• 정보와 통신
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• 제15권2호
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• pp.61-82
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• 1998

무선 ATM의 MAC 프로토콜은 독립적으로 분산되어 있는 이동 단말기들을 대상으로 ATM이 추구하는 진정한 의미의 통계적 다중화 기능을 무선 매체를 통해 확장하는 역할을 한다. 이와 같은 매체 접근 제어 프로토콜을 통해서만 멀티미디어 서비스 특성에 따라 동적으로 변하는 대역 요구 사항과 지연 시간 및 셀 손실 등의 서비스 품질을 동시에 만족시킬 수 있으며, 이동 단말기들이 채널을 공평하면서도 효율적으로 사용할 수 있는 접속 환경을 제공할 수 있다. 따라서, 이와 관련한 유럽의 ACTS 프로젝트 및 제외국에서의 기술 개발 사례와 ATM Forum WATM-WG에서의 표준화 동향을 분석하여 향후 무선 ATM 구현에 필요한 요소 기술로서의 매체 접근 제어 방식의 설계 및 구현 방안에 대해서 고찰함으로써 향후 연구 방향을 제시하고자 한다.

• 정보과학회 논문지
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• 제44권2호
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• pp.213-222
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• 2017

최근 IoT 기술의 확산으로 인해 산업 무선 센서 네트워크 분야에서도 IoT 기술이 적용되고 있다. 특히 스마트 팩토리는 유연한 공정 변화 및 맞춤형 제조를 위해 제조 설비에 무선 통신 및 네트워크 기술을 적용하는 것으로 무선 노드의 이동과 빈번한 네트워크 변동에도 적응적으로 네트워킹을 지원하는 것이 중요하다. 대표적인 산업 무선 센서 네트워크 기술인 IEEE 802.15.4e는 TSCH와 DSME의 2가지 MAC 모드를 사용하고 있으며, 그 중 DSME는 네트워크 변동에 강한 저 지연 실시간 전송을 위한 기능을 제공하고 있다. 본 논문에서는 DSME에 기반한 분산 스케줄링 기법을 제안한 것으로 이동성이 높은 산업 무선 센서 네트워크에서 트래픽에 적응적으로 통신 슬롯을 할당하여 산업 무선 센서 네트워크의 시의성과 전송 신뢰성을 확보하고 있다. 제안 알고리즘은 Coordinator 노드의 Local queue의 길이와 Global queue의 길이를 비교하며, Slot stealing 기법에 기반한 Traffic-aware 분산 스케줄링을 수행한다. Slot stealing 기법을 통해 개별 통신 노드의 전송 기회를 효율적으로 보장하면서, Slot stealing을 통해 야기되는 충돌로 인한 성능 저하 및 재전송 문제를 극복하기 위해 GroupACK 기법 적용 및 CAP 구간에 재전송 예약 슬롯을 할당하였다. 이 논문에서는 제안 알고리즘을 TSCH, DSME, legacy IEEE 802.15.4 slotted CSMA/CA와 비교하였고, 다양한 이동성 실험에서 성능 우위를 확인하였다. 실험을 통해 30개 이상의 노드로 구성된 토폴로지에서는 전송 대역폭이 15% 이상 개선됨을 확인하였다. 또한, slotted CSMA/CA에 비해서는 약 40%, TSCH 및 DSME 표준기법에 비해서는 제안 알고리즘을 탑재한 DSME가 15%의 전력 소모 절감이 나타나는 것을 실험적으로 확인하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.12-21
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• 2012

IEEE 802.11 표준 무선 네트워크에서 사용되는 DCF(CSMA/CA) 방식의 MAC 프로토콜은 노드들 사이에서 공평한 채널 접근 확률을 보장하도록 설계되었다. 하지만 최근 급속히 확산되고 있는 무선 환경에서 다른 노드들보다 인위적으로 더 많은 데이터를 전송하는 노드가 존재하는 것이 사실이다. 이들 오동작 노드들은 더 많은 데이터를 보내기 위해서 자신의 MAC 프로토콜 동작을 변형시키거나 다른 노드들의 MAC 동작을 방해한다. 이러한 문제는 이기적(Selfish) 노드 문제라고 정의되어 왔으며, 지금까지의 대부분 연구들에서는 무선 랜 내부의 MAC 프로토콜 동작을 프레임 단위로 분석하여 이기적인 노드를 검색하는 방법을 제안하였으나 모든 종류의 이기적인 노드들을 효과적으로 검출할 수는 없었다. 이러한 단점을 보안하기 위해서 본 논문에서는 통계적 기법 중 하나인 뜨살리스-엔트로피(Tsallis-Entropy)를 사용하여 이기적인 노드 탐색 알고리즘을 제안한다. 뜨살리스-엔트로피는 확률 분포의 밀집도 혹은 분산정도를 효과적으로 나타낼 수 있는 척도이다. 제안한 알고리즘은 무선 랜을 구성하는 AP노드에서 동작하도록 설계되었으며, 무선 노드별로 데이터 간격에 대한 확률 분포를 추출해서 뜨살리스-엔트로피를 계산한 후 임계치와 비교하는 방법으로 이기적인 노드를 검출한다. 논문에서 제안한 이기적 노드 검출 알고리즘의 성능을 평가하기 위하여 다양한 무선 랜 환경(혼잡도, 이기적 노드 동작방법, 임계치)을 고려하여 시뮬레이션을 수행한다. 시뮬레이터는 ns2를 사용하였으며, 실험결과 제안한 방법의 이기적인 노드 검출률 이 매우 높음을 알 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제25권1A호
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• pp.74-80
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• 2000

