본 논문은 무선 네트워크 환경에서 에너지 소비를 절감하기 위한 방안을 제안하였다. 무선 네트워크 환경의 주요 구성요소는 무선 단말과 무선 인프라로 나눌 수 있다. 무선 단말은 IEEE 802.11 WLAN, CDMA, LTE, WiMAX등의 인터페이스를 사용하는 기기로 나눌 수 있으며, 무선 인프라는 IEEE 802.11 WLAN 액세스 포인트, 기지국 등 무선 접속 기술에 따른 인프라로 분류 될 수 있다. 특히, 그 중에서 EEE 802.11 WLAN 기술을 사용하는 무선 단말과 기지국에서의 전력 소모가 크며 에너지 절감을 위한 많은 관심이 고려되고 있다. 따라서, 본 논문은 IEEE 802.11 WLAN을 사용하는 단말에서의 에너지 절감 방안과 기지국에서의 에너지 절감 방안을 제안한다. 먼저, 모바일 단말에서의 에너지 절감을 위해 IEEE 802.11 WLAN 환경에서 비실시간 트래픽 특성을 이용한 에너지 효율적인 2계층 ...
본 논문은 무선 네트워크 환경에서 에너지 소비를 절감하기 위한 방안을 제안하였다. 무선 네트워크 환경의 주요 구성요소는 무선 단말과 무선 인프라로 나눌 수 있다. 무선 단말은 IEEE 802.11 WLAN, CDMA, LTE, WiMAX등의 인터페이스를 사용하는 기기로 나눌 수 있으며, 무선 인프라는 IEEE 802.11 WLAN 액세스 포인트, 기지국 등 무선 접속 기술에 따른 인프라로 분류 될 수 있다. 특히, 그 중에서 EEE 802.11 WLAN 기술을 사용하는 무선 단말과 기지국에서의 전력 소모가 크며 에너지 절감을 위한 많은 관심이 고려되고 있다. 따라서, 본 논문은 IEEE 802.11 WLAN을 사용하는 단말에서의 에너지 절감 방안과 기지국에서의 에너지 절감 방안을 제안한다. 먼저, 모바일 단말에서의 에너지 절감을 위해 IEEE 802.11 WLAN 환경에서 비실시간 트래픽 특성을 이용한 에너지 효율적인 2계층 데이터 전송 방안을 제안한다. 전형적으로 액세스 포인트에서의 혼잡 확률과 모바일 단말의 재전송 확률은 같은 액세스 포인트에 접속한 모바일 단말이 증가할수록 높아지는 경향이 있다. 이 혼잡 확률과 재전송 확률이 높아질수록 WLAN에서의 에너지 효율은 감소한다. 따라서 본 논문은 재전송 시도를 줄이기 위해 비실시간 트래픽을 사용하는 모바일 단말에 최대 백오프 카운트를 할당하는 방법을 제안한다. 또한, 모바일 단말에서 재전송에 따른 에너지 소비를 평가하기 위해 새로운 에너지 소비 메트릭을 제안하고 기존 IEEE 802.11 DCF 방법과 포화 네트워크 환경에서 수학적 분석을 통해 비교 분석 하였다. 기지국에서의 에너지 절감을 위해 에너지 효율적인 전송 알고리즘을 제안하였다. 현재 무선 데이터 전송 시스템은 데이터 전송 시 신호대잡음비를 만족시키기 위해 전송 전력을 증가 시키는 방법으로 동작된다. 하지만 이 방법은 전달율과 전송 전력 간의 지수적 관계로 인해 에너지 사용 측면에서 비효율적이다. 따라서 본 논문은 기지국에서 데이터 전송시 에너지 효율을 최대화하기 위해 서비스 타입에 따라 실시간/비실시간 트래픽으로 분류하고 에너지 최적 포인트를 확인한다. 이 정보를 기반으로 기지국에 모바일 단말에 전송하는 데이터양을 제어하여 항상 에너지 효율 최적 지점에서 전송하는 방법을 제안한다. 수학적 분석을 통해 기존 데이터 전송 시스템과 제안하는 에너지 효율적 전송 알고리즘을 비교 분석하였으며 기존 방법에 비해 에너지 효율이 증가함을 확인했다. 다시 말해 본 논문은 무선 네트워크 환경에서 에너지 효율적인 데이터 전송을 위해 모바일 단말의 에너지를 절감하고 기지국의 에너지 효율를 강화하였다. 또한 성능분석을 통해 IEEE 802.11 WLAN에서 모바일 단말의 에너지 절감과 기지국에서의 에너지 절감에 있어 좋은 해결책으로 확인하였다.
