• 제목/요약/키워드: aloha protocol

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수중 센서 네트워크를 위한 경쟁 기반 매체 접근 제어 프로토콜 성능 분석 연구 (Performance Analysis of Contention-based Medium Access Control Protocols for Underwater Sensor Networks)

  • 정한나;윤창호;조아라;임용곤
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2011년도 추계학술대회
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    • pp.633-636
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    • 2011
  • 본 논문에서는 수중 센서 네트워크를 위한 경쟁 기반 매체 접근 제어 (MAC) 프로토콜들의 성능을 분석한다. 다양한 수중 네트워크 환경을 모사한 Qualnet 기반의 수중 네트워크 시뮬레이터를 이용하여, ALOHA, CSMA, CSMA-RTS-CTS 및 CSMA-RTS-CTS-ACK 프로토콜 등의 성능을 수신 패킷의 수와 종단간 전송 시간 측면에서 비교한다. 시뮬레이션 결과를 이용하여, 향후 수중 네트워크 개발 시 경쟁 기반 MAC 프로토콜을 선택하는데 참고할 수 있는 지표를 제시한다.

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Design and Performance Analysis of a Contention-Based Reservation Protocol for a Local Area Optical Internet

  • Choi, Jin-Seek;Lee, Jang-Won;Kang, Min-Ho
    • ETRI Journal
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    • 제24권2호
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    • pp.142-152
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    • 2002
  • In this paper, we propose and analyze a new multiple access protocol for a local area optical Internet based on a wavelength division multiplexing technique which uses a passive star coupler. The proposed contention-based reservation protocol can support variable-length as well as fixed-length messages for transporting Internet packets with one reservation of a minislot at the beginning of a packet transmission. The minislot is used to reserve the data channel on the basis of the slotted ALOHA protocol and the control node ensures subsequent message transmission on the same wavelength. Thus, all messages need not be broken down to many fixed-length packets, and consecutive messages are transmitted through the same wavelength. Moreover, the proposed protocol reduces the collision probability of minislots and improves wavelength utilization. We determine the maximum throughput and verify the results with simulation.

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수중 환경의 MANET을 고려한 매체 접근 제어 프로토콜 (Media Access Control Protocol Considering MANET of Underwater Environment)

  • 신승원;윤남열;이진영;이승주;박수현
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권4호
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    • pp.97-107
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    • 2013
  • 수중무선통신시스템은 AUV간 수중 무선통신, 해양환경 모니터링, 양식장 관리, 항만 감시, 자원 탐사 및 개발, 지형 및 지질 조사 등 다양한 산업에 활용 가능하다. 하지만 수중 무선 통신은 지상 무선 통신과는 달리 물이 가지고 있는 매질의 특성때문에 전력손실, 주위 잡음 및 인위 잡음, 멀티패스 등으로 인한 높은 에러율 그리고 긴 전송지연 등과 같은 요소들을 고려하여야 한다. 따라서 본 논문에서는 ALOHA 기반의 Media Access Control(MAC) 프로토콜과 CSMA/CA 기반의 MAC 프로토콜을 혼합하여 수중 환경에 적합한 MAC 프로토콜을 제안한다. 성능을 평가하기 위해 수학적 분석 모델을 제시하고, 구현을 통해 기존 MAC 프로토콜과 비교함으로써 성능의 개선점을 검증한다.

Enhancing Irregular Repetition Slotted ALOHA with Polarization Diversity in LEO Satellite Networks

  • Su, Jingrui;Ren, Guangliang;Zhao, Bo;Ding, Jian
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제14권9호
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    • pp.3907-3923
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    • 2020
  • An enhanced irregular repetition slotted ALOHA (IRSA) protocol is proposed by using polarization characteristic of satellite link and MIMO detection in low earth orbit (LEO) satellite networks, which is dubbed polarized MIMO IRSA (PM-IRSA). In the proposed scheme, one or two packets in one slot can be decoded by employing polarized MIMO detection, and more than two collided packets in multiple slots which can construct the virtual MIMO model can be decoded by the MIMO detection algorithm. The performance of the proposed scheme is analyzed with the density evolution (DE) approach and the degree distribution is optimized to maximize the system throughput by using a differential evolution. Numerical results certify our analysis and show that the normalized throughput of the proposed PM-IRSA can achieve 1.89 bits/symbol.

