• Title/Summary/Keyword: Ad hoc MAC Protocol

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The Enhancement of a Power Control MAC Protocol for Ad Hoc Networks (에드혹 네트웍에서의 전력제어 MAC 프로토콜 향상)

  • 심은숙;김동균
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2004.10c
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    • pp.220-222
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    • 2004
  • 이동 애드 혹 망을 구성하는 노드들은 일반적으로 배터리 전력을 사용하기 때문에 이들의 에너지 소모량을 줄이는 연구들이 각 계층에 대해 이루어져 왔다. 몇몇 연구들은 매체 접근 제어 프로토콜로 많이 이용되는 IEEE 802.11 DCF의 전력 소비량을 줄이기 위한 전력 제어 기법을 제시하였다. 기본 전력 제어기법(BASIC Power Control Protocol)은 RTS-CTS와 DATA-ACK 에 대해서 각각 다른 전력을 적용하는 것이다. RTS-CTS는 최대 전력으로 전송되고, DATA-ACK는 불필요한 에너지 낭비를 줄이기 위해 최소한 의 필요한 전력으로 전송하였다. 그러므로 DATA-ACK의 전송범위(transmission range)와 전송파 감지영역(carrier sensing range)은 RTS-CTS의 영역보다 작아진다. 전송파 감지영역에서 RTS-CTS를 감지한 노드들은 신호를 올바로 해석할 수 없으므로 NAV 값을 EIFS로 설정한다. 이 EIFS 구간은 충돌을 막기에는 너무나 짧기 때문에. EIFS 구간이 지난 후에 채널이 비어있는 상태로 간주하고 전송을 시도하게 된다. 이에 따라 DATA-ACK 수신에 있어서 충돌율이 증가하게 되고 네트웍 전체 처리량이 감소하게 된다. 본 논문에서는 기본 전력제어 기법이 가지는 문제점을 해결하고 전체 네트웍 처리량을 향상 시킬수 있는 새로운 전력제어(Power Control) MAC 프로토콜을 제안하였다.

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Energy Efficient MAC Protocol in Wireless Sensor Networks (무선 센서 네트워크에서의 에너지 효율적 MAC 프로토콜)

  • 서창수;고영배;김재훈
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2004.04a
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    • pp.559-561
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    • 2004
  • 최근 무선 통신 기술과 초소형화 기술의 진보로 지능형 센서(Smart Sensor)를 이용한 무선 센서 네트워크 구축이 가능해졌고, 이러한 센서 네트워크는 유비쿼터스 컴퓨팅와 Ad-Hoc 네트워크에서 많이 연구되고 있는 새로운 분야이다. 각 센서 노드는 건전지를 통해 전원을 공급받기 때문에. 제한된 에너지를 어떻게 효율적으로 사용하느냐가 센서 네트워크에서의 중요한 이슈이다. 일반적으로 센서네트워크에서 데이터 송수신에 참여하지 않는 노드는 일정 시간 Sleep함으로써 에너지를 절약한다. sleep 기술과 관계된 기존의 논문(S-MAC [1])에서는 동기화 및 NAV 설정을 위해 컨트롤 패킷(SYNC, RTS, CTS)을 사용하고, 컨트롤 패킷 전송 시간만큼은 최소한 모든 노드들이 깨어서 컨트롤 패킷의 송수신을 확인해야 한다. 본 논문에서는 컨트롤 패킷 전송 시간 동안 불필요하게 모든 노드들이 깨어있는 문제를 해결하기 위해, 새로운 센서 MAC 프로토콜(ESMAC: Efficient Sensor MAC)을 제시한다. ESMAC에서는 컨트롤 패킷 전송 시간동안 꼭 필요한 노드들만 컨트롤 패킷을 송수신하고, 나머지 노드들은 Sleep 함으로써, 모든 노드가 깨어있는 시간을 효율적으로 줄였다. 위와 같은 방법을 사용하여 ESMAC에서는 기존의 MAC(SMAC, TIPS [2]) 프로토콜들보다 컨트롤 패킷 전송 시간을 최대 62.8% 절약시켰다.

