센서 노드는 제한된 에너지를 가지고 동작한다. 대부분의 경우에, 에너지가 고간된 배터리를 교체하거나 재충전하는 것은 바람직하지 않거나 불가능하다. 따라서 MAC프로토콜 디자인에서 에너지 소모를 줄이는 것은 매우 중요한 문제 중 하나이다. 하지만, 센서 응용이 지연에 민감할 경우, 지연이 매우 중요한 요소이고, 이 지연은 에너지 소비와 트레이드오프하게 된다. 따라서 본 논문에서는 에너지 소모를 줄이고, 낮은 지연을 얻을 수 있는 MAC프로토콜을 제안한다. 이 프로토콜은 DSMAC을 기반으로, 동적으로 경로 사이의 상대적인 buffer의 패킷의 양에 따라서 duty cycle를 변경하게 된다.
A digital controller for nonlinear time-delay system is proposed in this paper. A nonlinear time-delay system is discretized by using Taylor's discretization method. And the discretized system can be converted to a general nonlinear system. For this reason, general nonlinear controller synthesis can be applied to the discretized time-delay system. We adopted MAC controller synthesis for this study. Computer simulations are conducted to verify the performance of the proposed method. The results of simulation show good performance of the proposed controller synthesis and the proposed method is useful to control nonlinear time-delay system easily.
The IEEE 802.11 protocol is the most mature technology for WLANs(Wireless Local Area Networks). However, as the number of stations increases, the delay and throughput performance of IEEE 802.11 MAC(Medium Access Control) degrades severely. In this paper, we present the comprehensive performance analysis of IEEE 802.11 MAC protocol by investigating the MAC layer packet service time when arrival packet sizes have a general probability distribution. We obtain the discrete probability distribution of the MAC layer service time. By using this, we analyze the system throughput and the MAC layer packet service time of IEEE 802.11 MAC protocol in wireless LAN environment. We take some numerical examples for the system throughput and the mean packet service time for several special distributions of arrival packet sizes.
HFC-CATV 망에서는 양방향 멀티미디어 서비스 제공을 위한 MAC 프로토콜이 요구되어진다. 따라서 본 논문에서는 트래픽 QoS를 만족시키는 트래픽 우선순위에 따라 경쟁슬롯을 동적으로 할당하는 동적 우선순위 할당(DPA:Dynamic Priority Assignment) MAC 프로토콜을 제안한다. 성능해석을 통해 시뮬레이션과 분석 결과를 비교함으로써 제안된 프로토콜의 신뢰성을 입증하고자 한다.
본 논문은, IEEE 802.11e MAC의 QoS 지원 기능에 대한 연구로서, MAC의 파라미터별 QoS 관련성을 중심으로 살펴보았다. 지연 성능과 대역폭 할당의 두 QoS 지표에 대해 MAC 파라미터, 즉 CWmin 과 AIFS의 연관관계를 살펴보고, 그 결과 효과적인 파라미터 운용 방안을 제시하였다. 클래스간의 우선순위를 유휴 채널에의 접근성에 대한 차별로 해석함으로써, 대역폭이 아닌 지연 성능의 차별성이 클래스간의 서비스 차별성 구현의 목표가 됨을 논의하였다. 이를 기반으로, 소위 지연-대역폭 커플링 문제를 위한 해결방안으로서 AIFS와 지연 성능과의 관계에 초점을 둔 연구 결과로 이어졌다. 이러한 관계의 분석을 위하여 MAC 동작에 대한 모델링 및 해석을 수행하였으며, 그 결과 AIFS와 지연 성능과의 관계를 도출하였다. 다양한 환경에서의 시뮬레이션과, MAC 해석 결과에 대한 시뮬레이션 등을 통하여, QoS 요구 사항에 대한 MAC 파라미터의 적절한 운용 방안을 논의하였다.
