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IR-UWB 통신 기반의 이기적 재전송 프로토콜
Selfish Retransmission Scheme in IR-UWB System 원문보기

정보과학회논문지. Journal of KIISE. 정보통신, v.36 no.5, 2009년, pp.383 - 388  

강지명 (한국전기연구원 전기정보망연구그룹) ,  박영진 (한국전기연구원 전기정보망연구그룹) ,  이순우 (한국전기연구원 전기정보망연구그룹) ,  김용화 (한국전기연구원 전기정보망연구그룹) ,  김관호 (한국전기연구원 전기정보망연구그룹)

초록
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본 논문에서는 IR-UWB(Impulse Radio Ultra Wide Band) 통신에서 패킷 전송이 실패하였을 경우에 그 원인을 알아보고 이에 맞는 최선의 재전송 프로토콜을 제안한다. 최근 많이 연구되고 있는 IR-UWB 통신에서는 시간 호핑이라는 기능을 사용하면 동시에 여러 사용자가 패킷을 충돌 없이 전송할 수 있는 특징이 있다. 제안하는 이기적 재전송 프로토콜은 패킷 전송 실패를 탐지한 후 타임아웃이나 채널 탐색 없이 이기적으로 재전송을 수행하며, 채널을 효율적으로 사용하여 전체처리율을 50%까지 높이고 재전송시의 패킷 지연 시간을 70%까지 줄이는 효과가 있음을 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, we focus on the retransmission following transmission failure in impulse radio ultra wideband (IR-UWB). The reasons of transmission failure are classified and a new 'selfish' retransmission protocol is proposed because time hopping can support multiple transmissions at the same time. ...

주제어

#초광대역 임펄스 통신   #자동 재전송   #시간 호핑  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 관심을 보이지 않았다. 본 논문에서는 IR-UWB 기반의 통신 환경의 특징을 고려한 이기적 재전송 프로토콜을 제안하였다. 제안한 이기적 재전송 프로토콜은 타임아웃이나 채널 관찰 없이 즉시 재전송을 수행하며, 이를 통해 패킷 지연시간을 최대 70%까지 줄이고 전체처리율을 50%까지 높일 수 있음을 시뮬레이션을 통해 확인하였다.
  • 본 논문에서는 기존의 통신방식과 차별화된 IRTJWB 의 통신 특성을 분석하고, IR-UWB환경에 특화된 매체접근제어 (MAC) 계층 재전송 프로토콜을 제안하고자 한다. 기존에 IR-UWB통신의 패킷 전송 실패와 재전송에 관한 연구는 많이 수행되지 않았다.

가설 설정

  • 또한 실제로 펄스 간의 간섭이 일어난다고 하더라도 에러 복구 코드 (Forward Error Correction Code)기법에 의해서 데이터의 복구가 가능하기 때문에 큰 문제가 되지 않는다 [, 12] 그리고 마지막으로 세 번째는 수신 노드가 이미 다른 패킷을 송신하고 있거나 수신하고 있어서 도착하는 패킷을 수신할 수 없는 경우이다. 즉 수신 노드가 이미 패킷 송신이나 수신의 과정을 거치고 있다면 시간 호핑을 사용한다고 해도 동시에 2개 이상의 패킷을 처리할 수 없다고 가정하는 것이다. 1장에서 설명된 대부분의 연구에서 이 가정을 사용하고 있으며, 이 가정을 벗어나는 통신을 수행하려면 동시에 처리할 수 있는 패킷 수만큼 수신기가 몇 배로 복잡해지기 때문에 소형, 저가격의 IR-UWB 목적에 전혀 맞지 않게 된다.
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참고문헌 (15)

  1. First report and order, FCC, Washington, DC, FCC 02-48, Apr., 2002 

  2. I. Oppermann, M. Hamalainen, and J. Iinatti, UWB Theory and Applications, Wiley, 2004 

  3. Oppermann, I. Stoica, L Rabbachin, A. Shelby, Z. Haapola, J., UWB wireless sensor networks : UWEN - a practical example, IEEE Communications Magazine, Volume: 42 Issue: 12 S27-S32, ISSN: 0163-6804, Dec., 2004 

    상세보기

  4. IEEE Approved Std P802.15.4a/D7, Approved Draft Amendment to IEEE Standard for Information technology-Telecommunications and information exchange between systems-PART 15.4:Wireless Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications for Low-Rate Wireless Personal Area Networks (LR-WPANs): Amendment to add alternate PHY (Amendment of IEEE Std 802.15.4), IEEE, 2007 

  5. Ultra-Wideband (UWB) Technology Enabling highspeed wireless personal area networks, white paper, intel, 2004. 

  6. M.-G. Di Benedetto, L De Nardis, M. Junk, and G. Giancola. "(uwb 2:uncoordinated, wireless, baseborn, medium access control for uwb communication networks," Mobile Networks and Applications special issue on WLAN Optimization at the MAC and Network Levels, 2005 

  7. R. Merz, J. Widmer, J. Y. Le Boudec, and B. Radunovic, "A joint PHY/MAC architecture for low radiated power TH-UWB wireless ad-hoc networks," wireless Communications and Mobile Computing Journal, Special Issue 0 Ultrawideband communication, 5(5):567-580, August 2005 

    상세보기 crossref

  8. R.Merz, A. EI Fawal, J.Y.Le Boudec, B. Radunovic, J.Widmer, and G.M. Maggio, "The Optimal MAC Layer for Low-Power UWB is Non-Coordinated," IEEE International Symposium on Circuits and Systems, 2006 

  9. A. El Fawal, J.Y.Le Boudec, R.Merz, B.Radunovic. J.Widmer, and G.M.Maggio, "Tradeoff analysis of PHY -aware MAC in low-rate, lowpower UWB networks," IEEE Communications Magazine, 43(2): 147-155, December, 2005 

    상세보기 crossref

  10. M.A. Khan, A. Al Parvez, M. E. Hoque, Xizhi An, Kyungsup Kwak, "Analysis of Energy Consumption and Sleeping Protocols in PHY -MAC for UWB Networks," The 9th International Conference on Advanced Communication Technology (ICACT), 2007 

  11. IEEE Std. 802, Part 11 : Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specification, ANSIlIEEE Std. 802.11, August, 1999. 802.11 

  12. Jimyung Kang, Soonwoo Lee, Youngjin park, Kwanho Kim, Moonhyun Kim, "A New Colision Paradigm in Impulse-Radio-based UWB Communications," Journal of IEEK:TC, vol.44 , no.10, pp. 47-54, October 2007 

  13. The network Simulator-ns-2, http://www.isi.edu/ nsnam/ns/ns-2 

  14. R. Merz, l-Y. Le Boudec and l Widmer, "An Architecture for Wireless Simulation in NS-2 Applied to Impulse-Radio Ultra-Wide Band Networks," 10th Communications and Networking Simulation Symposium (CNS'07), 2007 

  15. J. G. Proakis, Digital Communications. McGraw, New York, NY, 4th edition, 2001 

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