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MAC Protocol With Reservation for Supporting QoS in Mobile Ad-hoc Networks (이동 애드혹 망에서 QoS 지원을 위한 예약 방식의 MAC 프로토콜)

  • 임상택;조인휘
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2004.04a
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    • pp.514-516
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    • 2004
  • 본 논문에서는 이동 애드혹 망에서 멀티미디어 트래픽 처리를 위해 예약 방식의 매체 접근 제어(MAC) 프로토콜을 설계하고 그 성능을 평가하였다. 예약 방식의 MAC 프로토콜은 두 개의 부분 계층으로 이루어진 계층적 접근법을 기반으로 한다. MAC의 하위 부분 계층은 이동 애드혹 망에서 비동기 데이터 트래픽을 지원하기 위해 CSMA/CA를 사용하는 기본적인 접근 방법을 제공한다. 그 위에 상위 부분 계층은 실제 데이터 전송에 앞서 슬롯(slot) 예약을 수행함으로써 실시간 주기적 트래픽을 지원한다. 제안된 프로토콜은 소프트웨어 시뮬레이터를 사용하여 검증하였다. 시뮬레이션 수행 결과는 예약 방식의 MAC 프로토콜이 IEEE 802.11 표준과 비교하여 실시간 트래픽 전송에 더 적합함을 보여주었다.

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A Time Synchronization Algorithm for a Time-Slot Reservation Based MAC in Mobile Ad-Hoc Networks (모바일 애드혹 네트워크에서 MAC 기반 타임 슬롯 예약을 위한 시간 동기화 알고리즘)

  • Heo, Ung;He, Yushan;You, Kang-Soo;Choi, Jae-Ho
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC
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    • v.48 no.4
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    • pp.37-46
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    • 2011
  • Time synchronization plays an important role in mobile communication systems, particularly, when an accurate time-division mechanism among the communication entities is required. We present a new time synchronization algorithm for a wireless mobile ad-hoc network assuming that communication link is managed by a time-slot reservation-based medium access control protocol. The central idea is to reduce time synchronization packet collisions by exploiting the advantages found in reference broadcasting. In addition, we adopt a sophisticated clock updating scheme to ensure the time synchronization convergence. To verify the performance of our algorithm, a set of network simulations has been performed under various mobile ad-hoc network scenarios using the OPNET. The results obtained from the simulations show that the proposed method outperforms the conventional TSF method in terms of synchronization accuracy and convergence time.

A Fairness Based T-MAC Protocol in Wireless Sensor Network (무선 센서 네트워크에서 공평성을 고려한 T-MAC 프로토콜)

  • Nam, Jaehyun
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2013.05a
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    • pp.329-331
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    • 2013
  • IEEE 802.11 has become the main technology in wireless network. However, in terms of fairness, arise in its use in ad hoc networks. Two independent emitters nodes can easily monopolize the medium, preventing other nodes to send packets. This paper proposes the modified (m,k)-firm scheme which is based on T-MAC to improve fairness. Also, the proposed scheme uses different TA period according to the number of collision in the node. The simulation result shows that the proposed scheme helps improve the fairness of the DCF.

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Energy efficient Medium Access Control for multi-hop sensor network (멀티-홉 센서 네트워크 저전력 MAC 설계)

  • Gang, Jeong-Hun;Lee, Min-Gu;Park, Byeong-Ha;Yu, Jun-Jae
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2003.11b
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    • pp.279-282
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    • 2003
  • This paper proposes a medium-access control(MAC) protocol designed for wireless multi-hop sensor networks which is used for connecting physical world and cyber computing space. Wireless multi-hop sensor networks use battery-operated computing and sensing device. We expect sensor networks to be deployed in an ad hoc fashion, with nodes remaining inactive for long time, but becoming suddenly active when specific event is detected. These characteristics of multi-hop sensor networks and applications motivate a MAC that is different from traditional wireless MACs about power conservation scheme, such as IEEE 802.11. Proposed MAC uses a few techniques to reduce energy consumption. Result show that proposed MAC obtains more energy sayings.

