• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권6호
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• pp.3000-3022
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• 2019

Full-duplex (FD) technologies enable wireless nodes to simultaneously transmit and receive signal using the same frequency-band. The FD modes could improve their physical layer throughputs. However, in the wireless ad hoc networks, the FD communications also produce new interference risks. On the one hand, the interference ranges (IRs) of the nodes are enlarged when they work in the FD mode. On the other hand, for each FD pair, the FD communication may cause the potential hidden terminal problems to appear around the both sides. In this paper, to avoid the interference risks, we first model the IR of each node when it works in the FD mode, and then analyze the conditions to be satisfied among the transmission ranges (TRs), carrier-sensing ranges (CSRs), and IRs of the FD pair. Furthermore, in the media access control (MAC) layer, we propose a specific method and protocol for collision avoidance. Based on the modified Omnet++ simulator, we conduct the simulations to validate and evaluate the proposed FD MAC protocol, showing that it can reduce the collisions effectively. When the hidden terminal problem is serious, compared with the existing typical FD MAC protocol, our protocol can increase the system throughput by 80%~90%.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.906-912
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• 2012

Ship Ad-hoc Network (SANET)은 고비용의 위성 통신을 대체하여 선박에 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 선박 간 애드혹 네트워크이다. 현재 SANET의 물리계층은 해상 VHF 대역 디지털 통신의 표준인 ITU-R M. 1842-1을 반영할 수 있으나, 상위 계층은 명확한 표준화가 진행되지 않고 있다. 본 논문에서는 육상 애드혹 네트워크에 적용되는 매체접속제어와 라우팅 프로토콜을 기반으로, 해상 통신환경에 맞는 SANET용 네트워크 프로토콜인 Ship Ad-hoc Communication (SAC) 프로토콜을 제안한다. SAC 프로토콜은 매체접속제어와 라우팅을 하나의 알고리즘에서 수행하는 크로스 레이어 프로토콜로써, 이웃 선박의 유무, 목적지까지의 경로 설정 여부, 열악한 통신 환경 시 통신 모드 전환 등을 다양한 해상 환경을 반영한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.225-226
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• 2008

본 논문은 스케줄링 기반 Ad-hoc Network에서의 Relay Network Protocol에 관한 것으로, Koinonia V2.0의 MAC Layer Protocol을 기반으로 Relay Network Protocol을 설계하였다. Ad-hoc Network 기반의 Relay Network Protocol은 단일 주파수 채널을 이용한 Relay Network Protocol과 듀얼 주파수 채널을 이용한 Relay Network Protocol이 있다. 전자는 하나의 모뎀 칩을 사용하여 시스템이 단순하고 전력소모가 적은 반면, 데이터 전송 속도가 낮아지고, 후자는 데이터 전송 속도에서 손해를 보지 않는 반면, 시스템이 복잡하고 전력소모가 많은 단점이 있다. 본 연구를 통해 Ad-hoc Network 기반의 Relay Network Protocol 구현에 대한 방법론을 제시할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.878-884
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• 2013

본 논문에서는 애드 혹 네트워크에서 데이터 프레임을 전송할 때마다, 전송 파워를 동적으로 바꾸어 전달하는 MAC 프로토콜을 제안하였다. IEEE 802.11과는 달리, 주변 노드들의 전송을 방지하기 위한 RTS/CTS 프레임을 사용하지 않았다. 그 대신에 송신 터미널과 수신 터미널 사이의 RTS/CTS 프레임 내에 채널이득과 거리 정보 넣어 전송하였다. 이들 정보는 동적으로 전송파워 값을 구하는데 사용된다. 시뮬레이션 결과, 제안한 MAC 프로토콜이 GMAC과 비교하여 프레임 평균 전달률은 증가했고, 평균 지연에서는 감소하는 성능을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권2A호
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• pp.153-164
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• 2010

본 논문은 무선 애드혹 네트워크에서 채널 효율성 및 네트워크 성능 향상을 위한 멀티채널 MAC 프로토콜을 제안한다. 멀티채널 MAC 프로토콜 설계에는 랑데부 문제(rendezvous problem)와 멀티채널 히든 노드 문제 등 두개의 주요한 문제가 있다. 기존에 제안된 여러 멀티채널 MAC 프로토콜에서는 하나의 채널을 공통 컨트롤 채널로 사용하여 컨트롤 패킷 교환을 통해 이러한 문제들을 해결하였는데, 이것은 데이터 채널이 증가할수록 높은 경쟁으로 인한 공통 컨트롤 채널의 병목 현상을 초래하여 비효율적인 데이터 채널 이용의 원인이 된다. 본 논문에서 제안하는 멀티채널 MAC 프로토콜은 멀티채널 히든 노드 문제를 해결하기 위해 TDMA 방식을 사용하였고, 데이터를 동시에 송수신할 수 있도록 하여 네트워크 성능을 높인다. 또한 공통 컨트롤 채널을 사용하지 않기 때문에 공통 컨트롤 채널 병목 현상이 발생하지 않고, 전송 또는 수신할 데이터가 없는 노드는 슬립(sleep) 상태를 유지하도록 하여 에너지 절감(energy savings)이 가능하다. 모의실험결과는 제안한 MAC 프로토콜이 기존의 방법에 비해 네트워크 성능 및 채널 효율성을 향상시키고 에너지를 절감할 수 있다는 것을 보여준다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38A권7호
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• pp.603-611
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• 2013

