• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.731-740
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• 2015

최근 기기간 통신에 따른 소규모 네트워크에 적합한 통신 방법들에 대한 관심이 급증하면서 수요가 증가하고 있다. 소규모 네트워크의 기본적 시스템은 TDMA(Time Division Multiple Access)방식이 사용될 수 있다. 하지만 TDMA는 동기화 방식이 복잡하고 추가 장비가 필요하며 비용적인 측면에서 비효율 적이다. 때문에 본 논문에서는 DESYNC(DESYNChronization)를 이용하여 소규모 네트워크에 적합한 동기화 방법을 제안한다. 기존 DESYNC는 동기화 완료까지의 시간이 걸리고 지연시간을 보장하지 않는다. 본 논문에서는 DESYNC 알고리즘을 개선하여 BC(Bridge Count)-DESYNC를 제안한다. BC-DESYNC는 통신 범위를 초과한 노드들 사이에 CU(Central Unit)을 배치하여 중앙제어장치 기능을 통해 노드들의 통신이 가능하도록 하며, Mimic DESYNC와 C-DESYNC를 이용하여 동기화 상태 완료 시간을 보장한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2014년도 춘계학술발표대회
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• pp.264-267
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• 2014

TDMA(Time Division Multiple Access)는 사용자에게 자신에게 할당된 시간구간에서 모든 대역폭을 이용하여 무선 네트워크에서 통신할 수 있는 다중 접속기술이다. TDMA에서 동기화 방식은 동기화를 이루는 방법이 어렵기 때문에 소규모 네트워크에는 적합하지 않다. 본 논문에서는 DESYNC 알고리즘을 이용하여 소규모 네트워크에 적합한 동기화 방식의 TDMA 기법인 C-DESYNC를 제안하고자 한다. C-DESYNC는 DESYNC의 firing 방식을 이용하고, 주기의 시작 정보를 포함하고 있는 Global Packet을 이용하여 안정화상태까지 걸리는 최대 지연시간을 보장한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2013년도 추계학술발표대회
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• pp.396-399
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• 2013

TDMA(Time-Division Multiple Access)는 한정된 채널을 시간상에서 여러 개의 구간으로 분할하고, 자신에게 할당된 시간 구간에서 정보를 전송하는 기법이다. 본 논문은 TDMA 알고리즘의 한 종류인 DESYNC 알고리즘을 소규모 네트워크에 적용하여 별도의 동기화 작업 없이 간단한 규칙으로 동기화를 유지하는 기법을 소개 한다. 기존의 DESYNC 알고리즘은 모든 노드들이 전송 영역 안에 있어야 하고, 전부 연결되어있어야 한다는 단점이 있다. 이 문제점을 해결하고자 중앙제어장치인 CU(Central Unit)을 네트워크에 배치하여 2-홉 형태의 중앙 집중방식 네트워크가 운영되도록 하였다. 제시하는 알고리즘은 기존의 DESYNC 알고리즘과 마찬가지로 복잡한 동기화 과정 없이 단순한 방식으로 TDMA가 동작할 수 있도록 하면서, 전송 범위는 기존의 DESYNC 알고리즘의 성능에 비해 우수하다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제3권9호
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• pp.293-300
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• 2014

