To obtain realistic performance measures for wireless networks, one should consider changes in performance due to failure related behavior. In performability analysis, simultaneous consideration is given to both pure performance and performance with failure measures. SRN is an extension of stochastic Petri nets and provides compact modeling facilities for system analysis. In this paper, a new methodology to model and analyze performability based on stochastic reward nets (SRN) is presented. Composite performance and availability SRN models for wireless handoff schemes are developed and then these models are decomposed hierarchically. The SRN models can yield measures of interest such as blocking and dropping probabilities. These measures are expressed in terms of the expected values of reward rate functions for SRNs. Numerical results show the accuracy of the hierarchical model. The key contribution of this paper constitutes the Petri nets modeling techniques instead of complicate numerical analysis of Markov chains and easy way of performance analysis for channel allocation under SRN reward concepts.
Salam, Ahmed Abdul;Sheriff, Ray;Al-Araji, Saleh;Mezher, Kahtan;Nasir, Qassim
ETRI Journal
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제39권5호
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pp.718-728
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2017
Empirical modeling of wireless fading channels using common schemes such as autoregression and the finite state Markov chain (FSMC) is investigated. The conceptual background of both channel structures and the establishment of their mutual dependence in a confined manner are presented. The novel contribution lies in the proposal of a new approach for deriving the state transition probabilities borrowed from economic disciplines, which has not been studied so far with respect to the modeling of FSMC wireless fading channels. The proposed approach is based on equal portioning of the received signal-to-noise ratio, realized by using an alternative probability construction that was initially highlighted by Tauchen. The associated statistical procedure shows that a first-order FSMC with a limited number of channel states can satisfactorily approximate fading. The computational overheads of the proposed technique are analyzed and proven to be less demanding compared to the conventional FSMC approach based on the level crossing rate. Simulations confirm the analytical results and promising performance of the new channel model based on the Tauchen approach without extra complexity costs.
무선 센서 네트워크의 응용범위가 늘어남에 따라 정확한 무선 채널의 정보를 필요로 한다. 실내 또는 실외의 무선 센서 네트워크의 경우 페이딩에 의한 다중 경로 전파가 문제를 일으키고 있다. 본 논문에서는 실내 2.4 GHz 채널에 대한 log-normal path loss 모델링을 살펴본다. 송신기와 수신기 사이의 거리를 1에서 30m까지 변화시키면서 수신 신호 강도 변화를 측정하고, 채널의 감쇄지수와 표준편차를 계산하였다. 계산한 모델의 패킷 수신율을 이용하여 무선 센서 채널을 연결 영역과 차단 영역으로 정의하고, 시뮬레이션과 실험 결과를 통해서 무선 채널의 특징을 비교하였다. 실험결과 실내에서의 연결 영역은 24m, 실외에서의 연결 영역은 14m로 측정되었다.
Multi-radio multi-channel Wireless Mesh Network requires an effective management policy to control the assignment of channels to each radio. We concentrated our investigation on modeling method and solution to find a dynamic channel assignment scheme that is adapted to change of network traffic. Multi-path routing scheme was chosen to overwhelm the unreliability of wireless link. For a particular traffic state, our optimization model found a specific traffic distribution over multi-path and a channel assignment scheme that maximizes the overall network throughput. We developed a simple heuristic method for channel assignment by gradually removing clique load to obtain higher throughput. We also presented numerical examples and discussion of our models in comparison with existing research.
This paper presents the studies on wireless channel modeling and reverse link synchronization of CATV. This paper analyzes multi-path fading channel to the cause of signal distortion in the wireless communication environment. We represent the microwave link characteristics according to the channel model. Multi-path channel can affect fading.
본 논문에서는 아마추어 무선 HR(HAM Radio)을 기반으로 구축되는 새로운 무선 재난통신망인 이동단말용 위성 통신 무선패키지 시스템과 이 재난통신망에 접속하려는 D2D 단말의 채널 환경에 대해 소개한다. 이러한 재난통신망과 D2D 단말이 서로 재난통신할 때 재난정보를 멀티미디어 데이터급 수준으로 원활하게 전송 및 통신하기 위해서는 D2D 단말이 처한 다양한 재난상황에 적응적으로 채널 값을 추정하는 채널 모델링 연구가 요구된다. 따라서 본 논문에서 LOS component ratio 기반의 적응적 채널 모델링 기법을 제안하고, 제안한 기법의 성능을 Okumura-Hata model의 Open area 및 Urban area model과 비교하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과 거리 대비 BER 성능 및 SNR 대비 BER 성능에서 이득이 있음을 확인하였다.
Currently, Wireless Networks have some nice characteristics such as multi-hop, multi-channel, multi-radio, etc but these kinds of resources are not fully used. The most difficulty to solve this issue is to solve mixed integer optimization. This paper proposes a method to solve a class of mixed integer optimization for wireless networks by using AMPL modeling language with CPLEX solver. The result of method is scheduling and congestion control in multi-channel multi-radio wireless networks.
본 논문에서는 고속의 무선 채널 환경에 적합한 Jakes 채널 모델을 적용하여 5.9GHz WAVE 무선 채널을 모델링하고, WAVE 통신시스템에 대한 표준화 작업이 진행 중인 IEEE 802.11p 스펙트럼 마스크, 도플러효과, 변조방식에 따른 페이딩 신호 성좌도 및 스펙트럼을 분석한다. 또한 차량속도 즉 도플러 효과에 따른 WAVE 통신시스템의 성능을 분석한다.
본 논문에서는 무선망에서 채널할당을 받은 호가 무선 패킷 데이터를 서비스하는 경우의 성능분석 수행을 위한 계층 모델을 제안한다. 제안된 계층 모델로는 상위계층으로 무선자원 관리를 위한 채널할당 모델을, 하위계층으로 에러발생을 고려한 패킷 재전송 프로토콜 모델을 고려하였으며 이들 모델은 모델링 도구인 SRN을 이용하여 각각 개발한다. 추계적 페트리 네트의 확장형인 SRN은 시스템 성능분석을 위한 간결한 모델링 기능을 제공해 주며 모델에 적절한 보상률(reward) 기능을 부여함으로써 원하는 성능지표를 구할 수 있다. 이들 두 계층간의 상호 연관된 매개변수의 값인 서비스 시간과 패킷 발생률은 고정점 반복순환(fixed-point iteration) 기법을 사용하여 구한다. 즉 상위계층의 호 서비스 시간은 한 호당 K개의 패킷전송을 완료할때 까지 소요되는 시간인 하위계층 모델의 지연시간으로 구할 수 있고, 하위계층 모델의 패킷 발사율은 상위계층의 새로운 호와 핸드오프 호의 발생률로부터 구할 수 있다.
Recently, Wireless Mesh Network (WMN) technology recently has been used in various industries. Especially, a number of multi-channel assignment schemes have been presented to improve the throughput of IEEE 802.11-based multi-hop WMN. However, performance of the conventional multi-channel assignment schemes is not enough to satisfy the industry requirements. We, thus, should study more about the multi-channel assignment scheme in order to enhance the performance. This paper proposes a novel channel assignment scheme that employs Multi-channel and Multi-Interface in the WMN. The proposed scheme can obtain the traffic information of the network and the efficient channel assignment result without any message exchanges. We verify the efficiency of the proposed scheme through the mathematical modeling and the real-world experiments. The results show that the proposed scheme improves the throughput of the network compared with the conventional schemes.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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