• 전기학회논문지
• /
• 제68권1호
• /
• pp.98-101
• /
• 2019

In this paper, we propose the power-based pipelined-forwarding MAC protocol which can select relay nodes according to the residual power and energy harvesting rate in EH-WSN (energy-harvesting wireless sensor networks). The proposed MAC follows a pipelined-forwarding scheme in which nodes repeatedly sleep and wake up in an EH-WSN environment and data is continuously transmitted from a high-level node to a low-level node. The sleep interval is adaptively controlled so that nodes with low energy harvesting rate can be charged sufficiently, thereby minimizing the transmission delay and increasing the network lifetime. Simulation shows that the proposed MAC protocol improves the balance of residual power and network lifetime.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제11권5호
• /
• pp.2433-2452
• /
• 2017

Recently, the pipeline-forwarding has been proposed as a new technique to resolve the end-to-end latency problem of the duty-cycle MAC protocols in Wireless Sensor Networks (WSNs). Some protocols based on this technique such as PMAC and PRI-MAC have shown an improvement not only in terms of reducing end-to-end latency but also in terms of reducing power consumption. In these protocols, however, the sensor nodes still waste a significant amount of energy for unnecessary idle listening during contention period of upstream nodes to check the channel activity. This paper proposes a new pipeline-forwarding duty-cycle MAC protocol, named RP-MAC (Reduced Pipelined duty-cycle MAC), which tries to reduce the waste of energy. By taking advantage of ACK mechanism and shortening the handshaking procedure, RP-MAC minimizes the time for checking the channel and therefore reduces the energy consumption due to unnecessary idle listening. When comparing RP-MAC with the existing solution PRI-MAC and RMAC, our QualNet-based simulation results show a significant improvement in term of energy consumption.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보과학회 2003년도 가을 학술발표논문집 Vol.30 No.2 (3)
• /
• pp.133-135
• /
• 2003

본 논문에서는 IEEE 802.11 WLAN $^{[1]}$ 에서 QoS를 제공하기 위해 새로운 MAC­layer 구조를 제안한다. 주요 특징으로는 향후 Core Network의 모델로서 제시되고 있는 DiffServ 구조의 특징들을 WLAN에 적용하는 것을 들 수 있으며, 이를 통해 다양한 종류의 멀티미디어 트래픽에 적용될 End­to­end QoS를 보다 효율적 보장하고자 한다. DiffServ에서 제시되고 있는 Expedited. Assured forwarding과 일반적인 Best­effort traffic에 대한 service 차등화 기법을 WLAN에서 적용하기 위해 기존 MAC layer에서의 DCF, PCF 대신 EDWM(Extended DiffServ in WLAN MAC)이라는 새로운 MAC­layer 구조를 제시한다. 이를 통해 시간지연에 민감한 Expedited forwarding과 대역폭의 보장을 필요로 하는 Assured forwarding의 요구 사항(QoS)을 효율적으로 보장할 수 있다. 이에 더하여 기존의 인프라(infrastructure)인 IEEE 802.11b 환경의 DCF와 이를 통하여 service를 제공받는 일반적인 Best­effort traffic을 위한 backward compatibility 보장 방안을 제시한다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제37권8B호
• /
• pp.712-721
• /
• 2012

본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 프로토콜 성능 극대화를 위해서 비동기식 MAC과 라우팅 교차 계층 방식의 향상된 위치 기반 데이터 전송 (Enhanced Geographic Forwarding; EGF) 기법을 제안한다. EGF 기법은 기존의 일반적인 위치 기반 전송 알고리즘과 달리 주기적인 이웃 노드들의 위치 정보 등을 이용하지 않고, 오직 소스와 목적지 노드의 위치 정보와 에너지 비용 정보만을 이용한 최적의 back-off 매핑 메커니즘을 사용하여 데이터를 전송한다. 또한 효율적인 MAC과 라우팅의 교차 계층 방식으로 오버헤드를 최소화하고 데이터 전달 성능을 최적화 하였다. 성능 분석 결과 패킷 전송 성공률, 저전력성 및 데이터 전송 지연에 대해서 향상된 성능을 확인하였다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
• /
• 제34권5호
• /
• pp.328-339
• /
• 2007

기존의 네트워크 토폴로지 기반 애드혹 라우팅 프로토콜들은 차량간 통신 환경에 적용할 경우 차량의 높은 이동성에 기인한 빈번한 네트워크 토폴로지의 변화로 인해 높은 경로 재설정 부하가 발생하기 때문에 적합하지 않다. 위치 기반 라우팅 프로토콜은 부수적인 경로 설정 과정이 없기 때문에 일반적으로 차량간 통신 환경과 같이 이동성이 높은 환경에 적합한 것으로 알려져 왔다. 그러나 위치 정보의 획득 및 유지를 위한 위치정보 제공 서비스와 같은 추가적인 과정이 필요하며 위치 정보의 부정확성으로 인한 프로토콜의 오작동성 문제가 존재한다. 본 논문에서는 수신한 데이타의 주소 정보를 이용하여 도달 가능한 목적지 노드들의 목록을 유지하고 이 정보를 이용하여 경로 설정 과정 및 위치 정보와 같은 추가적인 정보의 사용 없이도 멀티 홉 패킷 포워딩이 가능한 MMFP(Multi-hop MAC Forwrarding Protocol)을 제안한다. MMFP는 시간 종속적인 기능들의 정화한 동작을 위하여 IEEE 802.11 MAC 계층을 확장하여 설계하며 실제 도로 환경을 모델링 한 실험 시나리오를 이용한 실험을 통하여 AODV보다 높은 성능을 나타냄을 보인다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제33권4B호
• /
• pp.207-214
• /
• 2008

