• 한국통신학회논문지
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• 제38A권1호
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• pp.33-43
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• 2013

본 논문에서는 차세대 무선랜 환경으로 고밀도 fully-connected single hop 네트워크 구조를 고려하여 CSMA/CR이라 불리는 분산 MAC 프로토콜을 제안한다. 제안방안은 CSMA/CA 방식을 준수하여 기존 MAC 프로토콜과 호환성을 보장하며, CSMA/CD의 충돌 검출 방식을 무선 상황에 맞게 도입하여 RTS/CTS 사용 없이도 빠른 시간 내에 충돌을 검출할 수 있다. 또한 충돌이 검출되면 다음 전송 시에는 자원을 전용으로 할당하여 추가적으로 발생 가능한 충돌을 해결한다. 아울러 제안 CSMA/CR의 실용화를 위한 구현 이슈를 살펴보고, 대표적인 분산 무선 MAC 프로토콜과 성능비교를 수행한다. 시뮬레이션 결과 제안하는 CSMA/CR은 RTS/CTS 사용 없이 충돌을 발견할 수 있어 오버헤드가 적으며, 충돌 발생 시에는 다음번 전송에 대해서는 예약방식으로 충돌을 없애줌으로써 접속 노드 수에 상관없이 항상 가장 좋은 전송효율을 보여준다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제17권3호
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• pp.275-285
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• 2015

To improve the efficiency of carrier sense multiple access (CSMA)-based medium access control (MAC) protocols, CSMA with collision resolution (CSMA/CR) has been proposed. In the CSMA/CR, a transmitting station can detect a collision by employing additional sensing after the start of a data transmission and then resolve the next collision that might occur by broadcasting a jam signal during a collision detection (CD) period. In this paper, we analyze the delay of a CSMA/CR based on a generic p- persistent CSMA model and obtain the minimum achievable delay of the CSMA/CR by finding the optimal length of the CD period according to the number of contending stations. Through this delay analysis, we also investigate the throughput-delay characteristics of the CSMA/CR protocol according to various parameters. Analysis and simulation results show that the CSMA/CR has a considerably lower delay and its throughput-delay characteristic is significantly improved than the conventional CSMA/CA and wireless CSMA/CD protocols.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제3권4호
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• pp.173-180
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• 2014

Random access protocols feature inherent sensing functionality and distributed coordination, making them suitable for cognitive radio communication environments, where secondary users must detect the white space of the primary spectrum and utilize the idle primary spectrum efficiently without centralized control. These characteristics have led to the adoption of carrier-sensing-multiple-access/collision-avoidance (CSMA/CA) in cognitive radio. This paper proposes a new analytical framework for evaluating the performance of a CSMA/CA protocol that considers the characteristics of idle periods based on the primary traffic behavior in cognitive radio systems. In particular, the CSMA/CA-based secondary network was analyzed in the terms of idle period utilization, which is the average effective data transmission time portion in an idle period. The use of the idle period was maximized by taking its statistical features into consideration.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제15권3호
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• pp.319-326
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• 2014

IEEE 802.11 무선랜은 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) 방식의 MAC(Media Access Control) 프로토콜을 사용하며, 데이터 충돌을 회피하기 위하여 데이터 전송 시 다른 사용자가 채널을 사용하고 있는지를 캐리어 감지를 통해 확인하게 된다. 현재 IEEE 802.11 표준에서는 캐리어 감지 범위에 영향을 주는 임계값을 일정한 고정 값으로 운용을 하고 있는데, 모바일 Ad-hoc 네트워크와 같이 이동성으로 인해 가변성이 큰 경우에는 고정 특정 캐리어 감지 임계값으로는 효율적인 네트워크 운영이 어렵다. 본 논문에서는 신호대간섭잡음비를 고려하여 캐리어 감지 임계값과 전송속도를 적절히 선택하는 제안된 SINR 기반 동적 캐리어 감지 임계값 방법을 모바일 Ad-hoc 네트워크 환경에 맞게 운영을 함으로써 더 좋은 네트워크 처리율을 얻을 수 있음을 보여준다.

