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In this paper, an interference aware distributed multi-channel MAC (IDMMAC) protocol is proposed for wireless sensor and actor networks (WSANs). The WSAN consists of a huge number of sensors and ample amount of actors. Hence, in the IDMMAC protocol a lightweight channel selection mechanism is proposed to enhance the sensor's lifetime. The IDMMAC protocol divides the beacon interval into two phases (i.e., the ad-hoc traffic indication message (ATIM) window phase and data transmission phase). When a sensor wants to transmit event information to the actor, it negotiates the maximum packet reception ratio (PRR) and the capacity channel in the ATIM window with its 1-hop sensors. The channel negotiation takes place via a control channel. To improve the packet delivery ratio of the IDMMAC protocol, each actor selects a backup cluster head (BCH) from its cluster members. The BCH is elected based on its residual energy and node degree. The BCH selection phase takes place whenever an actor wants to perform actions in the event area or it leaves the cluster to help a neighbor actor. Furthermore, an interference and throughput aware multi-channel MAC protocol is also proposed for actor-actor coordination. An actor selects a minimum interference and maximum throughput channel among the available channels to communicate with the destination actor. The performance of the proposed IDMMAC protocol is analyzed using standard network parameters, such as packet delivery ratio, end-to-end delay, and energy dissipation, in the network. The obtained simulation results indicate that the IDMMAC protocol performs well compared to the existing MAC protocols.

In this paper, a Dual Channel Allocation (DCA) Scheme for UWB (Ultra Wide Band) with D-MAC (Distributed Medium Access Control) is proposed. Since distributed characteristic of the WiMedia D-MAC supporting DRP (Distributed Reservation Protocol) scheme may cause lots of conflicts, overall performances of the WiMedia D-MAC can be deteriorated. Such DRP termination and renegotiation time delays due to the DRP conflicts can be a critical problem to the mobile devices transceiving real-time QoS traffic streams. Therefore, we propose a DCA mechanism to avoid DRP conflicts by providing a cooperative relay transmission scheme and demonstrate its performance improvements via simulation results.

Because of absence of a unified standard for the communication between RFID nodes, it can be cut off due to protocol mismatch in case of movement of the RFID reader to a region of a different protocol. Moreover, centralized MAC schemes for RFID communication in previous studies have severe problems. For instance, if a RFID cluster header disappears from the cluster due to the cluster header's movement or a bad channel condition, the member RFID nodes of the cluster waste lots of time and energy to re-elect a new RFID cluster header. Therefore, in this paper, we propose a cooperative relay transmission scheme for WiMedia Distributed MAC (D-MAC) protocol for RFID networks and demonstrate performance improvement via simulation results.

In this paper, we propose a cooperative protocol of relay-based WUSB/DRD and WLP device in the WSS of WiMedia environment. For this, we investigate a RNT table configuration and algorithm of RNS relay node to be used in relay-based cooperative communication. Then, we describe the feature of the device to configure the WLP network and propose a cooperative protocol for WUSB/DRD/WLP device communication. The proposed cooperative protocol can communicate with WUSB/DRD/WLP devices by using the standard DRP reservation and WUSB DRP reservation.

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.

본 논문에서는 고속 무선 홈 네트워크를 위한 UWB 기술 기반 WiMedia Distributed Medium Access Control (D-MAC) 프로토콜에서 실시간 트래픽을 위한 공평한 QoS 제공 방법에 초점을 맞추어 현재 D-MAC 프로토콜의 문제점을 제시하고, 공평하고 분산적인 타임슬롯 자원 할당 방법을 제안하며, 그 성능을 분석한다. 본 논문에서 제안하는 타임슬롯 자원 할당 방법은 Satisfaction of QoS (SoQ) 알고리즘을 각 단말 디바이스에서 분산적으로 실행함으로써, 현재 트래픽 부하 상태에 대한 최적의 타임 슬롯들을 디바이스들에게 할당하여 공평하고 적응적인 QoS 제공을 가능하게 한다.

