다중-홉 애드 혹 네트워크(multi-hop ad hoc networks)에서 실효 대역폭과 단-대-단 처리량을 높이기 위한 방법으로 다중-인터페이스 다중-채널 구조가 주목을 받고 있다. 그러나 단일 인터페이스 기반 네트워크를 위해서 설계된 기존의 라우팅 메트릭들은 다중-인터페이스 다중-채널 기반 네트워크의 특성을 정확히 반영할 수 없으므로, 처리량 개선의 효과를 기대할 수 없다. 따라서 채널 다양성, 인터페이스 전환 비용과 같은 메트릭들을 사용하여 높은 처리량을 갖는 경로를 발견하는 MCR이 제안되었다. 하지만 MCR은 트래픽 부하의 영향을 반영하지 않기 때문에 혼잡한 네트워크에서 성능이 저하되는 문제점이 있다. 본 논문에서는 MCR에 채널 접근 시간 메트릭을 결합하여 혼잡한 조건에서도 높은 처리량을 갖는 경로를 선택하는 MAMCR 메트릭을 제안하고, ns-2 시뮬레이션을 통해 성능 개선 효과를 확인한다.
In this paper, performance of EMI interface and multi-channel wireless impedance sensor node is evaluated for SHM on bolted connection. To achieve the objective, following approaches are implemented. Firstly, an interface washer is designed to monitor loosened bolt through the variation in EMI of interface washer due to change in preload in bolt. Secondly, a multi-channel wireless impedance sensor node based on Imote2 platform is designed for automated and cost-efficient impedance-based SHM on bolted connections. Finally, performance of the multi-channel wireless impedance sensor node and the interface washer are experimentally validated for a lab-scale bolted connection model. A damage monitoring method using RMSD index of EMI signatures is utilized to examine the strength of each individual bolted connection.
이 논문은 클러스터 형태의 다중 인터페이스 다중 홉 인지 라디오 환경을 위한 효율적인 제어 채널 접근 방식을 제안한다. 인지 라디오 대역 안에서 전체 네트워크 영역에 걸친 공통 채널을 확보하는 것이 어렵기 때문에, 대부분의 멀티 인터페이스 멀티 홉 인지 라디오 네트워크는 라이센스 사용자의 채널 사용 현황과 같은 제어 정보의 교환을 위해인지 라디오 대역 밖에 제어 채널을 두고 하나의 인터페이스를 제어 채널에 고정시켜 할당한다. 그러나 이러한 방식은 네트워크 인터페이스의 낭비를 초래한다. 이 연구는 인지 라디오 노드들이 다수의 데이터 채널을 통해 이웃 노드들과 연결되는 클러스터 구조 하에서 멀티 채널 상황에서의 숨겨진 노드 문제없이 데이터 채널과 제어 채널을 수시로 번갈아 가며 접근하는 방식에 대하여 고찰한다. 시뮬레이션을 사용하여 제안한 방식의 성능을 측정한다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안한 방식이 하나의 네트워크 인터페이스를 제어 채널에 고정적으로 할당하여 데이터 전송을 하지 않는 방법에 비해 더 높은 네트워크 처리량을 보임을 확인한다.
다중인터페이스, 다중채널 2.4GHz 능동형 RFID시스템에서 리더가 태그들을 수집할 때, 특정 인터페이스로 태그가 집중화되는 문제가 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 인터페이스 간 부하 분산 프로토콜인 LP-결합과 AP-균형 프로토콜을 설계하고 시뮬레이션을 통하여 성능의 우수성을 보였다. 설계된 프로토콜들을 펌웨어레벨의 하드웨어에서 구현하기에는 세 가지 문제를 가진다. 첫째, 태그가 랜덤하게 리더의 채널을 선택하고, 리더가 태그의 채널을 변경시킬 수 있는 방법이 필요하다. 둘째, 리더와 태그 간 동기 문제이다. 셋째, 하나의 MCU가 2개의 인터페이스를 동시에 동작시키는 문제이다. 이 같은 문제를 해결하기위해 태그 채널 변경을 위한 메시지 설계 및 태그 채널 변경 방법과 리더와 태그 간 동기를 맞추기 위한 프로토콜을 구현했다. 그리고 실험을 통해 프로토콜의 성능을 비교 분석 하였다. LP윈도우크기가 같을 경우, 부하분산을 통해 충돌 확률을 낮게 하는 LP-결합, AP-균형의 성능이 단일인터페이스보다 우수했다.
Recently, Wireless Mesh Network (WMN) technology recently has been used in various industries. Especially, a number of multi-channel assignment schemes have been presented to improve the throughput of IEEE 802.11-based multi-hop WMN. However, performance of the conventional multi-channel assignment schemes is not enough to satisfy the industry requirements. We, thus, should study more about the multi-channel assignment scheme in order to enhance the performance. This paper proposes a novel channel assignment scheme that employs Multi-channel and Multi-Interface in the WMN. The proposed scheme can obtain the traffic information of the network and the efficient channel assignment result without any message exchanges. We verify the efficiency of the proposed scheme through the mathematical modeling and the real-world experiments. The results show that the proposed scheme improves the throughput of the network compared with the conventional schemes.
