• Title/Summary/Keyword: Multi-hop MAC

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A Dynamic Queue Management for Network Coding in Mobile Ad-hoc Network

  • Kim, Byun-Gon;Kim, Kwan-Woong;Huang, Wei;Yu, C.;Kim, Yong K.
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제2권1호
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    • pp.6-11
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    • 2013
  • Network Coding (NC) is a new paradigm for network communication. In network coding, intermediate nodes create new packets by algebraically combining ingress packets and send it to its neighbor node by broadcast manner. NC has rapidly emerged as a major research area in information theory due to its wide applicability to communication through real networks. Network coding is expected to improve throughput and channel efficiency in the wireless multi-hop network. Many researches have been carried out to employ network coding to wireless ad-hoc network. In this paper, we proposed a dynamic queue management to improve coding opportunistic to enhance efficiency of NC. In our design, intermediate nodes are buffering incoming packets to encode queue. We expect that the proposed algorithm shall improve encoding rate of network coded packet and also reduce end to end latency. From the simulation, the proposed algorithm achieved better performance in terms of coding gain and packet delivery rate than static queue management scheme.

안전 메시지 전달을 위해 가우시안 모델을 적용한 하이브리드 차량 통신 시스템 (A hybrid-vehicular communication systems using a gaussian model for sending a safe message)

  • 오상엽
    • 디지털융복합연구
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    • 제10권7호
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    • pp.161-166
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    • 2012
  • 고속도로에서 교통사고가 발생하면 연쇄 추돌 사고를 예방하기 위해 주변 차량에게 안전 메시지를 브로드캐스트 해야 한다. 또한, 표본 개수의 증가는 메모리의 한계 때문에 추정치의 정확도가 낮은 문제점을 가진다. 본 논문에서는 가우시안 모델에 백오프 알고리즘을 적용한 RVC 시스템을 제안한다. 그리고 이웃 노드 개수의 수집 채널, 데이터 채널, RSU 통신 채널로 분리하여 통신 지연을 예방하는 MAC 프로토콜을 제안한다. 결과적으로, 기존 기법보다 제안된 프로토콜이 프레임 수신율의 약 10% 정도 개선되었음을 확인하였다.

무선 센서 네트워크에서 에너지 효율성과 지연 감소를 위한 다중 채널 파리프라인 기법 (Multi-Channel Pipelining for Energy Efficiency and Delay Reduction in Wireless Sensor Network)

  • 이요한;김대영
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권11호
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    • pp.11-18
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    • 2014
  • 무선 센서 네트워크에서 다중 흐름들 (multiple flows) 이 동시에 발생하여 sink 노드로 전달되는 과정에서 기존의 duty cycling 기반의 단일 채널 센서 네트워크 MAC 프로토콜들은 경쟁 (contention) 과 충돌 (collision) 로 인한 심각한 성능 저하를 보인다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해서 다중 채널을 활용하는 Multi-Channel Pipelining (MCP) 기법을 제안한다. 본 논문은 종단 간 지연시간 (end-to-end latency) 을 최소화하기 위해서 다중 홉 상에 노드들의 wake-up 스케줄에 시차를 두는 SDPS (Staggered Dynamic Phase Shift) 알고리즘과 에너지 효율성을 최적화하기 위한 PLI (Phase-Locking Identification) 알고리즘을 제안한다. 이러한 방법을 바탕으로 다중 흐름들은 다중 채널에서 동적으로 파이프라인 (pipeline) 되어 처리됨으로써 성능이 향상된다. Qualnet 시뮬레이션을 통해 본 논문에서 제안하는 MCP 기법이 기존의 센서 네트워크 MAC 프로토콜들 보다 듀티 사이클 (duty cycle), 종단 간 지연시간, 패킷 전달율 (packet delivery ratio), 통합 처리량(aggregate throughput) 관점에서 성능을 향상시킴을 보였다. 또한, MCP 의 듀티 사이클과 종단 간 지연시간을 위한 분석 모델을 제안하고 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

NS2를 이용한 향상된 네트워크 코딩 기법의 성능평가 (Performance Evaluation of a Enhanced Network Coding Scheme using NS2)

  • 김관웅;김용갑;김변곤
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권10호
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    • pp.2281-2287
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    • 2013
  • 네트워크 코딩은 통신의 새로운 패러다임이다. 네트워크 코딩에서 중간 노드는 입력 패킷을 조합하여 새로운 패킷을 생성하여 이웃 노드에게 방송한다. 네트워크 코딩은 실제 네트워크에 폭넓게 적용될 수 있기 때문에 정보 이론의 주요 연구 분야로 빠르게 떠오르고 있다. 네트워크 코딩은 무선 멀티홉 네트워크에서 처리량과 채널 효율을 향상시킬 것으로 예상된다. 관련 선행연구들이 무선 Ad-hoc 네트워크 분야에서 활발히 이루어지고 있다. 우리의 연구에서 중간노드는 네트워크 코딩을 하기위해서 단일홉 양방향 패킷을 식별한다. 우리는 제안된 기법이 네트워크 패킷의 디코딩 성공률을 증가시킬 수 있을 것으로 기대한다. 컴퓨터 시뮬레이션에서 제안된 네트워크 코딩기법은 코딩 이득과 패킷 전송률에서 기존의 네트워크 코딩기법보다 나은 성능을 얻을 수 있었다.

