• Title/Summary/Keyword: TDMA MAC Protocol

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Efficient Differentiated Bandwidth Allocation for QoS based Ethernet PON System (QoS 기반의 EPON 시스템에서 효율적인 차등 대역폭 할당)

  • Eom Jong-Hoon;Jung Min-Suk;Kim Sung-Ho
    • Journal of KIISE:Information Networking
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    • v.32 no.2
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    • pp.156-166
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    • 2005
  • Ethernet passive optical network is an economical and efficient access network that has received significant research attention in recent years. A MAC(Media Access Control) protocol of PON, the next generation access network, is based on TDMA(Time Division Multiple Access) basically. In this thesis, we addressed the problem of dynamic bandwidth allocation in QoS based Ethernet PONs. We augmented the bandwidth allocation to support QoS in a differentiated services framework. Our differentiated bandwidth guarantee allocation(DBGA) allocates effectively and fairly bandwidths among end users. Moreover, we showed that DBGA that perform weighted bandwidth allocation for high priority packets result in better performance in terms of average and maximum packet delay, as well as network throughput compared with existing dynamic bandwidth allocations. We used simulation experiments to study the performance and validate the effectiveness of the proposed bandwidth allocations.

Performance Analysis of the Ranging Protocol for the ATM-PON based on ITU-T G.983.1 (G.983.1 기반의 ATM-PON에서 Ranging 프로토콜 성능 분석)

  • Hwang, Kye-Won;Chung, Hae;Kim, Jin-Hee;Koh, Sang-Ho;Yoo, Gun-Il
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.26 no.6A
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    • pp.1078-1088
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    • 2001
  • ATM-PON (Asynchronous Transfer Mode Passive Optical Network)에는 두 가지 핵심 기술이 있는데 ranging 프로토콜과 MAC (Medium Access Control) 프로토콜이 그것이다. Ranging 프로토콜은 시간 분할 다중화(Time Division Multiple Access, TDMA) 방식을 사용하는 ATM-PON에서 상향으로 액세스할 때 타임 슬롯의 동기를 유지하게 하기 위해 ONU (Optical Network Unit)를 가상적으로 동일한 거리에 놓는 기술이다. 본 논문에서는 FSAN (Full Service Access Network)과 ITU-T를 중심으로 표준화된 G.983.1의 ranging 프로토콜에 관하여 연구하고 성능분석과 모의실험을 수행한다. 이를 통하여 ranging을 하는데 걸리는 소요시간이 표준안의 권고사항을 만족시키기 위한 필요조건을 도출할 수 있다. 특히 ranging을 할 때 윈도우의 길이를 줄일 수 있는 새로운 방식을 적용하여, 이미 서비스 중에 있는 ONU의 서비스 품질이 저하되는 것을 막을 수 있음을 보여준다.

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Mixed Contention Method for a Quick Reservation Request in a WATM MAC Protocol (WATM 매체접근제어 프로토콜의 신속한 예약 요청을 위한 분산 및 중앙 경재 혼합 방식)

  • 유태화
    • Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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    • 1999.10a
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    • pp.12-17
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    • 1999
  • WATM(Wireless ATM)에서의 매체접근제어(Medium Access Control)는 QoS를 보장하기 위해 다양한 방식들이 제안되어 왔다. 현재까지 제안되어 온 매체접근제어 방식들은 시분할 다중화 방식 (TDMA)과 예약경쟁방식을 주로 사용하고 있다. 이때 활용되는 기능에는 QoS를 보장하기 위해 통계적 다중화, 스케쥴링 또는 예약 방식 등이 있는데 경쟁 방식은 아직까지 slotted-ALOHA를 그대로 사용하고 있다. Slotted-ALOHA방식의 단점을 개선하기 위하여 통계적 방식으로 경쟁을 제어하거나 물리적 방식으로 경쟁을 분리시켜 그 효율을 향상 시켜왔으나 우선 순위가 같은 이동국들이 많을 경우에는 해결할 방법이 없었다. 이러한 문제점들은 기지국 중심의 경쟁방식이라는 점이 그 문제를 해결하는데 있어서의 걸림돌이다. 본 논문에서는 이미 슬롯을 할당받은 동료 이동국에게 예약요청을 피기백킹(piggybacking)함으로써 신속하게 슬롯을 할당을 받을 수 있는 분산 경쟁방식을 제안한다.

