• Title/Summary/Keyword: Hybrid MAC

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RFID 시스템을 위한 저전력 Hybrid ARQ 방식 (A Low-Power Hybrid ARQ Scheme for RFID System)

  • 최성혜;조인휘
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2005년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.32 No.1 (A)
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    • pp.265-267
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    • 2005
  • RFID 시스템에서 소형화 추세 및 배터리 사용에 따라 태그 및 리더의 전송 전력을 최소화할 수 있는 저전력 설계가 반드시 필요하다. 또한 리더와 Tag는 무선으로 통신을 수행하며, 동시에 Tag는 이동성을 가지므로 에러율이 유선방식에 비해 상당히 높다. 그러나 현재 ISO표준에서는 에러발생시 MAC계층에서 단지 CRC체크 후 재전송을 하는 방식으로 에너지 효율성 및 전송효율이 떨어진다. 본 논문에서는 이 같은 문제를 해결하기 위해서 유통 물류 등에 사용되는 900MHz대역의 RFID시스템에서 에너지 소모 최소화와 신뢰성을 보장할 수 있는 방법으로 Hybrid ARQ를 제안한다. 기존의 Hybrid ARQ를 개선시켜 에너지 효율성을 고려한 최적패킷 길이를 사용하고, 에너지 소모가 적은 BCH Code를 채택한다. 성능 분석 및 시뮬레이션 결과, 제안하는 Hybrid ARQ 방식이 기존의 전송방식보다 에너지 효율성 및 신뢰성을 향상시킴을 보여준다.

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IEEE 802.15.4 센서 네트워크에서의 신뢰성 및 보안성 향상 기법 (Improving Reliability and Security in IEEE 802.15.4 Wireless Sensor Networks)

  • 손태식;박용석
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제16C권3호
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    • pp.407-416
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    • 2009
  • 최근 무선 센서 네트워크에 적용되는 응용 서비스들은 점점 증가하며 다양화 되는 추세이고, 이에 센서 데이터에 대한 전송 신뢰성이나 보안 기능 제공이 핵심적인 이슈로 대두되고 있다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.4 기반 센서 네트워크 환경에서 전송 신뢰성을 제공하기 위해 링크 특성과 패킷 타입을 고려하는 ALC(Adaptive Link Control)와 Hop-cache와 Hop-ack를 지원하는 EHHR(Enhanced Hop-by-Hop Reliability)이 적용된 IMHRS(IEEE 802.15.4 MAC-based Hybrid hop-by-hop Reliability Scheme) 기법을 제안하였으며, 또한 네트워크와 애플리케이션 특성을 고려하여 보안 슈트를 결정함으로써 에너지 효율성을 고려하는 HAS(Hybrid Adaptive Security) 프레임워크를 통해 보안성을 제공한다. 본 논문에서 제안된 방식들은 시뮬레이션과 실험을 통하여 검증 하였으며, 또한 H/W 프로토타입을 제작하여 실제 응용 서비스에 적용함으로 써 본 방안의 효용성을 입증하였다.

무선 환경에서 802.11 MAC의 MIB 정보를 이용한 TCP 성능 개선 방법 (TCP Performance Improvement Scheme Using 802.11 MAC MIB in the Wireless Environment)

  • 신광식;김기원;윤준철;김경섭;장문석;최상방
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권7B호
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    • pp.477-487
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    • 2008
  • TCP에서의 혼잡제어는 패킷 손실이 발생하면 이를 네트워크의 혼잡상황으로 판단해서 전송률을 줄인다. 무선 네트워크에서는 채널 에러로 인해 패킷 손실이 발생하는데, 기존의 유선환경에서의 TCP는 이를 혼잡으로 인한 손실로 착각하여 성능을 떨어뜨리는 결과를 초래한다. 그러므로 유 무선 통합네트워크에서의 TCP 성능 저하를 막기 위해 혼잡손실과 무선손실을 구별하는 연구가 진행되고 있다. 기존의 무선 TCP에 대한 연구는 주로 패킷이 전달되는 시간의 변화를 통해 네트워크의 혼잡상황을 유추해서 패킷 손실 시 혼잡손실과 무선손실을 예측하지만, 패킷의 전송시간은 여러 가지 다른 요인에 영향을 받기 때문에 정확한 손실구분은 불가능하다. 그러므로 본 논문에서는 IEEE 802.11 MAC에서 정의하고 있는 MIB(Management Information Base)의 무선손실 정보를 이용하여 유선손실과 무선손실을 구별하는 알고리즘을 제안한다. MAC 계층의 MIB를 수집하여 사용하는 제안된 알고리즘과 패킷의 지연 시간을 이용하는 기존의 알고리즘을 시뮬레이션을 통하여 비교하고 분석한 결과 무선 채널에서의 에러율이 10%인 경우에, Spike 알고리즘에 비해 12%, mBiaz 알고리즘에 비해 32%의 성능 향상을 보였다.

