• 제목/요약/키워드: ARQ protocol

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Delay Performance Analysis of the NAK-based SR-ARQ Protocol with the Reverse Acknowledgment (RA) Scheme

  • Han, Je-Chan;Lee, Jai-Yong
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권11B호
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    • pp.989-997
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    • 2008
  • The reverse acknowledgment (RA) scheme supports a fast loss recovery for negative acknowledgment (NAK)-based selective repeat automatic repeat request (SR-ARQ) by detecting a retransmission failure quickly before a retransmission timer expires. In this paper, we evaluate the performance of a NAK-based SR-ARQ protocol with the RA scheme and compare it with the conventional NAK-based SR-ARQ protocol. Particularly, we propose a simple analysis model for the transport delay of the NAK-based SR-ARQ protocol considering the traffic condition, the retransmission persistence, the timer-based retransmissions and the RA scheme's behavior. Both NAK-based SR-ARQ protocols with and without the RA scheme are implemented by using the OPNET simulator. We verified the analysis model's accuracy through the simulation results. Also, we evaluate the performance of the NAK-based SR-ARQ protocol with the RA scheme based on analysis and simulation results.

제한된 재전송 횟수를 지원하는 SR-ARQ 프로토콜의 큐잉 지연 분석 모델 (Queuing Analysis Model for the SR-ARQ Protocol with a Finite Retransmission Persistence)

  • 한제찬;김범준;이재용
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제15C권6호
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    • pp.523-530
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    • 2008
  • 본 논문은 제한된 재전송 횟수(retransmission persistence)를 갖는 SR-ARQ(Selective Repeat Automatic Repeat reQuest) 프로토콜의 큐잉 지연에 대한 분석 모델을 제안한다. SR-ARQ는 링크 계층 프로토콜로서 전송 중에 손실되거나 손상된 패킷을 재전송을 통해 복구하는 기능을 한다. SR-ARQ의 재전송 횟수는 SR-ARQ의 손실 복구 성능 뿐만 아니라 지연 성능에 큰 영향을 미치는 패러미터이다. 현재 최대 재전송 횟수가 SR-ARQ의 성능에 어떤 영향을 미치는 지에 대한 연구는 많지 않다. 이에, 본 논문에서는 M/G/1 큐잉 모델을 바탕으로 제한된 재전송 횟수를 갖는 SR-ARQ의 큐잉 모델을 제안하고 이를 통해 SR-ARQ의 큐잉 지연에 대한 재전송 횟수의 영향을 분석한다. 또한, OPNET을 이용한 모의실험을 통해 제안된 큐잉 모델의 정확성을 검증한다. 특히, 본 논문은 패킷 손실율과 트래픽 부하를 달리하는 여러 통신 환경에서 재전송 횟수가 SR-ARQ의 큐잉 지연 성능에 어떤 영향을 미치는 지를 수학적 분석 결과 및 모의실험 결과를 통해 명확하게 보여준다.

연판정 검출기를 사용한 1차 reed-muller 부호에 근거한 복합 자동반복요구 프로토콜 (Hybrid-ARQ protocols based on first-order reed-muller codes with soft decision detectors)

  • 황원택;김동인
    • 한국통신학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.1256-1265
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    • 1996
  • 연판정 검출기는 시스템의 비트오류율과 처리율을 높이기 위해서 많은 순방향 에러정정(FEC) 방식과 자동반복요구(ARQ) 방식에서 사용되고 있다. 또한 FEC 방식과 ARQ 방식을 결합한 복합-ARQ 방식은 시스템의 전체적인 성능을 높이기 위해 매우 효율적인 방식이다. 본 논문에서는 연판정 검출기를 사용하고 채널부호로는 1차 Reed-Muller 부호를 사용한 복합-ARQ 방식을 제시한다. Reed-Muller 부호는 다른 부호에 비하여 매우 간단하면서 빠른 Green machine 복호기를 사용할 수 있는 장점을 가지고 있다. 시스템의 성능을 평가하기 위하여 비트오류율과 처리율을 구하고 다른 시스템과 비교하였다. 그 결과 제안된 시스템이 복잡도면에서의 큰 손실없이 성능면에서 높은 개선을 보임을 알 수 있었다.

