• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2004.04a
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• pp.535-537
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• 2004

최근 센서 네트워크에 대한 필요성이 증대되면서 센서 기술과 통신 기술 등 센서 네트워크의 기반기술에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 특히, 센서 네트워크에서 센서 노드의 수명은 센서의 배터리 전력량에 비례하므로 보다 적은 전력으로 통신을 수행하는 기술들에 관심이 집중되고 있다. 이러한 저전력 통신 프로토콜 가운데 대표적인 것이 시간 분할 다중 접속(TDMA) 기반 MAC 프로토콜이다. 지정된 시간에만 센서 노드의 통신 상태를 정지(sleep)상태에서 유휴(idle)상태로 변경하여 통신을 수행하므로 전력 소비를 최소화시키는 기술이다. 그러나 이웃한 다른 센서들 간의 통신을 간섭하지 않기 위해 센서들은 통신시 서로 다른 주파수를 사용해야 한다. 이러한 제한 사항을 충족시키기 위해서는 센서 노드들이 다양한 주파수를 청취할 수 있어야 하며. 이는 센서 노드 생산시 제조단가의 증가와 직결되어 센서 네트워크의 상용화에 주요한 문제가 될 수 있다. 따라서 본 논문에서는 시간 분할접속(TDMA) 기반 저전력 MAC 프로토콜에서 단일 주파수를 사용한 수 있도록 통신 시간(time slot)을 할당하는 알고리즘을 제안하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2004.10c
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• pp.706-708
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• 2004

일반적인 무선 통신망은 데이터 전송 고속화에 중심을 두고 발전해 왔으나, 최근 무선 센서 네트워크와 같은 응용 분야에서 소량의 데이터와 낮은 처리 속도를 지원하면서 저비용, 경량, 저전력을 요구하는 무선 통신 기술이 필요하게 됨에 따라 IEEE에서 LR-WPAN(Low Rate-Wireless Personal Area Network)을 위한 새로운 IEEE 802.15.4 표준이 제시되었다. 현재 무선 센서 네트워크에 관한 연구는 소형 경량의 MAC(Medium Access Control ) 프로토콜 개발이 핵심 기술로 인식되면서, 저전력 소모를 위한 라우팅 기법, MAC 프로토콜의 패킷처리 기술 등이 우선적으로 진행 중이다. 그러나 무선 센서 네트워크와 같은 응용분야에 사용 가능한 표준인 IEEE 802.15.4 MAC 프로토콜의 실질적인 상용화를 위해서는 표준안 분석 및 검증 과정이 기본적으로 선행되어야 한다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.4 표준안의 핵심인 MAC 프로토콜을 정형화된 명세 언어인 SDL(Specification and Description Language)를 이용하며 상세 설계 및 분석 후, 자동화 도구를 이용한 모의수행을 통하여 검증하였으며 표준안과의 비교 및 오류 수정을 거친 연구결과를 기술한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2003.04d
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• pp.274-276
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• 2003

센서 기술과 통신 기술의 발달로 센서 네트워크에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 센서 노드는 주변환경을 관찰하고 그 결과를 센서 노드로 이루어진 네트워크를 통하여 사용자에게 전달한다. 센서 네트워크는 특정 기반 구조 없이 수행되어야 하기 때문에 데이터의 전달이 애드혹 네트워크에서의 라우팅 기법과 비슷하다. 하지만 센서 노드는 배터리 전력량에 의하여 수명이 결정되기 때문에 전력 소비를 줄이는 것이 매우 중요한 문제이다. 본 논문에서는 센서 노드의 위치에 따라 통신 상태를 유휴(idle) 상태에서 정지(sleep)상태로 변경하는 방법으로 전력 소비를 줄이는 MAC 프로토콜을 제안한다.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.13 no.5
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• pp.1003-1010
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• 2018

The geomagnetic sensor nodes are usually designed with wireless communication and battery for easy installation on the road without cable connection and wiring. To minimize operation cost of a system, it is important to prolong the battery lifetime of the geomagnetic sensors installed on the road. In this paper, we propose a low-power TDMA MAC protocol that reduces energy consumption while guaranteeing the real-time vehicle detection information in the vehicle detection system. The performance evaluations are conducted through a real testbed of a vehicle detection system, and it proves that the proposed low-power protocols provides 5 year lifetime by improving energy efficiency up to about 62%.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2005.11a
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• pp.331-333
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• 2005