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A Slot Based Multi-channel MAC Protocol for Wireless Ad hoc Network (무선 애드혹 네트워크에서 슬롯방식을 이용한 멀티채널 MAC 프로토콜)

  • Kim Sung-Chan;Ko Young-Bae
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2005.07a
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    • pp.289-291
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    • 2005
  • 무선 애드혹 네트워크에서 주로 사용되는 IEEE 802.11은 모든 노드가 하나의 채널을 공유하기 때문에 높은 throughput을 기대하기 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위해 여러 채널을 동시에 사용하는 멀티채널 기반의 MAC 프로토콜이 제안되었다. 그러나 기존의 멀티 채널 기반 MAC 프로토콜은 멀티채널을 사용함에도 불구하고 각 노드들이 서로간의 경쟁을 통해 데이터를 전승하기 때문에, 데이터 트래픽이 증가하는 경우 throughput이 급격하게 감소한다. 따라서 본 논문에서는 데이터의 전송시간을 일정한 시간으로 나누어 노드들간의 경쟁을 방지함으로써 throughput을 향상시키는 슬롯 기반의 멀티채널 MAC 프로토콜 (Slotted MMAC)을 제안한다.

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The Method of Reducing the Delay Latency to Improve the Efficiency of Power Consumption in Wireless Sensor Networks

  • Ho, Jang;Son, Jeong-Bong
    • 한국정보컨버전스학회:학술대회논문집
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    • 2008.06a
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    • pp.199-204
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    • 2008
  • Sensor nodes have various energy and computational constraints because of their inexpensive nature and ad-hoc method of deployment. Considerable research has been focused at overcoming these deficiencies through faster media accessing, more energy efficient routing, localization algorithms and system design. Our research attempts to provide a method of improvement MAC performance in these issues. We show that traditional carrier-sense multiple access(CSMA) protocols like IEEE 802.11 do not handle the first constraint adequately, and do not take advantage of the second property, leading to degraded latency and throughput as the network scales in size, We present more efficient method of a medium access for real-time wireless sensor networks. Proposed MAC protocol is a randomized CSMA protocol, but unlike previous legacy protocols, does not use a time-varying contention window from which a node randomly picks a transmission slot. To reduce the latency for the delivery of event reports, it carefully decides a fixed-size contention window, non-uniform probability distribution of transmitting in each slot within the window. We show that it can offer up to several times latency reduction compared to legacy of IEEE 802.11 as the size of the sensor network scales up to 256 nodes using widely used simulator ns-2. We, finally show that proposed MAC scheme comes close to meeting bounds on the best latency achievable by a decentralized CSMA-based MAC protocol for real-time wireless sensor networks which is sensitive to latency.

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The Implement of Medium Access Control Protocol with Energy Efficiency in Multi-hop Sensor network (에너지 효율을 고려한 다중홉 센서망에서의 MAC 프로토콜 구현)

  • 김동일;송창안
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.8 no.4
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    • pp.793-797
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    • 2004
  • Wireless sensor networks use battery-operated computing and sensing devices. And It can be expected to be deployed in an ad hoc networs. MAC is different from traditional wireless MACs such as IEEE 802.11 in almost every way. so self-configuration and power saving in sensor network are very important goals, while per-node fairness and latency are less important. In this paper, so we use a given prototype for efficient energy conservation to reduce power consumtion that is one of the important character in sensor network and compare energy consumption and collision with IEEE 802.11 MAC. finally we conclude the paper and analyze it.

The Implement of Medium Access Control Protocol with Energy Efficiency in Multi-hop Sensor network (에너지 효율을 고려한 다중홉 센서망에서의 MAC 프로토콜 구현)

  • 송창안;이우철;김동일
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2004.05b
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    • pp.182-185
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    • 2004
  • Wireless sensor networks use battery-operated computing and sensing devices. And It can be expected to be deployed in an ad hoc networs. MAC is different from traditional wireless MACs such as IEEE 802.11 in almost every way. so self-configuration and power saving in sensor network are very important goals, while per-node fairness and latency are less important. In this paper, so we use a given prototype for efficient energy conservation to reduce power consumtion that is one of the important character in sensor network and compare energy consumption and collision with IEEE 802.11 MAC. Finally we conclude the paper and analyze it.

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