멀티 홉 N-스크린 서비스를 위한 WiMedia D-MAC에서의 효율적인 멀티 홉 자원 예약 기술

허경,Hur, Kyeong 한국정보통신학회 2015 한국정보통신학회논문지 Vol.19 No.5

본 논문에서는 멀티 홉 N-스크린 서비스를 위한 무선 통신 MAC 구조로서, WiMedia Distributed-MAC 프로토콜을 적용하고, D-MAC 프로토콜에서 P2P 스트리밍이 가능한 OSMU (One Source Multi Use) 멀티 홉 N-스크린 서비스를 제공하기 위해, 종단 간 지연시간을 감소시키는 멀티 홉 자원 예약 기술을 제안하고 성능을 분석하였다. 이를 위해 새로운 MSCDRP (Multi-Stage Cooperative DRP) IE 기술을 제안하였다. 시뮬레이션 결과를 통해, 제안하는 N-스크린 멀티 홉 MSCDRP 기술은 다양한 멀티 홉 환경에서 기존 D-MAC 방식보다 향상된 지연시간 및 수율 성능을 나타내었다. In this paper, WiMedia Distributed-MAC protocol is adopted for development of multi-hop N-screen wireless services. Furthermore, to provide the multi-hop OSMU (One Source Multi Use) N-screen service through P2P streaming in the D-MAC protocol, a new multi-hop resource reservation scheme is proposed and analyzed to reduce end to end delay. For this Multi-hop resource reservation scheme, a new MSCDRP (Multi-Stage Cooperative DRP) IE is proposed. Simulation results show that our multi-hop MSCDRP scheme reduces the end to end delay and increases throughput at various multi-hop N-screen network environment.

DiffServ 방식에서 Assured Service의 QoS 보장을 위한 RIO 및 RIO-DC 방식의 성능 비교

허경,신동범,이상우,엄두섭,차균현,Hur, Kyeong,Shin, Dong-Beom,Lee, Sang-Woo,Eom, Doo-Seop,Tchah, Kyun-Hyon 한국통신학회 2002 韓國通信學會論文誌 Vol.27 No.4C

본 논문은 IETF에서 DiffServ의 Assured Service를 위하여 제안된 AF PHB의 버퍼 관리 방식들 중 RIO 및 RIO-DC 방식의 성능을 비교 평가하였다. 이를 위하여 Assured Service의 서브 클래스별로 할당하는 대역폭의 비율을 차별화하여 서브 클래스별로 보장하는 최대 지연시간을 상대적으로 차등화 하였다. 또한, 네트워크 토폴로지와 Assured Service의 서브 클래스별로 할당되는 대역폭의 비율에 따라 결정되는 버퍼 크기를 기준으로 RIO 및 RIO-DC 방식의 변수 값을 설정하였다. 이러한 환경에서, In-profile 트래픽에 대한 수율, 링크 이용률 및 플로간 공평성을 성능의 척도로 하여 제안된 두 방식의 성능을 비교하였다. 시뮬레이션 결과는 제안하는 변수 설정 방안을 적용한 RIO 및 RIO-DC 방식의 Assured Service에 대한 In-profile 트래픽의 수율과 링크 이용률 성능은 동등하나, RIO-DC 방식은 RIO 방식 보다 향상된 플로간 공평성을 보장할 수 있음을 보인다. In this paper, we compare the performances of RIO and RIO-DC buffer management schemes for DiffServ AF PHB standardized in IETF. For the comparison, we relatively differentiate maximum delay for each Assured Service subclass in Differentiated Services by allocating bandwidth to each subclass differently. In addition, we set the values of RIO and RIO-DC parameters considering the buffer size determined by the network topology and the ratio of bandwidth allocated to each subclass. In this simulation environment, the performances of RIO and RIO-DC schemes are analyzed focusing on the throughput of the In-profile traffic, the link utilization and the fairness. Simulation results show that the performance of RIO-DC scheme is comparable to that of RIO scheme with regard to the throughput of the In-profile traffic and the link utilization. However, under the simulation condition RIO-DC scheme improves the fairness between flows much better than RIO scheme.

