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Delay 정보를 이용한 LTE 기지국의 Power Saving 메커니즘
이승환(Seunghwan Lee),이승형(Seunghyong Rhee),최용훈(Yonghoon Choi),박수원(Suwon Park) 한국정보과학회 2010 정보과학회논문지 : 정보통신 Vol.37 No.3
시스템에서 UE의 QoS를 보장하면서 효율적인 power saving을 위해 본 논문에서는 delay 정보를 이용하여 3GPP(Third Generation Partnership Project) 규격에서 제시한 DRX/DTX(Discontinuous. Reception/Transmission)의 차등적 적용 MAC 프로토콜을 제안한다. 제안한 MAC 프로토콜은 LTE 기지국에서 각 UE의 QoS를 고려하여 적응적으로 DRX/DTX 주기를 제어한다. UE의 패킷 delay가 적은 경우에 DRX/DTX 주기를 늘려 에너지를 절약하고 패킷 delay가 커지면 기지국의 DRX/DTX 주기를 줄여 delay를 줄이고 UE의 QoS를 보장한다. DRX/DTX의 차등적용에 따른 모의실험 결과 제안된 power saving 방식은 DRX/DTX를 상황에 따라 변화시키지 않는 방식에 비해 개선된 power saving 성능을 제공하며 특히 상황에 맞게 DRX/DTX를 설정하여 UE의 요구사항을 충족시킬 수 있다. 본 논문에서는 LTE 기지국과 UE가 통신하는 환경에서 기지국의 에너지를 절약할 수 있는 MAC protocol을 제안하고 시뮬레이션을 통하여 성능이 향상되었음을 확인한다. This thesis proposes a power saving MAC protocol for LTE base station which utilizes different graded DRX/DTX(Discontinuous. Reception/Transmission) that specified by 3GPP(Third Generation Partnership Project). Considering QoS in UE, proposed MAC protocol controls adaptive DRX/DTX cycle. When Packet delay of UE is less than normal time, LTE base station economize power by increasing DRX/DTX. When Packet delay of UE is more than normal time, delay of UE is decreased by guaranteed QoS. It depends on the traffic which is sent by UE. The proposed method is more improve power saving performance than another method which is unchanged DRX/DTX by conditions. Especially when set DRX/DTX up in conditions, it will meet the requirements of UE. In this thesis, I propose an power saving MAC protocol in an environment where LTE base station are communicated with UE and prove improvement in performance through simulations.
공용 주파수 대역에서 IEEE 802.11과의 공존을 위한 IEEE 802.16 MAC 프로토콜
이승환 ( Seung-hwan Lee ),이승형 ( Seunghyong Rhee ) 한국정보처리학회 2009 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.16 No.1
본 논문에서는 공용 주파수 대역에서 IEEE 802.11 WLAN과 IEEE 802.16 WMAN과의 효율적인 공존을 위한 MAC 프로토콜을 제안한다. 제안한 프로토콜은 IEEE 802.11 WLAN과 IEEE 802.16 WMAN이 주파수를 공유하며 지리적으로 공존하는 환경을 가정하였다. IEEE 802.16 WMAN의 BS(Base station)와 SS(Subscriber station)의 통신에서 DL(Down Link)구간에서는 SS가 자신의 DL-burst에서 IEEE 802.11의 CTS를 보내 주변의 IEEE 802.11 디바이스들의 통신을 지연시킴으로써 IEEE 802.11 WLAN 및 IEEE 802.16 WMAN이 공존하면서도 충돌을 방지해 전송 효율을 높일 수 있다. 본 논문에서 제안하는 MAC 프로토콜의 동작에 대해 설명하고 시뮬레이션을 통해 기존 방법보다 향상된 성능을 유지함을 보인다.
고속 WPAN에서 Hybrid MAC을 이용한 성능 향상
박성현 ( Sunghyun Park ),이승형 ( Seunghyong Rhee ) 한국인터넷정보학회 2009 인터넷정보학회논문지 Vol.10 No.4
IEEE 802.15.3 HR-PAN은 PHY와 MAC으로 구성되어 있다. 그 중 MAC 기술은 부족한 채널 자원을 관리하는 중요한 역할을 한다. 기존 IEEE 802.15.3의 MAC 프로토콜에서 각 DEV에게 채널을 할당하는 방법은 네트워크의 상태나 주위 환경과 무관하게 고정된 형태이다. 이 논문에서 제안한 Hybrid MAC 프로토콜은 IEEE 802.15.3 HR-WPAN 환경에서 네트워크의 상태에 따라 TDMA 방식과 CSMA 방식을 유동적으로 사용할 수 있게 된다. 이 논문에서는 TDMA의 장점인 충돌 없는 전송시간의 보장과 CSMA의 장점인 높은 채널 사용률을 결합하여 802.15.3의 standard MAC보다 보다 높은 전송률을 보이는 Hybrid MAC을 제안한다. IEEE 802.15.3 HR-WPAN is designed to enable wireless connectivity of high-speed, low-power, low-cost multimedia-capable portable consumer electronic devices. For quality of service, the standard specifies the use of TDMA (Time Division Multiple Access). However, during low contention TDMA gives much lower channel utilization and higher delays than CSMA (Carrier Sensing Multiple Access) because in TDMA, a node can transmit only during its scheduled time slots whereas in CSMA, nodes can transmit at any time as long as there is no contention. By mixing CSMA and TDMA, Hybrid MAC becomes more robust to timing failures, time-varying channel conditions, slot assignment failures and topology changes than a stand-alone TDMA.