본 논문에서는 초고속 통신망의 대안기술로 부각되고 있는 HFC 전속망을 기본 전송망으로 하는 CATV/LAN망에서 새로운 MAC프로토콜을 제안하고 성능해석을 수행하였다. CATV/LAN 전송망에서 주요 해석의 대상인 상향채널은 단방향 채널 특성과 단말의 위치에 따라서 우선적으로 접속되는 특성이 발생한다. 이런 전송망에서 공정성 문제를 해결하기 위하여 전송할 데이터가 발생하면 그 즉시 데이터를 전송하지 않고 Pi확률로 데이터를 전송하는 CSMA-CD/U/P(Unsoltted Pi-persistent CSMA-CD)프로토콜을 제안한다. 성능해석과 시뮬레이션 결과 전송망에서 공정성을 이루는 데이터 전송 확률값인 Pi의 분포를 구하였으며, 전송망의 공정성이 이루어 졌을 때 평균 지연 시간(mean delay time)을 구했다. 또한, 지연시간의 분산값을 구하였으며 단말의 버퍼큐에서 큐길이(queue length)분포도 구하였다. 평균 지연 시간과 큐길이 분포는 부하가 커질수록, 단말의 수가 많아 질수록 증가 하는 양상을 보인다.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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• pp.12-17
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• 1999

WATM(Wireless ATM)에서의 매체접근제어(Medium Access Control)는 QoS를 보장하기 위해 다양한 방식들이 제안되어 왔다. 현재까지 제안되어 온 매체접근제어 방식들은 시분할 다중화 방식 (TDMA)과 예약경쟁방식을 주로 사용하고 있다. 이때 활용되는 기능에는 QoS를 보장하기 위해 통계적 다중화, 스케쥴링 또는 예약 방식 등이 있는데 경쟁 방식은 아직까지 slotted-ALOHA를 그대로 사용하고 있다. Slotted-ALOHA방식의 단점을 개선하기 위하여 통계적 방식으로 경쟁을 제어하거나 물리적 방식으로 경쟁을 분리시켜 그 효율을 향상 시켜왔으나 우선 순위가 같은 이동국들이 많을 경우에는 해결할 방법이 없었다. 이러한 문제점들은 기지국 중심의 경쟁방식이라는 점이 그 문제를 해결하는데 있어서의 걸림돌이다. 본 논문에서는 이미 슬롯을 할당받은 동료 이동국에게 예약요청을 피기백킹(piggybacking)함으로써 신속하게 슬롯을 할당을 받을 수 있는 분산 경쟁방식을 제안한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권11B호
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• pp.1142-1150
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• 2009

본 논문은 DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specifications) 3.0 기반의 다중 상향 채널 케이블 네트워크에서 효과적인 채널 자원 운용을 위한 새로운 대역 할당 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 상향 데이터 프레임의 평균 접근 지연 시간(Access Delay)을 줄이기 위해 피기백 대역 요청 기회를 통계적으로 향상시킨다. 이는 DOCSIS 3.0 규격에서 새롭게 규정된 다중 채널로 전송되는 세그먼트 프레임들의 피기백 대역 요청 특성을 이용한다. DOCSIS 3.0 규격에서는 하나의 대역 요청에 대해 다수개의 상향 채널로 대역이 분산되어 할당될 수 있다. 각각의 채널로 분산되어 할당된 대역은 전송 시 하나의 세그먼트 프레임으로 다루어진다. 제안된 알고리즘은 다중 채널로 전송되는 세그먼트 프레임의 배치를 최적화하여 피기백 대역 요청 확률을 높이고 접근 지연 시간을 최소화한다. 제안된 알고리즘의 성능 평가는 Self-similar 트래픽 모델을 적용하여 이론적 분석 및 모의시험을 통해 이루어진다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.213-220
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• 2008