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A Design of Voice Over Sensor Network (VoSN) Base Station with Multi-Channel Support (다중 채널을 지원하는 Voice over Sensor Network(VoSN) Base Station 설계)

  • Lee, Hoon Jae;Lee, Jae Hyoung;Kang, Min Soo;Cho, Sung Ho
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.39C no.1
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    • pp.90-96
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    • 2014
  • IEEE802.15.4 that is a standard for sensor networks is mainly used the wireless personal area networks such as ZigBee networks and it features low-power, low-speed data communication. However, recently research for interworking sensor network based voice communication and Session Initiation Protocol (SIP) for long-range, multi-user support has been actively conducted. In this paper, we designed a integrated base station based existing systems for interworking sensor networks based voice communication and SIP. We measured number of packet and delay according to increase the number of users to evaluate the performance of designed Base Station.

A Reservation-based HWMP Routing Protocol Design Supporting E2E Bandwidth in TICN Combat Wireless Network (TICN 전투무선망에서의 종단간 대역폭을 보장하는 예약 기반 HWMP 라우팅 프로토콜 설계)

  • Jung, Whoi Jin;Min, Seok Hong;Kim, Bong Gyu;Choi, Hyung Suk;Lee, Jong Sung;Lee, Jae Yong;Kim, Byung Chul
    • Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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    • v.16 no.2
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    • pp.160-168
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    • 2013
  • In tactical environment, tactical wireless networks are generally comprised of Tactical MANETs(T-MANETs) or Tactical WMNs(T-WMNs). The most important services in tactical network are voice and low rate data such as command control and situation awareness. These data should be forwarded via multi-hop in tactical wireless networks. Urgent and mission-critical data should be protected in this environment, so QoS(Quality of Service) must be guaranteed for specific type of traffic for satisfying the requirement of a user. In IEEE 802.11s, TDMA-based MAC protocol, MCCA(MCF Controlled Channel Access), has a function of resource reservation. But 802.11s protocol can not guarantee the end-to-end QoS, because it only supports reservation with neighbors. In this paper, we propose the routing protocol, R-HWMP(Reservation-based HWMP) which has the resource reservation to support the end-to-end QoS. The proposed protocol can reserve the channel slots and find optimal path in T-WMNs. We analyzed the performance of the proposed protocol and showed that end-to-end QoS is guaranteed using NS-2 simulation.

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

  • Gautam, Navin;Pyun, Jae-Young
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2008.10a
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    • pp.373-376
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    • 2008
  • Wireless sensor networks consist of thousands of sensor nodes that have low power, low footprint and low computational capacities. So the burning issues in the design and deployment of these sensor nodes in the practical application areas include the energy conservation and network lifetime. Efficient routing schemes can help reduce the energy consumption and thus increase the network lifetime. This paper deals with the comparative analysis of popular routing protocols such as LEACH, LEACH-C, MTE, and PEGASIS. The protocols are compared by using performance me tries such as system lifetime, the time for first node death, and total system energy.

