IEEE 802.11과 802.11e는 애드 혹 환경을 위해 DCF와 EDCA 모드를 제공한다. DCF와 EDCA 모드는 CSMA/CA를 사용하는 경쟁 기반의 프로토콜로써, 구현이 용이하고 시스템의 부하가 작은 경우에는 효율적으로 동작한다. 그러나 시스템의 부하가 증가할수록 충돌이 증가하여 그 성능이 현저하게 감소한다. 반면 제어 기반 동작 프로토콜인 PCF와 HCCA 모드는 스테이션들이 중앙 조정자의 폴링에 의하여 통제되고, 충돌이 발생하지 않는다. 그러나 시스템의 부하가 적을 때, 소수의 스테이션들만이 전송할 수 있는 기회를 가지기 때문에 효율적이지 않다. 보다 중요한 문제는 PCF와 HCCA 모드는 애드 혹 네트워크에서는 사용이 불가능하다는 것이다. 따라서 본 논문에서는 경쟁 기반의 매커니즘을 수행하기 전에 폴링의 개념을 추가하여, 애드 혹 환경에서 QoS 제공을 위해 DCF와 EDCA 모드에 폴링 매커니즘을 적용한 우선순위 기반 분산 폴링 매커니즘 (Priority-based Distributed Polling Mechanism)을 제안한다. PDPM은 시스템의 부하가 큰 경우 대부분의 충돌을 피할 수 있는 장점을 가지며, 부하가 적을 경우는 경쟁 기반의 매커니즘을 유지할 수 있다. 또한 IEEE 802.11e와 비교하여 보다 적은 충돌과 높은 처리율을 제공한다.
4세대 이동통신 시스템에 적용되는 다중 안테나 기술은 전송 환경과 안테나 설정에 따라 성능이 영향을 받는다. 본 논문에서는 실내 환경에서 다양한 다이버서티 전송 기법과 전파 조건을 고려하여 LTE(Long-term Evolution) MIMO(multiple-input multiple-output) 기술의 성능을 평가하였다. 특히, 다양한 실내 전파 환경에 대한 매체 접속 제어 처리률 (MAC TP)과 LTE 시스템 관련 파라미터들이 분석되었으며, 전송 다이버서티와 단일 안테나 모드에서의 MIMO 성능을 비교 분석하였다. 성능 평가 분석 결과는 다양한 실내 채널 환경에 대한 LTE 2×2 MIMO 안테나 설정에 대한 기준을 제시하고 더 나아가 안테나 제조업자 및 네트워크 운용자들을 위한 기준으로 활용될 수 있다.
본 연구에서는 공장설비 방출폐수 감시를 위한 저가격의 데이터 수집 및 저장창치를 제안하였다. 제안된 시스템은 원칩 마이크로 콘트롤러를 이용하여 시스템의 회로를 간소화하였다. 구현된 시스템은 별도의 착탈 가능한 저장용 RAM 카드를 사용하여 데이터흘 손쉽게 수집할 수 있도록 하였다. 또한 수집 데이터의 분석를 위하여 ethernet에서 사용되고 있는 CSMA/CD방식에 적용하여 모니터링 컴퓨터와의 데0]터를 전송할 수 있도록 하였다. 본 연구에서는 이러한 데이터 수집 및 저장장치를 이용하여 하천으로 유입되는 폐수량에 대한 정보를 수집하였다. 수집된 수질정보는 오염 원인이다 경과를 분석하기 위하여 데이터베이스 구축에 사용되었다.
Kailas, Aravind;Thanayankizil, Lakshmi;Ingram, Mary Ann
Journal of Communications and Networks
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제10권2호
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pp.213-220
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2008
This paper analyzes a broadcasting technique for wireless multi-hop sensor networks that uses a form of cooperative diversity called opportunistic large arrays (OLAs). We propose a method for autonomous scheduling of the nodes, which limits the nodes that relay and saves as much as 32% of the transmit energy compared to other broadcast approaches, without requiring global positioning system (GPS), individual node addressing, or inter-node interaction. This energy-saving is a result of cross-layer interaction, in the sense that the medium access control (MAC) and routing functions are partially executed in the physical (PHY) layer. Our proposed method is called OLA with a transmission threshold (OLA-T), where a node compares its received power to a threshold to decide if it should forward. We also investigate OLA with variable threshold (OLA-VT), which optimizes the thresholds as a function of level. OLA-T and OLA-VT are compared with OLA broadcasting without a transmission threshold, each in their minimum energy configuration, using an analytical method under the orthogonal and continuum assumptions. The trade-off between the number of OLA levels (or hops) required to achieve successful network broadcast and transmission energy saved is investigated. The results based on the analytical assumptions are confirmed with Monte Carlo simulations.
Nagaraju, Shamanth;Gudino, Lucy J.;Sood, Nipun;Chandran, Jasmine G.;Sreejith, V.
ETRI Journal
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제42권3호
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pp.351-365
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2020
Directional sensor networks (DSNs) can significantly improve the performance of a network by employing energy efficient communication protocols. Neighbor discovery is a vital part of medium access control (MAC) and routing protocol, which influences the establishment of communication between neighboring nodes. Neighbor discovery is a challenging task in DSNs due to the limited coverage provided by directional antennas. Furthermore, in these networks, communication can only take place when the beams of the directional antennas are pointed toward each other. In this article, we propose a novel multiple token-based neighbor discovery (MuND) protocol, in which multiple tokens are transmitted based on an area exploration algorithm. The performance of the protocol is evaluated using the Cooja simulator. The simulation results reveal that the proposed MuND protocol achieves lower neighbor discovery latency, with a 100% neighbor discovery ratio, and has a relatively low communication overhead and low energy consumption.
