• 한국통신학회논문지
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• 제31권2A호
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• pp.144-153
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• 2006

본 논문에서는 MANET 환경에서 효율적인 비디오 데이터 전송을 위한 cross-layer 설계 방법을 이용한 CVPT 프로토콜을 제안한다. MANET은 노드의 이동성 때문에 전송 경로가 자주 바뀌고, 또한 경로마다 전송률이 다르기 때문에 비디오 응용 전송과 같이 송신측에서 인코딩시 전송률을 결정하는 응용에서는 낮은 성능을 보인다. 그리고 MANET에서 노드들은 제한된 에너지로 구동되기 때문에 노드의 효율적인 에너지 사용은 네트워크의 연결 지속 시간을 증가시키는데 중요한 역할을 하며, 이는 곧 네트워크의 처리량에 영향을 미친다. 따라서 MANET 환경에서의 효과적인 비디오 응용 전송 방법이 필요하지만 각 계층이 독립적이고 계층적인 특성을 갖는 기존의 OSI 권장 프로토콜을 사용해서는 네트워크 상태에 따라 효과적이고 적응성 있는 전송을 하기가 어렵다. 따라서 본 논문에서는 cross-layer 설계 방법을 이용하여 노드의 잔여 에너지량 및 전송 경로의 상태, 그리고 홉의 개수에 따라 최적의 경로를 선택하며 송신단의 인코더에서는 이러한 정보를 이용하여 인코딩 시 효율적인 전송률을 결정하는 방법을 제안한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권7A호
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• pp.669-677
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• 2011

IEEE 802.15.4 표준에서 슈퍼프레임 구조는 활성화 구간과 비활성화 구간을 사용하여 낮은 전력 소모를 제공하도록 한다. 하지만 슈퍼프레임의 활성화 구간 동안 통신하는 노드들은 코디네이터와의 거리와는 상관없이 동일한 전송 반경을 샤용하여 데이터를 전송하기 때문에 불필요한 에너지를 낭비하게 된다. 본 논문에서 코디네이터는 통신 영역을 4개의 영역으로 나누고 각 영역에 포함되어 있는 노드는 코디네이터가 전송한 비콘 메시지를 확인하여 송신전력을 설정함으로써 데이터 전송에서 발생하는 전력 소모를 최소화한다. 또한, Cross Layer 프로토콜을 통하여 PAN(personal Area Network) 영역을 구성하도록 하여 메시지 전송 충돌(collision) 현상을 최소화하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.503-504
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• 2007

The most Important thing in Sensor Network Design is a Energy Efficiency. Limited sources of Sensor Mote tan occur merging of Protocol. In this paper, we proposed Cross Layer Protocol for Energy Efficienty. The proposed protocol can increase the network life time using multi hop transmission. sensor network should use multi hop communication and small radius because radio in wireless communication is the most spendable thing in sensor network.

• Journal of Communications and Networks
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• 제7권1호
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• pp.45-53
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• 2005

In this paper, we present a cross-layer analysis of wireless TCP systems over correlated channels. The effects of error correlation on the behavior of link retransmission strategy and the end-to-end throughput of TCP layer are investigated. Based on the cross-layer analysis, an efficient refinement of link layer protocol is proposed by consciously utilizing the information of channel correlations, which leads to the performance improvement of wireless TCP systems.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권1호
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• pp.58-65
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• 2016

위성 통신은 넓은 지역에 통신 서비스를 제공하는 광역 네트워크이다. 하지만, 위성 통신은 대역폭이 제한되고 매우 긴 전파 지연 시간과 높은 BER(Bit Error Rate)로 인해 위성 통신을 고려하지 않은 TCP의 성능이 저하 된다. 본 논문에서는 위성 통신에서의 TCP 성능을 향상시키기 위해 DVB-RCS(Digital Video Broadcasting-Return Channel via Satellite) 네트워크 환경을 고려한 cross-layer 기반 PEP(Performance Enhancing Proxy) 기술을 제안한다. 제안하는 프로토콜은 TCP와 링크 계층 간 위성 자원 할당 정보를 정보 교환을 통해 최적의 TCP CWND(Congestion Window)를 설정한다. 제안한 프로토콜의 성능 평가를 위해 리눅스 기반의 PEP 테스트 베드를 구현하였다. 성능 평가 결과 다양한 BER에서 제안한 프로토콜은 위성 자원 할당 정보를 이용하여 최적의 TCP CWND 크기를 설정하기 때문에 단일 및 다중 세션 환경에서 기존 TCP 보다 제안한 프로토콜이 더 좋은 성능을 보여준다는 것을 확인할 수 있었다.

