Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering (한국정보통신학회논문지)

The Korea Institute of Information and Commucation Engineering (한국정보통신학회)
권호 표지

Implementation of QoS-awared MAC Protocol for Home Networks

홈 네트워크를 위한 QOS 보장형 매체접속제어 프로토콜의 구현

  • 황원주 (인제대학교 전자정보통신공학부)
  • Published : 2003.04.01
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Abstract

We believe that existing wire solutions such as HomePNA2.0 using phone lines and HomePlug using power line and wireless solution such as HomeRF are the most promising solutions, because of its cost-effectiveness. However, MAC protocols of these solutions provide only Class of Service(CoS) using priority mechanism like HomePNA and HomePlug or consider only voice among real-time traffics like HomeRF. For these reasons, we perceive the needs of the new MAC protocol which is no new wire solution and provides guaranteed Quality of Service (QoS) for not only voice but also video and audio. In light of this, we present the design and software implementation of a new MAC protocol for Home Networks. Our evaluation results of software implementation verify that proposed MAC protocol can provide low delay, low loss, and low jitter to real-time traffic by reserving bandwidth.

댁내에 이미 가설된 배선이나 무선을 이용하여 저 비용으로 댁내의 정보가전들을 하나의 망으로 연결할 수 있는 HomePNA, HomePlug 또는 HomeRF가 장래 유망한 홈 네트워크 기술이 될 것으로 전망되고 있다. 그러나 HomePNA와 HomePlug는 우선 순위 기법을 이용하여 Class of Service(CoS)만을 제공하며, HomeRF는 실시간 트래픽중 음성만을 고려하여 설계되었기 때문에 홈 네트워크 상의 주요 트래픽인 오디오나 비디오의 QoS를 보장할 수가 없다. 본 논문에서는 홈 네트워크 상에서 QoS를 보장하기 위한 새로운 매체접속제어(Medium Access Control; MAC) 프로토콜을 제안하고, 제안 프로토콜의 프로토타입 구현과 실험을 통한 성능평가를 수행하였다. 소프트웨어 구현을 통한 실험결과 제안 프로토콜은 각 실시간 트래픽별로 대역폭을 할당함으로써 우수한 전송 지연, 지터 그리고 손실의 특성을 가짐을 알 수 있었다.

Keywords

References

  1. G. Abe, 'Residential Broadband 2nd Ed.,' pp. 285-322, Cisco Press, 2000
  2. Dutta-Roy, 'Networks for Homes, IEEE Spectrum,' Dec. 1999
  3. HomePNA, 'Interface Specification for HomePNA2.0 10M8 Technology,' Dec. 1999
  4. W. Stallings, 'Local Network Performance, IEEE Communications Magazine,' vol. 22, no. 2, Feb. 1984
  5. T. C. Kwok, 'Residential Broadband Internet Services and Applications Requirements,; IEEE Communications Magazine, June 1997
  6. ANSI/IEEE Std 802.3, 'CSMA/CD Access Method and Physica1 Layer Specifications,' 1985
  7. N. Malcolm and W. Zhao, 'The Timed Token Protocol for Real-Time Communications,' IEEE Computer, Vol. 27, no. 1, Jan. 1994
  8. ANSI/IEEE Std 802.4, 'Token-passing bus access method and physical layer specifications,' 1990
  9. W. R. Stevens, 'TCP/IP Illustrated, Volumel: The Protocols,' Addison Wesley, 1994
  10. G. R. Wright, W. R. Stevens, “TCP/IP Illustrated, Volume2: The Implementation,' Addison Wesley, 1995
  11. The Hacker' s Choice (THC), 'Attacking FreeBSD with Kernel Modules,' http://www.thehackerschoice.com/papers/bsdkern.html