• Journal of Communications and Networks
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• 제13권1호
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• pp.43-49
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• 2011

In this paper, a new medium access control (MAC) protocol entitled three-phase multiple access with continual contention resolution (TPMA-CCR) is proposed for wireless multi-hop ad hoc networks. This work is motivated by the previously known three-phase multiple access (TPMA) scheme of Hou and Tsai [2] which is the suitable MAC protocol for clustering multi-hop ad hoc networks owing to its beneficial attributes such as easy collision detectible, anonymous acknowledgment (ACK), and simple signaling format for the broadcast-natured networks. The new TPMA-CCR is designed to let all contending nodes participate in contentions for a medium access more aggressively than the original TPMA and with continual resolving procedures as well. Through the systematical performance analysis of the suggested protocol, it is also shown that the maximum throughput of the new protocol is not only superior to the original TPMA, but also improves on the conventional slotted carrier sense multiple access (CSMA) under certain circumstances. Thus, in terms of performance, TPMA-CCR can provide an attractive alternative to other contention-based MAC protocols for multi-hop ad hoc networks.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권1C호
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• pp.92-98
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• 2005

본 논문에서는 OFDM 시스템의 시간 오차와 주파수 오차를 추정하는 방안을 제시하고 있다. 제안한 동기 알고리즘은 수신 신호의 순환상괸(cyclic correlation)을 이용하며, 이 순환상관에는 시간과 주파수 오차 정보가 모두 나타나게 된다. 따라서 제안하는 추정 알고리즘은 여분의 학습심볼(training symbol)를 필요로 하지 않으며, 채널의 정보를 사용하지 않는다. 제안한 추정 방법은 평균자승오차(mean square error) 성능에서 잡음이나 채널의 특성에 상관없이 거의 일정한 성능을 가지며, 실험 결과는 이러한 특징을 뒷받침 해주고 있다. 좀 더 정확한 추정을 위해서, 순환 상관을 평균을 취하는 방법이 적용되었다. 이 경우, 평균을 취하는 방법은 평균을 취하지 않는 방법보다 훨씬 더 정확한 추정을 가능하게 한다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권2호
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• pp.201-209
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• 2016

In wireless sensor networks (WSNs) duty cycling has been an imperative choice to reduce idle listening but it introduces sleep delay. Thus, the conventional WSN medium access control protocols are bound by the energy-latency tradeoff. To break through the tradeoff, we propose a radio wave sensor called radio frequency (RF) wakeup sensor that is dedicated to sense the presence of a RF signal. The distinctive feature of our design is that the RF wakeup sensor can provide the same sensitivity but with two orders of magnitude less energy than the underlying RF module. With RF wakeup sensor a sensor node no longer requires duty cycling. Instead, it can maintain a sleep state until its RF wakeup sensor detects a communication signal. According to our analysis, the response time of the RF wakeup sensor is much shorter than the minimum transmission time of a typical communication module. Therefore, we apply duty cycling to the RF wakeup sensor to further reduce the energy consumption without performance degradation. We evaluate the circuital characteristics of our RF wakeup sensor design by using Advanced Design System 2009 simulator. The results show that RF wakeup sensor allows a sensor node to completely turn off their communication module by performing the around-the-clock carrier sensing while it consumes only 0.07% energy of an idle communication module.

• 한국통신학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.605-613
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• 1994

본 논문에서는 CSMA 다중 access 방식으로 분산 무선 통신망을 구현할 때 다중 access 방식의 성능을 비교하였다. 또한 숨겨진 노드가 존재하거나 전자파 장애로 인한 CSMA방식의 성능 저하의 원인을 개설 할 수 있는 프로토콜을 제안하여 성능을 개선하였다. 숨겨진 노드가 존재하는 상황에서 CSMA의 방식을 개선하기 위해 중앙 집중식망에서 ISMA(Idle Signal Multiple Access), BTMA(Busy Tone Multiple Access), BCMA(Busy Channel Multiple Access)등 과 같은 채널 access 방식을 사용하였다. 본 논문에서는 중앙 집중식이 아닌 분산이면서 독립적인 노드로 통신하는 환경에서 숨겨진 노드가 존재하거나 전자파 방애로 인한 노드들이 있는 경우 성능 개선을 위해 프로토콜을 제안하였다. 새로운 프로토콜을 이용하여 컴퓨터 모의실험(simulation)을 함으로써 처리율(throughput)과 전송성공 확률이 실질적으로 개선됨을 확인하였다. 모의실험은 OPNET simulator를 사용하였다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2008년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.564-568
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• 2008

본 논문에서는 IEEE 802.11 WLAN의 MAC인 DCF의 성능을 개선하는 알고리즘을 제안하고 이를 해석적으로 분석한다. IEEE 802.11 WLAN의 MAC에서는 데이터 전송을 제어하기 위한 방법으로 DCF와 PCF를 사용하며, DCF의 경우 CSMA/CA를 기반으로 한다. DCF는 경쟁 스테이션이 적은 상황에서는 비교적 우수한 성능을 보이나 경쟁 스테이션의 수가 많은 경우 처리율, 지연 관점에서 성능이 저하되는 문제점이 있다. 본 논문에서는 패킷 전송 후 충돌이 발생하면 윈도우 값을 최대 CW로 증가시키고 패킷의 정상적인 전송 후에는 윈도우 값을 서서히 감소함으로써 패킷 충돌 확률을 낮추는 알고리즘을 제안하고 이를 수학적으로 분석한다. 제안하는 알고리즘의 효율성을 입증하기 위해 시뮬레이션을 수행하여 그 타당성을 제시하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.531-534
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• 2010