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PD-DESYNC: Practical and Deterministic Desynchronization in Wireless Sensor Networks

  • Hyun, Sang-Hyun;Kim, Geon;Yang, Dongmin
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • v.13 no.8
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    • pp.3880-3899
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    • 2019
  • Distributive desynchronization algorithms based on pulse-coupled oscillator (PCO) models have been proposed for achieving collision-free wireless transmissions. These algorithms do not depend on a global clock or infrastructure overheads. Moreover, they gradually converge to fair time-division multiple access (TDMA) scheduling by broadcasting a periodic pulse signal (called a 'firing') and adjusting the next firing time based on firings from other nodes. The time required to achieve constant spacing between phase neighbors is estimated in a closed form or via stochastic modeling. However, because these algorithms cannot guarantee the completion of desynchronization in a short and bounded timeframe, they are not practical. Motivated by the limitations of these methods, we propose a practical solution called PD-DESYNC that provides a short and deterministic convergence time using a flag firing to indicate the beginning of a cycle. We demonstrate that the proposed method guarantees the completion of desynchronization within three cycles, regardless of the number of nodes. Through extensive simulations and experiments, we confirm that PD-DESYNC not only outperforms other algorithms in terms of convergence time but also is a practical solution.

ETSI BRAN(Broadband Radio Access Network)의 무선 ATM 및 광대역 무선 액세스 네트워크 표준화 및 기술동향

  • 이우용;김용진;강충구
    • Information and Communications Magazine
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    • v.15 no.11
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    • pp.124-142
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    • 1998
  • ETSI BRAN (Broadband Radio Access Network)는 고속 무선 LAN 또는 고정 광대역 무선액세스 네트워크에서의 무선 접촉 계층과 ATM 및 IP(Internet Protocol) 코어 네트워크와의 연동을 위한 일부 기능을 표준화하기 위한 과제이다. 특히, BRAN의 HIPERLAN type-2(HIPERLAN/2)의 경우에는 과제의 범위는 무선 접속면, 무선 부시스템에서의 서비스 인터페이스, 서비스 구현에서 요구되는 연동 및 각종 지원 기능을 표준화하며, 무선 접속면의 경우에는 다수 벤더간의 상호 호환성을 제공할 수 있는 인터페이스를 구현하는 것이다. HIPERLAN/2의 기술 규격은 코어 네트워크와 독립적인 물리계층 및 데이터 링크 제어 (DATA Link Control: DLC) 계층과 서로 상이한 코어 네트워크와의 연동을 위한 네트워크 수렴 부계층을 다루게 될 것이며, 초기 단계에서는 ATM과 IP 코어 네트워크와의 연동 기능을 제시하게 될 것이다. 따라서 HIPERLAN/2기반의 시스템 규격을 제시하기 위해서는 네트워크 계층 및 기타 상위 계층에 대한 규격이 요규되며, 이는 ATM Forum에서의 무선 ATM 신호 방식 규격, IETF(Internet Engineering Task Force)의 IP규격, 그리고 ETSI의 SMG (Special Mobile Group) 프로젝트에서 표준화되고 있는 UMTS (Universal Mobile Telecommunication Service) 규격 등과 접목될 것이다. 결과적으로 무선 ATM 관점에서는 완전한 시스템 규격 작성은 ETSI BRAN과 ATM Forum에서 무선 접속 규격과 이동성 관리 및 신호 방식으로 각각 이원화되어 진행되고 있다. 현재 물리 계층에서의 전송 방식은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)으로 확정되었으며, DLC 계층에서는 고정 길이의 TDD (Time Division Duplexing) TDMA 프레임 구조를 기반으로 AP (Access Point)에 의해 동적으로 상향 링크 자원을 예약 할당하는 매체 접근 제어 (Medium Access Control: MAC) 프로토콜이 고려되고 있다. 이와 같은 DLC 계층에서는 기본적으로 짧은 길이의 패킷을 통해 다양한 대역폭의 멀티미디어 트래픽을 효율적으로 수용하면서 ATM 네트워크뿐만 아니라 향후 IP 네트워크에서 요구하는 각 서비스별 QoS (Quality of Service)를 개별적으로 보장할 수 있는 기능을 구현하고자 한다. 향후 이 부문에 대한 표준화가 본격적으로 진행될 것으로 예상되며 HIPERLAN/2의 경우에는 1999년 중반까지 1차 기능 규격을 완료할 예정이며, BRAN 전반에 대한 완전한 규격을 2002년까지 완성하는 것을 목표로 하고 있다.

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