• 제목/요약/키워드: Reliable multicast and broadcast

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MAC Protocol for Reliable Multicast over Multi-Hop Wireless Ad Hoc Networks

  • Kim, Sung-Won;Kim, Byung-Seo;Lee, In-Kyu
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제14권1호
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    • pp.63-74
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    • 2012
  • Multicast data communication is an efficient communication scheme, especially inmulti-hop ad hoc networks where the media access control (MAC) layer is based on one-hop broadcast from one source to multiple receivers. Compared to unicast, multicast over a wireless channel should be able to deal with varying channel conditions of multiple users and user mobility to provide good quality to all users. IEEE 802.11 does not support reliable multicast owing to its inability to exchange request-to-send/clear-to-send and acknowledgement packets with multiple recipients. Thus, several MAC layer protocols have been proposed to provide reliable multicast. However, additional overhead is introduced, as a result, which degrades the system performance. In this paper, we propose an efficient wireless multicast MAC protocol with small control overhead required for reliable multicast in multi-hop wireless ad hoc networks. We present analytical formulations of the system throughput and delay associated with the overhead.

효과적인 무선랜 멀티캐스팅 방법 (An Efficient WLAN Multicasting Scheme)

  • 안진수;조봉관;김용호
    • 한국항행학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.352-360
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    • 2016
  • 본 논문에서는 IEEE 802.11 기술에 기반 한 멀티미디어 멀티캐스트 및 브로드캐스트 기법의 성능을 향상시키기 위한 기법을 제안한 다. 제안하는 기법은 차세대 무선랜 표준의 다중 사용자 전송 환경에서의 피드백 기반 멀티캐스트 및 브로드캐스트 기법으로 프레임에 대한 응답 정보를 통해 프레임의 손실 확률을 낮추는 방법을 제시하고 있다. 제안하는 기법을 사용하면 멀티캐스트 및 브로드캐스트 그룹의 크기에 상관없이 제안하는 기법의 동시 전송 NAK 프레임을 통해 송신 단말에게 프레임 수신 정보를 전달할 수 있게 된다. NAK 프레임을 수신한 멀티캐스트 및 브로드캐스트 송신 단말은 구체적인 프레임 수신 정보를 추가적으로 수집하거나 재전송을 수행함으로써 특히 불특정 다수의 단말로 전송하는 지능형교통체계 (intelligent transport system)의 브로드캐스트 서비스나 높은 처리량과 신뢰도를 요구하는 여객 엔터테인먼트 멀티미디어 서비스에서 매우 큰 성능 향상을 보여준다. 본 논문의 분석 결과에 따르면 제안하는 기법은 무선랜 멀티캐스트 및 브로드캐스트 성능을 크게 향상시키는 것으로 나타난다.

OFDMA 시스템의 ARQ 기반 멀티캐스트 방법 (ARQ-based Multicast for OFDMA Systems)

  • 김성원
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.161-169
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    • 2009
  • 한 노드에서 다수의 노드로 데이터를 전달하는 one-hop 통신에 사용되는 매체접속제어(MAC)는 멀티캐스트 기반의 데이터 통신을 사용하는 것이 매우 효율적이다. 유니캐스트와 달리 멀티캐스트에서는 모든 노드들과의 통신에서 우수한 품질을 얻기 위해서는 여러 노드들과의 서로 다른 무선 채널환경과 노드 이동성에 따른 무전 채널환경 변화에 대응할 수 있어야 한다. 하지만, IEEE 802.11에서는 다수개의 노드들과 RTS, CTS, ACK을 교환하는 방법이 정의되어 있지 않아서 신뢰성 있는 멀티캐스트를 지원하지 않고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 몇 가지 MAC 계층 프로토콜들이 제안되었다. 하지만, 신뢰성 있는 멀티 캐스트를 구현하기 위해서는 추가적인 오버헤드가 필요하며, 이 오버헤드로 인해서 시스템 성능이 저하하게 된다. 본 논문에서는 OFDMA 시스템에서 신뢰성 있는 멀티 캐스트를 구현하기 위해 필요한 오버헤드를 줄이기 위하여 계층통합적 (cross-layer) 설계기법을 제안한다. 제안된 오버헤드와 시스템 성능간의 관계를 분석하는 방법도 제안한다.

