• Title/Summary/Keyword: MAC프로토콜

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MAC Layer Protocol for Improvement in Power Consumption and Time Delay in a Sensor Network (센서 네트워크에서 전력소모와 지연시간 개선을 위한 MAC 계층 프로토콜 연구)

  • Shin, Jae Kwan;Park, Dong Chan;Kim, Suk Chan
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.40 no.2
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    • pp.366-368
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    • 2015
  • This paper proposes a MAC protocol for sensor networks such as disaster detection system which generate the non-periodic packet. B-MAC has been used to solve delay problem for sensor networks, however, the power loss occurs due to excessive preamble and over-hearing. In contrast, S-MAC has a number of drawbacks in power consumption due to synchronization. In this paper, we propose H-MAC and analyze its performance which has improved power consumption compared to S-MAC and overhead and over-hearing compared to B-MAC.

Performance Analysis of Contention based Directional MAC Protocol (지향성 안테나 기반 경쟁 MAC 프로토콜의 성능 분석)

  • Na, Woong-Soo;Cho, Sung-Rae
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.36 no.7B
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    • pp.827-833
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    • 2011
  • Directional MAC protocols have drawn great attentions recently in super high speed wireless local/personal area networks due to their higher antenna gain, better spatial reuse, longer transmission range, and lower interference. Despite of these merits, directional MAC protocols suffer from deafness problem. The deafness problem occurs if a node does not answer an RTS frame addressed to it. To overcome this problem, directional MAC protocols have aimed at avoiding the deafness problem using multiple control frames or advance notice techniques or distinguishing deafness from collision. In this paper, we analyze the performance of these schemes in deafness environments with some scenarios. Through performance analysis, we compare the performance of these schemes through evaluating actual network throughput.

Performance Evaluation of MAC Protocols Considering Various Input Traffic in WDM Metro Ring Networks (WDM 메트로 링 망에서 다양한 입력 트래픽을 고려한 MAC 프로토콜의 성능분석)

  • Lee, Kyu-Jeong;So, Won-Ho
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2006.10d
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    • pp.24-29
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    • 2006
  • 본 논문에서는 광대역 통신 방송 융합 서비스 제공을 고려한 WDM 메트로 링 망을 위한 매체 접근 제어(Medium Access Control; MAC) 프로토콜의 성능을 분석한다. 현재 인터넷은 통신 방송 융합 망으로 진화하고 있으며 다양한 트래픽 특성을 갖는 서비스가 액세스 망에서 메트로 망으로 유입되고 있다. 그러나 기존 메트로 망의 MAC 프로토콜은 이러한 망 환경 변화를 고려하지 않고 단순하고 동일한 트래픽만을 고려하여 성능을 분석하였다. 따라서 본 논문에서는 메트로 링에 연결된 액세스 노드의 입력 트래픽을 Self-Similar와 Poisson 트래픽으로 분류하여 기존 MAC 프로토콜의 성능을 분석하고 평가한다. 메트로 링 망에 연결된 액세스 노드는 이 두 종류의 트래픽 중에서 하나를 망에 유입하며 채널을 공유하는 노드 수에 따라서 다양한 트래픽 환경이 고려된다. WDM 메트로 링망의 기본 MAC 프로토콜은 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)이며, 패킷을 빈 슬롯에 전송하고 송신지에서 패킷을 제거하는 SS (Source-Stripping) 기반으로 운용된다. 본 논문에서는 SS 방식으로 생성된 빈 슬롯을 바로 패킷 전송에 이용하는 방식과 그렇지 않은 방식을 각각 1-Persistent와 non-Persistent로 분류하고 MAC 프로토콜을 분석하여 기존 방식의 장 단점을 비교한다. 또한 전송 공정성과 처리율을 같이 고려하여 적용할 수 있는 확률 기반 p-Persistent MAC 프로토콜도 분석하였으며 시뮬레이션을 통하여 각 프로토콜을 노드 처리율, 전송 지연, 패킷 손실률, 전송 공정성 관점에서 비교하고 평가한다.y 수행을 여러 서버로 분산처리하게 함으로써 성능에 대한 신뢰성을 향상 시킬 수 있는 Load Balancing System을 제안한다.할 때 가장 효과적인 라우팅 프로토콜이라고 할 수 있다.iRNA 상의 의존관계를 분석할 수 있었다.수안보 등 지역에서 나타난다 이러한 이상대 주변에는 대개 온천이 발달되어 있었거나 새로 개발되어 있는 곳이다. 온천에 이용하고 있는 시추공의 자료는 배제하였으나 온천이응으로 직접적으로 영향을 받지 않은 시추공의 자료는 사용하였다 이러한 온천 주변 지역이라 하더라도 실제는 온천의 pumping 으로 인한 대류현상으로 주변 일대의 온도를 올려놓았기 때문에 비교적 높은 지열류량 값을 보인다. 한편 한반도 남동부 일대는 이번 추가된 자료에 의해 새로운 지열류량 분포 변화가 나타났다 강원 북부 오색온천지역 부근에서 높은 지열류량 분포를 보이며 또한 우리나라 대단층 중의 하나인 양산단층과 같은 방향으로 발달한 밀양단층, 모량단층, 동래단층 등 주변부로 NNE-SSW 방향의 지열류량 이상대가 발달한다. 이것으로 볼 때 지열류량은 지질구조와 무관하지 않음을 파악할 수 있다. 특히 이러한 단층대 주변은 지열수의 순환이 깊은 심도까지 가능하므로 이러한 대류현상으로 지표부근까지 높은 지온 전달이 되어 나타나는 것으로 판단된다.의 안정된 방사성표지효율을 보였다. $^{99m}Tc$-transferrin을 이용한 감염영상을 성공적으로 얻을 수 있었으며, $^{67}Ga$-citrate 영상과 비교하여 더 빠른 시간 안에 우수한 영상을 얻을 수 있었다. 그러므로 $^{99m}Tc$-transierrin이 감염 병소의 영상진단에 사용될 수 있을 것으로 기대된

