• Title/Summary/Keyword: wireless networks

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Ad-Hoc 네트워크에서 위치와 에너지를 고려한 지오캐스팅 알고리즘 (Geographic and Energy Aware Geocasting in Ad-Hoc Networks)

  • 이주영
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제5권2호
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    • pp.75-84
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    • 2004
  • 지오캐스팅(geocasting)이란 멀티캐스팅의 특별한 한 종류로서, 어떤 특정한 지역(지오캐스트 영역이라 함)에 있는 모든 노드들에게 데이터를 전송하는 통신형태를 말하며, location-based multicasting(LBM) 이라고 부르기도 한다(1). Ad-hoc 네트워크는 중앙 집중화된 관리나 표준화된 지원 서비스 없이 배터리를 에너지원으로 사용하는 휴대용 기기들이 동적으로 연결되어 구성되는 임시적인 망이다. 따라서, 제한된 에너지 자원을 효율적으로 관리하는 것은 네트워크 활동시간(lifetime)을 최대화하기 위한 중요한 문제가 된다. 본 논문에서는 Ad-hoc 네트워크 환경에서 라우팅 설정시 에너지 값을 고려하여 중간 노드를 선택하는 LBPA(Location-Based Power Aware) 지오캐스팅 알고리즘을 제안한다. 전송 에너지를 균형있게 소비하여 각 이동 호스트의 잔여 에너지의 비율을 일정하게 유지시키는 방법으로 네트워크 활동시간 측면에서 볼 때 기존의 LBM 알고리즘보다 평균적으로 49%, 더 좋은 결과를 실험을 통하여 보여주었다.

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Case Study for Ship Ad-hoc Networks under a Maritime Channel Model in Coastline Areas

  • Su, Xin;Yu, HaiFeng;Chang, KyungHi;Kim, Seung-Geun;Lim, Yong-Kon
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제9권10호
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    • pp.4002-4014
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    • 2015
  • ITU-R M.1842-1, as a well-known specification dedicated to maritime mobile applications, has standardized wireless transmission protocols according to the particular characteristics of a maritime communications scenario. A time division multiple access (TDMA) frame structure, along with modulation schemes to achieve a high data rate, has been described clearly in ITU-R M.1842-1. However, several specification items are still under "to be decided" status, which brings ambiguity to research works. In addition, the current version of ITU-R M.1842-1 is focused mainly on maritime transmissions in open-sea areas, where the cyclic prefix (CP) is set to zero and only 16-QAM is used in the multi-carrier (MC) system. System performance might be dramatically degraded in coastline areas due to the inter-symbol interference (ISI) caused by selective fading. This is because there is a higher probability that the signal will be reflected by obstacles in coastline areas. In this paper, we introduce the transmission resource block (TRB) dedicated to ITU-R M.1842-1 for a ship ad-hoc network (SANET), where the pilot pattern of TRB is based on the terrestrial trunked radio (TETRA). After that, we evaluated SANET performance under the maritime channel model in a coastline area. In order to avoid noise amplification and to overcome the ISI caused by selective fading, several strategies are suggested and compared in the channel estimation and equalization procedures, where the link-level simulation results finally validate our proposals.

무선랜 환경에서 AP 로드 밸런싱을 위한 AP-개시 플로우 리다이렉션 메커니즘 (AP-Initiated Flow Redirection Mechanism for AP Load Balancing in WLAN Environments)

