• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제13권7호
• /
• pp.3470-3493
• /
• 2019

IEEE 802.11s-based infrastructure Wireless Mesh Networks (iWMNs) are envisaged as a promising solution to provide ubiquitous wireless Internet access. The limited network capacity is a problem mainly caused by the medium contention between mesh users and the mesh access points (MAPs), which gets worst when the mesh clients employ the Transmission Control Protocol (TCP). To mitigate this problem, we use wireless network coding (WNC) in the MAPs. The aim of this proposal is to take advantage of the network topology around the MAPs, to alleviate the contention and maximize the use of the network capacity. We evaluate WNC when is used in MAPs. We model the formation of coding opportunities and, using computer simulations, we evaluate the formation of such coding opportunities. The results show that as the users density grows, the coding opportunities increase up to 70%; however, at the same time, the coding delay increments significantly. In order to reduce such delay, we propose to adaptively adjust the time that a packet can wait to catch a coding opportunity in an MAP. We assess the performance of moving-average estimation methods to forecast this adaptive sojourn time. We show that using moving-average estimation methods can significantly decrease the coding delay since they consider the traffic density conditions.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제11권2호
• /
• pp.137-145
• /
• 1986

CSMA/CD를 채널 억세스 방법으로 사용하고 있는 네트워크에서 평균 정보전송 지연시간을 개선하려는 방법중, 제한된 정보전송 지연시간을 지니면서 채널사용도의 변화에 따른 정보전송 지연시간의 분포가 안정되어 있는 콘덴션 해결 알고리즘을 구성하였다. IEEE 802.2의 논리적 링크제어(LLC)와 IEEE 802.3의 Medium Access Control(MAC)을 기준으로 하여 충돌이 발생한 후에 콘덴션을 해결하는 MAC의 일부를 수정, 변경하므로서 노드 콘트롤러를 구성하였다. 노드콘트롤러와 호스트 컴퓨터 IBM-PC/XT와의 정보전송은 2개의 DMA 채널을 사용하여 여러 개의 작은 버퍼들을 연쇄시키므로서 행하여 졌다. 해석적 모델을 사용하여 성능추정을 한 결과 낮은 채널 부하에서는 BEB(Binary Exponential Back-off) CSMA/CD의 지연특성에 접근하며 채널 부하가 높아진다 하더라도 네트워크가 dead lock되지 않으며 제한된 최대 전송지연 시간에 접근함을 알 수 있었다. 따라서 본 논문에서 제작된 노드 콘트롤러는 사무자동화 환경은 물론 시간적인 제약내에서 정보의 전송을 요구하는 연구소나 공장자동화 환경에도 응용할 수가 있다.

• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제14권2호
• /
• pp.258-268
• /
• 2011

수중 음파 센서 네트워크는 수종환경에서 재해방지, 환경 감시 시스템 등의 용도로 이용될 수 있다. 그러나 수중환경에서는 지상과는 다른 긴 전파 지연과 낮은 전송 속도, 제한된 대역폭파 같은 특성을 고려하여야 한다. 본 논문은 수중 음파 센서 네트워크에서 우선순위에 따라 슬롯이 각 노드에 맞게 할당되는 비경쟁방식의 슬롯 예약 구간을 통해 충돌 및 에너지 손실을 최소화하는 Priority Reservation MAC(PR-MAC) 프로토콜을 제안한다. 또한 성능을 평가하기 위해 수학적 분석 모델을 제시하고 그 결과로 충돌 확률, 충돌에 의한 에너지 소모량, 처리율, 채널 효율을 기존 프로토콜과 비교 평가하여 제안된 프로토콜의 우수성을 보인다.

• 한국정보처리학회논문지
• /
• 제7권9호
• /
• pp.2940-2947
• /
• 2000

무선 ATM 환경에서 다양한 멀티미디어 트래픽을 지원하기 위해서는 매체 접RMS 제어(MAC) 프로토콜이 필요하다. MAC 프로토콜은 다양한 트래픽 클래스에 대한 QoS를 보장하면서 제한된 무선 대역폭을 효율적으로 활용할 수 있도록 설계되어야 한다. 본 논문에서는 서로 다른 종류의 트래픽이 혼재된 무선 ATM 환경에서 각 서비스 클래스의 QoS를 만족할 수 있는 동적 자원 할당 방식 기반의 MAC 프로토콜을 제안하였다. CBR이나 VBR에 비해 낮은 우선 순위를 가지는 ABR 트래픽에 대해서는 최소 대역폭을 확보함으로써 지연을 크게 개선하였으며, 실시간 VBR 트래픽의 경우에는 대역폭이 초기에 경쟁을 통해 할당되고 이후로는 경쟁 없이 대역폭을 할달함으로써 처리율을 증가시켰다.

• 인터넷정보학회논문지
• /
• 제7권6호
• /
• pp.113-121
• /
• 2006

스위치 비용을 감소시킬 연구의 일환으로 공유형 광 지연 선로 버퍼를 갖는 광 패킷 스위치에서 인터넷 트래픽과 같은 비동기 가변길이 패킷들의 경합 해결을 위해 요구 되어지는 최적화된 튜닝 가능한 파장 변환기의 개수와 내부 파장 개수가 도출 되어 진다. 광 패킷 스위치 디자인 비용에 관련된 튜닝 가능한 파장 변환기의 개수와 내부 파장 개수를 도출하기 위해 스위치 내부에 한정된 수의 파장 변환기와 내부 파장을 고려해 주는 새로운 형태의 스케줄링 알고리즘을 제안하였다. 세 가지 튜닝 가능한 파장 변환기 구조들에 대해서 최소의 패킷 로스를 보장해 주는 최적화된 파장 변환기의 개수와 내부의 파장 개수가 자원 낭비를 예방해 주기 위해 평가되어졌다. 하나의 주어진 로드 하에서 파장 변환기 개수와 내부의 파장 개수가 의미 신장하게 감소되어 질 수 있었으며 또한 파장 변환기의 수와 내부 파장의 수를 완전히 갖는 광 패킷 스위치의 성능과 같은 패킷 손실 확률을 보장해 주었다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제31권4A호
• /
• pp.412-420
• /
• 2006