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Multi-Hop MAC Protocol for Wireless Sensor Networks (센서 네트워크를 위한 멀티 홉 MAC 프로토콜)

  • Cho, Kyong-Tak;Bahk, Sae-Woong
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.34 no.6A
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    • pp.506-514
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    • 2009
  • To minimize energy consumption, most of MAC Protocols in WSNs exploit low duty cycling. Among those, RMAC [4] allows a node to transmit a data packet for multiple hops in a single duty cycle, which is made possible by exploiting a control frame named Pioneer (PION) in setting up the path. In this paper, we present a MAC Protocol called Hop Extended MAC (HE-MAC) that transmits the data packet for more multiple hops in a single duty cycle. It employs an EXP (Explorer) frame to set up the multiple hop transmission, which contains the information of the maximum hop that a packet can be transmitted. With the use of the information in EXP and an internal state of Ready to Receive (RTR), HEMAC extends the relay of the packet beyond the termination of the data period by two more hops compared to RMAC. Along with our proposed adaptive sleeping method, it also reduces power consumption and handles heavy traffic efficiently without experiencing packet inversion observed in RMAC. We analytically obtain the packet delivery latency in HE-MAC and evaluate the performance through ns-2 simulations. Compared to RMAC, HE-MAC achieves 14% less power consumption and 20% less packet delay on average for a random topology of 300 nodes.

A Study on Multi-Interface MAC Protocols in Wireless Mesh Network (무선 메시 네트워크를 위한 다중 인터페이스 MAC 프로토콜에 관한 연구)

  • Kim, Jun-Ho;Kim, Hyeong-Jin;Jeon, Bo-Gyu;Kim, Yeong-Beom
    • 한국ITS학회:학술대회논문집
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    • 2008.11a
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    • pp.150-153
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    • 2008
  • 현재 무선 랜 기반의 WMN은 도심지와 같은 통화량이 많은 지역('핫존')에서 서비스 되고 있다. 다수 핫존을 서비스하는 엑세스 포인트(AP)별로 인터넷 망에 유선 접속할 경우, 망 접속 비용이 높지만, WMN 기술을 이용하면 핫존별로 산재한 트래픽의 집중을 통해 자원을 대폭 줄일 수 있다. 또한, IEEE 802.11 표준은 가용한 채널이 다양한 직교주파수로 되어있어 IEEE 802.11b에서는 2.4GHz에서 간섭 없는 3개의 채널을 제공하고 IEEE 802.11a는 5GHz에서 간섭 없는 12개의 채널을 제공한다. 근접한 access point (AP)주변에는 다른 채널을 할당함으로써 근접한 AP사이에서의 간섭을 막을 수 있다. IEEE 802.11 표준은 동시 사용에 1개의 채널만 사용하게 되어있어 가용한 채널을 동시에 간섭 없이 사용함으로써 전체적인 throuput을 증대 시킬 수 있어 IEEE 802.11 표준 기반의 MAC 프로토콜의 수정만으로 상, 하 레이어의 수정 없이 향상된 멀티채널을 위한 MAC 프로토콜을 제시한다.

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RC-MAC: Reserved Channel MAC Protocol for Effective Energy Consumption in Wireless Sensor Networks (무선 센서 네트워크에서의 효율적인 에너지 사용을 위한 Reserved Channel MAC 프로토콜)

  • Pyeon, Do-Hoo;Jang, In-Kook;Jeong, Byung-Jin;Yoon, Hyun-Soo
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2012.06d
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    • pp.175-177
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    • 2012
  • 최근 무선 센서 네트워크 시스템의 처리량을 높이기 위해 다중 채널을 이용한 MAC 프로토콜에 대한 연구가 주목 받고 있다. 하지만 기존의 연구에서는 빈번한 채널 변경으로 인해 발생하는 에너지 낭비에 대한 문제점을 고려하지 않았다. 따라서 본 논문에서는 불필요한 채널 변경을 절감하여 에너지 낭비를 줄일 수 있는 Reserved Channel MAC 프로토콜을 제안한다. 또한 시뮬레이션을 통해 제안하는 기법이 기존의 연구보다 높은 성능을 보임을 확인한다.

