• Journal of Communications and Networks
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• 제17권2호
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• pp.172-183
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• 2015

To provide an efficient link maintenance approach, we propose a cross layer medium access control (LM-MAC) protocol for multichannel cognitive radio ad hoc networks. Link establishment and reliable transmission are two key problems for a perfect link maintenance mechanism. Since the cognitive user (CU) pairs have to reestablish their links each frame, in the proposed MAC protocol, three different access modes are designed to guarantee transmission efficiency in continuous frames. To enhance the transmission reliability, each CU will create a father spectrum list (FSL) after joining in the network. FSL is divided into three groups of sub-channels with different functions to compensate the packet loss caused by the primary users' appearance and the deep fading. Meanwhile, since the transmitter and the receiver will share the same FSL, periodical cooperative sensing is adopted to further optimize the former problem. Finally, compared with the existing opportunistic multichannel (OMC)-MAC protocol, the proposed LM-MAC protocol achieves better system performance in terms of saturation throughput, continuity and access delay.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제31권3호
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• pp.327-334
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• 2004

본 논문에서는 다중 홉 무선 애드 혹 망의 성능향상을 위한 MAC 프로토콜의 개선 안을 제시한다. 무선 애드 흑 망의 노드는 매체가 가능할 때만 패킷을 전송할 수 있으며, 패킷이 전송되고 있는 중에 송신 노드의 전송파 감지 범위(carrier sensing range)에 속하는 노드들은 패킷을 전송할 수 없다. 전송파 감지 범위는 전송 범위(transmission range)와 전송파 감지 영역(carrier sensing zone)으로 나뉠 수 가 있으며(9), 본 논문에서는 노드가 전송파 감지 영역에 속해있을 때 프로토콜 동작의 중요성에 초점을 맞추고 있다. 전송파 감지 영역에 속하는 노드는 현재 진행되고 있는 전송 세션의 종료 시점이나 매체가 가능해지는 시점을 알 수 없다는 특징이 있다. 현재의 MAC 프로토콜은 노드가 전송 범위에 속해 있을 때와 전송파 감지 영역에 속해 있을 때의 동작이 크게 다르지 않다. 성능 개선을 위해 다양한 시뮬레이션을 수행하였으며, 시뮬레이션의 결과를 통해 충돌이 반 이상 감소하여, 손실되는 패킷의 수가 줄고 성능이 향상되었음을 확인하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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• pp.55-56
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• 2006

Directional antennas are used to improve spatial reuse, but have the problem of deafness. The DUDMAC protocol uses the ORTS, OCTS, DDATA, and DACK mechanisms and a blocking algorithm for directional transmissions. In this paper, we propose a tone dual-channel directional MAC (Tone DUDMAC) protocol to improve spatial reuse. The Tone DUDMAC protocol uses the ORTS, DCTS, DDATA, and DACK mechanisms including the DDATA_tone and OCTS_tone. We use ORTS as that in DUDMAC because of location unawareness of neighbor's nodes. The DDATA_tone and OCTS_tone reduce a blocking area and improve spatial reuse. We confirm the throughput performance of the proposed MAC protocol by computer simulations using Qualnet ver.3.8 simulator.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (3)
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• pp.232-234
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• 2004

Ad hoc network는 무선 네트워크 환경에서 에서 AP(Access Point)와 같은 infrastructure없이 STA(Station)들끼리 통신이 가능한 형태의 network이다. Ad hoc network에서는 전력 관리가 중요한 문제들 가운데 하나인데 표준에서는 동기식 전력 관리에 관하여서만 정의하고 있다. 동기식 전력 관리의 경우에는 STA들 사이에 동기가 맞아야 잘 동작한다는 점과 이러한 동기화를 위한 기술적 어려움 그리고 STA들 사이에 독립적인 전력관리가 불가능하다는 점을 단점으로 가지게 된다. 이러한 점을 해결하기 위하여 일반적인 비동기식 전력 관리 방법을 적용시키게 되면 energy saving 측면에서는 효율적이지만 throughput이 현저하게 감소하게 되는 문제가 발생하게 되는데 본 논문에서는 이러한 정을 해결하기 위하여 새로운 비동기식 전력 관리 프로토콜을 제안한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.39-45
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• 2011

본 논문에서는 무선 인지 애드 혹 네트워크에서 다중 채널 숨겨진 지국 문제(hidden terminal problem)를 해결하고 네트워크 성능을 향상시키기 위하여, 이웃 휴지 노드(idle node)들을 활용하는 효율적인 다중 채널 MAC 프로토콜을 제안한다. 제안된 알고리즘은 각 노드가 단일 송수신기를 갖고, 제어 메시지 교환을 위한 공동 제어 채널을 활용하는 무선 인지 애드 혹 네트워크에 활용될 수 있다. 특히, 제안된 알고리즘에서는 데이터를 교환하고자 하는 통신 노드들이 한 홉(hop) 밖에서 사용되고 있는 데이터 채널에 대한 정보를 가지고 있는 이웃 휴지 노드들을 활용하여 데이터 채널을 선택함으로써 다중 채널 숨겨진 지국 문제를 효율적으로 해결할 수 있다. 시뮬레이션을 통해, 제안된 알고리즘이 중 채널 숨겨진 지국 문제를 최소화하고 2차 사용자간의 데이터 채널 선택시 발생하는 출돌(collision)을 줄임으로써 네트워크의 처리율을 증가시킬 수 있음을 보였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제14권5호
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• pp.524-532
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• 2012

