• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제13권7호
• /
• pp.3470-3493
• /
• 2019

IEEE 802.11s-based infrastructure Wireless Mesh Networks (iWMNs) are envisaged as a promising solution to provide ubiquitous wireless Internet access. The limited network capacity is a problem mainly caused by the medium contention between mesh users and the mesh access points (MAPs), which gets worst when the mesh clients employ the Transmission Control Protocol (TCP). To mitigate this problem, we use wireless network coding (WNC) in the MAPs. The aim of this proposal is to take advantage of the network topology around the MAPs, to alleviate the contention and maximize the use of the network capacity. We evaluate WNC when is used in MAPs. We model the formation of coding opportunities and, using computer simulations, we evaluate the formation of such coding opportunities. The results show that as the users density grows, the coding opportunities increase up to 70%; however, at the same time, the coding delay increments significantly. In order to reduce such delay, we propose to adaptively adjust the time that a packet can wait to catch a coding opportunity in an MAP. We assess the performance of moving-average estimation methods to forecast this adaptive sojourn time. We show that using moving-average estimation methods can significantly decrease the coding delay since they consider the traffic density conditions.

• Journal of information and communication convergence engineering
• /
• 제4권4호
• /
• pp.141-146
• /
• 2006

In these days, wireless data services are becoming ubiquitous in our daily life because they offers several fundamental benefits including user mobility, rapid installation, flexibility, and scalability. Moreover, the requests for various multimedia services and the Quality of Service (QoS) support have been one of key issues in wireless data communications. Therefore the research relative to Medium Access Control (MAC) has been progressing rapidly. Especially a number of QoS-aware MAC schemes have been introduced to extend the legacy IEEE 802.11 MAC protocol which has not guaranteed any service differentiation. However, none of those schemes fulfill both QoS features and channel efficiency although these support the service differentiation based on priority. Therefore this paper studies a novel MAC scheme, referred to as Enhanced Distributed Coordination Function with Network Adaptation (EDCF-NA), for enhancements of both QoS and medium efficiency. It uses a smart factor denoted by ACK rate and Network Load Threshold (TH). In this paper, we study how the value of TH has effect on MAC performance and how the use of optimal TH pair improves the overall MAC performance in terms of the QoS, channel utilization, collision rate, and fairness. In addition, we evaluate and compare both the performance of EDCF-NA depending on several pairs of TH and the achievement of various MAC protocols through simulations by using Network Simulator-2 (NS-2).

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제22권5호
• /
• pp.772-778
• /
• 2018

컴퓨팅, 통신, 그리고 미세 전자기계 기술의 최근 발달로 인하여 무선 센서 네트워크 응용들이 군사용으로부터 물체 추적, 화재 탐지, 그리고 차량 센서 네트워크와 같은 많은 상업적인 분야로 확산되고 있다. 어떤 응용들에서는 WSNs를 구성하고 있는 센서 노드들이 모니터링 지역에서 생산한 버스티한 데이터를 최종 목적지인 싱크 노드까지 제한된 시간 내에 전달해야 하는 경우가 있다. 본 논문에서는 제한된 시간 내에 버스티 패킷을 전달해야 하는 응용에 적합한 BTF-MAC을 제안한다. BTF-MAC 프로토콜은 동기식 듀티 사이클 MAC 프로토콜이며, 슬롯 예약 및 데이터 트래픽에 적응적으로 동작 구간을 확대하는 메커니즘을 가진다. 성능 분석 결과 BTF-MAC 프로토콜이 관련 프로토콜인 DW-MAC이나 SR-MAC 등에 비해 에너지 소모나 전송지연 비교에서 훨씬 우수한 결과를 보여준다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제31권6B호
• /
• pp.527-533
• /
• 2006

