• Title/Summary/Keyword: Medium Access Control Protocol

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S-ARQ: A New Truncated ARQ for IP-Based Wireless Network

  • Choi, Young-Kyu;Oh, Seong-Jun;Choi, Sung-Hyun
    • Journal of Communications and Networks
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    • v.12 no.2
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    • pp.174-180
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    • 2010
  • Automatic Repeat reQuest (ARQ) is a very effective technique against transmission error at the medium access control (MAC) layer. An erroneous MAC protocol data unit can be typically retransmitted within a given limit. In order to improve the IP-level performance, which directly affects the user-perceived quality-of-service (QoS), we propose a new truncated ARQ strategy, called MAC service data unit-based ARQ (S-ARQ), where the finite number of opportunities for retransmissions are shared by multiple fragments out of an IP datagram. We describe how SARQ can be implemented in a practical system, and then propose another variant of S-ARQ employing a functionality called early detection of failure. Basically, we evaluate the performance of SARQ in two different manners. First, assuming i.i.d. error process, we analyze both the probability of the delivery failure and the average delay of IP datagram. Then, we assess the performance of S-ARQ via simulation over a 2-state Markov channel.

Performance Analysis of MAC Protocols for Ethernet PON (이더넷 PON을 위한 MAC 프로토콜 성능 분석)

  • 안계현;이봉주;한경은;강동국;김영천
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.28 no.5B
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    • pp.457-465
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    • 2003
  • In this paper, we analyze the performances of variable MAC (Medium Access Control) protocols and present an efficient MAC protocol for Ethernet PON (Passive Optical Network). We consider three MAC protocols: static TDMA, dynamic TDMA, and Interleaved polling. Static TDMA assigns an equal amount of bandwidth to all ONUs regardless of the request information but Dynamic TDMA dynamically allocates the bandwidth to each ONU considering its request. Interleaved Polling operates a cycle with variable time period and a polling method for informing a uplink transmission chance to each ONU. This paper theoretically analyzes the available bandwidth for each of three protocols. We also implement the simulation models for them by using OPNET and evaluates the performances under various bursty traffic environments. The results are compared and analyzed in terms of channel utilization and queueing delay.

CFP Scheduling for Real-Time Service and Energy Efficiency in the Industrial Applications of IEEE 802.15.4

  • Ding, Yuemin;Hong, Seung Ho
    • Journal of Communications and Networks
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    • v.15 no.1
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    • pp.87-101
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    • 2013
  • In industrial applications, sensor networks have to satisfy specified time requirements of exchanged messages. IEEE 802.15.4 defines the communication protocol of the physical and medium access control layers for wireless sensor networks, which support real-time transmission through guaranteed time slots (GTSs). In order to improve the performance of IEEE 802.15.4 in industrial applications, this paper proposes a new traffic scheduling algorithm for GTS. This algorithm concentrates on time-critical industrial periodic messages and determines the values of network and node parameters for GTS. It guarantees real-time requirements of periodic messages for industrial automation systems up to the order of tens to hundreds of milliseconds depending on the traffic condition of the network system. A series of simulation results are obtained to examine the validity of the scheduling algorithm proposed in this study. The simulation results show that this scheduling algorithm not only guarantees real-time requirements for periodic message but also improves the scalability, bandwidth utilization, and energy efficiency of the network with a slight modification of the existing IEEE 802.15.4 protocol.

The Implement of Medium Access Control Protocol with Energy Efficiency in Multi-hop Sensor network (에너지 효율을 고려한 다중홉 센서망에서의 MAC 프로토콜 구현)

  • 김동일;송창안
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.8 no.4
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    • pp.793-797
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    • 2004
  • Wireless sensor networks use battery-operated computing and sensing devices. And It can be expected to be deployed in an ad hoc networs. MAC is different from traditional wireless MACs such as IEEE 802.11 in almost every way. so self-configuration and power saving in sensor network are very important goals, while per-node fairness and latency are less important. In this paper, so we use a given prototype for efficient energy conservation to reduce power consumtion that is one of the important character in sensor network and compare energy consumption and collision with IEEE 802.11 MAC. finally we conclude the paper and analyze it.

The Implement of Medium Access Control Protocol with Energy Efficiency in Multi-hop Sensor network (에너지 효율을 고려한 다중홉 센서망에서의 MAC 프로토콜 구현)

  • 송창안;이우철;김동일
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2004.05b
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    • pp.182-185
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    • 2004
  • Wireless sensor networks use battery-operated computing and sensing devices. And It can be expected to be deployed in an ad hoc networs. MAC is different from traditional wireless MACs such as IEEE 802.11 in almost every way. so self-configuration and power saving in sensor network are very important goals, while per-node fairness and latency are less important. In this paper, so we use a given prototype for efficient energy conservation to reduce power consumtion that is one of the important character in sensor network and compare energy consumption and collision with IEEE 802.11 MAC. Finally we conclude the paper and analyze it.

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Genetic Algorithm based Methodology for an Single-Hop Metro WDM Networks

  • Yang, Hyo-Sik;Kim, Sung-Il;Shin, Wee-Jae
    • Proceedings of the Korea Institute of Convergence Signal Processing
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    • 2005.11a
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    • pp.306-309
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    • 2005
  • We consider the multi-objective optimization of a multi-service arrayed-waveguide grating-based single-hop metro WDM network with the two conflicting objectives of maximizing throughput while minimizing delay. We develop and evaluate a genetic algorithm based methodology for finding the optimal throughput-delay tradeoff curve, the so-called Pareto-optimal frontier. Our methodology provides the network architecture and the Medium Access Control protocol parameters that achieve the Pareto-optima in a computationally efficient manner. The numerical results obtained with our methodology provide the Pareto-optimal network planning and operation solution for a wide range of traffic scenarios. The presented methodology is applicable to other networks with a similar throughput-delay tradeoff.

