In this paper, we introduced our designed TDMA (Time Division Multiple Access) based MAC (Medium Access Control) protocol for Home Networks called HomeTDMA. We have implemented and tested it in a test bed using crossbow motes and TinyOS. We also have compared HomeTDMA and CSMA (Carrier Sense Multiple Access) in terms of space and time complexity, channel access time, delivery success ratio, and throughput. Based on our results, HomeTDMA has an advantage over CSMA on channel access time, throughput and delivery success ratioIn the case of complexity, HomeTDMA is more complex compared to CSMA. Thus, CSMA is more appropriate in wireless sensor networks (WSNs) where memory, energy, and throughput are important parameters to be considered. However, HomeTDMA has a natural advantage of collision free medium access and is very promising for home networks where a reliable transmission or data transfer and congestion control is highly preferred.
We develop a simple exact solution method for return link capacity allocation scheduling in a satellite interactive network using a hybrid code-division multiple access / time-division multiple access (CDMA/TDMA) scheme.
Journal of information and communication convergence engineering
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제11권3호
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pp.153-166
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2013
A hierarchical time division multiple access (HTDMA) medium access control (MAC) protocol is proposed for clustered mobile underwater acoustic networks. HTDMA consists of two TDMA scheduling protocols (i.e., TDMA1 and TDMA2) in order to accommodate mobile underwater nodes (UNs). TDMA1 is executed among surface stations (e.g., buoys) using terrestrial wireless communication in order to share mobility information obtained from UNs which move cluster to cluster. TDMA2 is executed among UNs, which send data to their surface station as a cluster head in one cluster. By sharing mobility information, a surface station can instantaneously determine the number of time slots in a TDMA2 frame up to as many as the number of UNs which is currently residing in its cluster. This can enhance delay and channel utilization performance by avoiding the occurrence of idle time slots. We analytically investigate the delay of HTDMA, and compare it with that of wellknown contention-free and contention-based MAC protocols, which are TDMA and Slotted-ALOHA, respectively. It is shown that HTDMA remarkably decreases delay, compared with TDMA and Slotted-ALOHA.
일반적으로 위성 시분할다중접속 (TDMA, Time Division Multiple Access) 통신시스템 설계 시 채널감쇄를 반드시 고려 해야하며 위성 통신시스템은 급격한 채널환경 변화에서도 안정적인 네트워크 구성을 위해 실시간 자동 이득제어기 (AGC, Automatic Gain Control)가 필수적이다. 본 논문에서는 위성 TDMA 통신시스템에서 타임 슬롯에 실시간 적용이 가능한 AGC를 제안한다. 제안하는 실시간 AGC 성능을 확인하기 위해 위성 TDMA 시스템을 설계 및 구현하였고 제안하는 AGC 알고리듬을 적용하여 시스템의 비트 오율을 확인하였다. 이 결과는 추후 위성 TDMA 통신시스템의 안정성을 높이는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 예상된다.
수중 음향네트워크에서 노드의 위치와 이동속도에 따라 변화하는 전파지연 시간을 추정하여 시간 블록이라는 새로운 슬럿 단위로 노드들의 전송 스케줄을 설정하는 Block-Time-Bounded Time Division Multiple Access (BTB-TDMA) 매체접속제어 방식이 제안되었다. 본 논문에서는 노드의 이동으로 인해 상향(uplink)과 하향(downlink)의 전파지연이 비대칭적이 되고, 이에 따른 수신 충돌이 BTB-TDMA의 성능에 미치는 영향을 시뮬레이션을 통해 분석한다. 이를 위해 전파지연 비대칭성으로 인한 수신 충돌률, 채널접속지연, 채널효율을 수학적으로 모델링하고, 수중노드의 수, 네트워크 범위, 수중노드의 이동 속도에 따라 BTB-TDMA 시간 블록의 길이를 변화시켜 광범위한 시뮬레이션을 수행한다. 시뮬레이션 결과의 분석을 통해, 네트워크 환경에 따라 수신 충돌을 최소화 하면서, 채널 접속지연과 채널효율 성능을 최대화할 수 있는 시간 블록 값을 도출할 수 있는 성능지표를 제시한다.