In this paper, we present the performance evaluation of the reliable cooperative media access control (RCO-MAC) protocol, which has been proposed in [1] by us in order to enhance system throughput in bad wireless channel environments. The performance of this protocol is evaluated with computer simulation as well as mathematical analysis in this paper. The system throughput, two types of average delays, average channel access delay, and average system delay, which includes the queuing delay in the buffer, are used as performance metrics. In addition, two different traffic models are used for performance evaluation: The saturated traffic model for computing system throughput and average channel access delay, and the exponential data generation model for calculating average system delay. The numerical results show that the RCO-MAC protocol proposed by us provides over 20% more system throughput than the relay distributed coordination function (rDCF) scheme. The numerical results show that the RCO-MAC protocol provides a slightly higher average channel access delay over a greater number of source nodes than the rDCF. This is because a greater number of source nodes provide more opportunities for cooperative request to send (CRTS) frame collisions and because the value of the related retransmission timer is greater in the RCO-MAC protocol than in the rDCF protocol. The numerical results also confirm that the RCO-MAC protocol provides better average system delay over the whole gamut of the number of source nodes than the rDCF protocol.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 가을 학술발표논문집 Vol.32 No.2 (1)
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• pp.361-363
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• 2005

최근의 컴퓨터 네트워킹 환경에서 무선 멀티미디어 응용 서비스에 대한 사용자의 요구는 날로 증가하고 있다. 그러므로 사용자에게 원활한 서비스를 제공위해서 QoS 보장을 위한 무선 네트워크 프로토콜의 설계는 중요하다. 본 논문에서는 무선 인터넷에서 QoS를 보장하기 위한 표준인 IEEE 802.11e[1]의 문제점들을 분석하고, Multi-Hop Ad Hoc Network에서 성능 향상을 위하여 Single-channel Jamming 신호를 기반으로 한 SJMAC(Sing1e-channel Jamming MAC) 프로토콜을 설계하고, NS2 모듈을 구현한 후에 성능 평가를 하였다. 기존 IEEE 802.11e과의 성능 비교를 위하여 NS2 (Network Simulator2)[2]에 SJMAC 모듈을 추가하여 제안된 프로토콜의 성능을 검증한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.32 No.1 (A)
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• pp.280-282
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• 2005

급변하는 컴퓨터 네트워킹 환경에서 이동화에 따른 무선통신의 비중이 날로 더해지고 있다. 본 논문에서는 무선 인터넷 프로토콜 표준인 IEEE 802.11의 문제점들을 분석하고, Multi-Hop Ad Hoc Network에서 성능 향상을 위하여 Single-channel Jamming 신호를 기반으로 한 SJMAC(Single-channel Jamming MAC) 프로토콜을 설계하고, NS2 모듈을 구현한 후에 성능 평가를 하였다. 기존 IEEE 802.11과의 성능 비교를 위하여 NS2 (Network Simulator2)[1]에 SJMAC 모듈을 추가하여 제안된 프로토콜의 성능을 검증한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.219-228
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• 2007

모바일 애드혹 네트워크에서는 노드가 이동성을 가지고 한정된 용량의 전지를 사용하기 때문에, 다중 홉으로 통신하는데 있어서 종단 간 경로를 설정하는 것이 매우 중요하다. 그 중에서도 AODV(Ad-hoc On-demand Distance Vector) 라우팅 프로토콜은 많이 사용되고 있는 프로토콜 중 하나이다. 하지만 경로를 탐색하는 과정에서 최단 홉의 수만을 고려하기 때문에, 노드의 이동성이나 전지의 소진 등으로 인해 중간 노드의 경로가 단절이 되는 문제점이 발생하게 된다. 경로의 단절이 발생하게 되면, 중간 노드들은 데이터 패킷을 폐기시키고 송신노드는 경로를 재설정해야 하기 때문에 대역폭의 낭비와 에너지 소비량이 증가되는 문제가 발생한다. 또한 이것은 네트워크의 생존시간을 단축하는 원인이 된다. 본 논문에서는 이러한 문제들을 해결하기 위하여 기존의 AODV 라우팅 프로토콜을 기반으로 전지의 남은 에너지양을 비롯하여 신호 세기, SNR(Signal to Noise Ratio) 등의 MAC 레이어의 자원들을 이용하여 경로를 설정하는 라우팅 프로토콜을 제안한다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.81-89
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• 2011

수중 모바일 ad-hoc 네트워크는 수중환경 감시, 재난방지, 해양자원 탐사, 해양생명체 탐구, 그리고 침몰선박 탐색과 같은 수중환경의 다양한 분야에서 유용하다. 수중 환경에서 다중 데이터 통신을 하기 위해서는 효율적인 Medium Access Control (MAC) 프로토콜의 설계가 필요하다. Aloha 프로토콜은 기본적이고 간단한 프로토콜의 하나지만, 충돌이 자주 발생하는 단점이 있다. 만약 RF 통신에서 충돌이 발생한다면, 재전송을 하여 이 문제를 해결할 수 있지만, 저주파를 사용하는 수중에서는 전송 속도가 느리기 때문에 재전송에 많은 어려움이 따른다. 따라서 충돌을 피하기 위해 MAC 프로토콜 기반의 Time Division Multiple Access(TDMA)가 사용되고 있지만, 기존 TDMA는 보낼 데이터가 없을 경우, 타임 슬롯을 쓰지 않는 문제점이 있다. 따라서, 본 논문에서는 보낼 데이터가 없을 경우, 짧은 "I Have No Data"(IHND)를 보냄으로써 타임 슬롯을 단축시키는 동적 TDMA 프로토콜 방식을 제안한다. 또한, 본 논문에서는 데이터 처리량과 채널 효율에 관련된 수학적 분석 모델을 제시하고 기존 TDMA 프로토콜과 비교함으로써 성능의 우수성을 검증한다.