KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제5권1호
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pp.123-140
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2011
In this paper, we propose an Energy Efficient Media Access Control (EE-MAC) protocol for wireless sensor networks. The proposed scheme is designed to save power consumption and guarantee quality-of-service for real-time traffic. EE-MAC uses the superframe structure which is bounded by the transmission of a beacon frame and can have an active and an inactive portion. The active period is divided into the contention free period (CFP) for real-time traffic transmission and the contention access period (CAP) for non-real-time traffic transmission. We propose the exclusively allocated backoff scheme which assigns a unique backoff time value to each real-time node based on bandwidth allocation and admission control. This scheme can avoid collision between real-time nodes by controlling distributed fashion and take effect a statistical time division multiple access. We also propose the algorithm to change the duty cycle adaptively according to channel utilization of media depending on network traffic load. This algorithm can prolong network lifetime by reducing the amount of energy wasted on idle listening.
Wimedia UWB(Ultra-Wideband) platform provides data rates up to 480Mbps in WPAN (Wireless Personal Area Network). Wimedia conformant devices access to the channels through superframe concept for communications. As the channel resource is limited, the optimal channel time required for each device needs to be estimated to share the resource efficiently among the devices. In this paper, we propose a scheme to estimate the required channel time in a super frame to satisfy the QoS of the application on a device. The channel time is estimated from the service rate which is computed from the TSPEC of the application. In the process of the estimation, we take the frame overhead for data transmission as well as the overhead due to the acknowledgement scheme, preamble, and MDSU size into consideration. We also analyze and compare the throughputs for different acknowledgement scheme, preamble, and MDSU size situations. The estimated channel time required for a given service rate is allocated in the unit of MAS(Medium Access Slot).
본 논문에서는 IEEE 802.11 무선 LAN의 불완전한 link mobility를 해결하기 위한 semi-soft 핸드오프 방안을 고찰하였다. 제안한 방법은 AP와 portal 부분에 버퍼와 MAC 라우팅 테이블을 추가하여 이동 단말이 핸드오프 시간동안 받지 못하는 프레임을 기존 AP의 버퍼에 저장하고 핸드오프 후에 갱신된 MAC 라우팅 테이블을 이용하여 프레임을 Portal에서 이동한 AP로 reroute 하였다. 이후 이동 단막은 이동 중에도 프레임의 손실 없이 지속적으로 프레임의 수신이 가능하게 되어 IEEE 802.11 무선 LAN 환경에 mobile IP나 voice over IP (VoIP) 같은 길시간 서비스의 구현을 가능하게 한다. 제안한 핸드오프 방법의 성능 측정을 위하여 시뮬레이션을 수행하였으며 프레임 손실 없이 실시간 서비스에 적합한 지연 시간안에 프레임이 이동 단말로 전달되는 것을 확인할 수 있었다.
Wearable Device를 사용하는 WBAN 환경에서는 다수의 신체 부착형 센서와 이들의 데이터를 수집하는 장치로 구분할 수 있다. 일반적으로 신체에 부착되는 센서는 소형화와 경량화를 목적으로 매우 낮은 에너지 자원을 보유하지만, 사용자 단말기 등을 활용하는 데이터 수집 장치는 재충전이 가능하며 신체 부착형 센서에 비하여 높은 에너지를 가진다. 본 논문은 이러한 환경적 특성을 고려하여 센서의 수명을 늘리고 불가피한 에너지 소모를 수집 장치에 집중시키는 MAC 프로토콜을 제안한다. 또한 제안 프로토콜은 응급 데이터의 보고체계가 사용되는 응용환경을 고려하여, 일반적인 센싱 데이터와 응급 데이터를 구분하고 차별화된 전송 지연시간을 제공한다. 또한 제안하는 MAC 프로토콜의 효율적인 성능검증을 위하여 IEEE 802.15.6과 비교실험을 통하여 제안방식의 이득을 검증하고 이를 분석한다.
Ad Hoc 네트워크는 이동통신망이나 AP (access point)와 통신하는 무선 랜과는 달리 유사한 특징을 가진 모든 단말들이 무선채널을 통해 직접 통신하는 좀 더 진화된 통신망이 라고 할 수 있다. Ad Hoc 네트워크에서 시스템 성능을 높이려는 다양한 연구가 진행되고 있는데 그 중의 하나가 Cooperative 통신이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 Cooperative 통신을 실현할 수 있는 CO-MAC 프로토콜을 제안하고, 수학식을 사용하여 성능평가를 수행하였다. 도출된 성능평가 결과를 통해 IEEE 802.11 표준인 DCF 기법, 그리고 기존 연구에서 제안된 rDCF 기법과 성능비교를 통해 프레임 전송오류 확률이 증가할 때 시스템 처리량이 많이 개선됨을 확인할 수 있었다.