무선랜은 우선으로 근거리 디바이스들을 연결하는 통신기술로 IEEE 의 802.11 이 대표적인 프로투콜로 사용되 고 있다 IEEE 802.11 에서 정의된 DCF (Distributed Coordination Fun 이 ion) 는 사용 4 가 증가하고 부하가 커질수록 전송률 ,throughput) 과 데이터 손실률 -(drop rate) 이 커지는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 무선랜 환경에서 효율적인 최소 동적윈도우 (CWmin) 의 적용을 통한 성능향상방법을 제안하고 분석과 시율레이션을 통해 제안하는 방법이 기존 DCF 보다 성능이 향상됨을 입증한다. 제안하는 동적최소윈도우 방법은 우선 스테이션의 개수가 증가 할수록 , 무선네트워크에 걸리는 부하가 커질수록 성능향상정도가 더욱 커지게 된다. 따라서 향후 고밀도 무선랜 환경에서 효과적일 것이라 기대된다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제10권12호
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pp.5286-5306
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2016
Emerging applications in automation, medical imaging, traffic monitoring and surveillance need real-time data transmission over Wireless Sensor Networks (WSNs). Guaranteeing Quality of Service (QoS) for real-time traffic over WSNs creates new challenges. Rapid penetration of smart devices, standardization of Machine Type Communications (MTC) in next generation 5G wireless networks have added new dimensions in these challenges. In order to satisfy such precise QoS constraints, in this paper, we propose a new cross-layer QoS-provisioning strategy in Wireless Multimedia Sensor Networks (WMSNs). The network layer performs statistical estimation of sensory QoS parameters. Identifying QoS-routing problem with multiple objectives as NP-complete, it discovers near-optimal QoS-routes by using evolutionary genetic algorithms. Subsequently, the Medium Access Control (MAC) layer classifies the packets, automatically adapts the contention window, based on QoS requirements and transmits the data by using routing information obtained by the network layer. Performance analysis is carried out to get an estimate of the overall system. Through the simulation results, it is manifested that the proposed strategy is able to achieve better throughput and significant lower delay, at the expense of negligible energy consumption, in comparison to existing WMSN QoS protocols.
기술의 발전과 유선망에서와 동일한 성능을 요구하는 사용자의 기대치 증대로 인해 광대역 무선 이동망은 중요한 연구 분야로 떠오르고 있다. 본 논문에서는 IEEE 802.16e 기반시스템의 매체 접속제어 계층에서 핸드오버 성능 증가를 위한 기법을 제안한다. 이를 위해 본 논문에서는 셀 재설정 과정이라 불리는 스캔 시작과정의 문제점을 식별하고 이를 해결하기 위한 수신 신호 강도 기반 동적 스캔 시작 기법을 제안한다. 모의실험을 통해 제안 기법은 필요한 스캔 지속 시간을 고려한 수신 신호 강도 예측을 통해 적시에 스캔 과정을 시작하여 불필요한 자원의 낭비와 늦은 핸드오버를 야기시키지 않는다는 것을 보였다.
저전력광대역 (LPWA: Low Power Wide Area) 네트워크는 기존의 무선통신 기술들에 비해 저전력으로 장거리 통신을 가능하게 하여 사물인터넷의 여러 응용분야에서 적용될 수 있는 기술 중 하나로 고려되고 있다. 본 논문에서는 저전력광대역 네트워크의 대표적인 기술 중 하나인 LoRa (Long Range)에 대해 알아본다. 먼저 저전력광대역 네트워크의 일반적인 특징 및 관련 기술에 대해 소개한다. 그리고 LoRa의 기술개요, 특징 및 장단점을 소개한다. 마지막으로 LoRa의 성능분석 및 성능을 향상시키기 위해 필요한 기술들을 물리계층과 매체 접근제어 계층에 중점을 두고 논의한다.
본 논문에서는 블루투스(Bluetooth) 시스템에서의 각 마스터-슬레이브 쌍(Master-Slave pair)에 대한 수율 (throughput)과 지연(delay), 즉 형평성(fairness) 측면 모두를 고려한 효율적인 QoS (Quality of Service) 기반 MAC (Medium Access Control) 스케쥴링(scheduling) 알고리즘을 제안한다. 특히 기존에 제안한 T-D PP (Throughput-Delay Priority Policy) 방식[6]의 단점을 보완하여 이에 대한 성능 개선이 이루어진 수정된 T-D PP 방식, 즉 MTDPP (Modified T-D PP) 알고리즘을 제안한다. 블루투스가 마스터 중심의 TDD (Time Division Duplex) 방식으로 동작하며 기본적으로 라운드로빈(Round Robin) 방식의 스케쥴링을 수행하므로 전송할 큐(queue)에 데이터가 없는 경우에도 POLL 및 NULL 패킷(packet)으로 인한 슬롯(slot) 낭비가 발생한다. 이러한 링크 낭비 문제를 해결하기 위해 많은 알고리즘들이 제안되어 왔고, 그 중 큐 상태 기반 우선순위(priority)방식과 저전력 모드(low power mode) 기반의 알고리즘이 비교적 좋은 성능을 보인다. 하지만 이들은 트래픽(traffic) 특성에 따라 일정하지 않은 성능을 나타내며, 추가적인 계산과정과 시그널링(signaling) 오버헤드(overhead)가 요구된다. 따라서 본 논문에서는 놀은 수율과 낮은 지연을 보장하는 새로운 알고리즘을 제안하며, 시뮬레이션 결과를 통해 적절한 파라미터(parameter)의 선택이 기존의 방식에 비해 전반적인 성능의 향상을 가져옴을 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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