• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제11권12호
• /
• pp.5835-5854
• /
• 2017

The implementation of IEEE 802.15.6 in Wireless Body Area Network (WBAN) is contention based. Meanwhile, IEEE 802.15.4 MAC provides limited 16 channels in the Superframe structure, making it unfit for N heterogeneous nature of patient's data. Also, the Beacon-enabled Carrier-Sense Multiple Access/Collision-Avoidance (CSMA/CA) scheduling access scheme in WBAN, allocates Contention-free Period (CAP) channels to emergency and non-emergency Biomedical Sensors (BMSs) using contention mechanism, increasing repetition in rounds. This reduces performance of the MAC protocol causing higher data collisions and delay, low data reliability, BMSs packet retransmissions and increased energy consumption. Moreover, it has no traffic differentiation method. This paper proposes a Low-delay Traffic-Aware Medium Access Control (LTA-MAC) protocol to provide sufficient channels with a higher bandwidth, and allocates them individually to non-emergency and emergency data. Also, a Contention Differentiated Adaptive Slot Allocation CSMA-CA (CDASA-CSMA/CA) for scheduling access scheme is proposed to reduce repetition in rounds, and assists in channels allocation to BMSs. Furthermore, an On-demand (OD) slot in the LTA-MAC to resolve the patient's data drops in the CSMA/CA scheme due to exceeding of threshold values in contentions is introduced. Simulation results demonstrate advantages of the proposed schemes over the IEEE 802.15.4 MAC and CSMA/CA scheme in terms of success rate, packet delivery delay, and energy consumption.

• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제14권2호
• /
• pp.219-227
• /
• 2011

저속 WPAN을 위한 국제 표준인 IEEE 802.15.4의 슈퍼프레임 구조는 경쟁 기반의 액세스 구간인 CAP(Contention access period)와 QoS를 지원하기 위해 경쟁 없이 일정 대역폭을 할당하는 CFP(Contention free period) 구간으로 나누어진다. 그 중 CFP를 구성하는 GTS (Guaranteed time slot)는 최대 7개까지만 할당할 수 있어 QoS를 지원할 수 있는 장치의 개수도 제한될 수밖에 없다. 또한 슬롯 단위로 대역폭을 할당하므로, BO(Beacon order) 또는 SO(Superframe order) 값이 증가하여 각 타임 슬롯의 크기가 커질 경우 정밀한 대역폭 할당이 어려워지므로 대역폭 사용 효율이 떨어지는 문제점이 발생한다. 본 논문에서 제안한 방안은 BO 또는 SO 값이 증가할수록 CFP 구간의 타임 슬롯 크기를 줄임으로써 CFP 구간에서의 대역폭 낭비를 최소화하고, 기존 프로토콜을 수정하여 최대 127개의 GTS 할당이 가능하도록 하였다 성능분석 결과 제안 방안이 기존 IEEE 802.15.4 표준 규격에 비해 CFP 구간에서의 대역폭 사용 효율을 크게 증가시킴을 확인할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제23권8호
• /
• pp.2042-2051
• /
• 1998

압축 저장된 비디오 스트림들은 사용된 압축 알고리즘의 구조와 화면의 복잡도 등에 따라 다양한 형태의 트래픽 발생 특성으로 인하여, 송신측과 수신측 사이의 자원할당을 어렵게 한다. 본 논문에서는 VoD서비스를 제공하기 위한 단일 서버와 복수개의 클라이언트들이 단일 미디어의 공동망에 연결된 환경에 효과적으로 적용될 수 있는 적응적 대역 평활화 기법을 제안한다. 이를위해 우선, 본 논문은 한 개의 비디오 스트립에 효과적인 대역 평활화 기법으로 기존에 제안된 MVBA알고리즘을 분석한다. 이를 바탕으로 복수개의 클라이언트들이 임의로 서버에게 압축 저장된 비디오 스트립을 요구할 때, 각 클라이언트의 연속적인 복호와 재생을 유지하면서 동시에 다중화된 전송률을 적응적으로 평활화하는 알고리즘올 제안한다. 모의 실험을 통하여 제안된 방식은 기존의 단일 비디오 스트립을 독립적으로 제어하는 기법에 비해, 전송률의 첨두치율, 표준편차, 전송율의 변화 횟수 등의 척도에서 뛰어난 성능 개선을 보인다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
• /
• 제28권4호
• /
• pp.477-488
• /
• 2001