다양한 형태의 트래픽이 등장하면서 각 트래픽이 요구하는 서비스 품질을 모두 만족시키기 위한 패킷 스케줄링 연구에 대한 중요성이 커지고 있다. IEEE 802.11 위원회에서는 이러한 요구에 부응하기 위해 IEEE 802.11e 규격을 제정하여 모든 트래픽을 4가지로 분류한 뒤 각 트래픽 별로 차등화된 서비스를 제공하고 있다. 그리고 IEEE 802.11a/g규격에서는 물리계층에서의 전송속도를 무선 단말기 당 최대 54 Mbps까지 지원하고 있다. 하지만 무선 채널환경에서는 전체 대역폭이 제한되어 있기 때문에 주어진 대역폭 내에서 전송효율을 최대화시키는 문제는 항상 풀어야 하는 과제이다. 따라서 본 연구에서는 전송오류가 발생하는 무선통신 환경 하에서 동작하는 무선 LAN 단말기가 패킷 전송을 위해 CSMA-CA 기반으로 동작함에 있어서 CW(Contention Window) 값을 현재 무선채널 상태에 따라 달리 설정함으로써 서비스 처리량(Throughput)을 더욱 극대화할 수 있는 패킷 스케줄링 기법을 제안하였다. 제안된 알고리즘을 NS-2 네트워크 시뮬레이터를 이용하여 성능평가를 수행하였고, 수치 결과를 통해 제안한 알고리즘이 기존 IEEE 802.11e의 성능을 더욱 향상시킬 수 있음을 보였다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제33권3B호
• /
• pp.135-143
• /
• 2008

본 논문은 CSMA/CA 경쟁방식 프로토콜을 사용하는 무선 PAN(WPAN: Wireless Personal Area Network)을 위해 QoS를 보장하고 에너지 효율적인 전송을 위한 방법을 제안한다. WPAN 장치들은 제한된 배터리 용량의 전지로 동작하기 때문에 에너지 소모는 WPAN 시스템에서 가장 중요한 문제 중의 하나이다. 따라서 WPAN이 경쟁기반 MAC 프로토콜을 사용할 경우 독립적 채널 접근 시도에 의한 충돌로 인하여 에너지 소모 문제는 더 중요하다. 본 논문에서는 에너지 소모를 최소화하면서 QoS를 보장하기 위해 최적의 fragment 크기, 변조 수준과 전송 전력을 선택하는 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘에 대한 성능평가를 수행하여 개선정도를 시뮬레이션 결과에 제시하였다.

• International Journal of Computer Science & Network Security
• /
• 제24권2호
• /
• pp.178-188
• /
• 2024

In the near future, it is expected that there will be billions of connected devices using fifth generation (5G) network services. The recently available base stations (BSs) need to mitigate their loads without changing and at the least monetary cost. The available spectrum resources are limited and need to be exploited in an efficient way to meet the ever-increasing demand for services. Device to Device communication (D2D) technology will likely help satisfy the rapidly increasing capacity and also effectively offload traffic from the BS by distributing the transmission between D2D users from one side and the cellular users and the BS from the other side. In this paper, we propose to apply D2D overlay communication with cognitive radio capability in 5G networks to exploit unused spectrum resources taking into account the dynamic spectrum access. The performance metrics; throughput and delay are formulated and analyzed for CSMA-based medium access control (MAC) protocol that utilizes a common control channel for device users to negotiate the data channel and address the contention between those users. Device users can exploit the cognitive radio to access the data channels concurrently in the common interference area. Estimating the achievable throughput and delay in D2D communication in 5G networks is not exploited in previous studies using cognitive radio with CSMA-based MAC protocol to address the contention. From performance analysis, applying cognitive radio capability in D2D communication and allocating a common control channel for device users effectively improve the total aggregated network throughput by more than 60% compared to the individual D2D throughput without adding harmful interference to cellular network users. This approach can also reduce the delay.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(A)
• /
• pp.352-354
• /
• 2011

The performance of multihop cognitive radio networks (CRN) can be improved significantly by using multiple channels in spectrum underlay fashion. However, interference due to the sharing of common radio channel and congestion due to the contention among those flows that share the same links become an obstacle to meet this challenge. How to control efficiently congestion and allocate power optimally to obtain a high end-to-end throughput is a key objective in this work. We reexamined the Network Utility Maximum (NUM) problem with a new primary outage constraint and proposed a novel resource allocation strategy to solve it effectively and efficiently.

• 전자공학회논문지A
• /
• 제33A권6호
• /
• pp.11-22
• /
• 1996

We address an issue of channel sharing among users by using a random assignment-transmitter-based (RA-T) spread-spectrum transmission scheme which permits the contention mode only in the transmission of a header while avoiding collision during the data packet transmission. Once the header being successfully received, the data packet is ready for reception by switching to one of programmable matched-filters. But the receoption may be blocked due to limited number of matched-filters so that this effect is taken into account in our analysis. For realistic analysis, we integrate detection performance at the physical level with channel activity at the link level through a markov chain model. We also consider an acknowledgement scheme to notify whether the header is correctly detcted and the data packet can be processed continuously, which aims at reducing the interference caused unwanted data transmission. It is shown that receiver complexity can be greatly reduced by choosing a proper number of RA codes at the cost of only a little throughput degradation.