• 제목/요약/키워드: medium access protocol

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싱글 홉 수중 센서 네트워크를 위한 매체접속제어 프로토콜 설계 (MAC Protocol for Single-Hop Underwater Sensor Network)

  • 백승권;조호신;장윤선
    • 한국음향학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.499-505
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    • 2009
  • 수중 통신망의 매체접속제어 (MAC: Medium Access Control) 프로토콜 설계 시 반드시 고려되어야할 사항은 초음파의 느린 속도로 인한 긴 전파 지 연, 동기화의 어려움, 그리고 수중 환경에서 배터리 충전의 어려움으로 인한 전력 소비 문제 등이다. 본 논문에서는 TDMA 기반의 매체접속제어 프로토콜이 가지는 동기화 문제, 채널 효율 문제를 해결하고, 경쟁기반 프로토콜이 가지는 충돌율로 인한 전송 효율 저하 문제를 보완하는 매체접속 제어 프로토콜을 제안하였다. 슬립 모드를 도입하여 효율적인 전력 사용으로 에너지 소비를 줄였고, 채널 효율 증가 및 충돌율 감소를 통해 전송 효율을 증가시켰다.

WiMedia Distributed MAC 통신 시스템에서 QoS 성능 향상을 위한 릴레이 통신 프로토콜 (Relay Transmission Protocol for QoS Enhancement in WiMedia Distributed MAC/WUSB Systems)

  • 허경
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.692-700
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    • 2012
  • 본 논문에서는 UWB 기술 기반 WiMedia 무선 USB Distributed Medium Access Control (D-MAC) 프로토콜의 공평하고 분산적인 SoQ기반 Distributed Reservation Protocol (DRP) 타임슬롯 자원 할당 방법의 성능을 분석하고, DRP 예약 충돌을 회피하기 위해 릴레이 통신 기술을 적용한 SoQ 릴레이 전송 프로토콜을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 SoQ 릴레이 전송 프로토콜은 Satisfaction of QoS (SoQ) 알고리즘을 각 단말 디바이스에서 분산적으로 실행하고, 충돌대상 디바이스에게 예약된 QoS 자원을 유지할 수 있도록 Direct Link 뿐만 아니라 릴레이 노드를 경유하여 또 다른 Indirect Link 링크를 예약할 수 있는 자원 예약 프로토콜을 제안한다.

Terminal-Assisted Hybrid MAC Protocol for Differentiated QoS Guarantee in TDMA-Based Broadband Access Networks

  • Hong, Seung-Eun;Kang, Chung-Gu;Kwon, O-Hyung
    • ETRI Journal
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    • 제28권3호
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    • pp.311-319
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    • 2006
  • This paper presents a terminal-assisted frame-based packet reservation multiple access (TAF-PRMA) protocol, which optimizes random access control between heterogeneous traffic aiming at more efficient voice/data integrated services in dynamic reservation TDMA-based broadband access networks. In order to achieve a differentiated quality-of-service (QoS) guarantee for individual service plus maximal system resource utilization, TAF-PRMA independently controls the random access parameters such as the lengths of the access regions dedicated to respective service traffic and the corresponding permission probabilities, on a frame-by-frame basis. In addition, we have adopted a terminal-assisted random access mechanism where the voice terminal readjusts a global permission probability from the central controller in order to handle the 'fair access' issue resulting from distributed queuing problems inherent in the access network. Our extensive simulation results indicate that TAF-PRMA achieves significant improvements in terms of voice capacity, delay, and fairness over most of the existing medium access control (MAC) schemes for integrated services.

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An Exposed-Terminal-Eliminated Dual-Channel MAC Protocol for Exploiting Concurrent Transmissions in Multihop Wireless Networks

  • Liu, Kai;Zhang, Yupeng;Liu, Feng
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제8권3호
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    • pp.778-798
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    • 2014
  • This paper proposes a novel exposed-terminal-eliminated medium access control (ETE-MAC) protocol by combining channel reservation, collision avoidance and concurrent transmissions to improve multi-access performance of the multihop wireless networks. Based on the proposed slot scheduling scheme, each node senses the control channel (CCH) or the data channel (DCH) to accurately determine whether it can send or receive the corresponding packets without collisions. Slot reservation on the CCH can be simultaneously executed with data packet transmissions on the DCH. Therefore, it resolves the hidden-terminal type and the exposed-terminal type problems efficiently, and obtains more spatial reuse of channel resources. Concurrent packet transmissions without extra network overheads are maximized. An analytical model combining Markov model and M/G/1 queuing theory is proposed to analyze its performance. The performance comparison between analysis and simulation shows that the analytical model is highly accurate. Finally, simulation results show that, the proposed protocol obviously outperforms the link-directionality-based dual-channel MAC protocol (DCP) and WiFlex in terms of the network throughput and the average packet delay.

