든노드 개입으로 인한 데이터 충돌과 전송지연을 해결하기 위해 방향성 안테나 기반 은닉노드 방지 기법을 제안한다. 제안하는 프로토콜은 메시지의 신뢰성 있는 전송을 위해 양방향성 안테나를 이용하여 노드 간 간섭과 제어 메시지 전송 지연을 최소화 한다. 시뮬레이션을 통해 메시지의 신뢰성 있는 전달 및 메시지 간 충돌을 줄일 수 있음을 보이고, 결론에서는 연구 내용 및 우수성을 나타내었다.

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A Distributed Trust Model Based on Reputation Management of Peers for P2P VoD Services

  • Huang, Guimin;Hu, Min;Zhou, Ya;Liu, Pingshan;Zhang, Yanchun
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제6권9호
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    • pp.2285-2301
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    • 2012
  • Peer-to-Peer (P2P) networks are becoming more and more popular in video content delivery services, such as Video on Demand (VoD). Scalability feature of P2P allows a higher number of simultaneous users at a given server load and bandwidth to use stream service. However, the quality of service (QoS) in these networks is difficult to be guaranteed because of the free-riding problem that nodes download the recourses while never uploading recourses, which degrades the performance of P2P VoD networks. In this paper, a distributed trust model is designed to reduce node's free-riding phenomenon in P2P VoD networks. In this model, the P2P network is abstracted to be a super node hierarchical structure to monitor the reputation of nodes. In order to calculate the reputation of nodes, the Hidden Markov Model (HMM) is introduced in this paper. Besides, a distinction algorithm is proposed to distinguish the free-riders and malicious nodes. The free-riders are the nodes which have a low frequency to free-ride. And the malicious nodes have a high frequency to free-ride. The distinction algorithm takes different measures to response to the request of these two kinds of free-riders. The simulation results demonstrate that this proposed trust model can improve QoS effectively in P2P VoD networks.

직교 기저함수 기반의 혼합 신경회로망 구조 (Structure of the Mixed Neural Networks Based On Orthogonal Basis Functions)

  • 김성주;서재용;조현찬;김성현;김홍태
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제39권6호
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    • pp.47-52
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    • 2002
  • 웨이블릿 함수의 경우 스케일링 함수에서 비롯되었으며, 스케일과 중심을 결정함으로써 신경회로망의 노드로 구성된다. 본 논문에서는 웨이블릿 함수를 이용하여 망을 구성하는 과정에 스케일링 함수를 은닉층의 노드로 복합 구성한 구조를 제안하고자 한다. 제안한 구조의 특징은 스케일링 함수를 이용하여 대강 근사(rough approximation)를 행한 다음, 웨이블릿 함수를 이용하여 미세 근사(fine approximation)를 행하도록 신경회로망의 은닉층을 복합 구성하는 데 있다. 또한, 복합 신경회로망을 구성하는 과정에서 미세 근사에 필요한 웨이블릿 함수의 개수를 유전 알고리즘을 이용하여 결정하는 초기 구조의 최적화를 도모하고자 한다.

Spectrum Sharing Method for Cognitive Radio in TV White Spaces: Enhancing Spectrum Sensing and Geolocation Database

  • Hassan, Walid A.;Jo, Han-Shin;Nekovee, Maziar;Leow, Chee Yen;Rahman, Tharek Abd
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제6권8호
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    • pp.1894-1912
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    • 2012
  • This paper proposes a system called Wireless Link based on Global Communication Channel (WLGCC) to enhance the spectrum sharing between digital broadcasting (DB) services and the cognitive radio (CR) system in the licensed band of 470-790 MHz. The WLGCC aims to enhance the spectrum sensing and geolocation database (GLD) spectrum sharing methods in the CR system. Spectrum sensing can be enhanced by receiving the status of the used frequencies from the WLGCC, thereby eliminating the need for a low detection threshold (i.e., avoiding the hidden node problem). In addition, the GLD can be enhanced by providing a reliable communication link between the database and the CR device in the form of an unused TV white space that is reserved as the proposed Global Communication Channel (GCC). This paper analyzes the coexistence of the new WLGCC system and the DB service in terms of avoiding additional interference. Specifically, we mathematically determine the WLGCC parameters, such as the in-band and out-of-band power levels, and operation coverage, and verify them using Monte Carlo simulation. The results show that WLGCC does not degrade the existing DB service and reliably transmits information of the vacant (or used) frequency bands to the CR.

