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싱글 홉 수중 센서 네트워크를 위한 매체접속제어 프로토콜 설계
백승권,조호신,장윤선,Baek, Seung-Kwon,Cho, Ho-Shin,Jang, Youn-Seon 한국음향학회 2009 韓國音響學會誌 Vol.28 No.6
수중 통신망의 매체접속제어 (MAC: Medium Access Control) 프로토콜 설계 시 반드시 고려되어야할 사항은 초음파의 느린 속도로 인한 긴 전파 지 연, 동기화의 어려움, 그리고 수중 환경에서 배터리 충전의 어려움으로 인한 전력 소비 문제 등이다. 본 논문에서는 TDMA 기반의 매체접속제어 프로토콜이 가지는 동기화 문제, 채널 효율 문제를 해결하고, 경쟁기반 프로토콜이 가지는 충돌율로 인한 전송 효율 저하 문제를 보완하는 매체접속 제어 프로토콜을 제안하였다. 슬립 모드를 도입하여 효율적인 전력 사용으로 에너지 소비를 줄였고, 채널 효율 증가 및 충돌율 감소를 통해 전송 효율을 증가시켰다. Main design issues for MAC (Medium Access Control) protocol in underwater sensor networks are long propagation delay caused by the low speed of sound, difficult synchronization, and energy-limited node's life. We aimed to mitigate the problems of strict synchronization and channel inefficiency of TDMA and also the throughput degradation induced by unavoidable collisions in contention based MAC protocols. This proposed protocol improved not only the energy efficiency by adopting a sleep-mode, but also the throughput by reducing collisions and increasing channel efficiency.
백승권(Seung-Kwon Baek),김성조(Sung-Jo Kim),황성호(Sung-Ho Hwang),한기준(Ki-Jun Han) 한국정보과학회 1999 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.26 No.2Ⅲ
본 논문에서는 가입자망의 고속화를 실현하는 방안으로 개발되고 있는 B-WLL 시스템의 MAC 프로토콜을 설계하고 검증하였다. MAC 프로토콜의 설계는 DAVIC에서 제시하는 MAC 메시지를 사용하여 SDL로 설계했으며, 가변적인 경쟁/예약 타임 슬롯할당 알고리즘을 적용했다. 또한 설계한 MAC 프로토콜의 유효성을 검증하기 위하여 ObjectGEODE의 SDL Design Tracer를 이용하여 문법적인 오류를 검사하고, MSC를 생성하여 프로토콜의 동작절차에 대해 검증하였다. 검증의 결과, 설계한 MAC 프로토콜이 절차에 따라 정확하게 동작했으며, B-WLL 시스템이 지원하는 모든 서비스에 대해 유효함을 확인했다.
B - WLL 시스템 기지국장치 MAC 프로토콜 설계 및 구현
백승권(Baek Seung-Kwon),김응배(Kim Eung-Bae) 한국정보과학회 2001 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.28 No.2Ⅲ
본 논문에서는 가입자망의 광대역과 및 고속화를 실현하는 방안으로 개발되고 있는 광대역 무선가입자망(B-WLL) 시스템 기지국장치의 MAC 프로토콜을 설계하고 구현하였다. MAC 프로토콜은 제한된 무선자원을 효율적으로 사용하기 위한 프로토콜로서, 무선매체를 이용하여 통신서비스를 제공하는 시스템에 필수적이다. 본 논문에서 설계한 기지국장치 MAC 프로토콜은 실시간처리부, 타이밍관련처리부, MPEG2-TS 관련처리부, 그리고 CRC 처리부를 하드웨어로 설계하고, 이를 제어하고 MAC 프로토콜 동작절차를 수행하는 부분을 MAC 프로토콜 소프트웨어를 설계하였다. MAC 소프트웨어는 MAC 응용부, Network 인터페이스부, 콘솔입출력 처리부로 나누어 설계하였으며, 본 논문에서 설계된 기지국장치 MAC 프로토콜은 향후, B-WLL 시스템의 실제 테스트베드로 이용하여 시스템의 전체적인 성능을 검증할 수 있다.