IEEE 802.11에서 다중 릴레이를 이용한 멀티홉 방식 협력 무선통신 (Multi-Hop Cooperative Communications using Multi-Relays in IEEE 802.11)

  • 이숙현;이태진
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제36권6호
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    • pp.528-535
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    • 2009
  • 본 논문에서는 IEEE 802.11 환경에서 무선 협력 통신을 이용하여 성능을 향상 시키는 방법에 대해 제안한다. 기존 협력 통신 알고리즘은 소스(source)와 AP(Access Point) 사이에 1개의 릴레이(relay)를 두어 수행한 2 홉 릴레이(hop relay) 방식으로, 이는 알맞은 릴레이를 찾을 수 없는 경우가 발생하므로 보완이 필요하다. 본 논문에서는 AP에서 네트워크 정보(노드 사이 전송률, 노드와 AP 사이 전송률)를 관리하여 릴레이 선정에 이 네트워크 정보를 이용한다. 이 정보를 이용하여 AP는 1개 이상의 릴레이를 선정하여 소스와 주위 노드에게 선정된 릴레이를 알리고 소스에서 데이터를 전송할 때 이 릴레이를 통해 협력 통신을 하도록 한다. 이러한 협력 통신 방법은 데이터 전송의 효율성을 높인다. 또한 본 논문에서는 소스의 데이터를 전송한 릴레이는 소스의 데이터를 전송한 후에 자신의 데이터 또한 전송할 수 있는 기회를 가지도록 하여 소스 데이터를 대신 전송하여 소비된 노드의 자원을 만회할 수 있는 기회를 가지게 한다. 이로써 제안된 방법을 이용하면 노드의 자원 소비를 보완함은 물론 전체 네트워크의 성능(throughput)을 향상시킬 수 있다.

ISO/IEC 29157 표준 MAC 프로토콜 개선 연구 (A study on improvement of ISO/IEC 29157 MAC protocol)

  • 차봉상;정의훈;전광일;서대영
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.17-26
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    • 2013
  • ISO/IEC 29157 표준은 대한민국에서 독자적으로 개발되어 상용화된 피코캐스트1.0 기술에 기반하며, 2010년 5월에 ISO/IEC JTC1 SC6에 의해서 국제표준으로 등록되었다. 개발 단계부터 단일 플랫폼으로 다양한 응용분야와 다양한 미디어 형식에 대한 지원을 목표로 개발되었다. ISO/IEC 29157 기반의 무선통신망, 즉 Pico-net은 마스터 노드가 주기적으로 송출하는 동기신호에 다수의 슬레이브 노드가 동기화되어 통신을 하는 주종관계 구조를 가진다. 또한 Pico-net은 다양한 네트워크 토폴로지를 지원하고 노드들 간의 직접통신(단일-홉 통신)을 지원하며 서비스품질 보장이 가능하다. 그러나 이러한 구조는 무선망 내의 노드 이동에 따른 통신두절 문제, 이로 인한 노드의 이동성 제한 문제 그리고 무선망 운용 범위가 통상적인 무선망 운용범위의 1/4 이하로 축소되는 문제를 노출하였다. 본 논문에서는 다중-홉(멀티-홉) 통신 기술과 노드들 간의 동기신호 전달 기술을 적용하여 앞서 언급한 문제들에 대한 해결 방안을 제시하였다. 마지막으로 ISO/IEC 29157 표준의 추가적인 개선방향에 대해서 제시하였다.

무선 센서 네트워크의 라우팅 프로토콜 비교 분석 (Comparative Analysis of Routing Protocols for Wireless Sensor Networks)

  • 가우탐나빈;변재영
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2008년도 추계종합학술대회 B
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    • pp.373-376
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    • 2008
  • 무선 센서 네트워크의 센서 노드는 다양한 최소령 센서로 구성된 저전력, 저메모리, 저컴퓨터 능력을 갖고 있다. 따라서 최근 무선 센서 네트워크의 이슈는 실용적인 응용 분야에서의 에너지 보존과 네트워크 수명을 만족하는 설계 및 개발을 요구한다. 이러한 에너지 소비량과 네트워크 수명을 만족하기 위해서 효율적인 라우팅 프로토콜 연구가 지속되어야 한다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크의 LEACH, LEACH-C, MTE, 그리고 PEGASIS 라우팅 프로토콜에 대해서 비교 분석하였다. 각각의 프로토콜의 운영 시간, 밧데리 소모, 총 에너지 소모량을 비교한다.