차별 제어와 키 관리 기능을 통한 트리 기반의 신뢰성 있는 멀티캐스트 프로토콜의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Tree-based Reliable Dissemination Multicast Protocol With Differential Control and Key Management)

  • 김영재;박은용;안상준;현호재;한선영
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제9C권2호
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    • pp.235-246
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    • 2002
  • IP 멀티캐스트는 하나의 연결을 통해 데이터를 동시에 여러 컴퓨터로 보낼 수 있게 함으로서 비디오 스트림과 같은 대용량의 데이터 전송에 효율적으로 사용될 수 있다. 하지만, IP 멀티캐스트는 UDP에 기반한 best-effort 서비스로서, TCP에서 제공하는 신뢰 전송, 혼잡 제어 및 흐름 제어를 제공하지 못하는 단점이 있다. 또한 멀티캐스트 그룹 참가자는 어떠한 인증 과정이나 절차 없이 멀티캐스트 그룹에 참가/탈퇴가 가능하고, 하나의 서브넷 내에서는 브로드캐스트를 이용하기 때문에, 데이터의 기밀을 유지하기가 어렵다는 단점이 있다. 본 논문에서는, 일-대-다 멀티캐스트 응용에 적합한 흐름 제어, 키 관리 기법을 제공하는 신뢰전송 프로토콜인 TRDMP를 제안한다.

A Simple Coded ARQ for Satellite Broadcasting

  • Liva, Gianluigi;Kissling, Christian;Hausl, Christoph
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제12권6호
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    • pp.577-581
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    • 2010
  • We introduce a novel packet retransmission technique which improves the efficiency of automatic retransmission query (ARQ) protocols in the context of satellite broadcast/multicast systems. The proposed coded ARQ technique, similarly to fountain coding, performs transmission of redundant packets, which are made by linear combinations of the packets composing the source block. Differently from fountain codes, the packets for the linear combinations are selected on the basis of the retransmission requests coming from the user terminals. The selection is performed in a way that, at the terminals, the source packets can be recovered iteratively by means of simple back-substitutions. This work aims at providing a simple and efficient alternative to reliable multicast protocols based on erasure correction coding techniques.

무선 랜에서 채널 상태를 고려한 적응적 전송 방법 (Adaptive Redundancy Scheme Using Channel State Estimation in Wireless LANs)

  • 김선명;조영종
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제41권7호
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    • pp.9-19
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    • 2004
  • 무선 랜 환경에서 신뢰성 있는 멀티캐스트 프로토콜을 지원하기 위해서는 에러 복구와 흐름 제어와 같은 기능이 필요하다. 유선과 무선의 비대칭적인 상호작용으로 인해 발생하는 큐잉 손실과 제한된 무선 채널의 대역폭은 패킷 손실을 줄일 수 있는 효율적인 방법을 필요로 한다. 그리고 공유되는 하나의 브로드캐스트 매체를 사용하기 때문에 여러 수신 단말로부터 동시에 피드백 정보가 전송단에 전달되면 전송단의 채널 혼잡과 과부하를 야기 시킬 뿐만 아니라 순방향의 데이터 프레임 전송을 지연시키게 된다. 그러므로 수신 단말로부터 전송되는 피드백 정보의 수를 줄이는 방법이 필요하다. 본 논문에서는 무선 랜 멀티캐스트 환경에서 채널 상태를 고려하는 적응적 FEC(Forward Error Correction) 방법과 ARQ(Automatic Repeat Request) 방법을 사용하여 역방향 채널의 피드백 수와 재전송 횟수를 줄이고 높은 데이터 신뢰성을 제공할 수 있는 ARS(Adaptive Redundancy Scheme) 방법을 제안한다. 제안하는 방법의 성능을 수학적 분석과 AWGN과 레일리 페이딩(Rayleigh fading) 채널 환경에서의 모의실험 결과를 통해 평가하였다. 성능 평가 결과, 제안하는 방법이 기존의 FEC와 ARQ를 사용하는 방법에 비해 비슷한 효율을 유지하면서 피드백 정보의 수와 재전송 횟수를 줄이고 높은 데이터 신뢰성을 제공하는 것을 확인하였다.

오버레이 멀티캐스팅에서 트리의 스위칭을 고려한 빠른 멤버 가입 방안에 관한 연구 (Fast Join Mechanism that considers the switching of the tree in Overlay Multicast)