광대역무선접속시스템 가입자국 MAC 프로토콜 설계 및 구현
백승권(Baek Seung-Kwon),황유선(Hwang You-Sun),김응배(Kim Eung-Bae) 한국정보과학회 2002 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.29 No.1A
본 논문에서는 가입자망의 광대역화 및 고속화를 실현는 방안으로 개발되고 있는 광대역 무선접속시스템 가입자국의 MAC 프로토콜을 설계하고 구현하였다. MAC 프로토콜은 제한된 무선자원을 효율적으로 사용하기 위한 프로토콜로서, 무선매체를 이용하여 통신서비스를 제공하는 시스템에 필수적이다. 본 논문에서 설계한 가입자국 MAC 프로토콜은 실시간처리부, 타이밍관련처리부, 상향스트림제어처리부, 그리고 하향스트림제어처리부를 하드웨어로 설계하고, 이를 제어하고 MAC 제어메시지 동작절차를 수행하는 부분과 망접속부를 소프트웨어를 설계하였다. MAC 소프트웨어는 MAC 응용부, Timer 처리부, Event 처리부, Network 인터페이스부로 나누어 설계하였으며, 본 논문에서 설계된 가입자국 MAC 프로토콜은 향후, 광대역무선접속시스템의 실제 테스트베드에 이식하여 시스템의 전체적인 성능을 검증할 수 있다.
무선 ATM 망에서 VBR 서비스의 효율적인 전송을 위한 동적 슬롯 할당 알고리즘
안계현,박병주,백승권,김응배,김영천,Ahn, Kye-Hyun,Park, Byoung-Joo,Baek, Seung-Kwon,Kim, Eung-Bae,Kim, Young-Chon 대한전자공학회 2001 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.38 No.11
본 논문은 무선 ATM 망에서 VBR 서비스의 가변적인 슬롯 요구량을 신속하고 정확하게 반영함으로써 무선 구간에서의 전송 효율을 최대화할 수 있는 Hybrid DP 제어기법 기반의 동적 슬롯 할당 알고리즘을 제안한다. 제안한 Hybrid DP 제어기법은 기존의 In-band 제어기법과 Out-of-band 제어기법의 장점을 보존하고 단점 및 제어의 한계성을 개선한 방법으로 이동 단말기의 버퍼 상태 변화에 따라 기지국으로 전송되는 ATM 셀에 동적 파라미터 값을 삽입하거나 별도의 제어 채널을 사용하여 단말기의 필요 슬롯 수를 기지국에 전송하는 방식이다. 따라서 VBR 서비스의 유동적인 데이터 발생률을 효율적으로 기지국에게 전송하여 슬롯 할당에 반영함으로써 제한된 무선 채널을 효율적으로 이용하면서 VBR 서비스의 QoS를 보장할 수 있다. 제안한 동적 슬롯 할당 알고리즘의 성능 평가를 위해 해석적 분석 및 시뮬레이션을 실시하였으며, 할당효율, 지연 및 셀 손실률 관점에서 기존의 제어기법보다 우수한 성능을 보였다. In this paper, we propose a dynamic slot allocation algorithm for efficient transmission of VBR services in wireless ATM networks. The proposed algorithm is based on a hybrid dynamic parameter(DP) control which combines the strength of in-band control and out-of-band control by considering the variation characteristics of buffer length in distributed mobile terminals. This algorithm consists of four sub-algorithms: dynamic parameter determination algorithm, dynamic parameter transmission algorithm, estimation algorithm of the number of request slots, and prorated-allocation algorithm. As the proposed allocation algorithm based on the hybrid DP control scheme can offer nearly precise MAC level estimations of the requirements for each VBR, the algorithm makes it possible to obtain ideal allocation efficiency. The allocation efficiency of the algorithm is shown by numerical analysis. Simulation results show that the proposed algorithm has better performance than conventional schemes in terms of allocation efficiency, delay and cell loss ratio under VBR traffic.