• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권3호
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• pp.84-94
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• 2006

본 논문은 UWB (Ultra Wide Band) 시스템의 성능 개선을 위해서 Superframe 주기를 이용한 MAC(Medium Access Control) 계층 time slot 동기 알고리즘을 제안한다. Multi-band ORM Alliance (MBOA) 에서 제안한 UWB시스템에서는 Time Slot의 동기를 위해서 Medium Access Slot (MAS) 와 MAS사이의 guard time에 단말기들 간의 MAC 계층 주파수 오프셋으로 야기될 수 있는 시간 오차의 최대값인 MaxDrift를 더해주게 된다. MaxDrift를 더한 만큼 MAS에서 데이터를 전송할 수 있는 시간이 줄어들게 되므로 각각의 MAS에 MaxDrift를 더해주는 방식은 전체 시스템 성능의 저하를 가져오게 된다. 본 논문에서는 시스템의 성능을 높이고자 time slot동기를 guard time을 증가시키는 방식이 아닌, Superframe주기로 전송되는 연속된 Beacon Frame을 수신하여 주파수 오프셋 값을 estimation하여 보정해주는 방법을 제안한다. Piconet을 초기화시킨 Device는 내부 clock을 이용해서 Superframe주기로 Beacon을 전송을 하므로, Piconet에 접속하려는 단말기들은 연속된 Beacon을 수신하여 Piconet을 생성한 단말기의 MAC계층과 수신한 단말기와의 MAC계층 주파수 오프셋을 구할 수 있다. 각각의 수신 단말기에서 측정한 상대적 주파수 오프셋 값을 내부적으로 estimation한 각각의 MAS의 position에 가감시켜 Piconet을 생성한 단말기에서 estimation한 MAS position에 동기를 맞출 수 있다. 제안된 알고리즘을 통해서 단말기들 간의 최대 주파수 오프셋 값과 관계없이 MaxDrift로 인해서 낭비되는 시간을 각 MAS당 1clock 이내로 줄일 수 있다. 제안된 알고리즘을 하드웨어로 합성한 결과 390개의 Logic Cell이 소모되었으며, 시뮬레이션 결과 최대주파수 오프셋이 20ppm, 40ppm, 80ppm일 때 MAS당 오차범위가 main clock의 1clock이내였으며 기존의 방법에 비해서 각각 1%, 2%, 4%의 throughput이 향상되었다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제2권1호
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• pp.53-59
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• 2007

Wimedia UWB(Ultra-Wideband) platform provides data rates up to 480Mbps in WPAN (Wireless Personal Area Network). Wimedia conformant devices access to the channels through superframe concept for communications. As the channel resource is limited, the optimal channel time required for each device needs to be estimated to share the resource efficiently among the devices. In this paper, we propose a scheme to estimate the required channel time in a super frame to satisfy the QoS of the application on a device. The channel time is estimated from the service rate which is computed from the TSPEC of the application. In the process of the estimation, we take the frame overhead for data transmission as well as the overhead due to the acknowledgement scheme, preamble, and MDSU size into consideration. We also analyze and compare the throughputs for different acknowledgement scheme, preamble, and MDSU size situations. The estimated channel time required for a given service rate is allocated in the unit of MAS(Medium Access Slot).

• ETRI Journal
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• 제37권6호
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• pp.1242-1250
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• 2015

It is very important to provide a parameterized quality of service (QoS) using traffic specification (TSPEC), such as mean data rate, maximum burst size, and peak data rate, when packets from the application layer need to be transmitted with guaranteed services in a high-rate wireless personal area network (HR-WPAN). As medium resources are limited, the optimal medium time required for each device needs to be estimated to share the resources efficiently among devices. This paper proposes a variable-service interval-based resource allocation algorithm to efficiently make a reservation of medium resources based on a parameterized QoS. In other words, the proposed algorithm calculates the number of medium access slots (MASs) based on TSPEC, local resources, and local conditions and determines suitable locations for the MASs within a superframe to accommodate more devices. The simulation results show that the proposed algorithm can accommodate more devices and has greater than 10% resource allocation efficiency in an HR-WPAN compared to existing schemes.