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이왕종,이승형 한국ITS학회 2008 한국ITS학회논문지 Vol.7 No.2
CSMA(Carrier Sense Multiple Access)는 여러 노드들이 채널을 공유하여 사용하는 경우, 노드들의 접속을 조절해 주는 기술이다. 여러 노드들이 채널을 공유하므로 발생하는 충돌 가능성을 줄이고 성능을 향상시키기 위해 채널의 사용 여부를 확인한다. 본 논문에서는 CSMA의 다양한 persistent 방법 중 네트워크 효율성과 충돌 확률의 문제점을 보완하는 p-persistent 방법을 기반으로 성능향상 방안을 연구하였다. p-persistent 방법이 네트워크 효율성과 충돌 확률의 문제점을 해소할 수는 있지만, 네트워크에 존재하는 노드 수에 따라 전송 확률 p는 성능에 큰 영향을 준다. 본 논문에서는 네트워크 환경에 따라 노드의 전송 확률을 조절하여 성능을 향상시키는 방법을 제안한다. 충돌 가능성이 적은 경우에는 p를 증가시켜 데이터의 전송을 늘리고, 충돌 가능성이 많은 경우에는 p를 감소시켜 충돌을 줄임으로 성능을 향상시킨다. 본 논문에서는 제안한 동적 CSMA 다중접속 방식과 기존의 p-persistent 방법의 성능을 비교 분석한다. CSMA(Carrier Sense Multiple Access) is a media access control protocol when nodes use a shared channel. To reduce the probability of collision and increase the performance, the station lust checks the state of the channel. In this paper, we study the performance improvement method based on p-persistent strategy. The p-persistent method reduces the chance of collision and improves the efficiency. However, a probability p and the number of station affect the performance. This paper proposes a dynamic CSMA multiple access based on the network status. If the possibility of collision is low, the station increases the probability p to improve the performance. In the opposite case, the station decreases the probability p. Our simulation results show that the proposed scheme outperforms any methods of CSMA multiple access according to the current persistent strategy.
제한적 CSMA를 이용한 Hybrid TDMA/CSMA MAC의 성능 향상
이왕종,이승형 한국ITS학회 2009 한국ITS학회논문지 Vol.8 No.1
본 논문에서는 타임 슬롯의 사용되지 않는 구간에서 효과적으로 CSMA를 수행하여 Hybrid TDMA/CSMA 프로토콜의 성능을 향상시키는 방법을 제안한다. Hybrid TDMA/CSMA 프로토콜은 디바이스들이 효율적으로 매체를 공유하기 위한 방법으로 TDMA 타임 슬롯의 사용되지 않는 구간을 CSMA 접속 방법을 이용하여 채널의 효율성을 높이고 성능을 개선한다. 그러나 CSMA 구간동안 여러 디바이스들이 경쟁을 벌이기 때문에 지연과 잦은 충돌이 발생하여 네트워크 성능이 낮아진다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 개선하기 위하여 타임 슬롯에 따라 여유 구간에서 CSMA를 수행하는 디바이스를 제한하는 방법을 제안한다. 제안된 알고리즘은 CSMA 구간에서 경쟁을 벌이는 디바이스의 수를 줄여 경쟁으로 인한 전송 지연과 충돌 가능성을 감소시킨다. 이러한 지연과 충돌 가능성의 감소는 네트워크의 성능을 향상시킨다. 시뮬레이션을 통하여 본 논문에서 제안한 제한적 CSMA 방법과 기존의 Hybrid TDMA/CSMA 프로토콜의 성능을 비교하여 성능 향상을 검증한다. This paper proposes the efficient method of CSMA during an idle duration in the time slot. The hybrid TDMA/CSMA protocol is the method that shares the medium efficiently. This improves the channel efficiency and throughput by using CSMA method during the idle TDMA time slot. In CSMA duration, many devices start to compete with each other. This causes a low throughput because of a long delay and a frequent collision. In order to improve this problem, the proposed method reduces the number of devices that compete in the CSMA duration. Because the number of competed device is reduced, this proposed algorithm reduces the delay and collision probability. This decrements of delay and collision probability improve the networks. The simulation results show that the proposed limitive CSMA methods outperform any methods of hybrid TDMA/CSMA protocol.
이왕종 ( Wangjong Lee ),이승형 ( Seung Hyong Rhee ) 한국정보처리학회 2009 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.16 No.1
무선 BAN은 인체를 중심으로 3m 이내에서 이루어지는 통신을 위한 기술이다. 무선 BAN은 인체 내․외부에서 의료용 서비스를 위하여 여러 개의 채널로 구성된 MICS(Medical Implanted Communication Service) 주파수 대역을 사용한다. MICS는 다중 채널 환경에서 LBT(Listen Before Talk)와 AFA(Adaptive Frequency Agile)을 사용하여 장치간의 간섭을 최소화한다. 경쟁기반의 LBT와 AFA는 데이터 전송의 안정성을 보장하지 못할 뿐만 아니라 채널 홉핑(Hopping)으로 인한 전력 소비를 야기한다. 본 논문에서는 의료용 데이터의 주기적인 특성과 전송 안정성을 고려하여 예약 기법의 채널 액세스 관리 기법을 제안한다. 여러 채널 가운데 하나의 채널을 제어 채널로 설정하고 나머지는 데이터 전송을 위한 채널로 설정한다. 코디네이터는 제어 채널에서 beacon을 전송하여 디바이스에게 데이터 채널을 할당한다. 예약방식을 통하여 채널 할당의 안정성을 확보할 뿐만 아니라 디바이스의 요구 사항에 따라 채널을 유동적으로 결합함으로써 채널의 효율성을 개선한다. 또한 제어 채널 관리 방안을 통하여 LBT 장치와 상호 운용성을 확보하고, 시뮬레이션을 통하여 예약방식의 채널 관리 방안의 효율성을 검증한다.
동적 네트워크에서 CSMA 다중접속을 위한 적응형 Persistence 방법
이왕종(Wangjong Lee),김병부(Byungboo Kim),이승형(Seung Hyong Rhee) 한국정보과학회 2006 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.33 No.2D
통신 기술의 발달로 많은 통신기기들이 하나의 채널을 공유하여 사용하게 되었다. 여러 통신기기가 채널을 공유하여 사용하므로 동시에 데이터를 전송하여 발생하는 충돌 가능성이 증가하였다. 이러한 충돌로 인한 네트워크 성능의 저하를 방지하기 위하여 다양한 다중 접속(Multiple Access) 기술이 연구되고 있다. CSMA(Carrier Sense Multiple Access)는 다양한 다중 접속 기술의 기반이 되는 기술이다. CSMA는 nonpersistence, 1-persistence, p-persistence와 같이 다양한 전송 방식을 지원하기 때문에 여러 네트워크 환경에 널리 적용된다. 그러나 CSMA가 다양한 네트워크 환경에 적용이 가능하지만 네트워크의 빈번한 상태 변화를 고려하여 최적의 성능을 유지하지는 못한다. CSMA의 전송 방식들은 네트워크 환경에 따라 그 성능의 변화가 심하다. 본 논문에서는 동적 네트워크 환경을 고려하여 성능을 향상시키기 위한 적응형 persistence 방법을 제안한다.