Performance Evaluation of Traffic Adaptive Sleep based MAC in Clustered Wireless Sensor Networks (클러스터 기반 무선 센서 망에서 트래픽 적응적 수면시간 기반 MAC 프로토콜 성능 분석)

  • Xiong, Hongyu;So, Won-Ho
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea CI
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    • v.48 no.5
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    • pp.107-116
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    • 2011
  • In this paper, a traffic adaptive sleep based medium access control (TAS-MAC) protocol for wireless sensor networks (WSNs) is proposed. The protocol aims for WSNs which consist of clustered sensor nodes and is based on TDMA-like schema. It is a typical schedule based mechanism which is adopted in previous protocols such as LEACH and Bit-Map Assisted MAC. The proposed MAC, however, considers unexpected long silent period in which sensor nodes have no data input and events do not happen in monitoring environment. With the simple traffic measurement, the TAS-MAC eliminates scheduling phases consuming energy in previous centralized approaches. A frame structure of the protocol includes three periods, investigation (I), transmission (T), and sleep-period (S). Through the I-period, TAS-MAC aggregates current traffic information from each end node and dynamically decide the length of sleep period to avoid energy waste in long silent period. In spite of the energy efficiency of this approach, the delay of data might increase. Thus, we propose an advanced version of TAS-MAC as well, each node in cluster sends one or more data packets to cluster head during the T-period of a frame. Through simulation, the performance in terms of energy consumption and transmission delay is evaluated. By comparing to BMA-MAC, the results indicate the proposed protocol is more energy efficient with tolerable expense in latency, especially in variable traffic situation.

Efficient MAC Protocol for Asymmetric Ad Hoc Networks (비대칭 Ad Hoc 네트워크를 위한 효율적인 MAC 프로토콜)

  • 이성희;고영배
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2004.04a
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    • pp.838-840
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    • 2004
  • CSMA/CA를 기반으로 하고 있는 802.11 MAC 프로토콜에서는 RTS/CTS를 이용한 reservation 기법으로 medium을 공유하고 있다. 하지만 이러한 기법은 모든 노드의 송/수신 범위가 같을 때만 유효하다. 현실적으로 송/수신기와 안테나 특성, shading 효과 등으로 인하여 노드의 송/수신 범위가 달라지기 때문에 비대칭 링크가 발생하고, 이 경우 데이터 충돌이 발생할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 환경하에서 MAC 계층 패킷의 층돌을 방지하기 위해 BTS(Block-to-Send) 패킷을 도입하여 비대칭 링크 노드의 데이터 전송을 막는 기법을 제안한다.

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A Study on SR Packet MAC Protocol for Energy Saving in Wireless Sensor Network (무선 센서 네트워크에서의 에너지 절감을 위한 SR패킷 MAC 프로토콜에 관한 연구)

  • Park, Jae-Sung;Lee, Jong-Yong;Lee, Sang-Hun
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.11 no.5
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    • pp.1646-1652
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    • 2010
  • The communication in wireless sensor network is divided into several layers, because of each of them do their role, the wireless communication is possible, the MAC (Medium Access Control) layer of the one of sensor network communications layer is used to the data errors, control flow, and manage resources. Using MAC Protocol, it ensures the communication between sensor node. In this paper, highlighted the energy efficiency of the S-MAC, T-MAC protocol it emphasized the efficiency of energy by lessening the woken time of all nods effectively, transmitting and receiving the control packet on only necessary nods through use of a method that RTS packet is added to SYNC packet and making other nods sleep. On sending SYNC+RTS packet and receiving the packet, nod noticed that it wasn't necessary to be awaked on this period, would be in Sleep mode, demonstrated mathematically that energy is more effective than existing protocol, and simulated with MATLAB.

Performance evaluation of cooperative MAC protocol at ad hoc networks under real traffic environments (실제적인 트래픽 환경에서 애드 혹 네트워크용 협력통신 MAC 프로토콜 성능평가)

  • Jang, Jae-Shin
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.14 no.10
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    • pp.2237-2246
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    • 2010
  • In this paper, the performance of a RCO-MAC protocol is evaluated using a different traffic model. Data frames are assumed to generate based on an exponential distribution from one source node and then directly to be stored into the input buffer in the source node. System throughput, average access delay and average system delay are used as a performance measure. Performance evaluation is carried out by the computer simulation. Numerical results show that the RCO-MAC scheme offers 18% higher system throughput than the rDCF scheme. In addition, the numerical results show that the RCO-MAC protocol also offers the better average system delay under any traffic load than that by the rDCF scheme, which was not obtained in the previous research due to the saturated traffic model.