  • 김미희;채기준
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.65-73
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    • 2009
  • IEEE802.11 무선랜은 공항과 같은 공공의 장소에서 널리 사용되고 있으며 캠퍼스나 회사의 네트워킹 영역을 증대하고 있고, 최근 메쉬 네트워크나 다른 3세대 이동 통신 네트워크과의 통합 형태의 네트워크를 구성하기 위한 중요 기술로 주목 받고 있다. 무선랜 환경에서의 액세스 포인트(AP) 간 로드 밸런싱 문제는 효율적인 자원 관리나 트래픽의 QoS 지원을 위해 중요한 문제이지만, 기존 연구들에서는 노드가 네트워크에 진입하는 시점이나 로밍 시점에 로드 밸런싱을 위한 AP 선택에 초점을 맞추고 있다. 본 논문에서는 AP의 가용성 모니터링을 통해 진정한 의미의 로드 밸런싱을 위한 AP-개시 플로우 리다이렉션 메커니즘을 제안한다. AP 자신의 가용자원이 거의 사용하게 되면, 즉 특정 임계치 이상 사용하게 되면, 자신이 서비스하고 있는 노드가 로밍 가능한 이웃 AP들에게 그들의 가용자원에 관하여 쿼리를 하여 entropy나 chi-square와 같은 통계적인 방법을 이용하여 AP 간 트래픽 분포도에 대해 계산하고, 리다이렉트할 플로우들을 결정하여 선택된 노드들을 트리거하여 플로우 리다이렉션을 수행한다. 시뮬레이션 결과, 제안된 플로우 리다이렉션 메커니즘이 다양한 측면에서의 성능향상을 입증할 수 있었다.

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Performance Analysis of a Dense Device to Device Network

  • Kim, Seung-Yeon;Lim, Chi-Hun;Cho, Choong-Ho
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제8권9호
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    • pp.2967-2981
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    • 2014
  • Device-to-Device (D2D) communication is a technology component for long-term evolution-advanced (LTE-A). In D2D communication, users in close proximity to each other can communicate directly without going through a base station; such direct communication can improve spectral efficiency. Although D2D communication brings improvement in spectral efficiency, it also causes interference to the cellular network as a result of spectrum sharing. In particularly, D2D communication can generate interference for each D2D pair when the common wireless medium in a co-located limited area is accessed. Even though the interference management for between the D2D pair and cellular networks has been proposed, the interference reducing methods have still not been fully studied for the D2D pairs. In this paper, we investigate the problem of D2D pair coexistence in which interference is considered between D2D pairs. Using a signal to interference model for a target D2D pair, we provide an analysis of the aggregated throughput of a dense D2D network. For a target D2D pair, we assume that the desired signal and interference signals obey multipath fading and shadow fading. Through analysis, we demonstrate the effect of cluster size such as the number of D2D pairs and the size of the considered area on the network performance. The analytical results are compared with computer simulations. Our work can be used for a rough guideline for controlling the system throughput in a dense D2D network environment.

Q 학습을 이용한 교통 제어 시스템 (Traffic Control using Q-Learning Algorithm)

  • 장정;승지훈;김태영;정길도
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권11호
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    • pp.5135-5142
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    • 2011
  • 이 논문에서는 도심 지역의 교통 제어 시스템의 동적 응답 성능 향상을 위하여 적응형 Q-Learning 강화 학습 메커니즘을 설계 하였다. 도로, 자동차, 교통 제어 시스템을 지능 시스템으로 모델링 하고, 자동차와 도로 사이는 무선 통신을 이용한 네트워크가 구성된다. 도로와 대로변에 필요한 센터네트워크가 설치되고 Q-Learning 강화 학습은 제안한 메커니즘의 구현을 위해 핵심 알고리즘으로 채택하였다. 교통 신호 제어 규칙은 자동차와 도로에서 매 시간 업데이트된 정보에 따라서 결정되며, 이러한 방법은 기존의 교통 제어 시스템에 비하여 도로를 효율적으로 활용하며 결과적으로 교통 흐름을 개선 한다. 알고리즘을 활용한 최적의 신호 체계는 온라인상에서 자동으로 학습함으로서 구현된다. 시뮬레이션을 통하여 제안한 알고리즘이 기존 시스템에 비하여 효율성 개선과 차량의 대개 시간에 대한 성능 지수가 모두 30% 이상 향상되었다. 실험 결과를 통하여 제안한 시스템이 교통 흐름을 최적화함을 확인하였다.