DiffServ 방식의 Assured Service에서 QoS 보장을 위한 Adaptive RIO 방식의 제안

허경,김문규,이승현,조성대,엄두섭,차균현,Hur, Kyeong,Kim, Moon-Kyu,Lee, Seung-Hyun,Cho, Seong-Dae,Eom, Doo-Seop,Tchah, Kyun-Hyon 한국통신학회 2002 韓國通信學會論文誌 Vol.27 No.6C

본 논문은 DiffServ 방식의 Assured Service를 이용하는 플로에게 QoS를 보장하기 위해 Admission Control이 수행된 상황 하에서 발생하는 RIO 방식의 문제점을 제시하고 이에 대한 해결 방안으로 Adaptive RIO 방식을 제안한다. 제안하는 Adaptive RIO 방식은 네트워크 토폴로지와 Assured Service 서브 클래스별로 할당되는 대역폭의 비율에 따라 결정되는 버퍼 크기를 기준으로 일정 시간 구간마다 도착 가능한 In-profile 패킷과 전체 패킷의 최대량을 고려하여 RIO의 변수 값들을 재설정함으로써 허용된 In-profile 패킷에 대한 확률적인 폐기 (Early Random Drop)를 방지한다. 시뮬레이션 결과는 Assured Service에 대해 Admission Control이 수행된 상황과 Congestion 상황에서 제안하는 Adaptive RIO 방식이 RIO 방식보다 In-profile 트래픽에 대한 보호와 수율 성능이 우수함을 보인다. In this paper, we proposed an Adaptive RIO scheme to solve the problem of RIO scheme that occurs when admission control is performed for QoS guarantee of Assured Service in Differentiated Services. To prevent an early random drop of the admitted In-profile packet, proposed Adaptive RIO scheme updates parameters of RIO scheme every time interval according to the estimated numbers of maximum packet arrivals of In-profile traffic and total traffic during the next time interval. The numbers of maximum packet arrivals during the next time interval are estimated based on the buffer size determined by the network topology and the ratio of bandwidth allocated to each subclass. We found from simulation results that, compared with RIO scheme, proposed Adaptive RIO scheme can improve performance of the throughput for In-profile traffic when admission control is performed or congestion occurs.

DiffServ 방식의 Assured Service를 위한 자원 할당 및 RIO 변수 설정 방안의 제안

허경,이형섭,신동범,엄두섭,차균현,Hur, Kyeong,Lee, Heyung-Sub,Shin, Dong-Beom,Eom, Doo-Seop,Tchah, Kyun-Hyon 한국통신학회 2002 韓國通信學會論文誌 Vol.27 No.6C

본 논문은 DiffServ 방식의 Assured Service에 대한 서비스 제공 방안으로서 Assured Service 서브 클래스별로 할당하는 대역폭의 양을 차별화하여 요구되는 버퍼 크기에 따라 서브 클래스별로 보장하는 최대 지연시간을 상대적으로 차등화 하였다. 또한 In-profile 트래픽에 대한 수율과 링크 이용률을 극대화 시킬 수 있도록 네트워크 토폴로지와 Assured Service 서브 클래스별로 할당되는 대역폭의 비율에 따라 결정되는 버퍼 크기를 기준으로 RIO 변수 값을 설정하고 접속제어의 기준이 되는 출력링크 대역폭의 크기를 설정하는 방안을 제안하였다. 시물레이션 결과는 제안하는 방식을 통해 Assured Service에 대한 서비스 수용 용량을 도출할 수 있고, 제안된 RIO 변수 값을 적용하여 In-profile 트래픽의 수율 및 링크 이용률을 극대화시킬 수 있음을 보인다. In this paper, we relatively differentiate maximum delay for each Assured Service subclass in Differentiated Services by allocating bandwidth to each subclass differently. To maximize the throughput for the In-profile traffic and the link utilization, we propose a Cofiguration method of RIO and the admission control criterion based on the buffer size determined by the network topology and the ratio of bandwidth allocated to each subclass. Simulation results show that the proposed method can calculate the capacity to guarantee the QoS for the Assured Service and maximize the throughput for the In-profile traffic and the link utilization by applying the RIO parameter values set through the proposed configuration method.