현재 우리 군에서 많이 사용하는 PRC-999K 무전기의 기능성은 반이중전송방식이며 동일망에 가입한 가입자 중 한 가입자가 데이터를 송신하면 나머지 가입자는 모두 데이터를 수신하는 broadcast 방식이다. 군 사격지휘시스템에서 무선데이터통신은 지휘소와 가입자들 사이에 1:1(peer to peer)방식을 사용하고, 데이터 충돌을 회피하기 위해 CSMA/CA 기법을 적용한다. 이러한 환경 하에서 데이터송수신 시간 단축을 위해서 각 가입자에게 순차적인 주소를 할당하여 지휘소가 데이터를 1회 broadcasting하면 데이터 수신이 지정된 가입자들은 순차적으로 데이터 충돌을 회피하며 응답전문을 송신하는 protocol과 알고리즘을 구현하여 제시한다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제7권4호
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• pp.679-690
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• 2011

In this paper we consider a local area network (LAN) of dual mode service where one is a token bus and the other is a carrier sense multiple access with a collision detection (CSMA/CD) bus. The objective of the paper is to find the overall cell/packet dropping probability of a dual mode LAN for finite length queue M/G/1(m) traffic. Here, the offered traffic of the LAN is taken to be the equivalent carried traffic of a one-millisecond delay. The concept of a tabular solution for two-dimensional Poisson's traffic of circuit switching is adapted here to find the cell dropping probability of the dual mode packet service. Although the work is done for the traffic of similar bandwidth, it can be extended for the case of a dissimilar bandwidth of a circuit switched network.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제10권4호
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• pp.602-617
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• 2014

The performance of a cognitive radio network (CRN) solely depends on how precisely the secondary users can sense the presence or absence of primary users. The incorporation of a spatial false alarm makes deriving the probability of a correct decision a cumbersome task. Previous literature performed this task for the case of a received signal under a Normal probability density function case. In this paper we enhance the previous work, including the impact of carrier frequency, the gain of antennas on both sides, and antenna heights so as to observe the robustness against noise and interference and to make the correct decision of detection. Three small scale fading channels: Rayleigh, Normal, and Weibull were considered to get the real scenario of a CRN in an urban area. The incorporation of a maximal-ratio combining and selection combing with a variation of the number of received antennas have also been studied in order to achieve the correct decision of spectral sensing, so as to serve the cognitive users. Finally, we applied the above concept to a traffic model of the CRN, which we based on a two-dimensional state transition chain.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2015년도 추계학술발표대회
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• pp.387-389
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• 2015

IEEE 802.11e EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)는 4개의 AC(Access Category)를 이용하여 트래픽에 따른 우선순위를 부여하고 QoS(Quality of Service)를 제공하기 위해 표준화되었다. EDCA는 이진 백오프 알고리즘을 갖는 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) 방법을 이용한다. EDCA에서 패킷 전송에 실패할 경우 경쟁 윈도우 값은 두 배씩 증가 되고, 성공할 경우에는 최소 경쟁 윈도우 값으로 초기화된다. 따라서 경쟁 윈도우 값이 최적의 값을 유지하지 못해 많은 패킷 충돌을 야기하여 네트워크 성능을 감소시킨다. 이 문제를 해결하기 위해 기존에 제안된 논문에서는 패킷 전송 성공 후 경쟁 윈도우 값을 최소 경쟁 윈도우 값이 아닌 채널 혼잡 정도에 따라 계산된 값으로 설정한다. 그러나 이 방법은 트래픽 종류와 상관없이 같은 방법으로 동작하기 때문에 트래픽 종류에 따른 차별적 QoS를 보장하지 않는다. 또한 계산된 경쟁 윈도우 값은 현재 값에 비해 상대적으로 낮은 값을 갖기 때문에 여전히 높은 충돌율을 갖는다. 본 논문에서는 이 문제를 해결하기 위해 새로운 프로토콜을 제안한다. 제안된 방법에서는 네트워크의 혼잡 정도를 잘 반영하기 위한 새로운 경쟁 윈도우 계산 알고리즘을 제시한다. 또한 제안된 알고리즘은 트래픽 종류에 따른 QoS 보장을 위해 트래픽 종류에 따른 차별화 파라미터를 이용한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2015년도 추계학술발표대회
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• pp.393-395
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• 2015

IEEE 802.11 무선 랜은 단말들 간의 채널을 공유하기 위해 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) 기반의 DCF(Distributed Coordination Function) 프로토콜을 제공한다. DCF는 네트워크상의 단말수가 증가할수록 충돌 확률이 증가하여 전체적인 성능 감소를 야기한다. 이는 네트워크에 있는 모든 단말이 동시에 채널 경쟁을 하기 때문이다. 충돌 확률을 줄이고 성능을 향상시키기 위해 단말을 여러 그룹으로 나누고 각 그룹에 속하는 단말들간 채널 경쟁을 수행하는 가상 그룹 방법이 제안되었다. 그러나 가상 그룹 방법은 각 단말이 독립적으로 그룹 수를 결정하고 자신이 어느 그룹에 속해 동작할지 결정한다. 따라서 단말마다 서로 그룹 수가 다를 수 있고 단말이 하나도 포함되지 않은 그룹이 존재할 수 있다. 즉, 가상 그룹 방법은 단말간 공평성 문제가 있고 오동작 가능성이 있다. 이 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 비지톤과 타이머를 이용하여 단말간 동기화를 맞춰 그룹 수 및 자신의 그룹 번호를 독립적으로 결정하는 방법을 제안한다. 그룹 수는 현재 채널 경쟁 수준을 고려하여 결정한다. 단말들의 그룹화를 통해 충돌확률을 줄이고 네트워크 성능을 향상시킨다.