The WiMedia Alliance has specified a Distributed Medium Access Control (D-MAC) protocol based on UWB for high speed wireless home networks and WPANs. The WiMedia D-MAC fundamentally removes the problems of the centralized MAC revealed at IEEE 802.15.3 MAC, by adopting a distributed architecture. However, there is no completely distributed method for allocating fair data rates to all traffic streams by considering each stream's QoS parameter. In this paper, a novel fair distributed QoS admission control method is proposed. The proposed method is a fair, adaptive QoS provisioning method, by allocating time slots to devices according to the current traffic load condition, through executing only a proposed single satisfaction of QoS (SoQ) algorithm at each device.

In this paper, a collision-free resource reservation scheme for WUSB (Wireless Universal Serial Bus) networks with WiMedia D-MAC (Distributed Medium Access Control). Since distributed characteristic of the WiMedia D-MAC supporting DRP (Distributed Reservation Protocol) scheme may cause lots of conflicts, overall performances of the WUSB with WiMedia D-MAC can be deteriorated. In addition, when we consider multi-hop environment, "mobile" hidden node problem due to mobility of WUSB devices can be happened, and it is a critical problem to mobile WUSB devices transceiving real-time QoS (Quality of Service) traffic. To tackle the problem, we propose a new DRP reservation mechanism to prevent DRP conflicts for multi-hop mobility support in WUSB networks with WiMedia D-MAC and show its improved performance via simulation results.

본 논문에서는 UWB 기술 기반 WiMedia 무선 USB Distributed Medium Access Control (D-MAC) 프로토콜의 공평하고 분산적인 SoQ기반 Distributed Reservation Protocol (DRP) 타임슬롯 자원 할당 방법의 성능을 분석하고, DRP 예약 충돌을 회피하기 위해 릴레이 통신 기술을 적용한 SoQ 릴레이 전송 프로토콜을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 SoQ 릴레이 전송 프로토콜은 Satisfaction of QoS (SoQ) 알고리즘을 각 단말 디바이스에서 분산적으로 실행하고, 충돌대상 디바이스에게 예약된 QoS 자원을 유지할 수 있도록 Direct Link 뿐만 아니라 릴레이 노드를 경유하여 또 다른 Indirect Link 링크를 예약할 수 있는 자원 예약 프로토콜을 제안한다.

The WiMedia Alliance has specified a Distributed Medium Access Control (D-MAC) protocol based on UWB for high speed wireless home networks and Wireless USB. In this paper, firstly, the fair SoQ-based Distributed Reservation Protocol (DRP) for D-MAC is analyzed. And a novel SoQ-based relay transmission protocol is proposed to overcome DRP conflicts fast. In the proposed protocol, each device executes the Satisfaction of QoS (SoQ) time slot allocation algorithm independently. And, in order to give the loser device due to DRP conflicts another chance to maintain QoS resources, the proposed relay transmission protocol helps the device reserve another indirect link maintaining the required QoS resources via a relay node.

본 논문에서는 UWB 기술 기반 WiMedia Distributed Medium Access Control (D-MAC) 무선 USB 표준 프로토콜에 적용할 수 있는 Satisfaction of QoS (SoQ) 기반 협력 통신 프로토콜을 제안한다. 이를 위해 UWB 링크 전송 속도와 QoS 척도에 따른 릴레이 노드 선정 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 SoQ 기반 협력 통신 프로토콜은 분산적인 D-MAC 무선 USB 표준 기술과 호환성을 갖고, 각 디바이스에서 독립적으로 실행되는 SoQ 기반 Relay Node Selection (RNS) 기준에 따라 실행된다.