무선 웨어러블 컴퓨터를 위한 WUSB over WBAN 통신 구조의 성능 분석

허경,Hur, Kyeong 한국정보통신학회 2014 한국정보통신학회논문지 Vol.18 No.4

A recent major development in computer technology is the advent of the wearable computer system that is based on human-centric interface technology trends and ubiquitous computing environments. Wearable computer systems can use the wireless universal serial bus (WUSB) that refers to USB technology that is merged with WiMedia PHY/MAC technical specifications. In this paper, we focus on an integrated system of the wireless USB over the wireless body area networks (WBAN) for wireless wearable computer systems supporting U-health services. To construct the WUSB over WBAN communication systems, we propose a WBAN beaconing structure to assign WUSB communication periods. In the proposed structure, WUSB uses private periods of WBAN. In our performance evaluations, we compare theoretical results and simulation results about throughputs of WUSB under various WBAN channel occupations to evaluate the effectiveness of proposed structure in WUSB over WBAN communications. 최근 컴퓨터 기술의 발전으로 웨어러블 컴퓨터 기술이 개발되고 있다. 이는 HCI (human-centric interface)기술과 유비쿼터스 컴퓨팅 기술을 기반으로 한다. 웨어러블 컴퓨터 시스템은 WiMedia PHY/MAC 기술과 결합된 USB 기술로 WUSB (wireless universal serial bus) 기술을 사용하여 구성할 수 있다. 본 논문은 U-Health 기능을 지원하는 무선 웨어러블 컴퓨터시스템을 구성하기 위해 WUSB기술과 WBAN (wireless body area networks) 기술을 결합한 통신시스템 구조에 초점을 맞추었다. 이를 위해 WBAN 망에서 WUSB 통신 구간을 할당하는 통신 구조를 제안한다. 제안하는 통신구조에서 WUSB 통신 구간은 WBAN Privated Period를 사용한다. 성능 평가에서는 WBAN 통신 점유율에 따른 WUSB 통신 수율을 이론적인 분석과 시뮬레이션을 통해 비교 분석하여 WUSB over WBAN 통신의 효율성을 평가하였다.

IEEE 802.15.6 표준 기반 무선 USB 서비스의 차등화된 WBAN 트래픽 QoS 제공 방안

허경,Hur, Kyeong 한국정보통신학회 2014 한국정보통신학회논문지 Vol.18 No.5

최근 컴퓨터 기술의 발전으로 웨어러블 컴퓨터 기술이 개발되고 있다. 이는 HCI (human-centric interface)기술과 유비쿼터스 컴퓨팅 기술을 기반으로 한다. 웨어러블 컴퓨터 시스템은 WiMedia PHY/MAC 기술과 결합된 USB 기술로 WUSB (wireless universal serial bus) 기술을 사용하여 구성할 수 있다. 본 논문은 U-Health 기능을 지원하는 무선 웨어러블 컴퓨터시스템을 구성하기 위해 WUSB기술과 IEEE 802.15.6 WBAN (wireless body area networks) 기술을 결합한 통신시스템 구조에 초점을 맞추었다. 그리고 IEEE 802.15.6 기반 WUSB 통신 구조에서 서로 다른 전송 우선 순위를 갖는 U-health WBAN 트래픽 및 WUSB트래픽의 QoS를 차등화하기 위한 통신 구조를 제안하였다. 제안내용 및 성능 평가에서는 단일 클래스 및 다중 클래스 환경에서 U-health WBAN 및 WUSB 트래픽의 수율 성능을 분석하여, WUSB over IEEE 802.15.6 통신구조에서 QoS 차등화 효율성을 평가하였다. A recent major development in computer technology is the advent of the wearable computer system that is based on human-centric interface technology trends and ubiquitous computing environments. Wearable computer systems can use the wireless universal serial bus (WUSB) that refers to USB technology that is merged with WiMedia PHY/MAC technical specifications. In this paper, we focus on an integrated system of the wireless USB over the IEEE 802.15.6 wireless body area networks (WBAN) for wireless wearable computer systems supporting U-health services. And a communication structure that can differentiate QoS of U-health WBAN and WUSB traffic with different priorities is proposed for WUSB over IEEE 802.15.6 hierarchical protocol. In our proposal and performance evaluation, throughputs of U-health WBAN and WUSB traffic are analyzed under single and multiple QoS classes to evaluate the effectiveness of proposed QoS differentiating structure in WUSB over IEEE 802.15.6.