직접 확산 부호 분할 다원 접속시스템과 시분할 다원 접속시스템을 동일 주파수 대역에서 중첩되어 전송할 때 DS-CDMA 신호에서의 TDMA 신호의 협대역 간섭이 문제된다. 본 논문에서는 DS-CDMA 신호의 협대역 간섭파를 제거하는 방법으로서 복소 다중 비율 필터 뱅크(Complex Multirate Filter Bank : CMFB)를 이용해서 협대역 간섭파 제거법을 제안하고, 간섭제거기(CCI canceller)를 이용해서 다중접속 간섭을 제거하여 DS-CDMA 신호의 성능을 개선한다. 본 논문은 AWGN, MAI 및 NI환경하에서 DS-CDMA 신호와 TDMA 신호의 주파수 공용 시스템에 적용할 때의 DS-CDMA신호의 특성에 대해서 해석하였다. 또 한, 복소 필터 뱅크와 간섭제거기를 직렬 연결한 노치필터를 채용하여 성능개선을 이룰 수 있었다.
본 논문에서는 순환천이변조 (CCSK: cyclic code shift keying) 시퀀스로 삼진 시퀀스를 적용하는 것을 제안하였다. 그리고 순환천이변조를 적용한 주파수도약대역확산/시분할다중접속 (FHSS/TDMA: frequency hopping spread spectrum/time division multiple access) 시스템에서 성능을 모의실험 하였다. 실험에서 무선 채널은 레일레이(Rayleigh) 페이딩 채널로 모델링하였다. 모의 실험 결과로부터 순환천이변조 시퀀스로 무작위 시퀀스를 사용한 시스템보다 삼진 시퀀스를 적용한 시스템이 더 높은 성능을 보이는 것이 증명되었다.
Journal of information and communication convergence engineering
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제15권1호
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pp.28-36
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2017
The medium access control (MAC) protocol based on dynamic time division multiple access/time division duplex (TDMA/TDD) is responsible for random access control and radio resource allocation in dynamic traffic environments. These functions of random access and resource allocation are very important to prevent wastage of resources and improve MAC performance according to various network conditions. In this paper, we propose new random access and resource allocation schemes to guarantee quality of service (QoS) and provide priority services in a dynamic TDMA/TDD system. First, for the QoS guarantee, we propose an adaptive random access and resource allocation scheme by introducing an access probability. Second, for providing priority service, we propose a priority-based random access and resource allocation scheme by extending the first adaptive scheme in both a centralized and a distributed manner. The analysis and simulation results show that the proposed MAC protocol outperforms the legacy MAC protocol using a simple binary exponential backoff algorithm, and provides good differential performance according to priorities with respect to the throughput and delay.
본 논문에서는 MF-TDMA (Multi Frequency-Time Division Multiple Access) DAMA (Demand-Assigned Multiple Access) 방식을 사용하는 위성 망에서 지상 단말이 네트워크 제어기에게 자원을 요청할 때, 자신에게 유입되어지는 트래픽에 대한 이전 정보(History) 즉, 트래픽 발생 패턴이나 트래픽 종류 등을 바탕으로 자원을 요청하고, 네트워크 제어기는 지상 단말들이 이전에 요청했던 정보(History)를 바탕으로 보다 효율적으로 위성 자원을 할당하여 위성 망 자원 할당 시간의 지연으로 인한 다량의 데이터 폐기를 최대한 억제하기 위한 MF-TDMA DAMA 방식 위성 시스템을 설계하였다. 미군의 전략적 군사 정보망 (Warfighter Information Network-Tactical, WIN-T) 커뮤니티에서는 L-3 Linkabit 다중 주파수-시간 분할 다중 접속 (MF-TDMA) 요청에 의해 할당되어지는 다중 접속 (DAMA) 네트워크 중심 파형 (Network Centric Waveform, NCW)을 full-mesh IP over SHF 위성 통신을 위한 네트워크 표준으로 선택하였다. MF-TDMA 위성 망에서는 네트워크 제어기(Network Controller, NC)가 최대 255개의 지상 단말들 (Earth Terminals, ETs)의 주기적인 자원요청에 대하여 동적으로 위성 망 자원을 할당하여 단말들 간의 통신을 가능하도록 한다.
We compare the achievable throughput of time division multiple access (TDMA) multiple-input multiple-output (MIMO) schemes illustrated in the 3rd Generation Partnership Project (3GPP) MIMO technical report, versus the sum-rate capacity of space-time multiple access (STMA). These schemes have been proposed to improve the 3GPP high speed downlink packet access (HSDPA) channel by employing multiple antennas at both the base station and mobile stations. Our comparisons are performed in multi-user environments and are conducted using TDMA such as Qualcomm's High Data Rate and HSDPA, which is a simpler technique than STMA. Furthermore, we present the unified optimal power allocation strategy for HSDPA MIMO schemes by exploiting the similarity of multiple antenna systems and multi-user channel problems.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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