본 논문은 앞으로 산업의 많은 부분에 영향을 미치게 될 ITS(Intelligent Transport System)의 주요 통신 수단인 단거리 전용 통신(DSRC : Dedicated Short Range Communication) 시스템의 성능을 매체 접근 제어(MAC : Media Access Control)단에서의 전송 효율을 분석함으로써 평가하였다. 현재 DSRC는 자동요금징수(ETC : Electric Toll Control)과 버스정보시스템(BIS : Bus Information System) 등의 전송 효율이 시스템이 미치는 영향이 극히 낮은 시스템에 사용되고 있으나, 향후 첨단 운전자 정보 안내 시스템(ADIS : Advanced Driver Information Systems) 또는 첨단차량 및 도로 시스템(AVHS : Advanced Vehicle Highway System) 등과 같은 고도화된 시스템으로 진화할 경우 DSRC의 주요한 매체인 적외선(IR : Infra Red) 방식과 주파수(RF : Radio Frequency) 방식의 MAC 프레임 속성에 따른 서비스의 질은 급격히 변화될 것이다. 따라서 본 논문에서는 그 특성을 전송 속도에 따른 시간의 함수로 구성하여 분석함으로써 이후 다양한 ITS 서비스에 활용할 수 있는 지표를 제공하고자 하였다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제19권9호
• /
• pp.2014-2021
• /
• 2015

다중 셀 랜덤 액세스 네트워크에서 제안된 기회적 간섭정렬 기법은 인접한 랜덤 액세스 네트워크로 미치는 간섭의 영향을 최소화하는 기술로서 간섭이 극심한 환경에서 기존의 기술들 보다 우수한 성능을 보인다. 랜덤액세스 네트워크용 기회적 간섭정렬 기술은 물리계층과 매체접근제어계층을 동시에 고려한다. 본 논문에서는 기존의 기회적 간섭정렬 기술과 반대로 각 사용자들이 인접 셀 간섭과 상관없이 자신의 전송 신호를 최대화하는 기법을 고려한다. 또한 기존의 기회적 간섭정렬 기술에서 사용한 간섭 최소화 기법과 전송 신호 최대화 기법을 서로 다른 환경에 따라 비교 분석하고 두 기술 사이에 트레이드오프가 일어남을 관찰한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제9권11호
• /
• pp.4367-4386
• /
• 2015

The concept of Internet of Things (IoT) has shed new light on WSN technologies. MAC protocol issues improving the network performance are important in WSNs because of the increase in demand for various applications to secure spectrum resources. Cognitive radio (CR) technology is regarded as a solution to the problems in this future wireless network. In recent years, energy efficiency has become an issue in CR networks. However, few relevant studies have been conducted. In this paper, an energy-efficient non-overlapping channel MAC (ENC-MAC) for CR-enabled sensor networks (CRSNs) is proposed. Applying the dedicated control channel approach, ENC-MAC allows the SUs to utilize channels in a non-overlapping manner, and thus spectrum efficiency is improved. Moreover, the cooperative spectrum sensing that allows an SU to use only two minislots in the sensing phase is addressed to en-hance energy efficiency. In addition, an analytical model for evaluating the performance, such as saturation throughput, average packet delay, and network lifetime, is developed. It is shown in our results that ENC-MAC remarkably outperforms existing MAC protocols.

• Journal of Communications and Networks
• /
• 제11권4호
• /
• pp.375-383
• /
• 2009

The WiMedia alliance has specified a distributed medium access control (WiMedia MAC) protocol based on ultra wideband (UWB) for high data rate WPANs (HR-WPANs). The merits of WiMedia MAC such as distributed nature and high data rate make it a favorite candidate in HR-WPAN. Although QoS parameters such as the range of service rates are provided to a traffic stream, the WiMedia MAC is not able to use the QoS parameters and to determine or adjust a service rate using the QoS parameters for the traffic stream. In this paper, we propose a fair and adaptive resource allocation method that allocates time slots to isochronous streams according to QoS parameters and the current traffic load condition in a fully distributed manner. Although the traffic load condition changes, each device independently recognizes the changes and calculates fair and maximum allowable service rates for traffic streams. From the numerical and simulation results, it is proved that the proposed method achieves high capacity of traffic streams and fair QoS provisioning under various traffic load condition.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제15권7호
• /
• pp.1465-1470
• /
• 2011