안전 메시지 전달을 위해 가우시안 모델을 적용한 하이브리드 차량 통신 시스템 (A hybrid-vehicular communication systems using a gaussian model for sending a safe message)

  • 오상엽
    • 디지털융복합연구
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    • 제10권7호
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    • pp.161-166
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    • 2012
  • 고속도로에서 교통사고가 발생하면 연쇄 추돌 사고를 예방하기 위해 주변 차량에게 안전 메시지를 브로드캐스트 해야 한다. 또한, 표본 개수의 증가는 메모리의 한계 때문에 추정치의 정확도가 낮은 문제점을 가진다. 본 논문에서는 가우시안 모델에 백오프 알고리즘을 적용한 RVC 시스템을 제안한다. 그리고 이웃 노드 개수의 수집 채널, 데이터 채널, RSU 통신 채널로 분리하여 통신 지연을 예방하는 MAC 프로토콜을 제안한다. 결과적으로, 기존 기법보다 제안된 프로토콜이 프레임 수신율의 약 10% 정도 개선되었음을 확인하였다.

동축 케이블과 초광대역 기술을 이용한 양방향 데이터 전송 시스템 개발 (Development of a Bi-directional Data Transmission System Using UWB Technology Over Coax)

  • 박성욱;엄우용
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권7호
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    • pp.292-299
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    • 2013
  • 본 논문에서는 IEEE 802.15.3 Medium Access Control Layer(MAC)와 UWB PHY(Physical Layer)의 기반에서 유/무선 통신이 가능한 동축 케이블 기반의 데이터 전송 시스템을 설계하고 구현하였다. 구현된 시스템은 가정용 동축 케이블(Coaxial Cable)이나 광동축 혼합망(Hybrid Fiber Coax) 기반에서 기가비트(Gigabit) 전송률로 양방향 데이터 전송이 가능하다. 본 동 축케이블 기반의 송수신 시스템은 가정이나 사무실의 $75{\Omega}$ 동축 케이블로 명령, 제어 그리고 데이터가 송수신 된다. 구현된 시스템은 중심 주파수 4GHz에서 1.33GHz의 대역폭으로 동작하며, BPSK를 사용하여 채널 전력의 ${\pm}15dBm$으로 심벌을 송신한다. 개발된 시스템을 일반적인 가정환경 내에서의 실험 조건으로 최대 3개의 CATV RF 분배기를 통해 동작함을 확인하였다.

HomePlug AV 네트워크에서의 성능 향상을 위한 적응적 Contention Window 조절 방식 (Adaptive Contention Window Mechanism for Enhancing Throughput in HomePlug AV Networks)

  • 윤성국;윤정균;김병승;박세웅
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권5B호
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    • pp.318-325
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    • 2008
  • HomePlug AV(HPAV)는 댁내에 깔려있는 전력선을 이용하여 데이터 전송뿐만 아니라 음향과 영상까지 전송을 목표로 HomePlug Alliance에서 제정한 표준이다. 이 표준은 TDMA와 CSMA/CA 기술을 혼합하여 사용하는 MAC 기술을 사용한다. HPAV의 CSMA/CA 프로토콜은 Contention Window(CW)와 Deferral Counter(DC)라는 두 가지 주요한 변수를 가지고 HPAV 네트워크를 제어한다. 본 논문에서는 CW와 DC가 성능에 미치는 영향을 여러 각도에서 조명하였고 이를 기반으로 HPAV MAC의 수율을 높이기 위한 적응적 CW 조절 방식을 제안한다. 여러 실험을 통해 얻은 결과 CW가 DC 보다 수율에 더 민감한 성질을 가지고 있어서 제안하는 방식은 DC는 표준에 정의된 기본값을 사용하고 CW만을 조정한다. 제안하는 방식은 네트워크가 과부하가 걸려있다면 CW를 두 배로 늘려주고 네트워크의 부하가 적으면 CW를 반으로 줄여주는 단순한 방식을 이용함으로 복잡도를 낮춰 구현이 가능하다는 장점이 있다. 모의실험과 수리분석을 통해 제안하는 방식이 여러 다양한 환경에서 좋은 성능을 보이는 것을 확인할 수 있다.

Spurious NAK Suppression 알고리즘을 통한 RLP 성능향상 (RLP Performance Improvement by Spurious NAK Suppression algorithm)

  • 이상호
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2008년도 정보통신설비 학술대회
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    • pp.486-490
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    • 2008
  • 본 논문에서는 Spurious NAK Suppression알고리즘을 통하여 RLP의 성능향상에 대한 기법을 제안한다. 일반적으로, Hybrid ARQ기법에서는 MAC과 Physical Layer에서의 Retransmission 및 Error Correction으로 무선환경에서의 Error를 줄이고 latency를 보장하고 있다. 그러나 Hybrid ARQ에서의 Multiple SAW나 Selective-ARQ에 의해서 인접한 Packet들 간의 out-of-sequence문제가 발생할 수 밖에 없으며, upper layer인 RLP(혹은 RLC)에서는 이를 re-sequencing하여야 하는 부담감이 생기게 된다. 본 논문에서는 RLP receiver에서의 re-sequencing방법에 있어서, 효율적으로 RLP-NAK의 전송시점을 결정하는 NAK suppression 방법을 제안하고 있으며, 실험을 통하여 높은 성능향상을 보임을 확인할 수 있다.

