KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제7권5호
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pp.1108-1130
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2013
Wireless Body Area Networks (WBANs) are becoming increasingly important to solve the issue of health care. IEEE 802.15.6 is a wireless communication standard for WBANs, aiming to provide a real-time and continuous monitoring. In this paper, we present our development of a modified Markov Chain model and a backoff model, in which most features such as user priorities, contention windows, modulation and coding schemes (MCSs), and frozen states are taken into account. Then we calculate the normalized throughput and average access delay of IEEE 802.15.6 networks under saturation and ideal channel conditions. We make an evaluation of network performances by comparing with IEEE 802.15.4 and the results validate that IEEE 802.15.6 networks can provide high quality of service (QoS) for nodes with high priorities.
Ethernet-based passive optical network(EPON) technology is being considered as a promising solution for next-generation broadband access network. It must have the property of high efficiency, low cost, and support quality of service(QoS). A major feature for this new architecture is the use of a shared transmission media between all connected optical network unit(ONU). Hence, medium access control(MAC) arbitration mechanisms are essential for the successful implementation of EPON. In this paper we propose a simple dynamic bandwidth allocation(DBA) algorithm that improves the performance of network and supports IP-based multimedia applications with the bursty data traffic. In addition, we introduce analytic models of proposed algorithms and prove the system based on our algorithm to be asymptotically stable. Simulation results show the new DBA algorithm provides high bandwidth efficiency and low queueing delay of ONU in EPON.
HSUPA(High Speed Uplink Packet Access)는 고속 스케줄링, HARQ, 짧은TTI등을 Node B에서 제공함으로써 HSDPA 에 대응되게 상향링크 쪽의 고속 데이터 전송률을 제공하는 WCDMA의 Rel 6 이동통신 기술이다. WCDMA 시스템의 RNC(Radio Network Controller)와 기지국인 Node B 간의 Iub 구간에서 혼잡을 검출하는 것은 사용자의 통신서비스 품질을 높이기 위해서 매우 중요하다. 이를 위해 TNL 혼잡 검출과 Node B의 링크 버퍼 관찰 방법을 제안하고 이를 통해 얻을 수 있는 패킷 수율에 대해 성능 분석을 하였다. 제안하는 방법을 통해 좁은 Iub 대역폭의 혼잡 검출은 패킷 수율 향상에 도움이 되는 것을 확인할 수 있었다.
본 논문에서는 멀티미디어 트래픽을 효율적으로 서비스하기 위해 CDMA 순방향 링크에 제안되었던 Zone-based 전력제어 방식(1)의 역방향 링크 적용 타당성을 검증 및 분석하였다. Zone-based 전력제어 방식을 운용하기 위해서는 각 트래픽 채널에 할당되는 최대 전력량이 결정되어야 한다. 순방향 링크에서는 기지국의 전력 자원을 다수의 트래픽 채널이 공유하기 때문에 각 트래픽 채널에 할당 가능한 최대 전력 자원을 결정하는 메커니즘이 요구되지만, 역방향 링크에서는 서비스 단말별로 전송되는 트래픽 채널에 할당 가능한 최대 전력 자원이 결정되어져 있는 특성으로 인해 Zone-based 전력제어 방식이 쉽게 구현될 수 있다. 실험 결과는 Zone-based 전력제어 방식이 기존의 전력제어 방식에 비해 전력 소비량과 이동국의 트래픽 성능에 있어서 향상된 결과를 보여주었다. 결국 Zone-based 전력제어 방식은 멀티미디어 트래픽 환경에서 고속 데이터호의 서비스 반경을 셀의 전체 서비스 반경으로 확보할 수 있게 하고, 시스템 내에 생성되는 간섭 량을 억제하여 저속 음성호의 QoS도 적절히 보장해줄 수 있는 방안임을 확인하였다.
네트워크를 통한 주문형 비디오 스트리밍 서비스를 제공하기 위해서는 클라이언트의 서비스 요청이 많은 비디오 뿐만 아니라 서비스 요청이 적은 비디오에 대한 서비스도 효율적으로 제공할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 클라이언트의 다양한 서비스 요청율에 대해 동적으로 서비스 스킴을 변환시켜가면서 클라이언트의 QoS를 비슷한 수준으로 유지시키고 효율적으로 서비스를 제공할 수 있도록 하는 동적 비디오 스트리밍 기법을 제안한다. 클라이언트의 서비스 요청이 적을 때는 휴리스틱 기법에 의해 서비스를 제공하고 서비스 요청이 많을 때는 주기적 방송(Periodic Broadcasting)기법 중 Striping Broadcast를 사용하여 서비스를 제공한다. 서버는 사용하는 채널 수로 클라이언트 요청율의 변화를 감지하며 이에 따라 더 효율적인 기법으로 서비스 스킴을 전환한다. 이 같은 스킴 트랜지션(scheme transition)에 대해 서비스 요청율을 변화시킨 것과 현재 스트리밍 서비스를 제공하고 있는 업체에서 얻은 트레이스를 통해 시뮬레이션을 수행하였으며 합당한 수준의 성능이 나옴을 확인할 수 있었다.