본 논문에서는 고정된 멀티 채널 멀티 인터페이스 무선 메쉬 네트워크 환경에서의 최적의 인터페이스 수를 시뮬레이션을 통해 알아본다. 채널 경쟁기반의 무선통신망에서 하나의 인터페이스 및 채널을 사용하는 경우 임의노드 주변에 동일 채널에 경쟁하는 노드가 많으면 경쟁 및 전송 충돌로 인한 지연이 발생하며, 이는 통신망의 성능을 저하시키는 결과를 낳는다. 이에 대한 해결책으로 다수의 인터페이스를 장착하고 인터페이스마다 한 개의 채널을 사용하게 되면 채널 간섭을 피할 수 있고 또한 전송 충돌을 줄일 수 있기 때문에 통신망의 성능을 향상시킬 수 있다. 현재 802.11a 및 802.11b에서는 각각 12개와 3개의 서로 다른 직교 채널을 제공하고 있으므로 채널수에 맞는 다수의 인터페이스를 장착한다면 무선 통신망의 성능을 향상시킬 수 있게 된다. 그러나 환경에 따라 몇 개의 인터페이스/채널을 사용해야 성능이 최적이 되는지에 대한 연구는 아직 많지 않다. 인터페이스/채널 수를 늘리면 어느 정도 성능이 향상될 것으로 추론할 수 있으나, 인터페이스/채널 수를 한없이 늘리는 것은 오히려 성능 저하를 가져올 수도 있다. 이에 본 논문에서는 이러한 점에 기반하여 다양한 환경에서 성능 향상에 필요한 최적의 인터페이스/채널 수를 시뮬레이션을 통해 알아본다.
433Mhz에서 단일 채널을 사용하는 ISO 18000-7 능동형 RFID 표준은 낮은 전송 속도, 단일채널에 따른 간섭 문제 등으로 최근의 응용 요구를 충족시키는데 어려움이 있다. 2.4Ghz 대역에서 다수 채널을 사용하는 새로운 능동형 RFID 시스템을 제안한다. 이 시스템은 하나의 리더에 여러 개의 인터페이스를 장착하여 성능을 개선하는 방안이 특징이다. 그런데 다수의 인터페이스를 장착하여도 대부분의 태그들이 특정 인터페이스로 몰린다면 기대하는 성능 개선이 어렵다. 이를 극복하기 위해 인터페이스간 부하 배를 고려한 능동형 RFID 프로토콜이 필요하다. 우리는 단순결합, LP-조합, AP-균형이라는 세 가지 프로토콜을 제안하고 비교, 분석하였다. 태그의 수, 인터페이스 수, 태그의 부가 정보의 양 등을 변화시키면서 수행한 다양한 성능 평가 결과 AP-균형이 가장 우수한 성능을 보였다. AP-균형은 인터페이스 수에 거의 선형적으로 비례하여 성능이 증가하며 기대를 충족하였다.
다중-인터페이스 기반 네트워크에서 각 노드에 장착된 다수의 무선 인터페이스들을 효율적으로 활용하기 위해서는 각 인터페이스에 이용 가능한 채널들을 적절하게 할당하여 간섭을 감소시키고 대역폭 효율을 높이는 채널 할당 기법이 필요하다. 혼합 할당 방식을 사용하여 네트워크 용량과 처리량을 개선하는 MCS 프로토콜이 제안되었다. MCS는 경쟁 영역 내에서 동일한 채널을 사용하는 노드들의 수를 고정 인터페이스의 채널을 할당하기 위한 기준으로 사용한다. 그러나 이 정보는 실질적으로 채널에 부과되는 부하를 정확히 반영할 수 없는 문제점이 있다. 본 논문에서는 간섭 영역 내에서 동일한 채널을 사용하는 노드들의 수뿐만 아니라 노드들에 의해서 채널이 점유되어 있는 비율을 나타내는 채널 혼잡도를 채널의 부하를 평가하기 위한 기준으로 사용하여 채널을 할당하는 CAMCS 프로토콜을 제안하고 시뮬레이션을 통해서 성능 개선 효과를 확인한다.
In this paper, the multi-channel high speed data acquisition system is implemented. This high speed signal processing system for 3-D image display is applicable to the manipulation of a medical image processing, multimedia data and various fields of digital image processing. In order to convert the analog signal into digital one, A/D conversion circuit is designed. PCI interface method is designed and implemented, which is capable of transmission a large amount of data to computer. In order to, especially, channel extendibility of images acquisition, bus communication method is selected. By using this bus method, we can interface each module effectively. In this paper, 32-channel A/D conversion and PCI interface system for 3-dimensional and real-time display of the retina image is developed. The 32-channel image acquisition system and high speed data transmission system developed in this paper is applicable to not only medical image processing as 3-D representation of retina image but also various fields of industrial image processing in which the multi-point realtime image acquisition system is needed.
This paper suggests a high-speed control method which is suitable for multi-joint robots using a real-time stand-alone controller for general-purpose. The fast processing controller consists of a PCI Interface Board and 2-axe PWM drivers. The PCI Interface Board consists of 32-channel PWM output ports, 32-channel Encoder Counters, 32-channel A/D Converters and 48-channel Digital I/O ports, and all the I/O data transmissions are completed within 1ms. And The 2-axe PWM driver can be redesigned easily in order to embed in each link. Experimental implementations show that the high-speed control method can be used for the real-time control which is essential to controlling of multi-body robots such as humanoid robots. Especially, it is efficient for realizing the model-based motion control in demand of much calculation time by the high I/O communication speed.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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