• 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.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.54-57
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• 2010

차량 에드혹 네트워크는 ITS의 핵심 기술로써 V2V 통신과 V2I 통신을 활용하여 도로 상에서 운전자 및 승객에게 안전 서비스와 정보 서비스를 제공한다. 대표적인 차량 에드혹 네트워크의 표준인 WAVE는 IEEE 802.11p에서 정의하는 MAC 프로토콜을 사용하고 다수의 채널들을 활용하기 위한 채널 코디네이션 알고리즘을 포함하고 있지만, 운전자의 안전을 위한 긴급 데이터의 QoS 보장에 문제가 있으며, 일반 인포테인먼트 데이터의 경우 성능향상에 한계를 보이고 있다. 본 논문에서는 위의 문제를 해결하기 위해서 지금까지 제안된 WAVE 기반 멀티채널 MAC 프로토콜의 동작원리를 소개하고 특징들을 분석하였다.

• 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.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.1446-1459
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• 2008

인프라스트럭처(infrastructure) 방식 기반의 무선 네트워크에서는 모든 무선 단말간의 통신이 무선 AP(Access Point)를 통하여 이루어진다. 그러나 무선 단말이 음영지역으로 이동하면 무선 단말과 무선 AP간의 통신이 단절되고, 무선 네트워크 내에 존재하는 다른 무선 단말과의 통신도 단절되는 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위해서는 기반 통신 시설이 없이도 무선 단말간의 끊김없는 통신을 제공할 수 있는 애드혹(ad hoc) 기반의 무선 네트워크 환경을 고려해야 한다. 이에 본 논문에서는 애드혹 기반의 무선 네트워크 환경에서 홉 간 다중 경로(Hop-by-Hop Multipath)에 전달되는 MAC (Medium Access Control) 프레임의 마감시한을 보장하여 응용 서비스의 품질을 보장할 수 있는 DNSQ-MAC (Dynamic Network State aware Quality of service - Medium Access Control) 기법을 제안하였다. DNSQ-MAC 기법은 애드혹 기반의 무선 네트워크에서 동적으로 변하는 네트워크 상태에 적응하여 서비스 품질을 향상시킨다. Qualnet을 이용한 모의실험을 통해 제안된 기법의 성능을 평가한 결과, DNSQ-MAC 기법은 홉 간 다중 경로에서 전달되는 MAC프레임의 마감시한을 보장하고, MAC계층의 상위 계층인 네트워크 계층에서 동작되는 다양한 라우팅 프로토콜 및 패킷 스케줄러에서도 향상된 서비스 품질을 제공하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.1465-1470
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• 2011

본 논문에서는 무선 애드혹 네트워크에서 복수개 채널을 이용한 효율적인 매체접속제어 프로토콜로써 DM-MMAC (Doze Mode Multi-Chanel MAC)을 제안한다. 기존의 IEEE 802.11 프로토콜의 경우 물리계층에서 복수개의 가용 채널이 주어지나 MAC 계층에서는 오직 고정된 단일채널을 통한 접속만이 가능하다. 이를 보완하기 위한 프로토콜로써 여러 가지 멀티채널 MAC 프로토콜이 제안되었으나 대부분의 경우 채널수가 적고 호스트의 수가 많아지면 전송 처리율(throughput)이 급격히 저하되는 문제점이 있다. 본 연구에서는 기존 MMAC 프로토콜의 채널 할당 및 채널점유 과정을 단순화하고 호스트 간 충돌가능성을 줄임으로써 절전효과와 함께 전송률 향상을 도모하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제13권5호
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• pp.421-427
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• 2011