본 논문은 무선 네트워크 환경에서 에너지 소비를 절감하기 위한 방안을 제안하였다. 무선 네트워크 환경의 주요 구성요소는 무선 단말과 무선 인프라로 나눌 수 있다. 무선 단말은 IEEE 802.11 WLAN, CDMA, LTE, WiMAX등의 인터페이스를 사용하는 기기로 나눌 수 있으며, 무선 인프라는 IEEE 802.11 WLAN 액세스 포인트, 기지국 등 무선 접속 기술에 따른 인프라로 분류 될 수 있다. 특히, 그 중에서 EEE 802.11 WLAN 기술을 사용하는 무선 단말과 기지국에서의 전력 소모가 크며 에너지 절감을 위한 많은 관심이 고려되고 있다. 따라서, 본 논문은 IEEE 802.11 WLAN을 사용하는 단말에서의 에너지 절감 방안과 기지국에서의 에너지 절감 방안을 제안한다. 먼저, 모바일 단말에서의 에너지 절감을 위해 IEEE 802.11 WLAN 환경에서 비실시간 트래픽 특성을 이용한 에너지 효율적인 2계층 데이터 전송 방안을 제안한다. 전형적으로 액세스 포인트에서의 혼잡 확률과 모바일 단말의 재전송 확률은 같은 액세스 포인트에 접속한 모바일 단말이 증가할수록 높아지는 경향이 있다. 이 혼잡 확률과 재전송 확률이 높아질수록 WLAN에서의 에너지 효율은 감소한다. 따라서 본 논문은 재전송 시도를 줄이기 위해 비실시간 트래픽을 사용하는 모바일 단말에 최대 백오프 카운트를 할당하는 방법을 제안한다. 또한, 모바일 단말에서 재전송에 따른 에너지 소비를 평가하기 위해 새로운 에너지 소비 메트릭을 제안하고 기존 IEEE 802.11 DCF 방법과 포화 네트워크 환경에서 수학적 분석을 통해 비교 분석 하였다. 기지국에서의 에너지 절감을 위해 에너지 효율적인 전송 알고리즘을 제안하였다. 현재 무선 데이터 전송 시스템은 데이터 전송 시 신호대잡음비를 만족시키기 위해 전송 전력을 증가 시키는 방법으로 동작된다. 하지만 이 방법은 전달율과 전송 전력 간의 지수적 관계로 인해 에너지 사용 측면에서 비효율적이다. 따라서 본 논문은 기지국에서 데이터 전송시 에너지 효율을 최대화하기 위해 서비스 타입에 따라 실시간/비실시간 트래픽으로 분류하고 에너지 최적 포인트를 확인한다. 이 정보를 기반으로 기지국에 모바일 단말에 전송하는 데이터양을 제어하여 항상 에너지 효율 최적 지점에서 전송하는 방법을 제안한다. 수학적 분석을 통해 기존 데이터 전송 시스템과 제안하는 에너지 효율적 전송 알고리즘을 비교 분석하였으며 기존 방법에 비해 에너지 효율이 증가함을 확인했다. 다시 말해 본 논문은 무선 네트워크 환경에서 에너지 효율적인 데이터 전송을 위해 모바일 단말의 에너지를 절감하고 기지국의 에너지 효율를 강화하였다. 또한 성능분석을 통해 IEEE 802.11 WLAN에서 모바일 단말의 에너지 절감과 기지국에서의 에너지 절감에 있어 좋은 해결책으로 확인하였다.
This dissertation proposes an energy-efficient data transmission method in wireless networks. Wireless network environment can be divided into two elements: mobile terminal and wireless infra. Mobile terminal can be also divided into many types according to wireless interfaces such as WiFi, WiMAX, 3...