WUSB over IEEE 802.15.6 통합 MAC 프로토콜의 Hibernation 구조 설계

허경,Hur, Kyeong 한국정보통신학회 2014 한국정보통신학회논문지 Vol.18 No.7

웨어러블 컴퓨터 시스템은 WiMedia PHY/MAC 기술과 결합된 USB 기술로 WUSB (wireless universal serial bus) 기술을 사용하여 구성할 수 있다. 본 논문은 U-Health 기능을 지원하는 무선 웨어러블 컴퓨터시스템을 구성하기 위해 WUSB기술과 IEEE 802.15.6 WBAN (wireless body area networks) 기술을 결합한 통신시스템 구조에 초점을 맞추었다. 그리고 IEEE 802.15.6 기반 WUSB 통신 구조에서 저전력 Hibernation 통신 구조를 제안하였다. 제안하는 Hibernation 구조는 WBAN Wakeup Period 및 Wakeup Phase 메시지 필드들을 사용하여, WBAN의 주기적인 Inactive 구간에서 WUSB 통신 구간을 할당한다. 성능 평가에서는 WBAN Wakeup Period에 따른 성능 및 WUSB 통신량에 따른 성능을 비교분석하여, WUSB over IEEE 802.15.6 통신구조에서 제안한 Hibernation 구조의 효율성을 평가하였다. Wearable computer systems can use the wireless universal serial bus (WUSB) that refers to USB technology that is merged with WiMedia PHY/MAC technical specifications. In this paper, we focus on an integrated system of the wireless USB over the IEEE 802.15.6 wireless body area networks (WBAN) for wireless wearable computer systems supporting U-health services. And a communication structure that performs the hibernation for low power consumption is proposed for WUSB over IEEE 802.15.6 hierarchical protocol. In the proposed hibernation mechanisms, WUSB communications are permitted at each m-periodic inactive periods of WBAN superframes by using the WBAN information of Wakeup Period and Wakeup Phase message fields. In our performance evaluations, performances according to amount of WUSB traffic and Wakeup Periods are analyzed respectively to evaluate the effectiveness of proposed hibernation structure in WUSB over IEEE 802.15.6.

WUSB over IEEE 802.15.6 WBAN 프로토콜의 시각 동기 구조 설계

허경,Hur, Kyeong 한국정보통신학회 2014 한국정보통신학회논문지 Vol.18 No.7

웨어러블 컴퓨터 시스템은 WiMedia PHY/MAC 기술과 결합된 USB 기술로 WUSB (wireless universal serial bus) 기술을 사용하여 구성할 수 있다. 본 논문은 U-Health 기능을 지원하는 무선 웨어러블 컴퓨터시스템을 구성하기 위해 WUSB기술과 IEEE 802.15.6 WBAN (wireless body area networks) 기술을 결합한 통신시스템 구조에 초점을 맞추었다. 그리고 IEEE 802.15.6 기반 WUSB 통신 구조에서 시각동기 통신 기술을 제안하였다. 제안하는 시각동기 구조는 WBAN Polling Access 구조를 활용하고 Time Stamp를 사용한 시각동기 미들웨어를 결합한다. 성능 평가에서는 WBAN Polling Access를 적용한 시각동기 성능 및 시각동기 미들웨어를 추가한 성능을 비교분석하여, WUSB over IEEE 802.15.6 통신구조에서 제안한 시각동기 방식의 효율성을 평가하였다. Wearable computer systems can use the wireless universal serial bus (WUSB) that refers to USB technology that is merged with WiMedia PHY/MAC technical specifications. In this paper, we focus on an integrated system of the wireless USB over the IEEE 802.15.6 wireless body area networks (WBAN) for wireless wearable computer systems supporting U-health services. And a communication structure that performs the time-synchronization is proposed for WUSB over IEEE 802.15.6 hierarchical protocol. Proposed time-synchronization mechanisms adopt the WBAN Polling Access and combine it with a time-synchronization middleware using time stamps. In our performance evaluations, time-synchronization performances with only WBAN Polling Access scheme are analyzed first. After that, performances combined with the time-synchronization middleware are analyzed to evaluate the effectiveness of proposed time-synchronization structure in WUSB over IEEE 802.15.6.