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자율구성 계층구조 애드혹 네트워크를 위한 상호 연동방식의 토폴로지 탐색 및 라우팅 프로토콜 (A Joint Topology Discovery and Routing Protocol for Self-Organizing Hierarchical Ad Hoc Networks)

  • 양서민;이혁준
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제11C권7호
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    • pp.905-916
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    • 2004
  • 자율구성 계층구조 에드혹 네트워크(Self-organizing hierarchical ad hoc network, SOHAN)는 편평구조 에드혹 네트워크의 확장성을 향상시키기 위해 설계된 새로운 형태, 즉, 액세스 포인트, 전달 노드, 이동 노드의 3 계층의 애드혹 노드로 구성된 네트워크 구조이다. 본 논문에서는 SOHAN의 자율구성을 위한 토폴로지 탐색과 라우팅 프로토콜을 소개한다. 또한 높은 전송 용량을 갖는 최적의 클러스터 기반 계층구조 토폴로지를 형성하기 위한 링크 품질 및 MAC 지연 시간 기반의 크로스레이어 설계방식의 경로 척도를 제안한다. 토폴로지 탐색 프로토콜은 2.5 계층에서 MAC 주소를 기반으로 동작하는 라우팅 프로토콜을 위한 기본적인 정보를 제공한다. 이 라우팅 프로토콜은 AODV 프로토콜을 기반으로 하며, 계층구조의 장점을 활용하기 위해 토폴로지 탐색 프로토콜과 상호 연동하도록 설계된다. 시뮬레이션을 통해 전송용량, 종단간 지연시간, 패킷 전달률, 제어 오버헤드 관점에서 SOHAN의 우수한 성능과 확장성을 보인다.

엑티브 네트워크 기반의 고속 이동시 차량 간 통신 프로토콜 (The Network Protocol Among Cars at High-Speed based on Active Network)

  • 장혜숙;이진관;정규철;이종찬;박기홍
    • 융합보안논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.9-18
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    • 2008
  • 고속으로 이동 중인 차량들 간의 긴급한 정보를 주고받아 고속도로에서의 다중충돌사고를 미연에 방지할 수 있는 차량 통신 프로토콜을 제안한다. 본 논문에서는, 도로위의 차량들은 서로 연계성이 없기 때문에 위치추적시스템인 GPS에서 수신한 거리 값을 연계하여 클러스터를 구성한다. 클러스터를 IEEE 802.11 MAC 계층에서 구성하기 때문에 경로 설정으로 인한 과부하문제를 해소 하였다. 논문에서 제안한 액티브 네트워크 기반의 멀티 홉 라우팅 프로토콜은, Active Network를 이용하여 안정된 통신이 이루어 질수 있도록 한다.

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IEEE 802.11 무선 Ad Hoc망에서 경쟁노드가 라우팅 경로 형성에 미치는 영향 (The Effect of Competing Nodes on Routing Path Selection in IEEE 802.11 Ad Hoc Wireless Networks)

  • 이호진;이정근;최양희;최지혁;김응배
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2003년도 가을 학술발표논문집 Vol.30 No.2 (3)
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    • pp.475-477
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    • 2003
  • 본 논문에서는 IEEE 802.11 을 기반으로 하는 무선 Ad Hoc 망에서 데이터의 송신자 노드와 목적지 노드의 중간 노드들의 전송을 방해하고 채널을 경쟁하는 경쟁노드들이 Shortest­path 라우팅 경로 설정에 미치는 영향을 분석한다. 데이터를 전송하는 중간 노드들이 다수의 경쟁노드를 가지고 있을 경우 MAC delay 가 큰 변수로 작용하며 multi­hop 환경이기 때문에 hidden terminal 문제가 발생한다. 또한 AODV 와 같은 on­demand 라우팅 알고리즘은 경로를 찾기 위해서 Route Request 패킷을 브로드캐스트 하는데 이때 브로드캐스트 패킷의 성공적인 전송이 보장되지 않기 때문에 경쟁노드의 방해가 심한 경우 경로를 찾는데 실패할 가능성이 높아진다. 본 논문에서는 이러한 특성들을 근거로 경쟁노드의 수와 분포가 라우팅 경로 선택에 영향을 미친다는 것을 지적한다.

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