동일한 네트워크 프리픽스를 갖는 다중 게이트웨이 기반의 connected MANET에서 주소 자동 설정 방법 (An Address Autoconfiguration Mechanism for Connected MANET with Multiple Gateways having a Same Network Prefix)

  • 이재훈;이범재;정우영
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제36권5호
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    • pp.405-412
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    • 2009
  • 이동 애드 혹 망(MANET)은 유선 인프라스트럭처의 도움 없이 이동 노드들 간에 서로 협력하여 무선 다중-홉으로 통신을 할 수 있도록 해주는 네트워크이다. MANET에서는 서로의 전파 범위에 있지 않은 노드들 간에 통신할 수 있도록 해주는 경로 설정 방법뿐만 아니라 노드들이 스스로 주소를 설정할 수 있도록 해주는 주소 설정 기법이 필수적이다. MANET에서 주소 설정을 위한 여러가지 기법들이 제안되었다. 특히 MANET이 게이트웨이를 이용하여 인터넷과 같은 외부 네트워크와 연결되는 형태의 connected MANET에서는 노드들이 인터넷 토폴로지에 적합한 전역 주소를 가지고 있어야 한다. 이 논문에서는 여러 개의 게이트웨이를 이용하여 MANET과 외부 네트워크가 연결되어 있는 환경에서 모든 게이트웨이가 동일한 네트워크 프리픽스를 MANET에 광고하는 경우에, 일단 노드가 하나의 주소를 설정하면 노드가 이동을 하더라도 이미 설정된 주소를 계속 이용할 수 있도록 하기 위한 메커니즘을 제안한다. 제안된 방법의 성능은 모의실험을 통하여 분석되었으며, 분석된 결과는 제안 기법이 기존에 방법에 비하여 향상된 성능을 제공한다는 것을 보여준다.

모션인식을 활용한 Human UI/UX를 위한 IoT 기반 스마트 헬스 서비스 (IoT based Smart Health Service using Motion Recognition for Human UX/UI)

  • 박상주;박찬홍
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.6-12
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    • 2017
  • 본 논문에서는 모션인식을 활용한 Human UI/UX를 위한 IoT 기반 스마트헬스 서비스를 제안한다. 현재까지 M2M기반의 u-healthcare에서 적용되는 센서 네트워크에서는 TCP/IP 프로토콜이 아닌 non-IP프로토콜을 이용하고 있다. 그러나 서비스의 이용 확대와 IoT 기반의 센서 네트워크 관리를 용이하게 하기 위해서는 다수의 센서들의 인터넷 연결이 반드시 요구된다. 따라서 센서들에 의하여 측정된 자료들을 인터넷과 통신하는 것은 물론 이동이 가능해야 하기 때문에 네트워크 이동성을 고려한 IoT 기반 스마트헬스 서비스를 설계하였다. 또한 IoT 기반 스마트헬스 서비스는 기존의 헬스케어 플랫폼과는 다르게 바이오 정보뿐만이 아니라 동작감지를 위한 스마트 헬스 서비스를 개발하였다. u-healthcare에서 사용되는 WBAN 통신은 일반적으로 많은 네트워크화된 장치 및 게이트웨이로 구성된다. 본 논문에서 제안하는 방법은 WBAN 센서 노드간의 이동성을 지원하는 기술을 이용함으로써 무선 환경에서도 동적 변화에 쉽게 대응할 수 있고, 사용자의 동작감지를 통해 체계적인 관리가 이루어진다.