This dissertation proposes an energy-efficient data transmission method in wireless networks. Wireless network environment can be divided into two elements: mobile terminal and wireless infra. Mobile terminal can be also divided into many types according to wireless interfaces such as WiFi, WiMAX, 3G/CDMA, LTE and etc. Also, wireless infra can be classified by wireless access technologies such as an IEEE 802.11 WLAN access point, a base station and etc. Particularly, many researches have been studied to reduce energy consumption in terms of a mobile terminal and a base station in WLANs. Therefore, this dissertation proposes an energy-efficient data transmission method in terms of a mobile terminal in WLANs. and a base station. Firstly in order to save energy in Terminals, we propose an energy-efficient L2 transmission scheme using the protocol property of non-real-time traffic in IEEE 802.11 WLANs. Typically, the collision probability at the access point and the retransmission probability at the mobile terminals may increase significantly when the number of served mobile terminals constantly increases. As these probabilities are increased, energy efficiency in WLANs is decreased. In order to reduce the retransmission attempts, the proposed scheme allocates the maximum backoff count to an mobile terminal which is using non-real-time traffic. Thus, we propose a new energy consumption metric for retransmission while comparing it to the distributed coordination function by numerical analysis in a saturated network situation. In order to save energy in base stations, we propose an energy-efficient transmission algorithm. Current wireless data transmission system just increases transmit power in order to meet the signal-to-noise ratio of the receiver. However, this method is inefficient in terms of energy usage because the relationship between throughput and transmission power is an exponential function. In order to maximize energy efficiency of base station, we have classified data by the type of service and have verified the presence of the most energy-efficient point, which indicates the optimal amount of data transmitted from base station to users in a wireless cellular network. Based on this classification, the proposed energy-efficient transmission algorithm controls the amount of data transmitted from base station to users. Numerical results are provided for demonstrating the effectiveness of the proposed energy-efficient transmission algorithm. When compared with the existing method, the proposed energy-efficient transmission algorithm gives significantly increased energy efficiency. Consequently, the proposed mechanism can save energy consumption of mobile terminals and enhance energy efficiency of base stations. As a result of performance analysis, it is good solution for mobile terminals in IEEE 802.11 WLAN and base stations.
This dissertation proposes an energy-efficient data transmission method in wireless networks. Wireless network environment can be divided into two elements: mobile terminal and wireless infra. Mobile terminal can be also divided into many types according to wireless interfaces such as WiFi, WiMAX, 3G/CDMA, LTE and etc. Also, wireless infra can be classified by wireless access technologies such as an IEEE 802.11 WLAN access point, a base station and etc. Particularly, many researches have been studied to reduce energy consumption in terms of a mobile terminal and a base station in WLANs. Therefore, this dissertation proposes an energy-efficient data transmission method in terms of a mobile terminal in WLANs. and a base station. Firstly in order to save energy in Terminals, we propose an energy-efficient L2 transmission scheme using the protocol property of non-real-time traffic in IEEE 802.11 WLANs. Typically, the collision probability at the access point and the retransmission probability at the mobile terminals may increase significantly when the number of served mobile terminals constantly increases. As these probabilities are increased, energy efficiency in WLANs is decreased. In order to reduce the retransmission attempts, the proposed scheme allocates the maximum backoff count to an mobile terminal which is using non-real-time traffic. Thus, we propose a new energy consumption metric for retransmission while comparing it to the distributed coordination function by numerical analysis in a saturated network situation. In order to save energy in base stations, we propose an energy-efficient transmission algorithm. Current wireless data transmission system just increases transmit power in order to meet the signal-to-noise ratio of the receiver. However, this method is inefficient in terms of energy usage because the relationship between throughput and transmission power is an exponential function. In order to maximize energy efficiency of base station, we have classified data by the type of service and have verified the presence of the most energy-efficient point, which indicates the optimal amount of data transmitted from base station to users in a wireless cellular network. Based on this classification, the proposed energy-efficient transmission algorithm controls the amount of data transmitted from base station to users. Numerical results are provided for demonstrating the effectiveness of the proposed energy-efficient transmission algorithm. When compared with the existing method, the proposed energy-efficient transmission algorithm gives significantly increased energy efficiency. Consequently, the proposed mechanism can save energy consumption of mobile terminals and enhance energy efficiency of base stations. As a result of performance analysis, it is good solution for mobile terminals in IEEE 802.11 WLAN and base stations.
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