무선 네트워크 환경에서는 네트워크의 제한된 대역폭과 이동 호스트의 잦은 셀 간 이동으로 인하여, 각 호스트가 요구하는 서비스의 질(Quality of Service)을 보장하기 힘들다. 이런 무선 통신의 특성에서도, 실시간 서비스와 같은 특정 종류의 서비스의 경우에는 요구되어지는 범위 내에서 그 서비스의 질이 반드시 보장되어야 한다. 본 논문에서는 무선 이동 네트워크 환경에서 각 서비스의 서비스 율을 어떻게 조정할 것인가에 대해 논의한다. 무선 네트워크 환경에서 이동 호스트가 다른 셀로 이동하였을 경우, 부족한 대역폭을 고려하여 호스트의 서비스 율이 조정된다. 본 논문에서 각 플로우의 QoS Spec을 고려하여 서비스 율을 할당하는 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘에서는 각 플로우가 요구하는 QoS spec 값에 비례하도록 서비스 율을 정하여 부족한 네트워크 자원을 동적으로 할당함으로써, 무선 네트워크 자원을 보다 효율적으로 사용할 수 있게 한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보과학회 2001년도 가을 학술발표논문집 Vol.28 No.2 (3)
• /
• pp.778-780
• /
• 2001

ATM(Asynchronous Transfer Mode) 망은 사용자의 요구에 의해 대역폭을 할당한 수 있으므로 전송에 필요한 대역폭이 수시로 변화하는 MPEG 비디오를 전송하는데 적합하다. 그러나 MPEG 트래픽(traffic)은 셀(cell) 발생량의 변화가 심한 군집성 (burst)이 큰 트래픽 이기에 전송 품질을 유지하면서 동시에 망의 대역폭을 효율적으로 사용하는 전송을 구현하기가 매우 힘들다. 본 연구에서는 이러한 상반되는 두 가지의 목적을 수행하기 위하여 새로운 대역폭 할당 기법을 제안하였다. 사용자에게 최소한의 품질을 보장하면서 망에 대역폭의 여유가 있는 경우 고품질의 서비스가 가능토록 하는 방안으로 ATM 망의 CBR(Constant Bit Rate) 서비스와 VBR(Variable Bit Rate) 서비스를 복합적으로 사용하는 방법을 제안하였다. 이의 구현을 위하여 2 계층 구조의 MPEG 부호화기를 설계, 구현하였고 모의 실험을 통하여 기존의 단일 계층 CBR 서비스에 비하여 품질과 망의 효율성에 있어 충분히 우수함을 확인하여 그 효용성을 증명하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
• /
• 한국방송∙미디어공학회 2018년도 하계학술대회
• /
• pp.317-319
• /
• 2018

최근 인터넷을 통한 UHD (Ultra High Definition) 스트리밍 서비스의 수요가 증가했으며 네트워크에 효율적으로 비디오 스트리밍 서비스를 제공하기 위해 HTTP 적응적 스트리밍 (HTTP Adaptive Streaming, HAS) 서비스가 등장하였다. 그러나 HTTP 적응적 스트리밍은 세그먼트의 ON-OFF 패턴으로 인해 다중 클라이언트 환경에서 공정성 (Fairness), 안정성 (Stability), 효율성 (Efficiency)을 저하시키는 문제가 있다. 본 논문에서는 다수의 HAS 클라이언트 환경에서 공정성, 안정성, 효율성을 향상시키기 위한 홈 공유기에서 인코딩 비트율 기반의 대역폭 할당 기법을 제안한다. 제안 기법은 OFF 구간을 줄이기 위해 인코딩 비트율에 맞추어 할당할 대역폭을 결정함으로써 안정적인 스트리밍을 보장한다. 실험을 통해 다중 HAS 클라이언트 환경에서 공정성, 안정성 및 효율성이 향상된 것을 확인하였다.

• 전자공학회논문지 IE
• /
• 제43권2호
• /
• pp.80-86
• /
• 2006

제4세대 무선 통신은 송신기와 수신기양단에 다중 안테나와 순시 채널의 상태 정보를 이용함으로써 LDPC와 OFDM 무선 전송에 있어서 MQAM(M-ary Quadrature Amplitude Modulation)을 사용하는 적응 공간 부반송파 부호화 변조 방식에 기반으로 하고 있다. 적응 부호화 변조는 시변 협대역 무선 채널에 대해서 대역 효율이 좋은 전송방식으로 인식되어 가고 있다. 전력이 제한된 AWGN 채널에 대해서, LDPC 부호들은 오류 제어 부호의 한 부류이며 이는 어떤 조건하에서는 터보부호보다 오류 정정 능력이 더 좋은 것으로 알려져 왔다. 본 논문에서는 MIMO 시스템에 적용된 LDPC 부호를 갖는 OFDM 방식과 적응 변조방식에 대해서 서술한다. 채널의 순시 정보를 알고 있다고 가정함으로써 각 부반송파에 대해서 비트와 전력 할당을 얻기 위한 최적화 알고리즘이 사용되였다. 시뮬레이션 결과는 제안한 시스템이 가능성을 가짐을 보여준다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
• /
• 제33권1호
• /
• pp.86-101
• /
• 2006

