• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제5권4호
• /
• pp.684-702
• /
• 2011

This paper proposes a TDMA-based multichannel medium access control (MAC) protocol for QoS provisioning in mobile ad hoc networks (MANETs) that enables nodes to transmit their packets in distributed channels. The IEEE 802.11 standard supports multichannel operation at the physical (PHY) layer but its MAC protocol is designed only for a single channel. The single channel MAC protocol does not work well in multichannel environment because of the multichannel hidden terminal problem. Our proposed protocol enables nodes to utilize multiple channels by switching channels dynamically, thus increasing network throughput. Although each node of this protocol is equipped with only a single transceiver but it solves the multichannel hidden terminal problem using temporal synchronization. The proposed energy efficient multichannel MAC (EM-MAC) protocol takes the advantage of both multiple channels and TDMA, and achieves aggressive power savings by allowing nodes that are not involved in communications to go into power saving "sleep mode". We consider the problem of providing QoS guarantee to nodes as well as to maintain the most efficient use of scarce bandwidth resources. Our scheme improves network throughput and lifetime significantly, especially when the network is highly congested. The simulation results show that our proposed scheme successfully exploits multiple channels and significantly improves network performance by providing QoS guarantee in MANETs.

• Journal of Communications and Networks
• /
• 제17권2호
• /
• pp.172-183
• /
• 2015

To provide an efficient link maintenance approach, we propose a cross layer medium access control (LM-MAC) protocol for multichannel cognitive radio ad hoc networks. Link establishment and reliable transmission are two key problems for a perfect link maintenance mechanism. Since the cognitive user (CU) pairs have to reestablish their links each frame, in the proposed MAC protocol, three different access modes are designed to guarantee transmission efficiency in continuous frames. To enhance the transmission reliability, each CU will create a father spectrum list (FSL) after joining in the network. FSL is divided into three groups of sub-channels with different functions to compensate the packet loss caused by the primary users' appearance and the deep fading. Meanwhile, since the transmitter and the receiver will share the same FSL, periodical cooperative sensing is adopted to further optimize the former problem. Finally, compared with the existing opportunistic multichannel (OMC)-MAC protocol, the proposed LM-MAC protocol achieves better system performance in terms of saturation throughput, continuity and access delay.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제11권8호
• /
• pp.3862-3888
• /
• 2017

In high diversity node situation, single-channel MAC protocols suffer from many collisions. To solve this problem, the research of multichannel MAC protocol has become a hotspot. And the cyclic quorum-based multichannel (CQM) MAC protocol outperformed others owing to its high frequency utilization. In addition, it can avoid the bottleneck that others suffered from and can be easily realized with only one transceiver. To obtain the accurate performance of CQM MAC protocol, a Markov chain model, which combines the channel hopping strategy of CQM protocol and IEEE 802.11 distributed coordination function (DCF), is proposed. The metrics (throughput and average packet transmission delay) are calculated in performance analysis, with respect to node number, packet rate, channel slot length and channel number. The results of numerical analysis show that the optimal performance of CQM protocol can be obtained in saturation bound situation. And then we obtain the saturation bound of CQM system by bird swarm algorithm (BSA). Finally, the Markov chain model and saturation bound are verified by Qualnet platform. And the simulation results show that the analytic and simulation results match very well.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제32권2A호
• /
• pp.143-151
• /
• 2007

무선 센서 네트워크 환경에서 각 계층 프로토콜을 설계할 때 에너지 소비를 최대한 줄임으로 노드의 생존 시간을 최대화하기 위한 노력이 필요하다. 본 논문에서는 MAC 계층에서 채널 접근 과정에서 충돌로 인한 에너지의 소비를 최소화하기 위한 예약기반 다중 채널 CSMA MAC 프로토콜을 제안한다. 네트워크를 구성하는 각 노드는 제어채널과 데이터 채널을 독립적으로 운용하며 제어 채널을 이용하여 데이터 전송을 위한 채널을 예약하고 예약된 노드들에게 수신 노드가 채널 이용을 허가함으로 임의의 시간에 재전송하는 절차를 생략할 수 있도록 하였다. 또한, 송신 노드에서 가용 채널 중 임의의 채널을 선택하여 수신 노드에게 전달하면 수신 노드에서 채널의 가용 여부를 판단하여 그 결과를 통해 최종적으로 전송 채널을 선택하도록 하였다. 성능의 평가는 시뮬레이션을 통하여 기존의 방식과의 차이를 비교하였다.

• ETRI Journal
• /
• 제32권5호
• /
• pp.819-822
• /
• 2010

Supporting QoS over multihop wireless mesh networks is difficult because end-to-end delay increases quickly with the increasing number of hops. This paper introduces a novel multichannel time-division multiple-access media access control (McTMAC) protocol that can help to efficiently reduce delay over multihop networks. Performance evaluation results demonstrate that McTMAC outperforms existing alternative protocols. The max-delay can be reduced by as much as 60% by using McTMAC.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제11권4호
• /
• pp.39-45
• /
• 2011