In multi-interface multi-channel(MIMC) based tactical ad hoc networks, QoS support for required operational capacity is one of the main challenging issues for multi-hop transmissions. To support QoS in such a harsh environment, we propose a novel MAC scheme to minimize multi-hop as well as per-hop delay. The current IEEE 802.11 MAC protocols should contend to reserve the channel resource at every hop by each sender. The every-hop channel contention results in a degradation of end-to-end delay for multi-hop transmissions. The basic idea of our scheme is to make a "multi-hop reservation" at the MAC layer by using the modified RTS frame. It contains additional information such as destination information, packet priority, and hop count, etc. In addition, we differentiate the contention window area according to the packet priority and the number of hops to deliver packets in the predefined allowed latency. Our scheme can minimize the multi-hop delay and support the QoS of the critical data in real time(i.e., VoIP, sensing video data, Video conference between commanders). Our simulation study and numerical analysis show that the proposed scheme outperforms the IEEE 802.11 MAC.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제6권6호
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pp.1668-1688
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2012
Cooperative communications and network coding schemes have been proposed to increase system throughput for ad hoc networks. In this paper, we present throughput and delay analysis of the new network coding-enabled cooperative MAC protocol called NC-MAC, which has been proposed by us in order to significantly enhance system performance. This protocol introduces an approach that can accommodate both cooperative communication and network coding for wireless ad hoc networks by slightly increasing overhead and modifying standards. The protocol's performance is evaluated using mathematical analysis and computer simulation and two performance measures, system throughput and average channel access delay, are used for a performance comparison with previous schemes. It is assumed that all the frames exchanged over a wireless channel are susceptible to transmission errors, which is a new but more reasonable assumption differentiating this research from previous research. Numerical results show this protocol provides significantly enhanced system performance compared with conventional cooperative MAC protocols used in previous research. For instance, system performance is 47% higher using the NC-MAC protocol than when using the rDCF protocol.
본 논문에서는 입력에 시간 지연이 존재하는 비선형 다중입출력(multi-input/multi-output (MIMO)) 시스템을 위한 디지털 제어기를 제안하였다. 다중 입력 시간 지연 비선형 시스템을 테일러의 추산 방법으로 이산화하고, 이 이산형 시스템을 일반적인 비선형 시스템으로 변환할 수 있다. 결과적으로, 일반 비선형 제어기를 이산형 시간 지연 시스템에 적용할 수 있다. 본 논문에서는 MAC 제어기를 설계하고 컴퓨터 시뮬레이션을 실시하여 제안된 방법의 성능을 검증하였다. 시뮬레이션의 결과 제안된 제어기는 비선형 다중입력 다중 시스템에 있어서 입력에 시간지연이 발생하더라도 시스템의 성능을 유지함을 확인할 수 있었다. 따라서 제안된 방법은 비선형 시간 지연 시스템의 제어에 유용함을 알 수 있다.
This paper proposes a new MAC propocol for high-speed MAN. The proposed protocol is based on the P$_1$-persistent tranmission scheme and each node calculates the transmission probability periodically by using delay information(DI). A window mechanism for the calculation of message delay in each node is proposed to improve the adaptability of the proposed protocol to traffic changes. The capactiy of the proposed protocol is analyzed. The simulation results show that the proposed protocol gives fair message delay under heavy load conditions and, when the transmission speed or distance is increased, the message delay variation of the proposed protocol is less than that of IEEE 802.6 DQDB.
본 논문에서는 열악한 무선채널 환경에서 시스템 처리량을 개선시킬 수 있는 협력통신용 MAC 프로토콜을 제안하고, 컴퓨터 모의실험을 통해서 성능평가를 수행하였다. 성능평가 척도로는 시스템 처리량과 평균지연시간을 사용하였으며, 성능평가 결과를 통해서 본 논문에서 제안한 기법이 기존 rDCF 기법과 비교할 때 시스템 처리량 측면에서 24% 정도 증가함을 확인할 수 있었다. 한편 평균지연시간 측면에서는 본 논문에서 제안한 기법이 단말기 수가 상대적으로 작을 경우에는 우수하지만, 단말기 수가 상대적으로 클 경우에는 미세하지만 열악한 것을 알 수 있었다. 그 이유는 단말기 수가 상대적으로 클 경우에는 채널경쟁에 의해 시스템 성능이 좌우되며, 본 논문에서 제안한 기법의 경우는 각 노드에서 수행하는 재전송 절차 때문에 CRTS 프레임을 전송한 후 설정하는 재전송 타이머의 설정시간이 기존 방식보다 큼에 기인한다. 그러나 버퍼 내 큐잉지연시간까지 고려하면 전체적인 시스템 지연시간은 rDCF 기법에 비해 감소할 것으로 예상된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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