The WiMedia Alliance has specified a Distributed Medium Access Control (D-MAC)/WUSB protocol based on UWB for high speed wireless home networks and WPANs. In this paper, we propose a novel SoQ-based cooperative communication protocol adaptive to current UWB link transmission rate and QoS measure. The proposed SoQ-based cooperative communication protocol has compatibility with current WiMedia D-MAC/Wireless USB standard and is executed at each device according to a SoQ-based Relay Node Selection (RNS) criterion.

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.

현재에 있어서 무선네트워크의 중요성은 갈수록 높아지고만 있고 데이터를 처리함에 있어서 유선이 아닌 무선을 이용함으로써 사용자들의 간편성 및 신속성이 보장되어지고 있다. 하지만 현재 제안되고 있는 일반적인 무선네트워크인 ZigBee를 이용한 무선네트워크는 데이터 전송에 있어서 영상 등의 대용량의 데이터를 전송 할 경우 유선에 비해 디바이스 간 데이터 처리속도가 매우 낮다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 극복하기 위해 ZigBee와 WiMedia의 결합을 통해 기존 무선 네트워크인 ZigBee를 이용하면서 디바이스간의 통신 방법 개선 및 통신속도향상 그리고 채널 상황에 능동적으로 대처할 수 있는 Distributed MAC프로토콜 기반의 릴레이 협력통신 방안을 제안한다.

The salient features of UWB(Ultra WideBand) networks such as high-rate communications, low interference with other radio systems, and low power consumption bring many benefits to users, thus enabling several new applications such as wireless universal serial bus (WUSB) for connecting personal computers (PCs) to their peripherals and the consumer-electronics (CE) in people's living rooms. Because the size of multimedia data frame, WiMedia device must transmit the fragment of MSDU. However, when the fragment of MSDU is lost, WiMedia device maintains active mode for the time to complete the transmission MSDU, and there is a problem that unnecessary power consumption occurs. Therefore we propose new power management scheme to reduce unnecessary power consumption of WiMedia devices in the case that the fragment is lost.

본 논문에서는 UWB 기술 기반 WiMedia Distributed Medium Access Control (D-MAC) 표준 프로토콜에 적용할 수 있는 Satisfaction of QoS (SoQ) 기반 협력 통신 프로토콜을 제안한다. 이를 위해 UWB 링크 전송 속도와 QoS 척도에 따른 릴레이 노드 선정 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 SoQ 기반 협력 통신 프로토콜은 분산적인 D-MAC 표준 기술과 호환성을 갖고, 각 디바이스에서 독립적으로 실행되는 SoQ 기반 Relay Node Selection (RNS) 기준에 따라 실행된다.

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 DRP Conflict Resolution 방식과 DRP 릴레이 통신 기술을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 DRP 릴레이 통신 프로토콜은 충돌대상 디바이스에게 예약된 자원을 유지할 수 있도록 Direct Link 뿐만 아니라, DRP 예약 충돌 시 릴레이 노드를 경유하여 또 다른 Indirect Link 링크를 빠르게 예약할 수 있는 분산적인 자원 예약 프로토콜을 제안한다.

고속 무선 PAN(Personal Area Networks)기술은 10m 이내의 짧은 거리에서 고속으로 대용량의 데이터를 전송하기 위한 기술로, 최근 무선 USB(Wireless Universal Serial Bus)나 HDTV(High Definition TV)와 같은 광대역 멀티미디어 응용 시장을 겨냥한 연구가 IEEE 802.15.3과 WiMedia를 중심으로 활발히 진행되고 있다. [1] 본 논문에서는 WiMedia Alliance에서 제안한 Distributed Medium Access Control (D-MAC)에서 다수 스트림의 QoS 요구를 만족시키는 신뢰성 있는 전송을 위해 데이터 시간 슬롯을 효율적으로 할당하는 알고리즘에 대해 연구하고자 한다.