본 논문은 Self-Organizing Time Division Multiple Access (SO-TDMA) 기반의 MAC 프로토콜을 사용하는 다중-홉 해양통신망에서 비실시간 서비스뿐만 아니라 종단간 지연시간 품질을 보장해야 하는 실시간 서비스를 통합적으로 지원하기 위한 새로운 프레임 구조를 제안하고, 실시간 트래픽의 부하에 따라 적응적으로 자원을 분배하는 방안을 제시한다. 실시간 사용자의 평균 불능 성능을 보장하기 위한 자원 할당을 통해 동적으로 프레임 구조를 제어하는 방안을 제시한다. 한편, 이를 위한 평균 불능 확률을 수학적으로 분석하고, 이에 따라 결정된 프레임 구조에 대해서 실시간 서비스의 품질을 시뮬레이션을 통해 검증한다.

• 한국IT서비스학회지
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• 제11권4호
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• pp.195-213
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• 2012

In ubiquitous environments, the Intelligent Transportation System (ITS) protocol is a typical service used to improve the quality of life for humans. The Vehicular Ad-hoc Network (VANET) protocol, a part of ITS, needs further study with regards to its support for high reliability, high speed mobility, data transmission efficiency, and so on. The IEEE 802.11 standard provides a high data rate channel, but it was designed for peer-to-peer network protocols. IEEE 802.11p also provides a high data rate channel, however, it only facilitates communication between roadside and on-board equipment. A VANET has characteristics that enable its topology to change rapidly; it can also be expanded to a multi-hop range network during communication. Therefore, the VANET protocol needs a way to infer the current topology information relating to VANET equipped vehicles. In this paper, we present the Multi-Beacon MAC Protocol, and propose a method to resolve the problem of beacon collisions in VANET through the use of this Multi-Beacon MAC protocol. Evaluation of the performance of Multi-Beacon MAC protocol by means of both mathematical analyses and simulation experiments indicate that the proposed method can effectively reduce beacon collisions and improve the throughput and the delay between vehicles in VANET systems.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.837-844
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• 2019

본 논문에서는 VANET(: Vehicular Ad Hoc Networks)환경에서 비-안전 애플리케이션을 위한 낮은 지연을 제공하기 위해 AMBM(: Adaptive Multi-channel Backoff Machisum)-MAC 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜은 우선 순위가 다른 비-안전 패킷간의 처리량의 극대화를 위해 WSA(: WAVE Service Advertisement)의 CW(: C hannel window)를 동적으로 조정하여 비-안전 패킷의 서비스품질을 보장한다. 또한 SC(: Service Channel)를 위한 채널조정 및 타임슬롯예약을 하기 위해 많은시간을 할당하고 CW 및 최적 CCI(: CC Interval)를 동적으로 조정함으로서 IEEE 1609.9, C-MAC(: Coordinated multi-channel MAC), Q-VCI(QoS Variable CCH Interval) 프로토콜보다 노드가 증가할 때 전송지연이 감소됨을 보인다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 봄 학술발표논문집 Vol.31 No.1 (A)
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• pp.838-840
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• 2004

CSMA/CA를 기반으로 하고 있는 802.11 MAC 프로토콜에서는 RTS/CTS를 이용한 reservation 기법으로 medium을 공유하고 있다. 하지만 이러한 기법은 모든 노드의 송/수신 범위가 같을 때만 유효하다. 현실적으로 송/수신기와 안테나 특성, shading 효과 등으로 인하여 노드의 송/수신 범위가 달라지기 때문에 비대칭 링크가 발생하고, 이 경우 데이터 충돌이 발생할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 환경하에서 MAC 계층 패킷의 층돌을 방지하기 위해 BTS(Block-to-Send) 패킷을 도입하여 비대칭 링크 노드의 데이터 전송을 막는 기법을 제안한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39B권5호
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• pp.260-270
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• 2014

본 논문은 VHF 대역을 사용하는 다중-홉 해양통신망에서 실시간 서비스를 제공하기 위해 제안된 DSTS(Dynamic Space-Time Subframe)기반 프레임 구조에서 다수의 MAC PDU로 구성된 데이터를 ASO-TDMA 전송 방식을 사용했을 때 발생되는 지연시간의 분포를 수학적으로 분석하고, 그 성능을 시뮬레이션을 통해 확인한다. 또한, 기존 전송방식에서 발생되는 지연시간을 단축시키는 동시에 시스템의 수율을 최대화하기 위한 연속적인 자원 할당 방식과 적응적 전송 확률 제어 방식을 제안하고, 기존 방식과 수율 성능을 비교한다. 이를 통해 본 논문에서 제안하는 방식은 DSTS 프레임 구조에서 다수의 MAC PDU에 대해서도 실시간 전송이 가능하고, 또한 수율 성능을 극대화할 수 있음을 보인다.