다수의 독립적인 시스템들이 네트워크를 통해 구성하는 분산 처리 환경에서 시간에 대한 일치성을 유지하는 일은 매우 중요하면서도 어렵다. 특히, 에너지가 제한되어 있고, 통신 기능이 연약한 USN 환경에서의 시간 동기화는 더욱 어렵다. 이러한 어려움에도 불구하고, USN에서 요구되는 시간 동기화 정밀도는 인터넷과 같은 일반적인 분산 처리 환경에서보다 더 높다. USN에서 매우 엄격한 시간 동기화를 요구하는 전형적인 응용 영역으로 TDMA MAC을 들 수 있다. 이 논문에서는 USN을 위해 최근에 제안된 FTSP (Flooding Time Synchronization Protocol) 시간 동기화 알고리즘을 개선한 새로운 알고리즘 FTSF(Flooding Time Synchronization Protocol)을 제안하고 평가한다. HTSP의 시간 동기화 정밀도는 FTSP와 동일하지만, 동기화를 위한 방송메시지 수를 줄임으로써 에너지 소모를 FTSP 보다 절약한다. 평가를 위한 시뮬레이션 결과, FTSP 대비 HTSP의 에너지 절약 비율이 약 26% 정도로 나타났다.

• 한국통신학회논문지
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• 제25권1A호
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• pp.81-89
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• 2000

본 논문에서는 CATV/LAN 전송망에서 우선권 문제에 주안을 두어서 해석한다. CATV/LAN 전송망에서 주요 해석의 대상인 상향 채널은 단방향 채널 특성과 단말의 위치에 따라서 우선적으로 접속되는 특성을 발생한다. 그리고, 트래픽(traffic)에 대한 우선권문제(priority)가 대두된다. 이런 공정성 문제와 우선권 문제를 해결하기 위하여 전송할 데이터가 발생하며 Pi확률로 데이터를 전송하는 CSMA-CD/U/P-P(Unslotted prioritized Pi-persistent CSMA-CD)프로토콜을 제안한다. 우선권 문제는 2-Class(high, low)로 가정하였다. 성능해석과 시뮬레이션 결과 우선권 문제가 주어진 환경하에서의 2개의 시나리오(scenario)를 가정하여 데이터전송 확률값인 Pi를 구하였으며, 전송망의 공정성이 이루어 졌을 때 평균 지연 시간을 비교하였다. 또한, 지연시간의 분산값을 구하였으며 버퍼큐(buffer queue)에서의 큐길이(queue length) 분포도 구하였다. 특히 헤드엔드 시스템에 가까운 단말이 포함될수록 평균 지연 시간이 길어지는 특징을 나타내고 있다.

• 정보보호학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.67-76
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• 2002

분산 네트워크 환경에서 커버로스는 사용자와 응용 서버 사이에 인증을 위해서 대칭키를 사용하고 있으며 다른 영역의 시스템을 신뢰할 것을 가정하고 있다. 본 논문에서는 기존의 커버로스에 공개키/개인키를 적용하여 효율적이고 강력한 인증 메커니즘을 설계하였다. 제안하고 있는 메커니즘에서는 사용자 인증을 위해 미리 정해진 long-term 키와 공개키를 통해 교환한 랜덤 수에 MAC 알고리즘을 적용하여 암호화에 사용하는 세션키 값을 매번 바꾸어주기 때문에 안전성을 높였다. 또한, 영역간의 신뢰성을 높이기 위해 전자 서명 기반의 시도-응답(challenge-response) 기법을 통한 상호 인증 방법을 사용하고 있으며, 인증 절차를 간소화하여 사용하는 키의 수를 줄였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권6호
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• pp.1117-1119
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• 2015

본 논문은 향상된 분산 채널 접근 기법 및 다중사용자 MIMO 환경에서 전송되는 가변 길이 페이로드에 대한 수학적 모델을 제안한다. 페이로드의 길이를 고정값 또는 평균값을 가정하여 사용하면, 한정된 기간에 전송될 수 있는 가변 길이 프레임의 총 페이로드 길이의 계산에 오차를 발생시킨다. 제안된 모델을 사용하면 가변 길이 트래픽 환경에서 총 페이로드의 길이에 대한 정확한 결과 (상대오차 3%이내)를 얻을 수 있다.