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TDMA 기반 MANET을 위한 계층교차적 네트워크 동기 아키텍처 연구
서명환(Myunghwan Seo),김정식(Joung-Sik Kim),조형원(Hyung-Weon Cho),정성헌(Sunghun Jung),박종호(Jongho Park),이태진(Tae-Jin Lee) 한국통신학회 2012 韓國通信學會論文誌 Vol.37 No.8B
MANET에서 TDMA MAC 프로토콜을 사용하기 위해서는 단말의 이동과 전파 환경의 영향으로 토폴로지가 계속적으로 변화하는 환경에서도 단말 간에 정밀한 동기를 유지할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 TDMA 기반 MANET을 위한 in-band 방식의 계층교차적 네트워크 동기 구조를 제시한다. TDMA MAC 프로토콜과 proactive routing 프로토콜 간에 긴밀한 협력을 통해 단말 이동에 따른 네트워크 분리 및 통합을 신속하게 감지하고 네트워크 동기를 정밀하게 유지한다. 또한 제안된 동기 구조를 OPNET 시뮬레이터에 구현하고 다양한 시뮬레이션 시나리오를 통해 동기구조의 성능을 검증한다. 시뮬레이션 결과 네트워크 분리와 통합이 발생했을 때 이를 신속하게 인지하고 동기를 안정적으로 유지하는 것으로 나타났다. TDMA MAC protocol in MANET requires precise network synchronization between nodes though network topology changes continuously due to node mobility and the effect of propagation environment. In this paper we propose in-band cross-layer network synchronization architecture for TDMA-based MANETs. In the proposed architecture TDMA MAC protocol and proactive routing protocol cooperate closely to rapidly detect network partition and merge caused by node mobility and to precisely maintain network synchronization. We also implement the proposed synchronization architecture in OPNET simulator and evaluate the performance of it in various simulation scenarios. Simulation results show that our architecture stably maintains network time synchronization in both network partition and merge situations.
유신우,지영근,조형원,한철희,서명환,오혁준,Yoo, Sinwoo,Ji, Younggun,Cho, Hyung-Weon,Han, Chulhee,Seo, Myunghwan,Oh, Hyukjun 한국정보통신학회 2020 한국정보통신학회논문지 Vol.24 No.5
본 논문은 협대역 다중전송시스템의 구조 및 다중전송에 적합한 등화기의 성능 분석에 관한 것으로서. 등화 성능의 극대화를 위하여 다중전송에 있어 레인징 기법에 기반한 전송 시점 제어 방법을 제안하고, 제안된 다중 전송기법에 적합한 연판정 및 강판정 조합 궤환 적응 판정 등화기를 제안하였다. 본 논문에서 제안하는 연판정 및 강판정 조합 궤환 적응 등화기는 SNR의 범위에 따라 궤환 적응 등화기의 입력으로 사용되는 판정 방법을 가변하는 것이다. 제안된 기법의 우수성을 입증하기 위하여 페이딩 채널 환경에서 모의실험을 통하여 제안된 방법의 성능을 검증하였다. 성능 검증결과, 기존 방법과 비교하여 본 논문에서 제안하는 방법이 큰 복잡도 증가 없이 기존 방법의 성능을 뛰어넘는 우수한 성능을 보임을 확인하였다. In this paper, a multiple transmission communication system employing ranging based transmission timing adjustment capability is proposed. In addition, a decision feedback equalizer with the use of combinations of soft decision and hard decision adequate to the proposed multiple transmission communication system is also proposed. The proposed ranging based transmission timing adjustment capability makes the received signals from the multiple transmission points centered on the different symbol timing boundaries. The decision making method for the inputs to the proposed decision feedback equalizer is adaptively selected between soft decision and hard decision as per channel conditions like SNR. The performance of the proposed method had been analyzed through the simulation under the fading channel environments and compared with the previous methods. The simulation results showed performance improvement of the proposed method over the existing ones without noticeable increments in complexities.
