KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제7권11호
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pp.2636-2656
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2013
To improve the cooperative efficiency of node cooperation and multiple access performance for multihop wireless networks, a priority-differentiated cooperative medium access control protocol with contention resolution (CRP-CMAC) is proposed. In the protocol, the helper selection process is divided into the priority differentiation phase and the contention resolution phase for the helpers with the same priority. A higher priority helper can choose an earlier minislot in the priority differentiation phase to send a busy tone. As a result, the protocol promptly selects all the highest priority helpers. The contention resolution phase of the same priority helpers consists of k round contention resolution procedures. The helpers that had sent the first busy tone and are now sending the longest busy tone can continue to the next round, and then the other helpers that sense the busy tone withdraw from the contention. Therefore, it can select the unique best helper from the highest priority helpers with high probability. A packet piggyback mechanism is also adopted to make the high data rate helper with packet to send transmit its data packets to its recipient without reservation. It can significantly decrease the reservation overhead and effectively improve the cooperation efficiency and channel utilization. Simulation results show that the maximum throughput of CRP-CMAC is 74%, 36.1% and 15% higher than those of the 802.11 DCF, CoopMACA and 2rcMAC protocols in a wireless local area network (WLAN) environment, and 82.6%, 37.6% and 46.3% higher in an ad hoc network environment, respectively.
Coordination among users is an inevitable but time-consuming operation in wireless networks. It severely limit the system performance when the data rate is high. We present FC-MAC, a novel MAC protocol that can complete a contention within one contention slot over a joint frequency-code domain. When a node takes part in the contention, it generates randomly a contention vector (CV), which is a binary sequence of length equal to the number of available orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) subcarriers. In FC-MAC, different user is assigned with a distinct signature (i.e., PN sequence). A node sends the signature at specific subcarriers and uses the sequence of the ON/OFF states of all subcarriers to indicate the chosen CV. Meanwhile, every node uses the redundant antennas to detect the CVs of other nodes. The node with the minimum CV becomes the winner. The experimental results show that, the collision probability of FC-MAC is as low as 0.05% when the network has 100 nodes. In comparison with IEEE 802.11, contention time is reduced by 50-80% and the throughput gain is up to 200%.
본 논문에서는 IEEE 802.11 기반 무선 멀티홉 망에서 TCP의 성능을 향상시키기 위하여 새로운 Contention Window(CW) 제어 알고리즘을 제안 하였다. 제안한 Contention Window(CW) 제어 알고리즘은 무선 멀티홉 망에서 빈번히 발생하는 hidden terminal 문제의 영향을 경감시킨다 무선 멀티홉 망에서 발생하는 대부분의 패킷 손실은 패킷의 충돌에 의한 것이 아니라 hidden terminal과 exposed terminal로 인하여 발생된다. 그러나 IEEE 802.11 DFC 알고리즘에서는 전송에 실패한 사용자의 CW를 지수형태로 증가시키므로 해당노드가 전송에 성공할 확률을 더욱 감소시킨다. 이는 전송에 성공한 노드가 연속해서 패킷 전송에 성공할 가능성을 높여주어 burst한 데이터 전송이 일어날 수 있다. 한편, 최대 재전송을 시도한 후에도 데이터를 보내지 못한 노드는 네트워크 계층에서의 경로 재전송을 시도하게 되는데 이로 인해 데이터 전송이 중지되고 성능감소가 일어날 수 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서 제안한 기법에서는 backoff 재전송의 횟수를 증가시키고 적절한 CW의 크기를 설정하는 방안을 제안 하였다. Ns-2를 사용하여 체인 토폴로지와 격자 토폴로지에서의 시뮬레이션을 수행해 제안된 기법이 무선 멀티홉 망에서 TCP 성능을 향상시킴을 확인 하였다.
Five-phase reservation protocol (FPRP) is a contention-based media access control protocol for wireless ad hoc networks. FPRP uses a five-phase reservation process to establish slot assignments based on time division multiple access. It allows a node to reserve only one slot in an information frame. Once a node has reserved a slot, it will cease contending for other slots. As a result, there may be less contending nodes in the remaining slots, so the time slots in an information frame are not fully used by FPRP. To improve time slot utilization, this paper proposes an improved pseudo-Bayesian algorithm, based on which an improved contention access mechanism for FPRP is proposed, in which nodes are allowed to contend for more than one slot in a reservation frame according to a certain probability/priority. Simulation results indicate that the proposed mechanism performs better than FPRP in time slot utilization and hence the network throughput under various scenarios.
IEEE 802.11 wireless LANs employ the backoff algorithm to avoid contentions among STAs when two or more STAs attempt to transmit their data frames simultaneously. The MAC efficiency can be improved if the CW values are adaptively changed according to the channel state of IEEE 802.11 wireless LANs. In this paper, we propose a dynamic contention window control algorithm using the genetic algorithm to improve the MAC throughput of IEEE 802.11 wireless LANs.