스펙트럼의 자원의 부족으로 인하여 자원을 효율적으로 사용하는 기술이 중요한 기술이 되었고, 이에 따른 연구가 활발히 이루어지고 있다. 스펙트럼 자원을 효율적으로 사용하기 위한 방법으로 인지무선통신이 제안되었으며 부 사용자들은 주 사용자가 채널을 점유하지 않을 때 채널을 할당받게 된다. 따라서 인지무선 네트워크에서 부 사용자들간의 불공평성 문제가 발생할 수 있으며 멀티채널에서 각 채널들은 주 사용자의 트래픽 패턴에서 따라 서로 다른 채널 품질을 갖게 된다. 본 논문에서는 부 사용자간의 공평성을 보장하면서도 가용한 스펙트럼 자원의 채널 품질을 고려한 MAC 프로토콜을 제안하고 시뮬레이션을 통해 제안된 MAC 프로토콜의 성능을 비교 분석하였다.

It is important that using of efficient radio resource because of deficiency spectrum problem, so that related to this problem many researches are have proceeded. To solve this problem, Cognitive Radio(CR) was suggested. The channels are allocated to the secondary users when the primary users don't use the channels, and unfairness of secondary users can be serious problem and channel quality of multichannel can be different due to the different traffic pattern of primary users. In this paper, we propose MAC prtocol both of the user's fairness and channel quality in CR networks. Simulation results show the comparison with CR MAC protocols.

본 논문에서는 분산 무선인지 네트워크 환경에서 단일 홉 적용을 위하여 제안된 CR MAC 프로토콜들을 MANET 라우팅 프로토콜에 적용하기 위한 설계 방법을 제안한다. 고려하는 CR MAC 프로토콜들은 Opportunistic MAC (O-MAC)과 Opportunistic Periodic MAC (OP-MAC)이고, MANET 라우팅 프로토콜로서는 AODV를 사용한다. 이들은 OPNET을 사용하여 구현하였으며, O-MAC과 OP-MAC의 MAC 환경에서의 성능과 AODV를 적용하였을 때의 성능을 비교한다. 이를 통하여 단일 홉의 DCRN 환경을 기반으로 설계된 무선인지 MAC 프로토콜의 성능과 AODV 적용시의 성능의 관계를 분석한다.

In this paper, we propose a design method to extend certain cognitive radio (CR) MAC protocols originally proposed only for the one hop applications in distributed CR networks to MANET routing protocols. Among several CR MAC protocols, the opportunistic MAC (called O-MAC) and the opportunistic period MAC (called OP-MAC) are considered, and AODV as MANET routing protocol is used. We implement the protocols using OPNET network simulator, and compare the performances in both MAC and AODV routing environments. With the experiments, we analyze the relationship between MAC and routing performances of the CR protocols.

본 논문에서는 분산 무선인지 네트워크 환경에서 단일 홉 적용을 위하여 제안된 CR MAC 프로토콜들을 MANET 라우팅 프로토콜에 적용하기 위한 설계 방법을 제안한다. 고려하는 CR MAC 프로토콜들은 Opportunistic MAC (O-MAC)과 Opportunistic Periodic MAC (OP-MAC)이고, MANET 라우팅 프로토콜로서는 AODV를 사용한다. 이들은 OPNET을 사용하여 구현하였으며, O-MAC과 OP-MAC의 MAC 환경에서의 성능과 AODV를 적용하였을 때의 성능을 비교한다. 이를 통하여 단일 홉의 DCRN 환경을 기반으로 설계된 무선인지 MAC 프로토콜의 성능과 AODV 적용시의 성능의 관계를 분석한다.

In this paper, we propose a design method to extend certain cognitive radio (CR) MAC protocols originally proposed only for the onehop applications in distributed CR networks to MANET routing protocols. Among several CR MAC protocols, the opportunistic MAC(called O-MAC) and the opportunistic period MAC (called OP-MAC) are considered, and AODV as MANET routing protocol is used. Weimplement the protocols using OPNET network simulator, and compare the performances in both MAC and AODV routing environments. With the experiments, we analyze the relationship between MAC and routing performances of the CR protocols.