  • 조성연;노경택;박명순
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제10C권5호
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    • pp.625-634
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    • 2003
  • 인터넷 멀티캐스팅 기술은 지난 10여년간의 기술 발전에도 불구하고 아직 본격적인 서비스 보급이 이루어지지 못하고 있다. 주된 이유는 멀티캐스트 라우팅에서의 트래픽 제어, 글로벌 인터넷에서의 멀티캐스트 주소 할당, 멀티캐스트 신뢰전송 기법 등의 문제가 아직 해결되지 않았기 때문이다. 최근 인터넷 방송, 실시간 증권정보 서비스 등의 멀티캐스트 응용 서비스에 대한 요구가 급격히 증가함에 따라, 새로운 인터넷 멀티캐스팅 기술로써 오버레이 멀티캐스팅이 개발되고 있다 본 논문은 오버레이 멀티캐스팅 기술을 살펴보고, 새로운 멤버가 그룹에 가입하는데 걸리는 시간을 단축하는 방안을 제안한다. 기존의 방식은 잠재적인 부모 노드를 발견하기 위해서 한번에 트리의 한 레벨씩을 검색해 내려갔으며, 이로 인하여 긴 가입 지연 시간이 야기되었다. 또한, 트리의 매 레벨에서 자신과 가까운 노드를 잠재적인 부모 노드로 지적함으로써, 최적의 부모 노드를 선택하려고 노력하였지만 실제로 노드의 제한 차수로 인하여 자신과 가장 가까운 잠재적인 부모 노드를 선택하지 못하였으며, 이로 인해 트리의 효율성이 떨어졌다. 본 논문에서는 이러한 가입 지연 시간을 감소시키고, 생성된 트리의 효율성을 높이기 위해서, 트리의 두 레벨씩 검색하는 방안을 제안한다. 이 방식은 가입 요청 메시지를 자신의 자식 노드에게 전달하는 방식으로, 평상시에 트리 유지를 위한 추가적인 오버헤드 없이, 가입 요청이 왔을 때 검색 메시지의 수를 증가시켜서, 빠르게 가입을 완료한다. 또한, 더 많은 노드를 검색함으로써 좀 더 효율적인 트리를 생성하게 도와준다. 제안하늘 방안의 성능을 평가하기 위해서, 그룹의 멤버 수와 제한 차수를 기준으로 검색 시간 및 검색한 노드의 수 그리고 트리 스위칭 횟수를 측정하였다. 시뮬레이션 결과에서 제안한 기법이 기존의 방식에 비해서 가입 지연 시간을 단축시켰으며, 좀 더 효율적인 트리를 생성하는 것을 볼 수 있었다.본 연구결과 이소플라본은 전립선암 환자의 혈중 지질 패턴과 항산화체계를 개선시키는 효과를 보였다. 따라서 이소플라본이 지질대사에 미치는 영향과 항산화작용기전에 대한 보다 심층적인 연구가 이루어져야 할 것이며, 보다 많은 전립선암 환자를 대상으로 이소플라본 섭취에 따른 장기적인 임상실험연구가 이루어져 이소플라본이 전립선암 환자의 삶의 질을 향상시킬 수 있는지에 대한 다각적인 검토가 필요하다고 본다. 중 참가성 , 흥미성, 지속성, 대인관계 4개의 측정항목에서 높은 증가율을 보여 치료효과가 큰 것으로 판단된다. 원예 치료 실시 후의 자체설문지 평가결과 원예 활동을 통해서 달라진 점은 개인적으로 가족, 이웃 간의 긍정적인 변화를 이끌어내고 있다는 것을 발견할 수 있었고 다양한 원예프로그램이 인상깊었다고 하였으며 다음진행에 추가적으로 야외에서 진행할 프로그램에 대한 욕구가 표출되었다. 이것을 통해 개인적 치료경험과 가족, 이웃 간의 지지망 형성이 중요하며 긍정적인 영향을 주었다는 것을 볼 수 있었다. 또한 다양한 원예치료프로그램의 적용과 야외 활동을 조화롭게 적용한다면 성공적인 프로그램 진행에 도움을 될 것으로 판단된다. 이상의 결과를 종합하면 정신지체장애인에게 원예치료 프로그램을 실시한 이후에 원예에 대한 관심이 높고 자아존중 감이 향상되었으며 원예치료 프로그램에 대한 높은 만족도를 보였고 원예치료에 대한 참가성, 흥미성, 지속성, 대인관계성에서 높은 증가율을 보여 치료프로그램의 개입이 유의미한 효과가 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과들 볼 때 의도적인 원예치료활동을 통해서 심신의 치료를 경험하$\infty$I 자존감이 향상되며 회원 상호관계를 통한 사회부적응문제를 치료하여 사회성이 향상될 것이라는 목표에 대한 높은 달성정도를 볼 수 있다. 또한 지속적이고 흥미를 유발하는 원예치 료 프로그램을 적용한다면 심리적, 신체적, 정서적 치료효과가 높은 향상을 보이고 자신감과

대역폭 적응형 분산 스트리밍 기법을 이용한 IPTV 서비스용 오버레이 멀티캐스트 네트워크 (Overlay Multicast Network for IPTV Service using Bandwidth Adaptive Distributed Streaming Scheme)