클러스터 형태의 다중 인터페이스 다중 홉 인지 라디오 네트워크를 위한 제어 채널 접근 기법 (A Control Channel Access Scheme for Clustered Multi-interface Multi-hop Cognitive Radio Networks)

  • 이지운;전화숙;정동근
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제37권4호
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    • pp.301-306
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    • 2010
  • 이 논문은 클러스터 형태의 다중 인터페이스 다중 홉 인지 라디오 환경을 위한 효율적인 제어 채널 접근 방식을 제안한다. 인지 라디오 대역 안에서 전체 네트워크 영역에 걸친 공통 채널을 확보하는 것이 어렵기 때문에, 대부분의 멀티 인터페이스 멀티 홉 인지 라디오 네트워크는 라이센스 사용자의 채널 사용 현황과 같은 제어 정보의 교환을 위해인지 라디오 대역 밖에 제어 채널을 두고 하나의 인터페이스를 제어 채널에 고정시켜 할당한다. 그러나 이러한 방식은 네트워크 인터페이스의 낭비를 초래한다. 이 연구는 인지 라디오 노드들이 다수의 데이터 채널을 통해 이웃 노드들과 연결되는 클러스터 구조 하에서 멀티 채널 상황에서의 숨겨진 노드 문제없이 데이터 채널과 제어 채널을 수시로 번갈아 가며 접근하는 방식에 대하여 고찰한다. 시뮬레이션을 사용하여 제안한 방식의 성능을 측정한다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안한 방식이 하나의 네트워크 인터페이스를 제어 채널에 고정적으로 할당하여 데이터 전송을 하지 않는 방법에 비해 더 높은 네트워크 처리량을 보임을 확인한다.

CSMA/CA 기반 수중 통신망에서 간섭의 영향 연구 (Effect of Interference in CSMA/CA Based MAC Protocol for Underwater Network)

  • 송민제;조호신;장윤선
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권8호
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    • pp.1631-1636
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    • 2015
  • 무선 통신기술의 발전과 함께, 수중 통신 기술도 초기의 점대점 통신에서 벗어나 다수개의 노드를 연결하는 네트워크 구축으로 연구가 진행되고 있다. 수중의 통신환경은 전파지연, 도플러 효과, 다중경로, 그리고 전파손실의 측면에서 기존의 지상 무선 환경과 크게 차이가 있다. 따라서, 지상의 연구 결과가 수중에서 그대로 적용되기는 어려운 상황이다. 특히, 전파환경에 의존성이 큰 매체접속제어 프로토콜은 수중 통신망을 위해 새로 설계되어야한다. CSMA/CA는 데이터 패킷의 충돌을 피하고 숨겨진 노드 문제 등을 해결할 수 있으므로 이를 기반으로 한 여러 수중 매체접속제어 프로토콜들이 제안되어 왔다. 하지만 현실적으로는 RTS/CTS가 도달하는 전송범위 밖에서 발생한 간섭에 의해 수신신호의 성능이 저하되어 RTS/CTS의 효율이 감소될 수 있다. 본 논문에서는 수중 환경에서 전파반경 밖의 간섭 신호의 영향으로 인해 발생되는 신호대잡음비(SNR) 감소를 분석하여 RTS/CTS의 효율 감소를 도출하고, 기존 매체접속제어 프로토콜에 미치는 영향을 분석하였다. 또한, 수중 환경에서의 전파 간섭문제와 지상에서의 전파 간섭 문제를 비교 분석하여 지상과 차별화된 수중 통신환경에서 고려해야 할 사항들을 정리해 보았다.