유비쿼터스 컴퓨팅을 가능하게 해주는 기반기술의 하나인 유비쿼터스 센서 네트워크(Ubiquitous Sensor Networks)란, 주변 사물과 환경을 인식하고 네트워크를 통해 실시간 정보를 구축, 활용토록 하는 초소형, 저전력 센서들로 구성된 무선 통신망이라 할 수 있다. 유비쿼터스 센서 네트워크에서의 MAC 프로토콜은 그 특성상 기존의 MAC 프로토콜과는 달리 에너지 사용량을 최소화하여 네트워크 수명을 오랫동안 유지하도록 하는 것이 요구된다. 따라서 본 논문에서는 센서 네트워크의 수명의 최대화를 고려한 DT (Dynmic-Threshold) MAC프로토콜을 제안한다. DTMAC프로토콜은 각 노드의 버퍼에 임계값을 적용하여 전송 주기를 지연시켜 에너지 절감성을 극대화하게 되며 멀티 홉 환경에서 에너지 절감성의 효과론 더욱 높이기 위해 각 노드의 버퍼에 싱크와의 홉 수에 따른 차등적 임계값을 적용하며, 또한 이로 인해 야기되는 데이터 전송지연 문제를 해결키 위하여 긴급 데이터에 대한 빠른 전송을 보장하는 알고리즘을 포함한다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.35 no.5B
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• pp.762-770
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• 2010

The researches about energy efficieny of wireless sensor MAC protocol is an issue in present days. Therefore, MAC and routing protocols for reducing energy consumption at sensor nodes is needed. In this study, a low-power MAC protocol for sensor network is proposed, which in based on X-MAC by exploiting virtual synchronization. The virtual synchronization technique lets senders postpone packet transmission until receivers' wake-up time, so that senders transmit only one or two short preambles. Using NS-2, a proposed MAC protocol improve the energy efficiency by 10% compared with the X-MAC protocol.

• The Journal of the Korea Contents Association
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• v.16 no.10
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• pp.299-310
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• 2016

In this paper, we perform analysis of the performance of low-power communication technology, IEEE 802.15.4 MAC (Media Access Control) protocol used in internet of things. Wide variety of devices in internet of things generate different kinds of traffic characteristics and heterogeneous traffic environment is therefore considered in contrast to existing works. With the help of the Markov chain the performance of the protocol is derived as a function of the MAC parameters and based on the results a framework to determine energy-efficient optimal MAC parameters for applications in real time is proposed. Proposed method is shown to be more efficient in terms of energy consumption through performance comparison over application scenarios compared to operation with fixing MAC parameters, and its practicability on small devices with limited computing power is verified through evaluating the accuracy and speed of the proposed framework.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2016.05a
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• pp.635-637
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• 2016

센서 네트워크에서 각 센서 노드의 에너지 소모를 최소화하여 에너지 소모를 줄임으로써 망의 지속시간을 늘이는 것이 중요하다. 기존의 MAC(Medium Access Control) 프로토콜은 채널 폴링 기법을 이용하여 효율적인 에너지 관리에 대한 해결책을 제시 하였으나, 그러한 방식에 따른 각 노드의 Duty Cycle이 길어짐으로써 발생하는 에너지 소모에 대한 해결책은 제시하지 못하였다. 본 논문에서는 기존의 채널 폴링과 함께 스케쥴링 알고리즘을 적용하여 Duty Cycle의 주기를 줄임으로써 에너지 소모를 줄인다. 특히 이 방식을 이용하여 멀티홉과 과다한 트래픽에 대한 성능의 평가를 위해 실험을 통해 제안하는 프로토콜의 우수한 성능을 보인다.

• Proceedings of the Korean Institute of Communication Sciences Conference
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• 2004.07a
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• pp.259-259
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• 2004

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.39C no.3
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• pp.239-246
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• 2014

In the context of wireless sensor networks, one of major issues is energy conservation. For low power communication, by utilizing our experimental results for the relation between clock drift and synchronization interval, we designed a new protocol which can support a wide range of duty cycles for applications with very low traffic rate and insensitive delay. The transmission (TX) node in the protocol synchronizes with the reception (RX) node very before transmitting a packet, and it can adaptively estimate the synchronization error size according to the synchronization interval from minutes to hours. We conducted simulations and a testbed implementation to show the efficacy of the proposed protocol. We found that our protocol substantially outperforms other state-of-the-art protocols, resulting in order-of-magnitude increase in network lifetime over a variety of duty cycles.