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그린 컴퓨팅을 위한 무선 네트워크 전송 파워 조절에서 고출력 전송의 성능 불공평성에 대한 연구
Study on The Throughput Unfairness of High-power transmission in The Transmission Power Controlled Wireless Networks Considering Green Computing 원문보기

電子工學會論文誌. Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea. TC, 통신, v.47 no.10 = no.400, 2010년, pp.27 - 35  

이희진 (서울대학교) ,  김종권 (서울대학교)

초록
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무선 패킷 망에서 무선 자원과 무선 단말의 전력을 얼마나 효율적으로 사용할 수 있는가 하는 것은 무선 패킷 망 보급을 위한 기본 해결 과제이다. 이에 단말의 전력 소모를 줄이면서 무선 망 용량 (capacity)을 증가시키는 기법으로 전송 파워 조절 기법이 주목받고 있다. 무선 패킷 망에 전송 파워 조절 기법을 적용할 때 전송 파워의 세기에 따라 공평한 전송성능을 보장하지 못하고 기아상태에 이르는 전송 불공평성 문제가 지금까지 깊이 연구되지 않고 있다. 이에 본 연구에서는 전송 파워의 세기에 따른 성능 불공평성을 경쟁자 수의 차이에 의한 불공평한 매체 접근 기회에 있음을 분석을 통해 보이고 불공평성을 해결하기 위한 간단한 물리-맥 (PHY-MAC) 계층 간 접근법을 제안한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In wireless packet networks, energy and wireless resource efficiency is critical issue to addressed for wide deployment. To achieve the both goals of saving the mobile station's energy and increasing the wireless capacity, transmission power control is introduced to wireless packet networks. In the ...

주제어

#Green computing   #transmission power control   #media access unfairness   #wireless data network  

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

문제 정의

  • 기존 연구를 설명한다. 田장에서 성능 분석을 통한 전송파워에 따른 매체 접근 불공평성의 원인을 규명하고 N장에서는 이를 해결하기 위한 기법을 제안하고자 한다. V장에서 결론을 맺고 향후 과제에 대해 논한다.
  • 만약 이 문제를 해결하기 위해 제어를 위한 채널을 따로 사용할 경우, 채널 효율성이 떨어짐은 물론 제어 채널의 성능에 전체 성능이 제한되는 단점이 있다. 따라서 이미 기아상태에 들어간 노드가 단일 채널 내에서 분산된 제어를 통해 기아 상태를 극복하는 분산 프로토콜을 제안하고자 한다.
  • 본장에서는 고출력 전송의 불공평성에 대한 고찰과 함께 성능 분석을 통한 원인을 규명하고 한다.

가설 설정

  • 10. Concept of busy tone reservation.
  • 본 연구는 CSMA/CA 기반의 무선 패킷망을 가정한다. 네트워크 내의 노드들은 최대 전송 거리 내에 있는 노드들과 전송이 가능하다.
  • 성능은 Knightly1131 등의 기존 연구에서와 같이 식 5 와 같이 정의하고, 각 노드의 입장에서 채널을 관찰했을 경우를 가정한다. 멀티 합 망에서는 노드들이 경험하는 무선 채널의 상태가 모두 상이하기 때문에 싱글 합 망에서와 같이 채널 자체를 분석할 수가 없기 때문이다.
  • 장기 불공평성 (long term unfairness)을 야기하는 EIFS는 배제시키고圜 라우팅 (routing)을 하지 않는 단일 합 플로우를 가정해 MAC 계층 성능을 분석한다. 또한 포화 트래픽 (saturated 을 가정하므로 모든 노드는 백로그 (backlog)되어 있다.
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참고문헌 (14)

  1. 정성인, 이승민, 이효성, 이흥호, "무선전력통신 시스템의 저전력화를 위한 기술적 개선방안," 대한전자공학회논문지, 제47권 TC편 제1호, 53쪽-57쪽, 2010년 1월. 

  2. 배진헌, 김건욱, "대규모 센서 네트워크에서의 에너지 효율성을 고려한 MAC 프로토콜," 대한전자공학회논문지, 제44권 CI편 제3호, 31쪽-36쪽, 2007년 5월. 

  3. A. Akella, G. Judd, S. Seshan, and P. Steenkiste, "Selfmanagement in chaotic wireless deployments," in Proc. of ACM International Conference on Mobile Computing and Networking, Cologne, Germany, 28 August-2 September, 2005. 

  4. M. Krunz and A. Muqattash and S.-J. Lee , "Transmission power control in wireless ad hoc networks: challenges, solutions and open issues," IEEE Network, vol. 18, no.5, pp. 8 14, September-October. 2004. 

    상세보기 crossref

  5. Kawadia, V.; Kumar, P.R., "Principles and protocols for power control in wireless ad hoc networks," IEEE JSAC. vol. 23, no. 1, pp. 76-88, January, 2005. 

  6. S. Narayanaswamy, V. Kawadia, R. S. Sreenivas, and P. R. Kumar, "Power control in ad-hoc networks: theory, architecture, algorithm and implementation of the COMPOW protocol," in Proc. of Euro. Wireless, pp. 156-162, 2002. 

  7. A. Muqattash and M. Krunts, "Power Controlled Dual Channel (PCDC) Medium Access Protocol for Wireless Ad Hoc Networks," in Proc. of IEEE INFOCOM, pp. 470-80, San Franciso, CA, USA, March 30 - April 3, 2003. 

  8. Muqattash, A.; Krunz, M., "POWMAC: a single-channel power-control protocol for throughput enhancement in wireless ad hoc networks," IEEE JSAC, vol. 23, no. 5, pp.1067-84, May 2005. 

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  11. S.-L. Wu, Y.-C. Tseng, and J. P. Sheu, "Intelligent Medium Access for Mobile Ad Hoc Networks with Busy Tones and Power control," IEEE JSAC, vol. 18, no. 9, pp. 1647-57, 2000. 

  12. K. Xu, M. Gerla, and S. Bae, "How effective is the IEEE 802.11 RTS/CTS handshake in ad hoc networks?," in Proc. of IEEE GLOBECOM , vol. 1, pp. 72-76, Taipei, Taiwan, November 17-21, 2002. 

  13. J. Shi, O. Gurewitz, V. Mancuso, J. Camp, and E. Knightly, "Measurement and Modeling of the Origins of Starvation in Congestion Controlled Mesh Networks," in Proc. of IEEE INFOCOM, Phoenix, Phoenix, USA, April 13-20 2008. 

  14. Yi Li, Lili Qiu, Yin Zhang, Ratul Mahajan, Eric Rozner, "Predictable performance optimization for wireless networks," in Proc. of SIGCOMM, pp. 413-426, Seattle, Washington, USA, August 17-22, 2008. 

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