星期六, 11月 24, 2007

11-10-2007 Homework

In the talk, we introduced the evolution of contention based protocols:
1. ALOHA2. CSMA (Carrier Sense Multiple Access)3. CSMA/CD (collision detection) -> IEEE 802.3 (Ethernet, 100M, 1Gbps)Problems:

1. Why does Pure Aloha perform worse than Slotted Aloha?
Pure Aloha為當發送端有資料要傳送時,就送出資料,因其未與接收端達同步,使得資訊會因碰 撞而造成損毀或不足,或因環境或干擾使得未能傳到接收端,如此會使得發送端再次重發資料,如此會造成傳送時間上的延遲。
Slotted Aloha這是對Pure Aloha協議的一個改進。改進之處在於,它把頻道在時間上分段,每個傳輸點只能在一個分段的開始處進行傳送,每次傳送的數據必須少於或者等於一個頻道的一個時間分段,這樣很大的減少了傳輸頻道的衝突。
果假設傳輸點對頻道的使用是符合泊松分佈的話,我們可以得以下公式:
純ALOHA協議:
S = Ge ^(2G)
分段ALOHA協議:
S = Ge ^G
S是通過量,,G是提供的流量(每單位時間通過的數據包數量)。從這個公式我們可以看出,對Pure Aloha來說,當G=0.5的時候 ,S 達到最大值 18.4%。只有當G<0.5 的的時候, Pure Aloha系統才處於穩定狀態。對Slotted Aloha來說,當G = 1 的時候,S 達到最大值 36%。只有當 的時候,Slotted Aloha系統才處於穩定狀態。

2. According to Textbook pp. 2-48~2-51, why does 1-persistent CSMA have lower throughput than non-persistent CSMA when generated traffic rate is higher than 1 (G>1)? Why does 1-persistent CSMA have shorter latency than non-persistent CSMA?
  1-persistent CSMA在資料傳送時,會先偵測在通道上是否有他人的資料在傳輸,若無則將資料送出;反之,通道上為若有資料在傳送時,則會持續等待,直到通道閒置下來為止,此方式可提高通道的使用率,以減少通道閒置時間。而non-persistent CSMA 與1-persistent CSMA不同的地方為在通道忙碌時採用隨機的方式重傳資料,以減少碰撞機率。non-persistent CSMA通道使用率比1-persistent CSMA 高,但non-persistent CSMA 傳輸延遲比1-persistent CSMA 大。

10-27-2007 Homework

1. Read and then comment on the following papers.
Yao-Jen Chang, Shan-Yao Wu, Ting-Liang Shih, Intersection Location Service and Performance Comparison of Three Location Service Algorithms for Vehicular Ad Hoc Networks in City Environments

此篇paper,提出ILS (Intersection Location Service)與GLS (Grid Location Service) 及 HLS (Hierarchical Location Service)在不同環境下作相互比較,針對車輛移動方式、區域面積大小、車輛密度及車輛行駛速度,皆會影響運算結果,比較後ILS在高移動性且密度高的都會街道中最為適合使用。


Yao-Jen Chang, Tseng-Yun Wang, Shi-Kai Tsai, Yu-Chia Chuang, "Action Science Approach to Experimenting Nonprofit Web 2.0 Services for Employment of Individuals with Mental Impairments" 2007 International Workshop on Social Media Analysis in conjunction with ACM/IEEE Web Intelligence 2007. (EI)

Web2.0包含了更多的功能及優點,如人與人間互相溝通媒介、群體智慧、跨平台使用、使用者分享與參與、持續更新、內容與服務的整合、快速反應與功能新增等。著重在人與人的互動之間,不同於web1.0以個人網站介紹某主題或分享個人的東西為主,單純在一些選單或表格。框架加以變化,web2.0給大家方便,讓網路兩邊的雙方可以更有互動,是雙向的而不再是單向、單方面的。如此可透過web2.0的技術來協助精神障礙者工作上或學習訓練的助益。

2. Why is CSMA/CA instead of CSMA/CD used for 802.11?
多重載波存取/碰撞偵測協定(CSMA/CD, Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection, CSMA/CD)目前區域網路中乙太網路在使用的媒體資料存取控制方式 , 為電腦在網路上傳遞封包時,若在同一條線上不可能同時傳送兩個存在的封包 ,所以這個協定定義了碰撞偵測的法則,以定義兩個封包碰撞時的解決方式 ;通常電腦在使用網路之前,會先偵測網路上是否已經有資料傳輸 .因此CSMA/CD 常產生網路瓶頸,所以較不適宜傳送封包比較大資料,它比較適合封包小且非常定時的資料流量,此網路同時也是IEEE 802.3 的規範 。
載波偵測多次存取/碰撞避免協定 (CSMA/CA; Carrier Sense Multiple Access with collision Avoidance) 適於較低速的區域網路傳輸,資料傳輸之前會先檢查網路上是否有其它傳輸動作, 若沒有,才啟動目前傳輸工作,以避免網路傳輸時的封包發生碰撞 (Collision) 。
兩者的差異可用過橋來比喻﹕用 碰撞偵測協定的時候﹐要過就過﹐過不了再來﹔用碰撞避免協定 的時候﹐會先派一個小封包探路﹐如果它過了﹐然後您才才會跟著過去。CSMA/CD 的傳輸效率較佳, 但硬體成本比較高。CSMA/CA 的傳輸效率較差, 但硬體成本比較低。