미래 인터넷 환경에서 무선 센서 네트워크(Wireless Sensor Networks)는 광범위한 응용에 적용될 중요한 기술이다. 그러나 센서 네트워크는 기존의 네트워크와는 달리 소형이고 제한된 배터리 에너지로 운용되어야 하기 때문에 센서 네트워크가 설치된 지역에서 오랜 시간동안 많은 정보를 얻기 위해서는 에너지 효율적인 프로토콜 개발이 필수적이다. 또 센서 네트워크는 무선 멀티 홉 (multi hop) 통신을 통해 정보가 전달되기 때문에 전송 지연이 발생한다. 이런 전송 지연은 센싱된 정보가 적시에 전달되어 적절한 조치가 이루어지는 것을 어렵게 하기 때문에 센서 네트워크의 프로토콜을 설계할 때 전송 지연이 발생하지 않도록 해야 한다. 본 논문은 무선 센서 네트워크에서 일정 시간의 전송지연을 유지하면서 각 노드의 에너지의 소비를 최소화하는 데이터 전달 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜은 wakeup 스케줄링과 MAC 프로토콜을 통합하여 동작하며, 데이터를 전달하는 동안 네트워크 전체의 에너지 소모를 균등하게 해 준다. 제안된 프로토콜은 모의실험을 통해서 기존의 프로토콜과 비교하여 성능을 검증하였다.

• 인터넷정보학회논문지
• /
• 제8권2호
• /
• pp.43-54
• /
• 2007

배터리를 기반으로 동작하는 센서 노드들로 구성된 센서 네트워크(S두낵 Network)는 에너지의 효율적인 사용이 가장 큰 이슈이다. 센서 네트워크의 MAC 프로토콜도 에너지 효율성을 고려하여 설계되고 있으며, 일반적인 접근방법은 listen/sleep 모드를 주기적으로 반복하는 것이다. 그러나, 데이터 전송과정에서 수신 노드의 Sleep으로 인하여 즉시 다음 이웃 노드로 데이터를 전송할 수 없는 데이터 전송지연이 필연적으로 발생한다. 본 논문은 에너지 효율성을 고려하면서 데이터 전송지연을 최소화하는 DT-MAC(Data Transmission Centric MAC)을 제안한다. DT-MAC에서 데이터를 수신한 수신 노드는 데이터 수신과 연관된 sleep 모드 중 잔여 sleep 기간을 데이터 전송이 가능한 pseudo_listen 기간으로 전환한다. pseudo_listen 기간에서는 데이터 전송이 가능하므로 sleep 모드로 인한 데이터 전송지연을 가능한 최소화 할 수 있다. 따라서 DT-MAC은 에너지 효율성을 제공하면서 재난 및 화재 경보와 같은 실시간 센싱 데이터를 요구하는 센서 네트워크의 응용에 적합한 MAC 프로토콜이다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
• /
• 제9권4호
• /
• pp.447-454
• /
• 2003

MPLS 망의 경계에 위치한 레이블 에지 라우터는 다른 망과의 연동을 위해서 여러 가지 형태의 프레임을 처리할 수 있어야 한다. 라우터에서 프레임 처리 및 전달을 담당하는 포워딩 엔진은 라우터의 성능에 큰 영향을 미치는 요소이다. 본 논문에서는 여러 형태의 망과 연동 가능한 MPLS LER을 실현하기 위해서, 프로그램 가능한 이더넷 패킷 프로세서를 이용하여 포워딩 엔진을 구현하였다. 포워딩 엔진의 기반이 되는 프로그램 가능한 이더넷 패킷 프로세서에서 ATM 인터페이스를 통해서 들어오는 프레임을 처리하여 그 프레임의 목적지로 향하는 ATM 인터페이스로 보내기 위해서 이더넷 패킷 프로세서의 되돌림 기능을 사용하였다. 본 논문에서 구현된 포워딩 엔진의 성능을 프레임 되돌림 기능의 영향과 프레임을 처리하기 위해서 수행되는 명령어의 수 측면에서 실험을 통하여 분석하였다.

• 한국통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국통신학회 2006년도 하계종합학술발표회 논문 초록집
• /
• pp.681-681
• /
• 2006

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제6권11호
• /
• pp.2980-2991
• /
• 2012

Since wireless sensor networks are broadly used in various areas, there have been a number of protocols developed to satisfy specific constraints of each application. The most important and common requirements regardless of application types are to provide a long network lifetime and small end-to-end delay. In this paper, we propose Early Preamble MAC (EP-MAC) with improved energy conservation and low latency. It is based on CMAC but adopts a new preamble type called 'early preamble'. In EP-MAC, a transmitting node can find quickly when a next receiving node wakes up, so EP-MAC enables direct data forwarding in the next phase. From numerical analysis, we show that EP-MAC improves energy consumption and latency greatly compared to CMAC. We also implemented EP-MAC with NS-2, and through extensive simulation, we confirmed that EP-MAC outperforms CMAC.