항해 중인 선박과 육상기지국간에 VHF 대역을 통해 다중-홉 데이터 통신을 수행하기 위해 애드-혹 자율 구성 TDMA (Ad Hoc Self-Organizing TDMA: ASO-TDMA) 방식이 제안된 바 있으며, 이를 통해 해로를 따라 넓은 영역에 걸쳐 항해 중인 선박들이 분산적으로 무선 자원을 공유하면서 다중-홉 애드-혹 네트워크를 구성할 수 있다. 본 논문에서는 마코프 체인 모델을 기반으로 ASO-TDMA 방식 매체접근제어 프로토콜의 평균 수율 성능을 분석한다. 또한, 모의실험을 통해 수학적 분석 결과를 검증하고, 각 홉 영역에서 부프레임의 크기와 선박의 수에 따라 수율을 최대화하기 위한 최적의 전송률이 존재함을 보인다.
Bao, Vo Nguyen Quoc;Thanh, Tran Thien;Nguyen, Tuan Duc;Vu, Thanh Dinh
Journal of Communications and Networks
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제15권3호
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pp.266-275
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2013
The exact closed-form expressions for outage probability and bit error rate of spectrum sharing-based multi-hop decode-and-forward (DF) relay networks in non-identical Rayleigh fading channels are derived. We also provide the approximate closed-form expression for the system ergodic capacity. Utilizing these tractable analytical formulas, we can study the impact of key network parameters on the performance of cognitive multi-hop relay networks under interference constraints. Using a linear network model, we derive an optimum relay position scheme by numerically solving an optimization problem of balancing average signal-to-noise ratio (SNR) of each hop. The numerical results show that the optimal scheme leads to SNR performance gains of more than 1 dB. All the analytical expressions are verified by Monte-Carlo simulations confirming the advantage of multihop DF relaying networks in cognitive environments.
To achieve high-speed (giga-bit) connectivity for short-range wireless multimedia applications, the millimeter-wave (mmWave) wireless personal area networks with directional antennas are gaining increased interest. Due to the use of directional antennas and mmWave communications, the probability of non-interfering transmissions increases in a localized region. Network throughput can be increased immensely by the concurrent time allocation of non-interfering transmissions. The problem of finding optimum time allocation for concurrent transmissions is an NP-hard problem. In this paper, we propose two enhanced versions of previously proposed multi-hop concurrent transmission (MHCT) schemes. To increase network capacity, the proposed schemes efficiently make use of the free holes in the time-allocation map of the MHCT scheme; thus, making it more compact.
WiMedia는 다른 WPAN 기술에 비해 빠른 전송률을 제공하지만 전송 범위가 10미터로 제한되어 있어 그 이상의 거리에 존재하는 디바이스와의 통신은 불가능하다. 따라서 본 논문에서는 WiMedia 네트워크에서 제한된 전송 범위를 극복하여 실시간(Real-Time) 데이터를 전송하기 위한 멀티홉 QoS 라우팅 프로토콜을 제안하였다. 제안된 라우팅 프로토콜은 Table-Driven 라우팅 알고리즘과 On-Demand 라우팅 알고리즘이 결합된 하이브리드 형 라우팅 프로토콜로 2홉 이내의 거리에 존재하는 디바이스에 대한 경로는 주기적으로 전송되는 이웃 디바이스의 정보를 수집한 후 Table-Driven 라우팅 알고리즘을 사용하여 생성하며 3홉 이상의 거리에 존재하는 디바이스에 대한 경로는 On-Demand 라우팅 알고리즘을 사용하여 생성한다. 그리고 ns-2 시뮬레이션을 통해 제안된 라우팅 프로토콜과 AODV, 그리고 DSDV간의 성능을 비교하였으며, 그 결과 처리율과 지연시간에 있어 우수한 성능을 보였다.