무선 환경에서는 채널의 대역폭과 휴대장치의 전력이 제한된다. 이러한 환경에서 데이타를 브로드캐스트(Broadcast) 하는 것은 효과적으로 클라이언트(Client)에게 데이타를 제공하기 위한 훌륭한 기법이 된다. 싱글 채널(Single channel)에서 뿐만 아니라 다중 채널(Multi-channel) 환경에서 클라이언트들의 데이타에 대한 접근 패턴에 따라 브로드캐스트 프로그램을 작성하는 기법이 연구되어 왔다. 본 논문에서는 물리적으로 독립된 다중 채널 환경에서의 효과적인 브로드캐스트 기법에 대해 소개한다. 기존에 소개된 기법들에서는 데이타의 접근 확률(access probability)을 기초로 주어진 물리지 채널 수만큼 데이타 집합을 분할하게 된다. 이러한 기법들은 높은 접근 확률을 가지는 소수의 데이타의 낮은 접근 확률을 가지는 다수의 데이타로 나누게 된다. 하지만 이러한 기법들은 단순히 채널 수에 따라 데이타의 구분에만 관심이 있기 때문에, 동등한 채널 내에서 생기는 데이타들 간의 접근 확률의 차이가 무시된다. 실제 환경에서는 많은 수의 물리 채널을 확보하기가 어렵고, 상당히 많은 수의 데이타를 브로드캐스트 해야 한다. 따라서 동등한 채널 내에서도 접근 확률을 기초로 브로드캐스트 프로그램을 작성할 수 있다면 기존의 기법에서보다 더 좋은 성능을 낼 수 있을 것이다. 본 논문에서는 데이타의 집합을 채널 수에 맞게 분할함과 동시에 채널 내에서 브로드캐스트 되는 횟수를 정함으로써 다중 채널에서 접근확률의 편차가 심한 데이타를 브로드캐스트 해야 하는 상황에서 보다 적합한 방법을 제안한다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제32권5A호
• /
• pp.433-440
• /
• 2007

본 논문에서는 4세대 이동 통신의 핵심 중의 하나라 할 수 있는 무선인터넷(WiBro) 시스템에 단말과 기지국에서 상호 결합하여 동작하는 결합 적응 어레이 안테나(joint adaptive may antenna)를 사용하는 WiBro시스템 구조를 제안하고 이에 따른 성능을 평가하였다. 단말과 기지국에 적응 어레이 안테나를 사용하지 않는 시스템과 비교하여 각 부반송파의 순시 (instantaneous) SINR이 증가하고 부반송파의 변화가 줄어들므로 시스템에서의 사용되는 전력도 감소하게 된다. 그러나 이러한 시스템의 성능 향상을 위해서는 기지국과 단말에서 최적 가중치(optimum weight) 계산이 요구되는데 이것은 시스템에 많은 계산량을 필요로 하게 된다. 이러한 계산량을 감소시키기 위해 부반송파를 그룹화하여 응집 대역폭(coherence bandwidth)내에 존재하는 부반송파에 대해서 동일한 가중치를 사용함으로써 시스템의 계산량을 줄일 수 있게 된다. 이때 응집 대역폭 내에 존재하는 부채널을 그룹화 하면 비록 수신 성능의 감쇠가 나타나지만 근소한 성능의 저하를 가져온다. 본 논문에서는 결합 적응적 어레이 안테나를 적용한 무선 인터넷 시스템의 성능을 타 시스템과 비교하여 단말과 기지국에서 상호 결합하여 동작하는 시스템은 전력 소비 감소, SINR 향상, 그리고 에러율 감소, 채널 변화 완화 등의 다양한 성능이 향상됨을 정량적으로 평가한다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제36권1A호
• /
• pp.8-18
• /
• 2011

발광 다이오드와 같은 광원을 이용하여 조명과 통신의 두가지 기능을 동시에 이용할 수 있는 가시광 무선 통신은 최근 초고속 개인용 무선 네트워크에서 각광을 받고 있다. 광원의 제한된 대역폭으로 인하여 무선 광채널에서 전송률을 향상시키는 것이 이슈로 대두되는 가운데, 본 논문에서는 전송률을 향상시키는 기법으로써 다중 입출력 무선 광채널에서 두 개의 데이터 스트림을 지원하기 위해 고유값 분해를 이용한 공간 다중화 시스템을 설계한다. 채널의 변화에 따라 적응적 변조 기법을 적용하여 주파수 효율을 높이기 위해 펄스 진폭 변조 기법을 이용한다. 본 논문에서는 세기 변조를 이용한 변조 기법의 세 가지 제한 조건인 비음수성, 총 광출력값, 비트 오류율에 대하여 주파수 효율성을 향상시키기 위해 광출력값, 오프셋값, 변조 크기를 적응적으로 할당하기 위한 기법을 이론적으로 제안한다. 모의 실험 결과를 통해 본 논문의 제안 기법이 각 데이터 스트림에 광출력값을 동일하게 할당하는 기법에 비해 성능 향상을 이룰 수 있다는 것을 보인다.