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Performance Analysis of a Novel Distributed C-ARQ Scheme for IEEE 802.11 Wireless Networks

  • Wang, Fan;Li, Suoping;Dou, Zufang;Hai, Shexiang
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권7호
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    • pp.3447-3469
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    • 2019
  • It is well-known that the cooperative communication and error control technology can improve the network performance, but most existing cooperative MAC protocols have not focused on how to cope with the contention process caused by cooperation and how to reduce the bad influence of channel packet error rate on the system performance. Inspired by this, this paper first modifies and improves the basic rules of the IEEE 802.11 Medium Access Control (MAC) protocol to optimize the contention among the multi-relay in a cooperative ARQ scheme. Secondly, a hybrid ARQ protocol with soft combining is adopted to make full use of the effective information in the error data packet and hence improve the ability of the receiver to decode the data packet correctly. The closed expressions of network performance including throughput and average packet transmission delay in a saturated network are then analyzed and derived by establishing a dedicated two-dimensional Markov model and solving its steady-state distribution. Finally, the performance evaluation and superiority of the proposed protocol are validated in different representative study cases through MATLAB simulations.

단일용기 상아질 접착제 처리 후 레진-상아질 경계면에 대한 투과전자현미경적 연구 (A TEM STUDY OF THE RESIN-DENTIN INTERDIFFUSION ZONE FORMED BY ONE-BOTTLE DENTIN ADHESIVE SYSTEMS)

  • 양동운;박성호;이찬영
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제25권2호
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    • pp.180-192
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    • 2000
  • One bottle system was recently developed in order to simplify the clinical skills and save chair time after continuous improvements on dentin bonding agents. There has been many studies to measure the bond strength of one bottle systems but no actual work has been done on micromorphologic study of resin-dentin interdiffusion zone after one bottle system application. To evaluate the bonding patterns of various commercially available one bottle systems to dentin, observation of resin-dentin interdiffusion zone under TEM was performed. Caries-free human third molars within one month of extractions were chosen for the experiments. The molars were sectioned 1mm above the cementoenamel junction and got rid of the root portions. Crown portions of the teeth were sectioned parallel to occlusal surface so that dentin discs of 1mm in thickness were remained. 7 one bottle systems and 1 two bottle system were applied according to manufacturer's instructions and followings were the results. 1. In every experimental groups, cross bandings of collagen fiber were distinguishable and tight bon dings between the bonding agents and dentin were observed. 2. Hybrid layer was clearly observed in ONE-STEP$^{(R)}$, Prime & Bond$^{(R)}$ 2.1, Syntac$^{(R)}$ SC, MAC-BOND II groups but it was not clear in Single Bond, D-Liner Dual PLUS, ONE COAT BOND groups. 3. Electron-density of hybrid layer was uniform in pattern in MAC-BOND II, Prime & Bond$^{(R)}$ 2.1 groups but not so uniform in ONE-STEP$^{(R)}$ group. 4. Electron-dense amorphous phase in most superior layer of the resin-dentin interdiffusion zone was characteristically observed in Single Bond, Syntac$^{(R)}$ SC, ONE COAT BOND groups. It can be concluded that bondings between the dentin bonding agents and dentin can be various in pattern according to their chemical compositions and the condition during applications.

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Validation of model-based adaptive control method for real-time hybrid simulation

  • Xizhan Ning;Wei Huang;Guoshan Xu;Zhen Wang;Lichang Zheng
    • Smart Structures and Systems
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    • 제31권3호
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    • pp.259-273
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    • 2023
  • Real-time hybrid simulation (RTHS) is an effective experimental technique for structural dynamic assessment. However, time delay causes displacement de-synchronization at the interface between the numerical and physical substructures, negatively affecting the accuracy and stability of RTHS. To this end, the authors have proposed a model-based adaptive control strategy with a Kalman filter (MAC-KF). In the proposed method, the time delay is mainly mitigated by a parameterized feedforward controller, which is designed using the discrete inverse model of the control plant and adjusted using the KF based on the displacement command and measurement. A feedback controller is employed to improve the robustness of the controller. The objective of this study is to further validate the power of dealing with a nonlinear control plant and to investigate the potential challenges of the proposed method through actual experiments. In particular, the effect of the order of the feedforward controller on tracking performance was numerically investigated using a nonlinear control plant; a series of actual RTHS of a frame structure equipped with a magnetorheological damper was performed using the proposed method. The findings reveal significant improvement in tracking accuracy, demonstrating that the proposed method effectively suppresses the time delay in RTHS. In addition, the parameters of the control plant are timely updated, indicating that it is feasible to estimate the control plant parameter by KF. The order of the feedforward controller has a limited effect on the control performance of the MAC-KF method, and the feedback controller is beneficial to promote the accuracy of RTHS.