동적 쿼타할당방식 HMR을 적용한 GFC 프로토콜의 성능평가 (Performance Evaluation of GFC Protocol Based on HMR with Dynamic Quota Allocation)

  • 두소영;전병천;김대영;김태균
    • 한국통신학회논문지
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    • 제19권7호
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    • pp.1256-1271
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    • 1994
  • 본 논문에서는 Gbit 매체접근데어 프로토콜인 HMR(High-speed Multimedia Ring)의 퀘타 할당방법을 변형 적용하여 B-ISDN의 GFC(Generic Flow Control) 프로토콜로 제안하고 시뮬레이션을 통하여 제안된 프로토콜의 성능을 분석하였다. HMR 프로토콜은 Gbit ATM-LAN으로 제안되었지만 버스, 링, 스타버스 형태의 토폴로지에 적용할 수 있도록 고려되었을뿐 아니라 멀티미디어 트래픽 수용을 위한 다단계의 우선순위 제어기능을 가지고 있으므로 수정없이 GFC 프로토콜로 적용이 가능하다. 그러나 기존의 HMR 프로토콜에서 제안되었던 정적퀘타할당 방법은 버스트성이 큰 트래픽에 대하여는 엑세스지연이 과다하게 되는 단점이 있었다. 따라서 본 논문에서는 큐의 크기를 고려한 동적퀘타할당 방식을 적용한 HMR 프로토콜을 제안하고 CCITT에서 제안한 7사지 GFC 시험절차를 적용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 동적 퀘타할당 방식을 적용한 HMR 프로토콜은 정적퀘타할당 방식을 적용한 HMR에 비하여 개선된 성능을 나타내었다. 또한 HMR-GFC 프로토콜은 ATMR에 비하여 우수한 성능을 나타내며, DQDB와는 대등한 정도의 성능을 나타탬을 확인하였다.

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WiMedia Distributed MAC 통신 시스템을 위한 UWB 링크에 적응적인 릴레이 통신 프로토콜 (UWB Link-Adaptive Relay Transmission Protocol for WiMedia Distributed MAC Systems)

  • 허경
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권3A호
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    • pp.141-150
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    • 2012
  • 본 논문에서는 UWB 기술 기반 WiMedia Distributed Medium Access Control (D-MAC) 표준 프로토콜에 적용할 수 있는 릴레이 자원 예약 프로토콜을 제안한다. 그리고, 무선 채널 상태에 따라 변화하는 UWB 링크 전송속도에 적응적인 릴레이 노드 선정 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 UWB 링크에 적응적인 릴레이 통신 프로토콜은 분산적인 D-MAC 표준 기술과 호환성을 갖고, 각 디바이스에서 독립적으로 실행되는 Satisfaction of QoS (SoQ) 기준에 따라 실행된다.

에너지 수확 무선 센서 네트워크에서 에너지 효율 및 우선순위 기반의 MAC 프로토콜 (EEPB-MAC: Energy Efficient & Priority-Based MAC Protocol for Energy Harvesting Wireless Sensor Networks)

  • 김성철;전준헌
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.755-761
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    • 2013
  • 무선 센서 네트워크에서 다중접근제어(Medium Access Control: MAC) 프로토콜은 센서 노드들이 필요할 때만 on 상태에 머물게 함으로 에너지를 효율적으로 사용하도록 하게한다. 본 논문에서는 에너지 수확 무선 센서 네트워크에서 우선순위에 기반을 둔 에너지 효율적인 MAC 프로토콜(EEPB-MAC)을 제안한다. 제안된 EEPB-MAC은 기존의 IEEE 802.15.4의 비콘 프레임에 우선순위 비트, 전송 노드 주소, NAV 값을 가지는 필드를 추가하여 이를 통하여 우선순위 데이터 전송을 지원한다. 데이터 전송을 원하는 전송자로부터 비콘 프레임을 수신한 수신 노드는 수신된 비콘 프레임의 우선순위 비트에 기반으로 데이터를 전송할 전송자를 선택한다. 데이터의 특성에 따라 우선순위 전송을 지원할 뿐 만 아니라, 수신 노드의 잔여 에너지 레벨에 따라 전송 주기를 조절하는 등 데이터 전송에 참여하는 노드에서의 에너지 소모를 줄인다. EEPB-MAC 프로토콜은 기존에 제안된 다른 프로토콜에 비해 우선순위가 높은 데이터에 대한 전송지연을 줄이며, 각 노드에서의 에너지 소모를 개선시켰다.