• 정보와 통신
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• 제24권2호
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• pp.64-73
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• 2007

Recently, cross-layer design approach has been greatly attracting researchers' attention as an alternative for improving the performance of wireless data networks. The main reason why cross-layer approaches are particularly well suited for wireless networks is that there exists direct coupling between physical layer and upper layers. Therefore, with cross-layer approach, the protocol designers try to exploit the interaction between layers and promote adaptability at all layers, based on information exchange between layers. In this article we focus on the cross-layer engineering for high data-rate mobile Internet services through cellular networks. First, the general considerations in cross-layer engineering are outlined. Then, we discuss the common approach in literatures, which mainly deals with adaptability in physical and medium access control layer. Finally, we show that the cross-layer engineering taking account of all layers is more adequate for the mobile Internet services cellular network.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제34권6호
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• pp.435-445
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• 2007

Snoop 프로토콜은 유 무선 혼합망에서 무선 링크에서 발생하는 TCP 패킷 손실을 효과적으로 보상하여 TCP 전송률을 향상시킬 수 있는 효율적인 프로토콜이다. 하지만, 무선 링크에서 연집한 패킷 손실이 발생하는 경우에는 지역 재전송을 효과적으로 수행하지 못하여 전송 효율이 떨어진다는 문제점이 있다. 이러한 Snoop 프로토콜의 문제점을 개선하기위해 무선 구간에서 TCP-SACK의 장점을 활용한 SACK-Aware-Snoop, SNACK 메커니즘 등이 제안되었다. SACK-Aware-Snoop, SNACK 메커니즘은 연집한 패킷손실 환경에서도 Snoop 프로토콜보다 높은 전송률을 보장하지만 전송 계층의 ACK 패킷을 기반으로 재전송을 수행한다는 점은 ACK 패킷의 손실에 심각한 전송 성능 저하를 가져오며, 무선 구간에서 SACK 옵션의 사용은 무선망의 대역폭과 이동 단말의 한정된 에너지 자원을 불필요하게 낭비하는 문제를 초래하게 된다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 개선하기 위해 Cross-layer 기법을 적용한 지역 재전송 기법인 C-Snoop(Cross-layer Snoop) 프로토콜을 제안한다. C-Snoop 프로토콜은 현재 유 무선 혼합망에서 가장 널리 사용되는 IEEE 802.11 MAC 프로토콜 기반의 지역 재전송 메커니즘으로서, MAC 계층의 ACK 패킷과 새로이 제안된 지역 재전송 타이머에 의해 효율적인 지역 재전송을 수행한다. ns-2 시뮬레이터를 이용한 실험을 통해 C-Snoop의 지역 재전송 기법은 무선 구간의 연집적인 패킷 손실에 대해 효율적인 보상을 수행하며, 이동 단말의 에너지 효율성을 향상시키는 것을 확인할 수 있었다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제8권3호
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• pp.297-305
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• 2006

High-rate wireless personal area network (HR-WPAN) has been standardized by the IEEE 802.15.3 task group (TG). To support multimedia services, the IEEE 802.15.3 TG adopts a time-slotted medium access control (MAC) protocol controlled by a central device. In the time division multiple access (TDMA)-based wireless packet networks, the packet scheduling algorithm plays a key role in quality of service (QoS) provisioning for multimedia services. In this paper, we propose an adaptive cross-layer packet scheduling method for the TDMA-based HR-WPAN. Physical channel conditions, MAC protocol, link layer status, random traffic arrival, and QoS requirement are taken into consideration by the proposed packet scheduling method. Performance evaluations are carried out through extensive simulations and significant performance enhancements are observed. Furthermore, the performance of the proposed scheme remains stable regardless of the variable system parameters such as the number of devices (DEVs) and delay bound.

• Journal of Communications and Networks
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• 제12권4호
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• pp.358-365
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• 2010

We develop a low complexity cooperative diversity protocol for low energy adaptive clustering hierarchy (LEACH) based wireless sensor networks. A cross layer approach is used to obtain spatial diversity in the physical layer. In this paper, a simple modification in clustering algorithm of the LEACH protocol is proposed to exploit virtual multiple-input multiple-output (MIMO) based user cooperation. In lieu of selecting a single cluster-head at network layer, we proposed M cluster-heads in each cluster to obtain a diversity order of M in long distance communication. Due to the broadcast nature of wireless transmission, cluster-heads are able to receive data from sensor nodes at the same time. This fact ensures the synchronization required to implement a virtual MIMO based space time block code (STBC) in cluster-head to sink node transmission. An analytical method to evaluate the energy consumption based on BER curve is presented. Analysis and simulation results show that proposed cooperative LEACH protocol can save a huge amount of energy over LEACH protocol with same data rate, bit error rate, delay and bandwidth requirements. Moreover, this proposal can achieve higher order diversity with improved spectral efficiency compared to other virtual MIMO based protocols.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제15권12호
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• pp.1464-1474
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• 2012

In this paper, we propose a QoS (Quality of Service)-aware and cooperative resource reservation scheme using cross-layer link adaptation for wireless high definition video transmission through UWB (Ultra Wide Band) network with D-MAC (Distributed Medium Access Control). A wireless high definition video transmission system usually requires stable high throughput even without line-of-sight, e.g., a destination device in another room separated by a wall. Since the WiMedia D-MAC supporting DRP (Distributed Reservation Protocol) scheme causes lots of DRP resource reservation conflicts due to failure of beacon detection in wireless channel environment, overall performances of the WiMedia D-MAC can be deteriorated. And the current WiMedia MAC standard has not considered QoS provisioning even though QoS parameters such as a range of service rates are provided to each traffic stream. Therefore, we propose Relay DRP protocol with QoS-based relay node selection criterion, which makes a relay path to avoid DRP resource reservation conflicts and guarantee QoS more stably through cross-layer link adaptation of cooperative relay transmission scheme and is compliant with the current WiMedia D-MAC protocol. Simulation results demonstrate performance improvements of the proposed method for throughput and QoS provisioning.