• 정보와 통신
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• 제29권9호
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• pp.70-77
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• 2012

Carrier Sensing Multiple Access (CSMA)로 불리는 임의 접근 방식은 무선 통신 시스템에서 흔하게 사용되는 프로토콜이다. 이 CSMA 프로토콜은 데이터 전송에 앞서 자신의 링크 상황을 먼저 파악 한 후에 전송이 가능한 경우에 전송을 시도하는 방식이다. 매우 간단하며 분산적으로 동작이 진행되기 때문에 쉽게 실제 시스템에 적용되어 사용되고 있다. 이와 같은 간단하고 분산적인 CSMA 알고리즘이 최적 전송효율을 달성 할 수 있다는 사실이 최근에 밝혀졌다. 이러한 발견을 바탕으로 많은 연구들이 다양한 조건에서 전송효율을 극대화 시키는 방법에 대해 다뤘다. 본고에서는 최근의 이러한 연구 동향을 정리하고, 앞으로 해결해야 할 문제를 정리하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제12권4호
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• pp.308-316
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• 2010

The problem of compressed sensing (CS) based multiple access is studied under the assumption of random data traffic. In many multiple access systems, i.e., wireless sensor networks (WSNs), data arrival is random due to the bursty data traffic for every transmitter. Following the recently developed CS methodology, the technique of compressing the transmitter identities into data transmissions is proposed, such that it is unnecessary for a transmitter to inform the base station its identity and its request to transmit. The proposed compressed multiple access scheme identifies transmitters and recovers data symbols jointly. Numerical simulations demonstrate that, compared with traditional multiple access approaches like carrier sense multiple access (CSMA), the proposed CS based scheme achieves better expectation and variance of packet delays when the traffic load is not too small.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.7-14
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• 2012

본 논문은 불완전한 채널 감지를 고려한 포화 상태에서의 IEEE 802.11 carrier-sense multiple access with collision-avoidance(CSMA/CA)의 성능을 분석한다. 불완전한 채널 감지는 missed-detection과 false alarm을 포함하는데, 이러한 불완전한 채널 감지가 IEEE 802.11의 성능에 미치는 영향을 분석하고 이를 수식적으로 표현한다. 물리 계층의 불완전한 채널 감지를 표현하기 위해, 본 논문에서는 기존의 2차원 마코프 프로세스 모델을 수정했다. 모의실험 결과와 제안된 모델의 이론적인 결과가 일치하는 것을 보였다. 이러한 실험 결과를 바탕으로, 감지 확률이 IEEE 802.11의 성능에 있어 가장 중요한 요소임을 확인하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.1-14
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• 2011

본 논문은 전송 전력과 전송 범위가 서로 다른 이기종 무선 통신망이 경쟁 기반의 채널 접속 프로토콜을 사용하여 공존하는 경우 채널 공유의 형평성과 효율에 관해 분석한다. 먼저, 기존에 널리 사용되는 경쟁 기반의 채널 접속 메커니즘인 CSMA(Carrier Sensing Multiple Access) 프로토콜을 사용하여 채널을 공유하는 경우, 이기종 시스템간의 반송파 감지의 비대칭성과 간섭으로 인한 전송실패를 인지하지 못하는 이진 지수 백오프 메커니즘과 링크 적응 메커니즘에 의해 채널이 불공평하게 공유됨을 밝힌다. 다음으로, 공간 재사용성과 공평한 채널 공유를 동시에 보장할 수 있는 반송파 감지 문턱값의 조건을 유도하고, 통신망의 처리율에 관한 수학적인 모형을 수립하여 경쟁 윈도우와 전송 속도가 채널 공유의 형평성과 효율에 끼치는 영향을 분석한다. 마지막으로, 다양한 환경에서의 모의 실험을 수행하여 공평한 채널 공유를 위한 여러 가지 접근 방법의 채널 공유 성능을 비교한다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.156-161
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• 2012

임의 접속(random access) 프로토콜은 기본적으로 센싱 기능을 가지고 있으며, 이것을 이용하여 분산형 무선 네트워크 시스템 구축에 적합한 특징을 가지고 있다. 이러한 기술적 특징은 중앙식 제어(centralized control)가 어려운 이기종 시스템들이 동작하는 인지 무선 통신 환경에 대하여 장점을 가지며, 인지 무선 통신 환경에서 임의 접속의 성능을 검증해 보아야 한다는 동기를 제공한다. 이 논문에서 우리는 인지 무선 통신 환경에서 CSMA/CA(carrier-sensing multiple access with collision avoidance)기법을 도입하고, 성능을 분석하는 기본 틀을 제공한다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권3호
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• pp.502-512
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• 2016

The wireless carrier sense multiple access with collision detection (WCSMA/CD) and carrier sense multiple access with collision resolution (CSMA/CR) protocols are considered representative distributed collision detection protocols for fully connected dense wireless local area networks. These protocols identify collisions through additional short-sensing within a collision detection (CD) period after the start of data transmission. In this study, we analyze their throughput numerically and show that the throughput has a trade-off that accords with the length of the CD period. Consequently, we obtain the optimal length of the CD period that maximizes the throughput as a closed-form solution. Analysis and simulation results show that the throughput of distributed collision detection protocols is considerably improved when the optimal CD period is allocated according to the number of stations and the length of the transmitted packet.