• Title/Summary/Keyword: Medium Access Control (MAC) layer

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지능형 무선 인지 기술 기반 네트워크 환경에서 MAC 계층 동적 주파수 선택 방법 (Dynamic Frequency Selection Method for Medium Access Control in Cognitive Radio Networks)

  • 조경진;김현주;노권문;유상조
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권7B호
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    • pp.632-641
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    • 2006
  • 최근 FCC에서는 허가된 무선 통신 시스템의 비어 있는 주파수에 대해 허가되지 않은 통신 시스템의 중복 사용에 대한 내용을 고려하고 있다. 하지만 허가된 시스템과 비허가 시스템의 공존으로 인해 기존의 허가된 무선 통신 사용자에게 유해한 간섭을 주어 심각한 통신 성능 저하를 초래할 우려가 있다. 이와 관련하여 본 논문에서는 우선 인지 기술(cognitive radio technology)을 기반으로 MAC(Medium Access Control) 계층에서의 동적 주파수 선택 방법에 대하여 제안한다. 동적 주파수 선택 방법은 기지국과 단말의 센싱을 통해 획득한 감지 정보를 바탕으로 비어 있는 주파수 대역을 검출하여 채널 리스트를 생성하고 허가된 무선 통신 시스템을 감지하면 능동적으로 사용 가능한 채널로 이동을 수행하는 방법으로, 이는 기존의 허가된 무선 통신 시스템에 간섭으로써 영향을 줄일 수 있는 동시에 비허가 시스템과 허가된 시스템의 공존을 가능하게 함으로써 채널의 효율성을 극대화시킬 수 있다.

An Energy Efficient Multichannel MAC Protocol for QoS Provisioning in MANETs

  • Kamruzzaman, S.M.;Hamid, Md. Abdul
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제5권4호
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    • pp.684-702
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    • 2011
  • This paper proposes a TDMA-based multichannel medium access control (MAC) protocol for QoS provisioning in mobile ad hoc networks (MANETs) that enables nodes to transmit their packets in distributed channels. The IEEE 802.11 standard supports multichannel operation at the physical (PHY) layer but its MAC protocol is designed only for a single channel. The single channel MAC protocol does not work well in multichannel environment because of the multichannel hidden terminal problem. Our proposed protocol enables nodes to utilize multiple channels by switching channels dynamically, thus increasing network throughput. Although each node of this protocol is equipped with only a single transceiver but it solves the multichannel hidden terminal problem using temporal synchronization. The proposed energy efficient multichannel MAC (EM-MAC) protocol takes the advantage of both multiple channels and TDMA, and achieves aggressive power savings by allowing nodes that are not involved in communications to go into power saving "sleep mode". We consider the problem of providing QoS guarantee to nodes as well as to maintain the most efficient use of scarce bandwidth resources. Our scheme improves network throughput and lifetime significantly, especially when the network is highly congested. The simulation results show that our proposed scheme successfully exploits multiple channels and significantly improves network performance by providing QoS guarantee in MANETs.

계층간 교차 개념을 적용한 광 부호분할 다중접속 시스템의 성능 분석 (Performance Analysis of Optical CDMA System with Cross-Layer Concept)

  • 김진영;김은철
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권7호
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    • pp.13-23
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    • 2009
  • 본 논문에서는 계층간 교차 (Cross-Layer) 개념을 적용하여 터보 (Turbo) 부호화된 광 (Optical) 부호분할 다중접속 (CDMA : Code Division Multiple Access) 시스템의 네트워크 성능을 분석하고 실험하였다. 계층간 교차 개념은 물리 (Physical) 계층과 매체접근제어 (MAC : Medium Access Control) 계층을 고려하였다. 시스템은 펄스위치변조 (PPM : Pulse Position Modulation)를 적용한 강도변조/직접검파 (IM/DD : Intensity Modulation/Direct Detection) 방식의 광 시스템을 고려하였다. 그리고 시스템의 성능을 향상시키기 위해 병렬 연접된 길쌈부호 (PCCC : Parallel Concatenated Convolutional Code)로 이루어진 터보 부호를 사용하였다. 네트워크의 성능은 비트오류확률 (BEP : Bit Error Probabiliy) 측면에서 분석되었다. 모의실험 결과, 터보 부호는 적당한 부호화 및 복호화 복잡도에서 상당한 부호화 이득을 제공하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 일정한 부호화율 (Code Rate)에서 인터리버 길이와 복호과정에서의 반복 복호 횟수를 증가시킬수록 시스템 성능이 향상되는 것을 확인하였다.

무산 LAN용 IEEE 802.11 MAC 프로토콜의 구현 (MAG Protocol Implementation for IEEE 802.11 Wireless LAN Systems)

  • 나종인;최재근;한태근;안도랑;이동욱;홍유표;황인석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 합동 추계학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.380-382
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    • 2001
  • This paper presents the implementation of IEEE 802.11 Medium Access Control and Physical Layer Protocol that can be applied to wireless LAN system. We have used PRISM2 chipsets from Intersil to build the baseband, IF, and RF parts. DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum) physical layer at 2.4GHz ISM band is adopted in the hardware prototype. To meet the high-speed requirement of physical layer, we have designed the MAC protocol layer with embedded firmware and FPGA. The prototype board is shown to be able to support the physical layer of 5GHz and 600Hz wireless LAN systems.