최근 저전력 경량 운영체계 및 다양한 기능을 수행하는 베터리 기반 소형 노드들의 발전 덕분에 센서네트워크(WSNs)는 많은 응용 가능성을 보고 주고 있다. 센서네트워크 환경에서는 종단 센서 노드에서 수집한 데이터를 싱크 노드까지 적절하게 전송하기위하여 계층 2 및 계층 3 사이 혼성 매체 제어 알고리즘을 개발하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.4 표준을 기반으로 UC Berkely에서 제공한 TinyOS 환경에서 동작하는 MAC 계층과 NWK 계층을 혼합한 Cross-layer 기반의 우선 순위 기법을 제안하고자 한다. 제안한 비콘 구간 우선순위 경로 설정(BPR) 기법은 센싱 데이터 전송 시 비콘 구간을 이용한 Wibeem protocol을 이용하였고, 데이터 전송 시 제시한 평가 항목 범위에서 기존의 비컨 전송 방식과 비교하여 상대적으로 우수한 성능을 보여 주고 있다. 평가 항목은 패킷 처리량, 전송률, 지연시간 및 에너지 소비 값이다. TOSSIM 환경에서 모의실험 결과는 제안한 BPR을 이용할 경우 기존 AODV방식과 비교하여 개선된 성능을 보고 주고 있다.
군의 MicroWave 통신 환경에서 회선 설계를 위해 링크거리, 가용도, 전송용량은 중요한 요소이다. 현재 고정용 변조방식으로 운용, 미래 전송용량 증대가 가능한 변조방식으로 진화될 예정이다. 링크 거리에 따라 페이딩 발생확률의 증가로 장거리의 경우 고신뢰의 전송품질을 지속적으로 보장하기 어려울 수 있다. 대용량 전송을 위한 변조방식의 경우 장거리가 될수록 링크버짓에서 페이드 마진의 저하로 가용도가 감소되어 QoS 보장에 있어 제한사항이 발생할 수 있다. 본 논문에서는 군 MicroWave 무선 링크에서의 링크거리를 고려한 대역폭 가변 할당 및 우선순위 전송 용량 비율 설정을 이용한 우선순위 전송 기법을 통해 무선 전송 성능 향상기법을 제안하고 링크 설계를 위한 채널 전송 용량 산출방안을 제시한다.
This paper presents a constrained-based routing (CBR) algorithm called, Dynamic Possible Path per Link (D-PPL) routing algorithm, for MultiProtocol Label Switching (MPLS) networks. In MPLS on-line routing, future traffics are unknown and network resource is limited. Therefore many routing algorithms such as Minimum Hop Algorithm (MHA), Widest Shortest Path (WSP), Dynamic Link Weight (DLW), Minimum Interference Routing Algorithm (MIRA), Profiled-Based Routing (PBR), Possible Path per Link (PPL) and Residual bandwidth integrated - Possible Path per Link (R-PPL) are proposed in order to improve network throughput and reduce rejection probability. MIRA is the first algorithm that introduces interference level avoidance between source-destination node pairs by integrating topology information or address of source-destination node pairs into the routing calculation. From its results, MIRA improves lower rejection probability performance. Nevertheless, MIRA suffer from its high routing complexity which could be considered as NP-Complete problem. In PBR, complexity of on-line routing is reduced comparing to those of MIRA, because link weights are off-line calculated by statistical profile of history traffics. However, because of dynamic of traffic nature, PBR maybe unsuitable for MPLS on-line routing. Also, both PPL and R-PPL routing algorithm we formerly proposed, are algorithms that achieve reduction of interference level among source-destination node pairs, rejection probability and routing complexity. Again, those previously proposed algorithms do not take into account the dynamic nature of traffic load. In fact, future traffics are unknown, but, amount of previous traffic over link can be measured. Therefore, this is the motivation of our proposed algorithm, the D-PPL. The D-PPL algorithm is improved based on the R-PPL routing algorithm by integrating traffic-per-link parameters. The parameters are periodically updated and are dynamically changed depended on current incoming traffic. The D-PPL tries to reserve residual bandwidth to service future request by avoid routing through those high traffic-per-link parameters. We have developed extensive MATLAB simulator to evaluate performance of the D-PPL. From simulation results, the D-PPL improves performance of MPLS on-line routing in terms of rejection probability and total throughput.
Recently, due to the rapid development of the internet, the production and demand of high capacity contents are rapidly increasing. In order to accommodate the changing trend of internet usage, researches on CCN, the future internet architecture, are actively being conducted. Mobility support is an important challenge in CCN real-time services, given that today's internet environment is changing to mobile and real-time services are increasing. In CCN real-time services, the mobility problem can be largely divided into consumer mobility, provider mobility, and intermediate-node mobility. Among them, when the intermediate-node moves in the CCN real-time services, the service disconnection occurs and the QoS degradation is caused. In this paper. we propose Intermediate-Node Mobility Support(INMS) to support the intermediate-node mobility in CCN real-time services. Experimental results show that the proposed scheme shows better performance than CCN in terms of service disconnection time and packet loss.
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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