Problems encountered in IEEE 802.11 medium access control (MAC) design are interferences from neighboring or hidden nodes and collision from simultaneous transmissions within the same contention floors. This paper presents the selective decoding schemes in MAC protocol for multiple input multiple output ad-hoc networks. It is able to mitigate interferences by using a developed minimum mean-squared error technique. This interference mitigation combined with the maximum likelihood decoding schemes for the Alamouti coding enables the receiver to decode and differentiate the desired data streams from co-channel data streams. As a result, it allows a pair of simultaneous transmissions to the same or different nodes which yields the network utilization increase. Moreover, the presented three decoding schemes and time line operations are optimally selected corresponding to the transmission demand of neighboring nodes to avoid collision. The selection is determined by the number of request to send (RTS) packets and the type of clear to send packets. Both theoretical channel capacity and simulation results show that the proposed selective decoding scheme MAC protocol outperforms the mitigation interference using multiple antennas and the parallel RTS processing protocols for the cases of (1) single data stream and (2) two independent data streams which are simultaneously transmitted by two independent transmitters.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(D)
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• pp.294-296
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• 2012

In cognitive radio ad hoc networks, secondary users need to exchange control information before data transmission. This task is not trivial in cognitive radio networks due to the dynamic nature of environment. This problem is sometime called rendezvous problem of cognitive radio network. The rendezvous problem is normally tackled by using two famous approaches: the use of common control channel (CCC) and using channel hopping (a.k.a sequence-based protocols). However, these two famous solutions form a vicious cycle while solving the rendezvous problem. The main purpose of this paper is to point out how and why this vicious cycle is formed.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권3호
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• pp.911-923
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• 2014

Ad hoc cognitive radio wireless sensor networks allow secondary wireless sensor nodes to recognize spectrum opportunities and transmit data. Most existing protocols proposed for ad hoc cognitive radio wireless sensor networks require a dedicated common control channel. Allocating one channel just for control packet exchange is a waste of resources for channel-constrained networks. There are very few protocols that do not rely on a common control channel and that exchange channel-negotiation control packets during a pre-allocated time on the data channels. This, however, can require a substantial amount of time to access the channel when an incumbent is present on the channel, where the nodes are intended to negotiate for the data channel. This study examined channel access delay on cognitive radio wireless sensor networks that have no dedicated common control channel.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권8A호
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• pp.618-624
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• 2009

무선 센서 네트워크(WSNs)로부터 유비쿼터스 센서 네트워크(USNs)으로 향한 진화를 위해서는 보다 많은 데이터-트래픽 전송량, 많은 수의 사용자 지원, 강화된 내부연산 능력, 그리고 보다 긴 수명에 대한 요구가 강해지고 있다. 그리하여 효율적으로 통신 시간을 동등하게 제어하는 기술과 적은 소비 전력이 USN 미디엄 엑세스 제어(MAC) 프로토콜에 있어서 가장 중요한 디자인 목표가 되어 몇 가지의 다중시간분할방식(TDM) MAC 프로토콜들이 제시 되었다. 하지만 존재하는 프로토콜들의 장점과 단점을 분석하는 것은 쉽지 않기 때문에 보다 발전된 MAC 프로토콜을 만드는 것은 도전적인 과제이다. 이러한 목적으로 본 논문에서는 기존의 에드혹 망 다중시간분할방식 프로토콜들의 복잡도를 유도하였고 비교 분석한 결과를 제시한다. 프로토콜의 복잡도는 전력 소비량과 직접적인 관계를 갖기 때문에 에드혹 망의 MAC 프로토콜의 효율성을 평가하는 데에 많은 연관성을 가진다.

• 한국항행학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.627-633
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• 2008

MANET(mobile adhoc networks)기반 통신 프로토콜은 고속으로 이동하는 VANET(vehicular adhoc networks)환경에서 차량 상호간의 메시지 전송과 긴급메시지 전송이 불가능 할 수 있다. 메시지 전송의 신뢰성을 보장하기 위해 본 논문에서는 특정 구간에서 교통사고 및 구간정체로 인한 통신의 포화상태 발생과 긴급통신 중 히든노드 개입으로 인한 데이터 충돌과 전송지연을 해결하기 위해 방향성 안테나 기반 은닉노드 방지 기법을 제안한다. 제안하는 프로토콜은 메시지의 신뢰성 있는 전송을 위해 양방향성 안테나를 이용하여 노드 간 간섭과 제어 메시지 전송 지연을 최소화 한다. 시뮬레이션을 통해 메시지의 신뢰성 있는 전달 및 메시지 간 충돌을 줄일 수 있음을 보이고, 결론에서는 연구 내용 및 우수성을 나타내었다.