Comellas, Jaume;Conesa, Josep;Padaro, Salvatore;Junyent, Gabriel
ETRI Journal
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제29권5호
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pp.682-684
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2007
A new scheme to alleviate contention in optical burst switching networks is proposed. It consists of preventively reserving resources in a node, to be used if resources are busy on the next hop node. The burst is sent back to the preceding node and then resent forward. Simulations are carried out to assess the feasibility of the proposed scheme. Its performance is compared with that of contention resolution based on deflection routing.
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.
DOCSIS와 IEEE 802.16 MAC 프로토콜의 MAP 메시지는 CM의 상향 채널 데이터 전송 영역을 할당하므로 프로토콜 성능에 영향을 미치게 된다. 하지만 MAP의 구성요소와 용도에 대한 정의만 표준안에 언급이 되어있고, MAP 메시지의 크기나 MAP 메시지 내의 경쟁슬롯의 수에 대한 정의는 언급되어 있지 않다. 본 논문에서는 MAP의 크기와 경쟁슬롯의 수에 따른 프로토콜의 성능을 분석하곤 분석 결과를 바탕으로 최적의 MAP 크기와 경쟁슬롯의 수를 구하였다. 실험 결과로 MAP의 크기는 2msec이고 경쟁슬롯의 수는 8개일 때 최적의 프로토콜 성능을 보임을 알 수 있었다. 본 연구의 결과는 네트워크 시스템 파라미터로 사용할 수 있으며 실험에 사용하였던 시뮬레이터는 케이블 네트워크, BWA 및 WiBro 시스템 파라미터의 최적화에 사용할 수 있다.
Ullah, Fasee;Abdullah, Abdul Hanan;Abdul-Salaam, Gaddafi;Arshad, Marina Md;Masud, Farhan
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제11권12호
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pp.5835-5854
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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.
이 글은 기존의 신정론 유형들을 활용하여 대순진리회의 신정론을 기술한 것이다. 대순진리회의 세계관 내에서 신정론은 다음과 같이 기술될 수 있다: "대순진리회 세계관에서 악과 고통의 문제는 상극의 문제로 대치되어 기술된다. 대순진리회의 신정론은 선천, 그리고 천지공사 이후부터 개벽 직전까지 후천으로 넘어가는 과도기에만 논의할 문제이다. 후천에는 상극이 없기에 고통이 존재하지 않고, 신정론도 논할 필요가 없다. 선천과 과도기의 신정론은 각각 다르게 조명되어야 한다. 우주는 최고신이 전체적인 법칙을 주관하고, 실제 세부 운영은 하부 신명들이 담당하는 시스템으로 되어있었다. 우주의 운행에 있어서 만물은 상극과 상생이라고 하는 법칙을 갖도록 만들어졌다. 상생은 서로가 서로를 돕는 것, 상극은 서로가 서로를 극하는 것을 의미한다. 고통이 존재하는 이유는 상극이 존재하기 때문이다. 그런데 선천은 상극이 지배하는 시기였다. 그 이유는 성장과 발전이라는 가치를 구현해야 하기 때문이었다. 상극은 결코 악의적인 의도에서 마련되어진 것은 아니었다. 즉 상극은 본래 나쁘고 잘못된 것이라는 도덕적 가치를 지니지 않은 것이었다. 그러나 상극의 지배가 오래 지속되자 상극으로 인해 발생한 원한이 풀리지 못하고 누적되어갔고, 우주의 법칙을 운용하던 명부의 신명들도 종종 착오와 실수를 일으키곤 했다. 이것이 점점 심화되자 세상은 엄청난 재앙을 맞이하게 되었다. 이상의 상황을 '이원적 상극 신정론'이라고 명명할 수 있다. 신명들로부터 우주가 심각한 위기에 빠졌음을 보고받은 최고신은 우주의 실정을 살펴본 뒤 증산이라는 한 인간으로 강세하였다. 그가 천지공사를 시행하면서 개벽은 예정되었고 그에 따라 과도기가 시작되면서 신정론도 다르게 묘사된다. 그것은 개벽 때 대심판을 받는다는 사실, 그로써 신명·인간을 포함한 모든 악한 존재들은 소멸하고 지상에 천국이 열린다는 사실, 개벽이 도래하기 전까지 각자가 해원을 시도한다는 사실을 주 내용으로 한다. 이것을 '말세론적 해원 신정론'이라고 부를 수 있다. 대순진리회의 신정론은 이상 2개의 신정론을 핵심으로 삼으면서, 상황에 따라 영혼 성장 신정론, 자유의지 신정론, 배상 신정론, 내세적 신정론, 카르마 신정론, 참여 신정론, 교류 신정론 등을 중첩적으로 포함하고 있다."
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[게시일 2004년 10월 1일]
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