본 논문에서는 무선 인지 애드 혹 네트워크에서 다중 채널 숨겨진 지국 문제(hidden terminal problem)를 해결하고 네트워크 성능을 향상시키기 위하여, 이웃 휴지 노드(idle node)들을 활용하는 효율적인 다중 채널 MAC 프로토콜을 제안한다. 제안된 알고리즘은 각 노드가 단일 송수신기를 갖고, 제어 메시지 교환을 위한 공동 제어 채널을 활용하는 무선 인지 애드 혹 네트워크에 활용될 수 있다. 특히, 제안된 알고리즘에서는 데이터를 교환하고자 하는 통신 노드들이 한 홉(hop) 밖에서 사용되고 있는 데이터 채널에 대한 정보를 가지고 있는 이웃 휴지 노드들을 활용하여 데이터 채널을 선택함으로써 다중 채널 숨겨진 지국 문제를 효율적으로 해결할 수 있다. 시뮬레이션을 통해, 제안된 알고리즘이 중 채널 숨겨진 지국 문제를 최소화하고 2차 사용자간의 데이터 채널 선택시 발생하는 출돌(collision)을 줄임으로써 네트워크의 처리율을 증가시킬 수 있음을 보였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
• /
• 한국방송공학회 2008년도 추계학술대회
• /
• pp.251-253
• /
• 2008

최근 유럽에서 DVB-T HDTV 방송 표준이 정하지면서 오디오 포맷으로 HE-AAC가 채택되었다. HE-AAC는 압축효율은 높지만 연산량이 높아 낮은 성능의 DSP에서 수행하기에는 어려움이 있다. DVB-T에서는 5.1채널을 사용하고 있어 더욱더 많은 연산을 필요로 한다. 본 논문은 ISO/DEC 14496-3 MPEG4 HE(High Efficiency)-AAC의 Level4에 해당하는 Multichannel Decoder를 최적화하여 구현하고. 가장 많은 연산을 필요로 하는 Synthesis Filter Bank에 제안된 알고리즘을 적용하여 연산량을 줄였고 대부분의 연산부를 어셈블리로 코드 최적화를 하여 작은 성능의 DSP를 사용하여 실시간 Multichannel HE-AAC Audio Decoder의 구현이 가능하게 하였다. DVB-T 오디오 시스템에 필수로 필요한 Audio Description, Dynamic Range Control, Downmix 등을 함께 구현하여 실제 수신기에 사용이 가능하도록 하였다. DSP는 Samsung의 CalmRISC16 + MAC24 core 를 사용하였다.

• 전자공학회논문지T
• /
• 제36T권4호
• /
• pp.88-93
• /
• 1999

본 논문에서는 한방의료에서 인체 전신의 상태를 파악하는데 주요한 요소인 맥파를 과학적으로 관찰하고자 스트레인 게이지를 이용하여 맥파를 검출하는 새로운 시스템을 구성하였다. 스트레인 게이지는 센서의 변형에 대해 선형적으로 고유한 저항값이 변화되므로 손목에서 맥의 변화는 스트레인 게이지를 이용하여 맥파의 파형으로 검출할 수 있다. 맥파 검출 시스템의 구성에서 스트레인 게이지로부터 발생된 저항변화값을 검출하기 위해 정밀 브리지회로와 고감도 증폭회로를 설계, 제작하였으며 이 시스템으로 미세한 맥의 변화를 상응하는 전압파형으로 출력시킨다. 구성된 시스템을 이용하여 6인의 맥을 직접 검출하고 시간영역과 주파수 영역에서 맥의 특성을 관찰하므로써 본 연구에서 구성된 맥파 검출 시스템의 과학적인 효용성을 입증하였다.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제14권5호
• /
• pp.837-844
• /
• 2019

본 논문에서는 VANET(: Vehicular Ad Hoc Networks)환경에서 비-안전 애플리케이션을 위한 낮은 지연을 제공하기 위해 AMBM(: Adaptive Multi-channel Backoff Machisum)-MAC 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜은 우선 순위가 다른 비-안전 패킷간의 처리량의 극대화를 위해 WSA(: WAVE Service Advertisement)의 CW(: C hannel window)를 동적으로 조정하여 비-안전 패킷의 서비스품질을 보장한다. 또한 SC(: Service Channel)를 위한 채널조정 및 타임슬롯예약을 하기 위해 많은시간을 할당하고 CW 및 최적 CCI(: CC Interval)를 동적으로 조정함으로서 IEEE 1609.9, C-MAC(: Coordinated multi-channel MAC), Q-VCI(QoS Variable CCH Interval) 프로토콜보다 노드가 증가할 때 전송지연이 감소됨을 보인다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.37-44
• /
• 2016

스펙트럼의 자원의 부족으로 인하여 자원을 효율적으로 사용하는 기술이 중요한 기술이 되었고, 이에 따른 연구가 활발히 이루어지고 있다. 스펙트럼 자원을 효율적으로 사용하기 위한 방법으로 인지무선통신이 제안되었으며 부 사용자들은 주 사용자가 채널을 점유하지 않을 때 채널을 할당받게 된다. 따라서 인지무선 네트워크에서 부 사용자들간의 불공평성 문제가 발생할 수 있으며 멀티채널에서 각 채널들은 주 사용자의 트래픽 패턴에서 따라 서로 다른 채널 품질을 갖게 된다. 본 논문에서는 부 사용자간의 공평성을 보장하면서도 가용한 스펙트럼 자원의 채널 품질을 고려한 MAC 프로토콜을 제안하고 시뮬레이션을 통해 제안된 MAC 프로토콜의 성능을 비교 분석하였다.