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무선 환경에서 TCP 스퓨리어스 타임아웃 방지를 위한 SR-ARQ 재전송 지속성 관리 방안 (SR-ARQ Retramsission Persistence Management to Avoid TCP Spurious Timeout in a Wireless Environment)

  • 김범준;한제찬
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제17C권6호
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    • pp.451-458
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    • 2010
  • 무선 링크를 통한 데이터 전송 과정에서 오류 혹은 그 밖의 다른 이유로 빈번하게 발생하는 패킷 손실을 감지하고 재전송하기 위한 기능은 전송의 신뢰성 확보 차원에서 매우 중요하다. 따라서 대부분의 이동통신시스템들은 데이터 링크 계층에서 동작하는 자동 재전송 프로토콜(Automatic Repeat reQuest; ARQ)을 도입하고 있다. 그러나 자동 재전송 프로토콜의 재전송 기능과 TCP(Transmission Control Protocol)의 재전송 기능 간 원활하지 못한 상호작용은 오히려 TCP의 성능을 저하시킬 수 있는 문제가 있음이 알려져 왔다. 따라서 본 논문에서는 가장 널리 사용되고 있는 자동 재전송 프로토콜인 SR-ARQ(selective repeat ARQ)를 TCP와의 상호 작용 측면에서의 개선하기 위한 방안을 제시하고 OPNET을 이용한 시뮬레이션을 통하여 이로 인한 TCP 성능 향상을 입증한다.

이동통신 환경에서 적응 변조 코딩에 따른 2 단계 ARQ 방식 (The 2-step ARQ Scheme by Adaptive Modulation and Coding in Wireless Communication Channel)

  • 김동회
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 I
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    • pp.581-584
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    • 2003
  • 본 논문에서는 링크 상황에 따라서 변복조 방식과 코딩 방식을 달리하는 기술인 AMC(Adaptive Modulation and Coding)기능과 연동하는 2 단계 ARQ(Automatic Repeat Request)방식을 제안하여 한정된 무선채널을 여러 종류의 서비스와 여러 가입자가 동시에 공유하는 경우에 발생되는 QoS(Quality of Service) 문제를 해결하고자 한다. 제안한 2 단계 ARQ 방식은 MAC(Medium Access Control) 계층에 위치하여 상위 계층으로부터 IP(Internet Protocol) packet 를 수신한 후 2 단계의 ARQ 동작을 수행함으로써 물리 채널에서 전송 중에 발생되는 오류 확률을 감소시킨다. 따라서 TCP(Transmission Control Protocol)단에서의 재전송 감소에 의한 향상된 성능도 기대할 수가 있겠다.

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협력통신에서의 Go-Back ARQ 프로토콜 (Go Back ARQ Protocol in Cooperative Communication)

  • 찬디수엔;공형윤;창충두이
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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    • pp.223-224
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    • 2008
  • Automatic repeat request (ARQ) protocol is attention for recent years as one protocol for reliable, accurate signal at the destination. However, in almost recently proposed ARQ protocols, the authors only consider advantage about the diversity gain. In this paper, we propose a novel cooperative ARQ protocol with advantage about the bandwidth in which the source sends a number of frames before stopping and worrying about the acknowledgment.

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Slotted CDMA_ALOHA Protocol with Hybrid ARQ in Wireless Communication Network

  • Lim, In-Taek
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제5권3호
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    • pp.194-199
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    • 2007
  • In this paper, a slotted CDMA_ALOHA protocol with hybrid ARQ is proposed for the wireless CDMA communication networks. The proposed protocol combines the characteristics of the slotted ALOHA, CDMA, and the hybrid ARQ, in order to increase the throughput by reducing the number of retransmissions when the channel experiences heavy traffic. The main feature of the proposed protocol is the utilization of the forward error correction capability to correct errors that appear after the CDMA dispreading of the packets. The base station does not need to ask so often for retransmission of erroneous packets. It will request for retransmission only when the FEC capability is exceeded. The performance of the proposed protocol is analyzed by considering the packet collision probability as well as the bit error probability. The numerical results show that the system throughput is closely related to the bit error rate of the wireless link and the FEC coding rate.