WiMedia Distributed MAC 통신 시스템에서 이동성 지원을 위한 릴레이 통신 프로토콜

허경,Hur, Kyeong 한국정보통신학회 2014 한국정보통신학회논문지 Vol.18 No.3

본 논문에서는 UWB 기술 기반 WiMedia Distributed Medium Access Control (D-MAC) 프로토콜에서, 디바이스들의 이동성으로 인해 발생하는 Distributed Reservation Protocol (DRP) 예약 충돌 현상을 분석한다. 그리고 DRP 예약 충돌 시 발생하는 성능 저하를 감소시키기 위해 Conflict Resolution (CR) 방식과 DRP 릴레이 기술을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 DRP 릴레이 프로토콜은 충돌대상 디바이스에게 예약된 자원을 유지할 수 있도록, DRP 예약 충돌 시 릴레이 노드를 경유하여 다른 Indirect Link 링크를 빠르게 예약할 수 있는 분산적인 자원 예약 프로토콜을 제안한다. 이동성 환경을 고려한 시뮬레이션 결과는 CR 기술과 함께 DRP 릴레이 기술을 적용하여, 디바이스들의 이동성이 증가하더라도 수율 감소를 방지할 수 있음을 나타내었다. In this paper, for the WiMedia Distributed Medium Access Control (D-MAC) protocol based on UWB. performance degradation due to the Distributed Reservation Protocol (DRP) conflict problem caused by devices' mobility is analyzed. And a DRP relay protocol and a DRP conflict resolution (CR) are proposed to overcome the performance degradation at DRP conflicts. In order to give the loser device at DRP conflicts a chance to maintain resources, the proposed DRP relay protocol executed at each device helps the loser device reserve an indirect link maintaining the required resources via a relay node. Simulation results considering the mobile environment have indicated that the DRP relay combined with the CR prevent the throughput decrease even though mobility of devices increases.

UWB 기반 Distributed MAC 시스템을 위한 협력 통신 프로토콜 설계

허경,Hur, Kyeong 한국정보통신학회 2012 한국정보통신학회논문지 Vol.16 No.3

본 논문에서는 UWB 기술 기반 WiMedia Distributed Medium Access Control (D-MAC) 표준 프로토콜에 적용할 수 있는 협력 통신 프로토콜을 제안한다. 이를 위해 무선 채널 상태에 따라 변화하는 UWB 링크 전송 속도에 적응적인 릴레이 노드 선정 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 UWB 링크에 적응적인 릴레이 통신 프로토콜은 분산적인 D-MAC 표준 기술 및 무선 USB 기술과 호환성을 갖고, 각 디바이스에서 독립적으로 실행되는 Relay Node Selection (RNS) 기준에 따라 실행된다. The WiMedia Alliance has specified a Distributed Medium Access Control (D-MAC) protocol based on UWB for high speed wireless home networks and WPANs. In this paper, we propose a novel cooperative communication protocol adaptive to current UWB link transmission rate. The proposed cooperative communication protocol has compatibility with current WiMedia D-MAC and Wireless USB standard and is executed at each device according to a Relay Node Selection (RNS) criterion.