IEEE 802.11 기반 이동 애드혹 망의 전력 절감 모드에서 플러딩 지연의 개선
윤현주(Hyeon-Ju Yoon),서명환(Myunghwan Seo),마중수(Joongsoo Ma) 한국정보과학회 2004 정보과학회논문지 : 정보통신 Vol.31 No.5
이동 애드혹 망을 구성하는 노드들은 일반적으로 배터리 전력을 사용하기 때문에 이들의 에너지 소모량을 줄이는 연구들이 각 계층에 대해 이루어져 왔다. 매체 접근 제어 프로토콜로 많이 이용되는 IEEE 802.11 DCF에서도 전력 절감 모드가 정의되어 있으며, 노드들은 동기화된 상태에서 주기적으로 활동 상태와 휴면 상태를 반복한다. 활동 상태 동안 서로 전송할 메시지가 있는지 여부를 이웃 노드에 공지하고, 전송에 관여하게 될 노드들은 계속해서 활동 상태로 머물러 필요한 송수신을 하는 반면, 그 외의 노드들은 다음 주기까지 휴면 상태에 들게 된다. 대부분의 기존 연구들은 보다 많은 전력 절감을 위해 휴면 기간을 최대화, 최적화하는 것에 초점을 맞추었다. 그러나, 이로 인해 메시지들이 한 주기 당 한 홉씩 전달되어 결과적으로 매우 긴 전송지연을 초래할 수 있다는 것은 지금까지 간과되었다. 본 논문에서는 IEEE 802.11 DCF의 전력 절감 모드에서 빠른 속도로 전체 망으로의 플러딩을 수행할 수 있는 개선된 프로토콜을 제안하였다. 고정된 길이의 활동 상태 기간 동안 이웃 노드뿐 아니라 최대한 멀리까지 공지를 전달하게 하고, 동시에 많은 구간의 노드가 깨어 있게 함으로써 그 이후의 데이타 메시지 전달 속도를 높인다. 시뮬레이션에 의한 실험 결과, 제안된 알고리즘은 IEEE 802.11 DCF 전력 절감 모드와 비교해 약간의 추가 에너지 소모로 플러딩 전송 지연을 최대 80% 이상 감소시켰으며, 플러딩 트래픽이 있을 경우의 유니캐스팅 전송 지연 또한 약 50%만큼 감소시키는 성능을 보였다. Mobile Ad hoc NETworks (MANET) consist of mobile nodes which are usually powered by battery. Approaches for minimizing power consumption have been proposed for all network layers and devices. IEEE 802.11 DCF (Distributed Coordination Function), a well-known medium access control protocol for MANETs, also defines a power save mode operation. The nodes in power save mode periodically repeat the awake state and the doze state in synchronized fashion. When all nodes are in the awake state, they exchange the announcements for the subsequent message transmission with neighbors. The nodes that send or receive the announcements stay awake for data transmission, and others go into the doze state. The previous works for enhancing the power save mode operation have focused on shortening the duration of the awake state. We observed that the longer sleeping period results in seriously long delivery latency and the consequent unnecessary power consumption as well, because the packets can move forward only one hop for a fixed interval. In this paper, we propose an improved protocol for the power save mode of IEEE 802.11 DCF, which allows the flooding packets to be forwarded several hops in a transmission period. Our approach does not reduce the duration of compulsory awake period, but maximizes its utilization. Each node propagates the announcements for next flooding to nodes of several hops away, thus the packets can travel multiple hops during one interval. Simulation results of comparison between our scheme and the standard show a reduction in flooding delay maximum 80%, and the unicasting latency with accompanying flooding flows near 50%, with slight increase of energy consumption.
CSMA/CA 기반 애드혹 네트워크에서 S-MPR을 이용한 효율적인 중계 노드 선택 알고리즘
박종호(Jongho Park),오창영(Chang-Yeong Oh),안지형(Ji Hyoung Ahn),서명환(Myunghwan Seo),조형원(Hyung-Weon Cho),이태진(Tae-Jin Lee) 한국통신학회 2012 韓國通信學會論文誌 Vol.37 No.8B
본 논문에서는 OLSR의 MPR 선택방법을 개선함으로써 애드혹(ad hoc) 네트워크의 처리율(throughput), 지연 시간(delay) 등의 성능을 향상시킬 수 있는 S-MPR 선택 방법을 제안한다. OLSR의 MPR 선택 방법은 각 노드가 독립적으로 MPR을 선택하기 때문에 대부분의 노드가 MPR로 선택되는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 기존에 제안되었던 MPR 후보(candidate) 선택 방법은 MPR의 수는 감소시킬 수 있지만 그로 인해 경로의 효율성과 네트워크의 연결성(connectivity)이 저하되는 문제를 갖고 있다. 본 논문에서 제안하는 S-MPR 방법은 이러한 문제를 해결하기 위해 각 노드 입장에서 가장 중요한 노드를 S-MPR로 선택하고 나머지 MPR은 MPR 후보를 이용하여 선택하는 방법을 사용한다. 따라서 제안 방법은 경로 효율성의 저하를 최소화하면서 MPR로 선택되는 노드의 수를 줄임으로써 TC 메시지로 인한 오버헤드를 최소화하고 MPR간의 충돌을 감소시킴으로써 처리율, 지연 시간 성능을 향상시킬 수 있다. 본 논문에서 제안한 S-MPR의 성능을 알아보기 위해 OPNET을 활용하여 시뮬레이션을 수행하고 제안 S-MPR의 성능이 가장 우수함을 보인다. In the MPR selection algorithm of Optimized Link State Routing (OLSR), each node selects own MPRs independently, so most of nodes are selected to MPR at least once. To cope with this problem, the MPR candidate selection algorithm was proposed. The MPR candidate selection algorithm can reduce the number of MPRs, but the efficiencies of route and connectivity decline due to decreased number of MPRs. So, in this paper, we propose the Significant Multi-Point Relay (S-MPR) selection algorithm which can enhance the performance of ad hoc network by improving the MPR selection algorithm of OLSR. In proposed S-MPR selection algorithm, each node selects the most important node to S-MPR to guarantee the connectivity then selects remaining MPRs in MPR candidates. So proposed S-MPR selection algorithm can reduce the overhead of many MPRs without decline of routing performance. To show the performance gain of proposed S-MPR selection algorithm, we simulate the proposed S-MPR selection algorithm by using OPNET.