유비쿼터스 센서 네트워크의 매체 접근 제어 기법에 대한 개선 방안 (An improvement of Medium Access Control Protocol in Ubiquitous Sensor Networks)

  • 장호;이명섭;전우상
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제16C권3호
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    • pp.373-382
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    • 2009
  • 본 논문에서는 실시간 유비쿼터스 센서 네트워크에 적합한 MAC(medium access control) 프로토콜을 제안한다. 기존의 DCF 프로토콜은 데이터 전송을 위한 슬롯(slot)을 선택할 때 패킷 충돌로 인한 재전송이 반복될 때 마다 크기가 변하는 경쟁 윈도우(contention window) 내에서 균등 확률 분포(uniform probability distribution)를 이용한 랜덤(random) 선택 기법을 사용하지만 제안한 프로토콜에서는 센서 데이터의 전송 지연을 최대한 감소시키기 위하여 경쟁 윈도우의 크기를 고정시키고, 전송 슬롯을 보다 효율적으로 선택하도록 비 균등(non-uniform) 확률 분포를 사용하여 전송 슬롯을 랜덤하게 선정한다. 제안한 방법의 성능을 입증하기 위하여 256개의 센서가 배치된 센서 네트워크 모델을 기반으로 ns-2를 이용하여 시뮬레이션을 시행하고, 전체 센서에 발생하는 전송 평균 지연 시간이 기존의 802.11 MAC 표준에 비하여 유비쿼터스 센서 네트워크의 최적 지연 한계점(best latency bound)에 가깝게 나타남을 확인한다.

의료 정보(심전도 데이터) 전송을 위한 무선 LAN MAC 계층 구현에 관한 연구 (A Study on the Implementation of Wireless LAN MAC(medium access control) Layer for a Medical Information Transmission)

  • 류점수;고성일;김영길
    • 전자공학회논문지S
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    • 제34S권12호
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    • pp.50-59
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    • 1997
  • A wireless LAN medical information transmission system is useful for patients who need mobility in a local area environment. This paper proposes a method using WLAN(wireless local area network) and implements a stand-alone system with MAC(meidum access control) layer protocol referenced IEEE 802.11 draft standard. The system consists of a 8bit-microprocessor which handles media access control protocol and a WL100(GEC Plessey) chip which takes care of phsical layer specific routines and uses a RF module DE6003(GEC Plessey). The major features of the implemented system are the CSMA/CA protocol used a consecutive DATA-ACK trasmission method which yields more effective bandwidth allocation for asyncronous traffic transmission and the modified PCF protocol for time-bounded traffic transmission, which operates in ad-hoc network topology apart from IEEE 802.11 draft standard confirm PCF mode operate in infrastruture topology.

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실시간 무선 센서 네트워크에서 전송 지연 감소를 위한 MAC 개선 방안 (Improvement of MAC Protocol to Reduce the Delay Latency in Real-Time Wireless Sensor Networks)

  • 장호;정원석;이기동
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권8A호
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    • pp.600-609
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    • 2009
  • 기존의 IEEE 802.11 DCF(Distributed Coordination Function)와 같은 전통적인 CSMA(carrier sense multiple access) 프로토콜은 네트워크 규모가 커짐에 따라서 성능의 급격한 감쇠와 전송 지연 증가를 초래한다. 이러한 문제를 효과적으로 해결하기 위하여 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에 적합한 MAC(medium access control) 프로토콜을 제안한다. 기존의 DCF 프로토콜은 데이터 전송을 위한 슬롯(slot)을 선택할 때 패킷 충돌로 인한 재전송이 반복될 때 마다 크기가 커지는 경쟁 윈도우(contention window) 내에서 일반 확률 분포(uniform probability distribution)를 이용한 랜덤(random) 선택 기법을 사용하지만 제안한 프로토콜에서는 전송 지연을 최대한 감소시키기 위하여 경쟁 윈도우의 크기를 고정시키고, 전송 슬롯을 보다 효율적으로 선택하도록 비 균등(non-uniform)확률 분포를 사용하여 전송 슬롯을 랜덤하게 선정한다. 시뮬레이션을 통하여 제안한 프로토콜이 802.11 MAC 표준에 비하여 전송 지연이 감소함을 보여 전송 지연에 민감한 실시간 무선 센서 네트워크의 최적 지연 한계점(best latency bound)을 충족시키는 프로토콜임을 입증한다.