  • 박은용;유정;한선영;김진철;강상욱
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제16권12호
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    • pp.1141-1153
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    • 2010
  • 본 논문에서는 IPTV 표준화 기구인 ITU-T IPTV FG(Focus Group)에서 제안한 IPTV 참조 모델을 기반으로 라이브 IPTV 방송이 고객에게 전달되는 과정을 네트워크 관점에서 분석하여 각 네트워크 특성에 맞는 멀티캐스트 기법을 적용한 혼합형 오버레이 멀티캐스트 네트워크인 ONLIS(Overlay Multicast Network for Live IPTV Service)를 제안한다. IPTV 방송사 네트워크와 네트워크 서비스 제공자의 백본 네트워크에는 안정적인 스트립 분산과 효율적인 트래픽 관리를 위해 전용 서버 기반의 오버레이 멀티캐스트 네트워크를 적용하고, 종단 사용자가 네트워크에 접속하는 구간인 액세스 네트워크 구간은 P2P 방식 오버레이 네트워크를 구성하여 서버 부하 절감효과를 얻을 수 있다. P2P 기술을 이용하여 라이브 스트림을 전송할 때 해결해야 할 가장 중요한 과제는 전송 지연 단축과 전송 스트림 품질 향상이다. 이 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 P2P 관련 기술을 제시한다. 제안 기술은 서버 기반과 P2P 기반의 혼합형 오버레이 멀티캐스트 네트워크의 장점을 활용한 분산 스트리밍 P2P 트리(DSPT: Distributed Streaming P2P Tree)를 이용한 전송 기법이다. 제안하는 P2P 전송 방식은 전적으로 피어에 스트림 전송을 의존하지 않고 액세스 네트워크의 전용 오버레이 멀티캐스트 전송 장비인 릴레이(Relay)와 협조하는 방식으로, 피어에 장애가 발생하면 즉시 릴레이로부터 스트림 수신을 재개하여 끊김 없는 스트림 서비스를 받을 수 있다. 또한, 하나의 스트림을 여러 서버와 경로를 통해 전송할 수 있는 분산 스트리밍 기법을 적용하여 공급 피어의 전송 대역폭 허용하는 범위 내에서 스트림을 전송하고, 나머지는 로컬 액세스 네트워크의 오버레이 전송 장비로부터 수신하여 P2P 네트워크의 전송 효율성을 향상하였다.

RCDP: Raptor-Based Content Delivery Protocol for Unicast Communication in Wireless Networks for ITS

  • Baguena, Miguel;Toh, C.K.;Calafate, Carlos T.;Cano, Juan-Carlos;Manzoni, Pietro
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제15권2호
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    • pp.198-206
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    • 2013
  • Recent advances in forward error correction (FEC) coding techniques were focused on addressing the challenges of multicast and broadcast delivery. However, FEC approaches can also be used for unicast content delivery in order to solve transmission control protocol issues found in wireless networks. In this paper, we exploit the error resilient properties of Raptor codes by proposing Raptor-based content delivery protocol (RCDP) - a novel solution for reliable and bidirectional unicast communication in lossy links that can improve content delivery in situations where the wireless network is the bottleneck. RCDP has been designed, validated, optimized, and its performance has been analyzed in terms of throughput and resource efficiency. Experimental results show that RCDP is a highly efficient solution for environments characterized by high delays and packet losses making it very suitable for intelligent transport system oriented applications since it achieves significant performance improvements when compared to traditional transport layer protocols.

CAN 통신을 이용한 다중모터 위치제어기 구현 (An Implementation of the Position Controller for Multiple Motors Using CAN)

  • 이건영
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제51권2호
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    • pp.55-60
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    • 2002
  • This paper presents a controller for the multiple DC motors using the CAN(Controller Area Network). The controller has a benefit of reducing the cable connections and making the controller boards compact through the network including expansibility. CAN, among the field buses, is a serial communication methodology which has the physical layer and the data link layer in the ISO's OSI (Open System Interconnect) 7 layered reference model. It provides the user with many powerful features including multi-master functionality and the ability to broadcast / multicast telegrams. When we use a microprocessor chip embedding the CAN function, the system becomes more economical and reliable to react shortly in the data transmission. The controller, we proposed, is composed of two main controllers and a sub controller, which have built with a one-chip microprocessor having CAN function. The sub controller is plugged into the Pentium PC to perform a CAN communication, and connected to the main controllers via the CAN. Main controllers are responsible for controlling two motors respectively. Totally four motors, actuators for the biped robot in our laboratory, are controlled in the experiment. We show that the four motors are controlled properly to actuate the biped robot through the network in real time.