본 논문에서는 무선 애드혹 네트워크에서 복수개 채널을 이용한 효율적인 매체접속제어 프로토콜로써 DM-MMAC (Doze Mode Multi-Chanel MAC)을 제안한다. 기존의 IEEE 802.11 프로토콜의 경우 물리계층에서 복수개의 가용 채널이 주어지나 MAC 계층에서는 오직 고정된 단일채널을 통한 접속만이 가능하다. 이를 보완하기 위한 프로토콜로써 여러 가지 멀티채널 MAC 프로토콜이 제안되었으나 대부분의 경우 채널수가 적고 호스트의 수가 많아지면 전송 처리율(throughput)이 급격히 저하되는 문제점이 있다. 본 연구에서는 기존 MMAC 프로토콜의 채널 할당 및 채널점유 과정을 단순화하고 호스트 간 충돌가능성을 줄임으로써 절전효과와 함께 전송률 향상을 도모하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
• /
• 제41권6호
• /
• pp.33-39
• /
• 2004

무선 LAN은 이동중인 사람들이 무선으로 LAN에 연결을 가능하게 해주는 기술이다. 무선 LAN은 고속의 연결과 케이블이나 전화선, 그리고 데스크탑에 종속되지 않고 편리하게 인터넷에 접속할 수 있다. 802.11은 IEEE에서 규정한 무선 LAN의 표준안이다. 이 표준안은 무선에서 LAN에 접속할 수 있도록, 매체접근제어(MAC)와 물리(PHY) 계층을 정의하고 있다. MAC 프로토콜은 PHY 계층에 의존적이며, 공중망을 통해서 사용자 데이터의 전송을 제어한다. 그리고 규모가 큰 네트워크 백본에서 코어 프레이밍 동작과 상호작용을 제공한다. 무선 LAN에서 송은 MAC 프로토콜은 제한된 스펙트럼 리소스를 효율적으로 공유할 수 있고, 동작의 간결성과, 높은 처리율 기능을 제공해야 한다. 높은 데이터 처리율을 갖는 효과적인 MAC 프로토콜을 설계하는 것이 본 논문의 주요 내용이다. 본 논문에서는 무선 LAN에서의 MAC 프로토콜에 적용시키기 위한 Developed Collision Resolution(DCR) 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 충돌 해결 속도를 증가시키기 위한 새로운 해법을 제공한다.

• 대한전자공학회논문지TC
• /
• 제45권2호
• /
• pp.111-118
• /
• 2008

본 논문은 모바일 애드 혹 네트워크에서 실시간 서비스를 지원하기 위한 새로운 매체 접속 기법 time-slot reservation coordination function(TRCF)과 이를 평가하기위한 수학적 모델을 제시한다. 모바일 애드 혹 네트워크에서 실시간 서비스 지원을 위한 연구는 대부분 DCF를 활용해 왔다. 그러나 이런 연구들은 지연에 민감한 실시간 트래픽을 지원할 수 없다. 우리의 프로토콜은 TRCF와 DCF 두 부분으로 구성되어진다. TRCF는 실시간 서비스를 위해 예약 기법이 적용된 TDMA 기반 모드(MODE)이고 DCF는 best effort 트래픽 지원을 위해 IEEE 802.11 표준의 기능이 그대로 유지된다. 그리고 실시간 서비스를 위해 64Kbps 음성 전화 서비스를 고려한다. 본 논문은 또한 제안된 MAC을 평가하기 위해 마코프 체인을 사용한 성능 분석 모델을 제시한다. TDMA의 특성을 고려하여 시간변화에 따른 마코브 체인의 상태와 천이 확률이 유도된다. 제안된 성능 평가 모델을 통해 음성 전화 서비스가 연결되어지기까지 소요되는 평균대기 시간, 처리량, 지연과 같은 성능 측정값을 도출한다.