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무선 센서 네트워크에서 듀티사이클 조절을 통한 혼잡 제어 기법 (A Congestion Control Scheme Using Duty-Cycle Adjustment in Wireless Sensor Networks)

  • 이동호;정광수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권1B호
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    • pp.154-161
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    • 2010
  • 무선 센서 네트워크에서는 다대일로 수렴하는 상향 트래픽의 특성으로 인해 네트워크의 혼잡이 빈번히 발생한다. 기존에 제안된 무선 센서 네트워크의 혼잡 제어 기법은 혼잡 발생 시 전송 주기 변경을 통해 혼잡을 회피할 수 있으나 MAC(Medium Access Control) 계층의 듀티사이클 동작에 대한 고려가 부족하였다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크의 혼잡 제어를 위하여 네트워크의 트래픽에 따라 센서 노드의 듀티사이클을 적응적으로 변화시키는 DCA(Duty-cycle Based Congestion Avoidance) 기법을 제안하였다. DCA 기법은 듀티사이클 조절을 이용하여 혼잡 발생 시 수신 노드의 패킷 수신율 증가를 통한 리소스 제어를 수행하고 송신 노드의 패킷 전송률 감소인 트래픽 제어를 수행하여 혼잡을 회피한다. 실험을 통해 DCA 기법은 듀티사이클 기반의 센서 네트워크에서 에너지 효율성으로 동작하며 혼잡 제어로 인해 신뢰성을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

The Scheduling Problem in Wireless Networks

  • Pantelidou, Anna;Ephremides, Anthony
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제11권5호
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    • pp.489-499
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    • 2009
  • We describe the fundamental issue of scheduling the allocation of wireless network resources and provide several formulations of the associated problems. The emphasis is on scheduling transmission attempts. We place this problem in the context of existing approaches, like information theoretic and traditional network theoretic ones, as well as novel avenues that open up the possibility of addressing this issue for non-stationary and non-ergodic environments. We summarize concrete recent results for specific special cases that include unicast and multicast traffic, different objective functions, and reduced complexity versions of the problem. We conclude with some thoughts for future work. We identify and single out the cross-layer nature of the problem and include a simple physical-layer criterion in what is mostly a medium access control (MAC) problem.

Cross-layer Resource Allocation Algorithm for Downlink OFDM System

  • Guo, Qianjing;Hwang, Sung-Sue;Kim, Suk-Chan
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권8A호
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    • pp.828-834
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    • 2010
  • In this paper, an adaptive cross-layer resource allocation algorithm for the downlink multi-user OFDM system is proposed. The proposed algorithm does not only concern the wireless characteristics of physical (PHY) layer, but also pays attention to the user's quality of service (QoS) requirement, fairness, and packet queue state information of medium access control (MAC) layer. The algorithm is composed of two parts: one is to decide the priority of the user, and the other is to assign the radio resource according to its priority. Simulation results show that the proposed algorithm has both steady QoS and low computation complexity, even though the mobile users have different receiving signal to noise ratio (SNR).

S-ARQ: A New Truncated ARQ for IP-Based Wireless Network

  • Choi, Young-Kyu;Oh, Seong-Jun;Choi, Sung-Hyun
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제12권2호
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    • pp.174-180
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    • 2010
  • Automatic Repeat reQuest (ARQ) is a very effective technique against transmission error at the medium access control (MAC) layer. An erroneous MAC protocol data unit can be typically retransmitted within a given limit. In order to improve the IP-level performance, which directly affects the user-perceived quality-of-service (QoS), we propose a new truncated ARQ strategy, called MAC service data unit-based ARQ (S-ARQ), where the finite number of opportunities for retransmissions are shared by multiple fragments out of an IP datagram. We describe how SARQ can be implemented in a practical system, and then propose another variant of S-ARQ employing a functionality called early detection of failure. Basically, we evaluate the performance of SARQ in two different manners. First, assuming i.i.d. error process, we analyze both the probability of the delivery failure and the average delay of IP datagram. Then, we assess the performance of S-ARQ via simulation over a 2-state Markov channel.

협력적 자율 차량을 위한 신뢰성있는 멀티케스트 MAC 프로토콜 (Reliable Multicast MAC Protocol for Cooperative Autonomous Vehicles)

  • 김정숙;김주완;최정단
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39B권3호
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    • pp.180-187
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    • 2014
  • 본 논문은 도로에 설치된 인프라 시스템 및 타 자율 주행 차량과 협력하여 주행하는 협력형 무인 자율 주행 차량 기술을 위한 멀티케스트 통신 기법을 소개한다. 협력형 자율 주행 차량은 주행 안전성 향상을 위해 인프라 시스템 및 주변 차량과 통신한다. 교환되는 정보는 차량 안전과 관련 된 정보이며 다수의 자율 주행 차량에게 정의된 시간 내에 반드시 전송되어야 한다. 그러나 차량 통신 국제 표준인 WAVE는 협력형 자율 주행을 위해 요구되는 멀티케스팅 통신의 높은 전송 성공을 보장하지 않는다. 본 논문에서는 WiVCL이라는 MAC 계층의 고신뢰 멀티케스트 기법을 제안한다. IEEE 802.11p 및 BMW와 비교한 결과 WiVCL은 높은 전송 성공률과 예측 가능한 전송 지연 시간을 보여줌을 확인할 수 있었다.