이동 애드혹 네트워크에서 에너지 효율을 고려한 크로스 레이어 라우팅 프로토콜
유기훈(Yu Ki Hoon),유대훈(DaeHun Yoo),최웅철(WoongChul Choi),이승형(SeungHyong Rhee),정광수(KwangSue Chung) 한국정보과학회 2007 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.34 No.2D
제한된 전지를 사용하는 노드들로 이루어진 이동 애드혹 네트워크 환경에서 멀티 홉 간의 에너지 효율적인 경로 설정은 매우 중요한 이슈이다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 본 논문에서는 이동 애드혹 네트워크 환경에서 자주 사용되는 라우팅 프로토콜 중 하나인 AODV(Ad-hoc On-demand Distance Vector) 라우팅 프로토콜을 기반으로, 네트워크 계층과 MAC계층의 자원을 크로스 레이어 기법을 활용하여 에너지 효율적인 크로스 레이어 라우팅 프로토콜을 제안한다. 네트워크 계층에서의 이웃노드에 관한 상태 정보를 크로스 레이어 기법을 활용하여 MAC 계층의 back-off time을 적절히 조절함으로써 프레임의 충돌을 줄이고, 패킷의 경로를 설정하는데 있어서 신뢰성과 효율성을 부여하기 위한 방법으로 MAC계층의 자원을 활용하여 얻은 Collision-Level을 사용한다. 또한 Collision Level은 패킷 경로 선택에 사용되는 지연시간을 적응성 있게 줄이는 자원으로 사용된다.
모바일 애드 혹 네트워크를 위한 이중 채널 AODV 라우팅 프로토콜
유대훈(DaeHun Yoo),조원근(WonGeun Jo),최웅철(WoongChul Choi),정광수(KwangSue Chung),이승형(SeungHyong Rhee) 한국정보과학회 2005 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.32 No.2
모바일 애드 혹 네트워크에서 많은 라우팅 프로토콜들이 연구되어지고 있다. 연구된 프로토콜 가운데 널리 쓰이고 있는 AODV On-Demand는 방식으로써, 필요에 따라 라우팅 정보를 얻기 위한 메카니즘을 사용한다. 여기서 라우팅 정보를 얻은 이후에 링크 상태를 점검하기 위해서, Table-Driven 방식과 비슷하게 주기적으로 메시지를 전송함으로써 링크가 끊어질 경우의 상황을 인지 할 수 있도록 한다. 비록 On-Demand라 할지라도 주변에 노드들이 많으면, 라우팅의 유지를 위해 주기적으로 전송하는 패킷과 요구에 따른 라우팅 패킷으로 데이터를 전송하기 위한 대역폭에 영향을 줄 수 있다. 그래서 본 논문에서는 데이터를 전송하기 위한 채널과 제어/라우팅 정보를 교환하는 채널로 나누고 데이터를 전송하는데 있어서 신뢰성 있고 일정한 대역폭의 사용량을 줄 수 있는 방법을 제안한다.
무선 센서 네트워크에서의 파워 컨트롤 기법에 관한 연구
이동호(Dongho Lee),이한선(Hansun Lee),최웅철(WoongChul Choi),이승형(Seunghyong Rhee),정광수(Kwangsue Chung) 한국정보과학회 2006 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.33 No.2D
무선 센서 네트워크에서는 에너지 제약이라는 특징 때문에 에너지 효율과 관련된 많은 연구가 진행되고 있지만 대부분의 연구는 에너지를 보존하기 위해 센서노드의 작업을 줄이는 소극적인 방식을 취한다. 이에 반해 파워 컨트롤 기법은 전송 파워를 조절하여 불필요한 에너지 소모를 줄이는 적극적인 방식이다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크의 클러스터 기반 라우팅 프로토콜인 LEACH(Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy)에 파워 컨트롤 기법을 적용한 LEACH-PC(LEACH-Power Control)를 제안하였다. LEACH-PC는 클러스터 구성에 사용한 RSSI(Received Signal Strength Indicator) 정보를 이용하여 클러스터 내부 통신 단계에서 파워 컨트롤을 수행한다. LEACH-PC는 에너지 효율성 측면에서 기존의 LEACH 보다 좋은 성능을 보임을 실험을 통해 확인할 수 있었다.
조원근(WonGeun Jo),유대훈,최웅철(WoongChul Choi),정광수(KwangSue Chung),이승형(SeungHyong Rhee) 한국정보과학회 2005 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.32 No.2
센서 네트워크를 구성하는 센서 노드는 제한된 용량의 배터리를 가지고 동작한다. 이러한 센서 노드들은 배터리의 양에 따라 수명이 결정되게 되므로 배터리의 효율을 늘이는 것이 센서 네트워크의 중요한 고려사항 중의 하나이다. 따라서 현재 배터리의 효율을 늘이기 위해 에너지 효율적인 라우팅 알고리즘 들이 많이 발표되고 있다. 하지만 센서 네트워크에서는 센싱 된 데이터가 베이스 스테이션으로 집중되기 때문에 베이스 스테이션 주변의 노드들은 주변 노드들이 전달하는 데이터를 베이스 스테이션으로 보내기 위해 다른 센서 노드들 보다 많은 에너지를 소비 하게 된다. 따라서 센서 네트워크의 토플로지는 다른 무선 네트워크와 다르게 설계되어야 한다. 본 논문에서는 센서 네트워크의 라이프 타임을 늘이기 위한 토플로지의 형태를 제안하며, 제안된 토플로지에 맞는 라우팅 방법들에 대하여 얘기 한다.