센서네트워크용 RFID Baseband 시스템 구현 (Implementation of RFID Baseband system for Sensor Network)

  • 이두성;김선형
    • 디지털산업정보학회논문지
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    • 제4권4호
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    • pp.9-19
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    • 2008
  • In this paper, it is studied anti-collision algorithm based on the transmission protocol for RFID baseband system of the lSO/IEC 18000-6 Type-C regulation and designed the baseband part of RFID reader system using FPGA. To compensate this weak point of the slot random aloha algorithm which must have a long time to be dumped before deciding an appropriate slot size according to the number of surrounding tag, we suggested how to apply Bit By Bit algorithm to be able to recognize the tag when the tag is clashing. The design of the baseband part in the RFID reader system is accomplish by use of the ISE9.1i and I made an experiment on it targeting Spartan2. Construction verification is measured each block through Logic Analyzer and I can verify it has no error. I also compared and analyzed the performance between proposed algorithm and past algorithm and verified the improvement of performance.

On the Accuracy of RFID Tag Estimation Functions

  • Park, Young-Jae;Kim, Young-Beom
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제10권1호
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    • pp.33-39
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    • 2012
  • In this paper, we compare the accuracy of most representative radio frequency identification (RFID) tag estimation functions in the context of minimizing RFID tag identification delay. Before the comparisons, we first evaluate the accuracy of Schoute's estimation function, which has been widely adopted in many RFID tag identification processes, and show that its accuracy actually depends on the number of tags to be identified and frame size L used for dynamic frame slotted Aloha cycles. Through computer simulations, we show how the accuracy of estimation functions is related to the actual tag read performance in terms of identification delay.

에러가 있는 환경에서 RFID 태그 충돌을 해결하기 위한 DFSA와 이진트리 프로토롤의 성능 비료 및 분석 (Performance Comparison and Analysis of DFSA and Binary Tree Protocol for RFID Tag Anti-Collision in Error-Prone Environment)

  • 엄준봉;이태진
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.493-494
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    • 2007
  • RFID (Radio Frequency IDentification) 시스템에서 수동 태그의 낮은 전송 파워 때문에 리더는 태그와의 통신시 많은 에러를 경험하게 된다. 이것은 리더가 태그의 정보를 빠르고 정확하게 인식하는 것을 어렵게 만든다. 따라서, 이러한 문제를 해결하기 위해 에러에 강한 알고리즘을 개발하고 적용할 필요가 있다. 리더가 태그의 정보를 인식하기 위해 사용하는 대표적인 프로토콜에는 ALOHA 기반의 DFSA (Dynamic Framed-Slotted ALOHA) 프로토콜과 트리 기반의 이진트리 프로토콜이 있다. 기존의 두 프로토콜 중 DFSA는 에러가 없을 때 이진트리 보다 성능이 우수하나, 에러가 존재할 때, 이진트리 보다 약 35% 정도 에러의 영향을 많이 받는 성질을 보인다. 본 논문에서는 에러가 있는 환경과 없는 환경에서의 DFSA와 이진트리 프로토콜의 성능을 분석하고, 시뮬레이션을 이용하여 이 논문에서의 성능 분석 방법이 타당함을 증명한다. 그리고 에러가 많은 환경에서는, 빠른 RFID 태그 인식을 위해 DFSA 프로토콜보다 이진트리 프로토콜을 사용할 것을 제안한다.

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Practical Implementation and Stability Analysis of ALOHA-Q for Wireless Sensor Networks

  • Kosunalp, Selahattin;Mitchell, Paul Daniel;Grace, David;Clarke, Tim
    • ETRI Journal
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    • 제38권5호
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    • pp.911-921
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    • 2016
  • This paper presents the description, practical implementation, and stability analysis of a recently proposed, energy-efficient, medium access control protocol for wireless sensor networks, ALOHA-Q, which employs a reinforcement-learning framework as an intelligent transmission strategy. The channel performance is evaluated through a simulation and experiments conducted using a real-world test-bed. The stability of the system against possible changes in the environment and changing channel conditions is studied with a discussion on the resilience level of the system. A Markov model is derived to represent the system behavior and estimate the time in which the system loses its operation. A novel scheme is also proposed to protect the lifetime of the system when the environment and channel conditions do not sufficiently maintain the system operation.

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

  • 유태화
    • 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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    • 한국시뮬레이션학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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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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수동 성형 구조의 고속 광통신망을 위한 WDMA 프로토콜 및 성능평가에 관한 연구 (Design and performance evaluation of WDMA protocols for high-speed optical network)

  • 이호숙;최형윤;이남준;박성우;김영천
    • 전자공학회논문지A
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    • 제33A권2호
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    • pp.59-68
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    • 1996
  • In this paper, we propose two types of WDMA protocol for multi-wavelength optical networks that have a dedicated control channel. Protocol type I is designed for the case that the number of nimislots is less than the number of nodes (La${\ge}$M). Proposed protocols employ the aging scheme to guarantee a fairness in the process of channel allocation. The perfomrance of proposed protocols are evaluated in terms of throughput and delay with variations in offered load. Simulation results show that the proposed protocols have superior performance to conventional protocols.

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