Homework 9/22/2007

1. Read and then comment on the following papers.
Yao-Jen Chang, Shih-Kai Tsai, Tsen-Yung Wang Wayfinding Systems Based on Passive RFID for Individuals with Cognitive Impairments
Yao-Jen Chang, Tseng-Yun Wang, Yu-Chia Chuang, Shih-Kai Tsai, “Ontology-based Personalized Wayfinding System Using Deviation Detecting for Individuals with Cognitive Impairments” to be presented in International Conference on Convergence Information Technology 2007, Gyeongju, Korea. November 21~23, 2007. (EI)
主要是RFID的自動識別方法,對於RFID快速及準確性高的優勢來應用個人路徑導向,使人們到達目標位置,此方式能延伸使用在可移動之物品/人員上之追蹤管控上,籍由PDA等無線通訊傳輸方式,因不受時間和空間的限制,使得受信端能在短時間做出適當的反應。

2. Read Sec. 1-3-6 of Textbook.What is the disadvantage of Mobile IP and what's the solution?
網際網路之封包路由以網路前置碼路由(Network prefix routing)為其基本原理,比對封包目的位址IP的網路前置碼以確定該封包之路由方向。如此的設計使得網路節點一旦離開原網路而漫遊至其他網路,立即會因為網路前置碼不同而無法將封包路由至正確地點。因應個人電腦發展快速,行動手持式裝置日益普遍,網路節點離開原網路或進行網路漫遊的現象十分普遍,因此網際網路標準組織IETF成立了行動網際網路位址工作小組(Mobile IP Working Group)以制訂支援網際網路位址行動能力(Mobility)的相關標準,Mobile IP的協定與相關技術因此得以制訂。

3. According to lecture notes on Page 2, what is social network? Why is the positioning a major factor in mobile social network service?
社會網路(social network) 是一組演員及一套讓演員組合在一起的關係所構成。演員可以是個別性的, 也可以是一個集合單位, 諸如部門、組織、或家庭。 關鍵在於演員們彼此交換資源並將之聯結( connect) 在一社會網路中。當其中有特殊需求時就能以適當的通訊方式互動或接觸使得得到追縱和照顧。

Homework 9/15/2007

1. Translate or rewrite the abstract of the following papers.
Wayfinding Systems Based on Geo-coded QR Codes and Social Computing for Individuals with Cognitive Impairment, (accepted as a Journal paper.), to be presented in International Conference on Convergence Information Technology 2007, Gyeongju, Korea. November 21~23, 2007. (EI)
A General Architecture of Mobile Social Network Services, to be presented in International Conference on Convergence Information Technology 2007, Gyeongju, Korea. November 21~23, 2007. (EI)
一新穎路徑導向系統主要目的是針對協助認知功能障礙患者,例如創傷性腦外傷、腦性麻痺、精神發育遲滯、精神分裂症以及阿茲海默氏症等患者,能夠增加工作場所及獨立自主生活的機會。該系統主要建構在嵌入位置座標的地理編碼QR codes聯結,以幫助縮短使用者的學習歷程。依據空間航行的心理模型及專業人士的分析,透過PDA適時適地提供空間影像,以協助認知功能障礙患者在室內或一般道路上,能夠朝行正確的方向行進。為此,幾何編碼QR codes可被想像成是一種新的交通號誌系統,在路線的途中選擇一個位置張貼該codes,使用者透過PDA內建的數位相機功能去擷取在視線範圍內的QR codes,當使用者以PDA內建相機拍攝可辨識的QR code時,PDA將依照指令把導航圖片提供給使用者,且外,此系統之追蹤功能被整合來對位置作時間戳記並且在異常狀況時提出警示。由於Wayfinding設備的架構包含訓練用的Blog及一套導航系統,現正被使用於大學校園上進行測試,若與感測器網路方法相比,QR codes更簡易,更迅速有效地使用,且費用更低,實驗結果顯示人界面是相當人性化的,且路徑導向的能力也是可靠的。

手機的廣泛使用促使個人所在位置個人化的定位應用更加容易,並藉由預定服務以瞄準滿足娛樂、安排單身男女尋約會以及尋找家人或朋友之需求。在此項研究內,我們探索社會網路服務(MSNSs) 中行動社群的可能性。此研究初始目的在於使用移動社會網路服務以提高大部分有工作能力的失業者、鮮少與社區服務有所接觸者,以及在社會上孤立者與社會間的關連性,進而改善生活品質以增加社會資源的利用。已有人建議可以應用此互動、多媒體、行動定位方法,解決時常在提供社會輔導服務領域中所出現的需求。將位置偵測技術以及個人檔案比對結合後,並且將其模組化及普遍化之構造除了可以讓社工人員、其同事及其他參與之專業人員隨時聯絡、交流資訊外,還可以將他們統整為一個行動社群、當其他人需要時的支援網。此構造其中一個優點為,執行新的定位模組並不需要在於Wi-Fi區域網路或行動電話核心網路內。此外,因為使用混合網路服務,所以讓該構造更模組化,並更簡單地活用現有之網路服務。

Read Sec. 1-1, 1-2 of Textbook and the presentation materials in class. What is the key factor which contributes to the integration of various media such as data, voice, and video on a single platform?
全IP網路架構即能達到此一效能。

What are the major differences between wireless and wired communication?
1. Multipath。
2. Fading 。
3. Interference。
4. Hidden Terminal。