본 논문에서는 무선 인지(Cognitive Radio, CR) 기반의 다중 홉 릴레이 전송 환경에서 링크별 가용 주파수 자원을 할당하는 문제를 다룬다. 경로 탐색, 채널 센싱 및 판단, 자원 할당의 3단계 시나리오를 제시하고 컬러 다중 그래프 모델과 시분할 된 프레임 구조를 토대로 서비스 받는 사용자의 수를 최대화하는 최적화 문제로 수학적 모델링을 한다. 이에 대한 해법으로 단말 선택, 릴레이 및 경로 선택 그리고 각 홉별 주파수 자원 선택의 3단계로 구성되는 부 최적화된 종합적 자원관리 방안을 제시한다. 모의실험에서는 홉-별 시분할 된 프레임 구조를 가지는 셀룰러 기반 2차 시스템을 고려하였으며, 다중 홉 통신과 단일 홉 통신 간의 성능을 비교를 통해 무선인지 시스템에서 다중 홉 통신의 필요성을 보였다. 또한 다중 홉 통신 가운데 가장 우수한 홉 수와 그 환경에 대해 살펴보았다.
본 논문에서는 다중 홉 이동 애드 혹 네트워크에서 크로스 레이어 (Cross layer) 기반의 효과적인 멀티미디어 전송 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘은 멀티레이트를 지원하는 IEEE 802.11 MAC을 기반으로 하며, 수신 노드에서 패킷 손실률 (Packet Loss Rate, PLR)이 제약 조건 이내를 유지하고 종단간 지연시간이 최소가 되도록 하기 위해 경로상의 각 노드들은 MAC 계층에서 응용계층의 데이터 특성과 물리 계층의 채널정보를 이용하여 효과적인 전송 모드를 선택 한다. 마지막으로 실험을 통하여 제안 알고리즘의 우수성을 확인 한다.
본 논문에서는 Mobile Multi-hop Relay (MMR) 시스템을 위한 적응적인 Relay Station (RS) 커버리지 확장기법을 제안한다. 넌-트랜스패런트 모드 (non-transparent mode) RS를 갖는 MMR 시스템은 Base Station (BS)의 남아있는 용량을 사용하여 BS의 커버리지를 확장시킬 수 있다. 그래서 Multi-hop Relay Base Station (MR-BS)에서 호가 빈번하게 발생할 경우, RS에서는 호 차단을 겪게 된다. 제안된 기법에서는 MR-BS 혹은 RS에서 호가 빈번하게 발생할 경우, 트래픽 부하가 적은 주변 MMR 시스템에 2nd tier RS로서 연결되어 MMR 시스템에서 추가적인 호를 수락할 수 있다. 분석을 통해 제안된 기법이 일반적인 MMR 시스템보다 호 차단 확률과 처리량에서 성능이 향상되었음을 보였다.
본 논문에서는 방향성 안테나를 이용하여 3섹터 구조를 갖는 Narrow-Beam Trisector Cell (NBTC)과 Wide-Beam Trisector Cell (WBTC) 구조의 WiBro 시스템에 IEEE802.16j 기반의 멀티홉 중계기를 도입하여 커버리지를 확장하는 새로운 형태의 NBTC와 WBTC 구조를 제안한다. 제안한 구조는 최적화 모델을 통해 트래픽 분포에 따른 최적 배치된 기지국과 멀티홉 중계기의 수, 각 기지국의 확장되는 커버리지, 그리고 설치비용 등을 기지국만 배치하는 기존의 전형적인 구조와 비교 분석하였다. 분석 결과를 통해 주어진 전체면적에 중계기를 효율적으로 배치한다면 절약되는 설치비용을 알 수 있었고, 제안하는 멀티홉 중계기가 도입된 NBTC와 WBTC 방식 중에서 트래픽 분포가 높은 지역에서는 WBTC 방법을 이용하고, 트래픽 분포가 적은 지역에서는 NBTC 방법을 이용한다면 커버리지 확장과 설치비용 절약 측면에서 보다 효율적임을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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