TDMA(Time Division Multiple Access)는 무선 네트워크에서 한정된 주파수 대역을 일정한 크기의 시간 단위인 슬롯으로 분할하고 사용자가 할당된 슬롯을 이용하여 통신할 수 있는 채널 접속 기술이다. TDMA에 사용되는 기술에 따라 동기와 비동기 방식으로 나눌 수 있다. TDMA의 동기화 과정은 복잡하고, 추가 장비가 필요할 수 있기 때문에 소규모 네트워크에 적합하지 않다. 반면, 비동기 방식의 DESYNC에서는 전역 클록(global clock)이나 기반 시설 도움 없이 동기화를 이룰 수 있다. 하지만 DESYNC는 동기화 완료하는 데 제법 시간이 걸리고, 소요되는 최대 지연 시간이 얼마인지 보장하지 못한다. 그래서 본 논문에서는 소규모 네트워크에 적합한 경량 동기화 기법인 C-DESYNC를 제안한다. C-DESYNC는 참가 하는 노드의 주기 시작 정보를 가지고 있는 GP (Global Packet) 신호와 노드들의 firing 개수를 이용하여 노드의 개수를 파악하고, 이 정보를 이용하여 동기화를 이룬다. 제시하는 알고리즘은 기존의 동기화 방식의 TDMA 기법에 비해 간단하여 비용 측면에서도 효율적이며, 동기화 완료시까지 걸리는 최대 지연시간을 보장한다. 시뮬레이션 결과를 통해서 C-DESYNC는 참가 노드 개수에 관계없이 오직 3 주기 내에 동기화 완료를 보장하는 것을 보여준다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권10호
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• pp.2035-2046
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• 2015

최근 네트워크 단말 수가 증가하고 네트워크 환경이 빠르게 변함에 따라 분산처리 방식의 자원할당 기법이 많이 연구되고 있다. 본 논문에서는 멀티 홉 환경에서 생체모방 알고리즘을 활용하여 분산적인 방법으로 TDMA 자원을 할당받는 Multi-Hop DESYNC 알고리즘(MH DESYNC)을 제안한다. 본 논문에서는 이를 위한 프레임 구조와 자원 할당의 기준 척도가 되는 firing 메시지 구조를 정의하고 관련된 동작 절차를 제안한다. 이를 통해 멀티 홉 환경에서 발생할 수 있는 hidden-node 문제와 firing 신호의 충돌이 발생하였을 때, 충돌 문제를 해결하는 방안을 제시하였다. 모의실험을 통해 멀티 홉 환경에서 제안한 MH DESYNC 알고리즘이 hidden-node 문제를 효과적으로 해결하고 각 노드가 주위 노드와 공평하게 자원을 할당하고 CSMA/CA 알고리즘 보다 데이터 전송율 측면에서 우수한 성능을 나타내는 것을 확인 하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권8호
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• pp.3880-3899
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• 2019

Distributive desynchronization algorithms based on pulse-coupled oscillator (PCO) models have been proposed for achieving collision-free wireless transmissions. These algorithms do not depend on a global clock or infrastructure overheads. Moreover, they gradually converge to fair time-division multiple access (TDMA) scheduling by broadcasting a periodic pulse signal (called a 'firing') and adjusting the next firing time based on firings from other nodes. The time required to achieve constant spacing between phase neighbors is estimated in a closed form or via stochastic modeling. However, because these algorithms cannot guarantee the completion of desynchronization in a short and bounded timeframe, they are not practical. Motivated by the limitations of these methods, we propose a practical solution called PD-DESYNC that provides a short and deterministic convergence time using a flag firing to indicate the beginning of a cycle. We demonstrate that the proposed method guarantees the completion of desynchronization within three cycles, regardless of the number of nodes. Through extensive simulations and experiments, we confirm that PD-DESYNC not only outperforms other algorithms in terms of convergence time but also is a practical solution.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권3호
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• pp.1492-1509
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• 2017

The wireless sensor network (WSN) is a key technology to support the Internet of things (IoT) paradigm. The efficiency of the MAC protocol in WSN is very important to take scalability with restricted wireless resources. The DESYNC-TDMA has an advantage of simple distributed slot allocation inspired by nature, but there is a critical disadvantage of split slots by firing message. The basic split slot model has less efficiency for continuous packet transmitting because of wasting of the slots less than the packet size. In this paper, we propose a firing offset adjustment scheme to improve the efficiency of slot utilizations, which can manage the slot assigned to each node as a single large block, called the single slot model. The performance analysis models for both the existing and the proposed schemes are also derived. Experimental results show that the proposed method provide better efficiency of slot utilization than the existing schemes without any loss of the nature of the desynchronization.