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A Medium Access Control Protocol for Ad Hoc Networks Based on Directional Antennas (방향성 안테나에 기반을 둔 애드 혹 네트워크를 위한 매체 접근 제어 프로토골)

  • 임화정;허태성;차영환
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2002.04a
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    • pp.112-114
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    • 2002
  • 본 논문에서는 방향성 안테나를 사용하는 이동 노드들로 구성된 애드 혹 네트워크에서의 새로운 매체 접근 제어 프로토콜을 제안한다. 고려된 네트워크에서는 단일 채널이 사용되며, 각각의 노드는 하나의 트랜시버와 m개의 방향성 안테나를 사용하며 특정 안테나를 필요시 on/off할 수 있다고 가정한다. 제안된 프로토콜은 은닉 단말기 문제를 해결하여 서로 다른 노드로부터 동일 노드로 전송되는 사용자 데이터 프레임의 충돌을 방지하는 한편, 노출 단말기 문제를 해결하여 이웃한 노드들이 서로 다른 노드들로 사용자 데이터 프레임을 동시에 전송 또는 수신할 수 있다. 네트워크 이용도에 있어서도 단일 채널 애드 혹 네트워크의 매체 접근 제어 프로토골 중 가장 우수한 것으로 알려진 DBTMA보다도 최대 25%정도 향상되었다.

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Analysis and Validation of IEEE 802.15.4 MAC Protocol using SDL (SDL를 이용한 IEEE 802.15.4 MAC 프로토콜의 분석 및 검증)

  • 한창만;최정훈
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2004.10c
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    • pp.706-708
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    • 2004
  • 일반적인 무선 통신망은 데이터 전송 고속화에 중심을 두고 발전해 왔으나, 최근 무선 센서 네트워크와 같은 응용 분야에서 소량의 데이터와 낮은 처리 속도를 지원하면서 저비용, 경량, 저전력을 요구하는 무선 통신 기술이 필요하게 됨에 따라 IEEE에서 LR-WPAN(Low Rate-Wireless Personal Area Network)을 위한 새로운 IEEE 802.15.4 표준이 제시되었다. 현재 무선 센서 네트워크에 관한 연구는 소형 경량의 MAC(Medium Access Control ) 프로토콜 개발이 핵심 기술로 인식되면서, 저전력 소모를 위한 라우팅 기법, MAC 프로토콜의 패킷처리 기술 등이 우선적으로 진행 중이다. 그러나 무선 센서 네트워크와 같은 응용분야에 사용 가능한 표준인 IEEE 802.15.4 MAC 프로토콜의 실질적인 상용화를 위해서는 표준안 분석 및 검증 과정이 기본적으로 선행되어야 한다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.4 표준안의 핵심인 MAC 프로토콜을 정형화된 명세 언어인 SDL(Specification and Description Language)를 이용하며 상세 설계 및 분석 후, 자동화 도구를 이용한 모의수행을 통하여 검증하였으며 표준안과의 비교 및 오류 수정을 거친 연구결과를 기술한다.

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IEEE 802.11 기반 Ad Hoc Wireless LAN에서의 실시간 통합 서비스를 위한 분산 MAC 프로토콜의 설계 및 분석

  • 김원수;강충구
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.28 no.11B
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    • pp.985-998
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    • 2003
  • 본 논문에서는 IEEE 802.11 규격을 기반으로 다중 홉 Ad Hoc 모드에서 비 실시간 및 실시간 트래픽에 대한 통합 서비스를 지원하는 Wireless LAN을 구성할 때, 분산 방식으로 실시간 서비스의 우선권을 고려한 채널 액세스의 차별화를 제공할 수 있는 매체접근제어(Medium Access Control: MAC) 프로토콜의 구현 방안을 제안한다. 이를 위해 실시간과 비 실시간 트래픽의 Contention Window (CW)를 서로 분리하며, 실시간 서비스의 지연 바운드에 따라 정해진 잔여 수명(residual time)을 우선권 설정에 반영함으로써 실시간 트래픽의 지연 요구 사항을 보장할 수 있도록 한다. 또한 실시간 트래픽의 부하에 따라서 적응적으로 offset 값을 조정함으로써 offset에 의해 발생될 수 있는 수율의 저하를 최소화한다. 제안된 방식은 기존 IEEE 802.11 MAC 규격의DCF (Distributed Coordination function) 방식을 그대로 사용하면서 CSMA/CA 기반의 경쟁 방식을 통해서도 비 실시간 트래픽과의 차별화가 가능하고, 또한 잔여 수명 시간을 고려한 동적인 우선권 할당이 가능하도록 하였다. 시뮬레이션에 의한 분석 결과에 따르면 기존 DCF와 비교할 때 실시간 단말의 용량을 2배까지 향상시킬 수 있으며, 트래픽 부하에 따라 적응적 제어를 통해 추가적인 성능 개선 효과를 확인하였다.

Wireless Audio-visual Interface over UWB

  • Cui, Wei
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 2008.10a
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    • pp.1491-1494
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    • 2008
  • Typically internal mobile LCD display modules are connected to the mobile product baseband PCB with flexible printed circuit board equipped with board-to-board connector. This solution has a drawback of limiting the product concept work to certain solutions that are based on connector size, location, flexible PCB length, bending, etc. in the display module. Also flexible printed circuit board based solutions are not completely optimized from reliability point of view, causing flex circuit board breakings. For the external displays in the PC or Home entertainment market, the cable solution is too expensive and resource demanding. The wireless solution has obvious advantages over reliability, low cost and flexibility. This paper describes a wireless audio-visual interface solution.

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