레일리 페이딩 채널에서 LLR 기반의 협력 ARQ 프로토콜 (LLR-based Cooperative ARQ Protocol in Rayleigh Fading Channel)

  • 최대규;공형윤
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제45권4호
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    • pp.31-37
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    • 2008
  • 기존의 협력통신은 목적지 노드에서 소스 노드와 릴레이 노드들로부터 독립적인 채널의 동일한 신호를 수신하므로 공간 다이버시티와 경로손실감소 이득을 얻을 수 있다. 하지만, 릴레이 노드의 사용으로 인해 주파수 효율이 저하되고, maximal ratio combining (MRC) 결합 방식을 사용함으로써 수신단의 복잡도가 증가하는 문제를 초래하였다. 본 논문에서는 이러한 단점을 개선하는 동시에 우수한 BER 성능을 얻을 수 있는 협력 ARQ 프로토콜을 제안하였다. 이 방식은 소스 노드로부터 수신한 신호를 우선적으로 목적지 노드에서 평가하여 만족되어질 경우, ACK 메시지를 소스 노드와 릴레이 노드로 전송하고 수신한 신호를 복구하므로 기존의 협력통신에 비해 주파수 효율을 높일 수 있다. 또한, ARQ 메시지가 NACK일 경우 릴레이 노드는 선택적 재전송을 하므로 소스 노드가 재전송하는 일반적인 ARQ 프로토콜에 비해 시스템의 신뢰성을 높일 수 있다. 제안하는 프로토콜에서의 선택적 전송과 ARQ 메시지의 정보는 각각 소스 노드로부터 수신한 신호의 log-likelihood ratio (LLR) 계산 값과 임의의 문턱 값을 비교하여 결정하므로 기존의 CRC 부호를 위한 대역폭 할당을 요구하지 않으며, 목적지 노드에서 부가적인 결합방식을 사용하지 않음으로써 수신단의 복잡도를 줄일 수 있었다. 레일리 페이딩과 AWGN를 고려한 Monte-Carlo 시뮬레이션을 통해 주파수 효율과 BER 성능을 검증하였다.

버퍼 크기 기반 자동재전송 프로토콜의 재전송 지속성 제어 (A Buffer Size-based Retransmission Persistence Control for ARQ Protocols)

  • 김범준
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제6권4호
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    • pp.487-492
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    • 2011
  • 본 논문에서는 무선 링크의 신뢰성을 높이기 위한 자동재전송(Automatic Repeat reQuest; ARQ) 프로토콜의 재전송 시도 횟수 조정 방안을 제안한다. 기존의 자동재전송 프로토콜은 항상 고정된 재전송 지속성(retransmission persistence)을 사용하는데 이를 너무 작은 값을 설정하면 신뢰성을 보장하는데 한계가 있고 너무 큰 값으로 설정하면 지연과 지연 변이(jitter)가 크게 증가하는 문제점을 가지고 있다. 반면 제안된 방안은 버퍼 내의 프레임의 수를 근거로 재전송 지속성을 조정하여 프레임의 수가 많은 경우에는 재전송 지속성을 낮추어 자동재전송 프로토콜의 프레임 처리율을 높이고 적은 경우에는 재전송 지속성을 높여 무선 링크의 신뢰성을 높일 수 있다. 시뮬레이션 결과를 통해서 제안된 방안이 재전송으로 인한 지연과 지연 변이를 크게 감소시킬 수 있음을 보인다.

S-ARQ: A New Truncated ARQ for IP-Based Wireless Network

  • Choi, Young-Kyu;Oh, Seong-Jun;Choi, Sung-Hyun
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제12권2호
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    • pp.174-180
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    • 2010
  • Automatic Repeat reQuest (ARQ) is a very effective technique against transmission error at the medium access control (MAC) layer. An erroneous MAC protocol data unit can be typically retransmitted within a given limit. In order to improve the IP-level performance, which directly affects the user-perceived quality-of-service (QoS), we propose a new truncated ARQ strategy, called MAC service data unit-based ARQ (S-ARQ), where the finite number of opportunities for retransmissions are shared by multiple fragments out of an IP datagram. We describe how SARQ can be implemented in a practical system, and then propose another variant of S-ARQ employing a functionality called early detection of failure. Basically, we evaluate the performance of SARQ in two different manners. First, assuming i.i.d. error process, we analyze both the probability of the delivery failure and the average delay of IP datagram. Then, we assess the performance of S-ARQ via simulation over a 2-state Markov channel.