N-screen is an emerging technology to support multimedia multicasting, content sharing and content mobility. N-screen service providers should obtain the technology that provides the highest quality content seamlessly. Distributed nature of WiMedia distributed-MAC protocol can provide full mobility support, and achieves seamless medium access method in contrast to IEEE 802.15.3. So, in this paper, WiMedia distributed-MAC protocol is adopted and an asynchronous multicast transmission (AMT) technology is proposed to enhance performance of seamless N-screen wireless service based on distributed-MAC. The ACK frame transmissions are not required for multicast transmissions. By using this property in AMT, if a device is a multicast receiver, its reserved time slots can be reserved by the other devices with 1-hop distance. Furthermore, each N-screen device broadcasts and shares the information including an order in asynchronous traffic reservations to reduce conflicts in determining the transmission order of asynchronous N-screen packets. Therefore, AMT scheme expands the number of time slots available and throughputs for multicast and asynchronous traffic reservations when comparing with the distributed-MAC standard system. N-screen communications based on distributed-MAC with the proposed AMT shows a new framework for realizing N-screen wireless service with the full content mobility.
IT 기술에 의료기술이 접목되면서 유헬스케어 서비스에 적용한 체내삽입장치는 환자의 민감한 생체정보를 제3자에게 쉽게 유출되어 환자의 프라이버시 침해되지 않도록 무선 액세스 네트워크 구간에 높은 데이터율과 이동성을 지원하는 강한 보안이 필요하다. 본 논문에서는 이동성을 가지는 환자가 체내삽입장치내 환자의 생체정보를 무선 액세스 네트워크 구간에서 제3자에게 불법적으로 노출되지 않도록 무선 액세스 네트워크에 WiMAX 네트워크을 구축하여 이동 환자의 생체정보가 안전하게 송 수신될 수 있도록 테스트 베드를 구축하여 WiMAX 네트워크의 보안 성능 측정 및 평가를 수행한다. 특히, 본 논문에서는 WiMAX 보안 compliance, WiMAX MAC 상의 IPSec, MAC 계층에서 ECDH 수행 등에서 데이터 보안, MAC 제어 메시지 보안, 핸드오버 연결 지연, 프레임 손실 및 대역폭 등을 비교평가한다.
This paper describes the procedure of increasing the efficiency of experimental modal analysis and updating the quality of FE model using the scaled commercial vehicle frame. In this study, it was found that the experimental modal analysis could be more efficient when the measurements were made on the areas with high kinetic energies. Such areas could be located with the aid of FE modal analysis. Also, the number of measurement points could be decided by considering the dynamic characteristics of full FE model. The correlation of FE model and experimental modal analysis was assessed by the differences between the natural frequencies and MAC matrix, which is based on normal modes. These differences of modal parameters were reduced through the sensitivity and optimization analysis of which objective function consisted of the errors of natural frequencies and the diagonal terms of MAC matrix.
Mobile Ad hoc망의 경우 단말기에서 무선접속 인터페이스만 있으면 침입자로 하여금 쉽게 접속이 가능하게 하며, SSID와 WEP Key를 쉽게 취득하여 네트워크의 일원으로 참여할 수 있는 보안상의 취약성이 존재한다. 보안 취약성을 극복하기 위해서는 한정된 에너지 자원과 프로세서를 가진 무선 단말기로 침입탐지를 수행하기에는 문제점들이 존재한다. 따라서 본 논문에서는 프로세스 부하를 줄이는 IEEE802.11 Frame헤더의 Sequence Number 분석방법과 효과적으로 침입을 탐지할 수 있는 RF Monitoring을 이용하여 Mobile Ad hoc 환경에 적합한 칩입탐지 시스템을 제안한다.
본 논문에서는 패킷 CDMA 망에서 데이터 서비스를 위한 코드 상태 감지 및 예약 기반의 CSSMA/AI MAC 프로토콜을 제안한다 단말기들이 코드 예약을 위한 프리앰블을 전송하기 전에 기지국에서는 매 프레임마다 예약된 코드의 상태를 방송하고, 단말기는 수신한 코드의 상태를 기반으로 임의의 예약되지 않은 코드를 예약을 위한 프리앰블을 전송한다. 프리앰블을 전송한 단말기는 선택한 코드의 하향링크를 통하여 기지국으로부터 응답을 기다린다. 기지국으로부터 코드예약에 대한 응답을 수신한 단말기는 남은 프레임 동안 패킷을 전송한다. 한편 전송한 패킷이 남아있는 경우, 기지국에서는 코드의 상태를 예약상태로 방송하고, 단말기에서는 다음 프레임에서 예약한 코드를 통하여 남은 패킷을 전송한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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