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무선 멀티미디어 네트워크에서 수직 자기기록장치를 위한 PRML 시스템 (A PRML System for Perpendicular Magnetic Recording Channel in Wireless Multimedia Networks)

  • 김정수;황기연
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제5권5호
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    • pp.454-457
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    • 2004
  • 부분응답 최대유사 (PRML: partial response maximum likelihood) 검출기법은 수직 자기기록 채널에 적합한 검출기법이다. PRML 시스템에 RLL(Run Length Limited)을 결합하여 저 복잡도 검출기법을 제안하였다. 모의 실험의 결과 R=2/3 변조 부호를 사용한 PR(1,2,3,4,3,2,1)ML과 PR(1,2,3,3,2,1)ML이 각각 K=3, 4에서 가장 우수한 성능을 보였다. 그러나, K=3인 경우 R=2/3 PR(1,1,1,1)ML은 R=2/3 PR(1,2,3,3,2,1)ML에 비해 매우 적은 복잡도를 갖지만 약 1.5dB의 성능열화만을 보이는 것을 알 수 있었다. K=4 일때는 R=1 PR(1,2,,2,1)ML은 R=2/3 PR(1,2,3,4,3,2,1)ML과 비교하여 휠씬 적은 복잡도를 가지면서 2dB이내의 성능 열화를 가짐을 확인 할 수 있었다.

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IDMMAC: Interference Aware Distributed Multi-Channel MAC Protocol for WSAN

  • Kakarla, Jagadeesh;Majhi, Banshidhar;Battula, Ramesh Babu
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제13권5호
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    • pp.1229-1242
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    • 2017
  • In this paper, an interference aware distributed multi-channel MAC (IDMMAC) protocol is proposed for wireless sensor and actor networks (WSANs). The WSAN consists of a huge number of sensors and ample amount of actors. Hence, in the IDMMAC protocol a lightweight channel selection mechanism is proposed to enhance the sensor's lifetime. The IDMMAC protocol divides the beacon interval into two phases (i.e., the ad-hoc traffic indication message (ATIM) window phase and data transmission phase). When a sensor wants to transmit event information to the actor, it negotiates the maximum packet reception ratio (PRR) and the capacity channel in the ATIM window with its 1-hop sensors. The channel negotiation takes place via a control channel. To improve the packet delivery ratio of the IDMMAC protocol, each actor selects a backup cluster head (BCH) from its cluster members. The BCH is elected based on its residual energy and node degree. The BCH selection phase takes place whenever an actor wants to perform actions in the event area or it leaves the cluster to help a neighbor actor. Furthermore, an interference and throughput aware multi-channel MAC protocol is also proposed for actor-actor coordination. An actor selects a minimum interference and maximum throughput channel among the available channels to communicate with the destination actor. The performance of the proposed IDMMAC protocol is analyzed using standard network parameters, such as packet delivery ratio, end-to-end delay, and energy dissipation, in the network. The obtained simulation results indicate that the IDMMAC protocol performs well compared to the existing MAC protocols.

핸드오버 지연 시간을 줄일 수 있는 심리스 핸드오버 프로토콜 제안 및 성능 분석 (Seamless handover protocol to reduce handover latency)

  • 장종민;이유태;이숭희;김동일;최삼길
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.277-284
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    • 2009
  • 무선 이동 통신기술과 이동 단말의 발달로 이종망간 핸드오버에 대한 요구가 증가하고 있다. IETF는 All-IP 기반 네트워크에서 이종 엑세스 네트워크 사이의 핸드오버를 위한 표준을 정의하는 MIPv6와 FMIPv6를 개발하였다. MIPv6는 단말의 핸드오버가 수행되는 동안 긴 지연 시간과 패킷 손실을 유발함으로써 시간에 민감한 서비스의 세션 연속성을 보장하지 못했다. FMIPv6는 핸드오버 준비 과정에서 주소를 미리 구성하고 엑세스 라우터가 패킷을 버퍼링 하도록 함으로써 패킷 손실의 가능성을 줄였다. 그러나 FMIPv6는 여전히 핸드오버의 마지막 과정으로 바인딩 갱신을 수행해야 하는데, 이로 인한 지연 시간은 실시간 애플리케이션에 지연을 유발한다. 본 논문에서는 FMIPv6와 호환가능하며 바인딩 갱신에 필요한 시간을 줄일 수 있는 새로운 프로토콜을 제안하고, 성능분석을 통해 기존 프로토콜의 핸드오버 지연시간과 비교한다.