• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제8권1호
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• pp.122-128
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• 2010

Efficient energy management is a very important issue in wireless sensor network since wireless sensor nodes are usually battery-powered. Recently, S-MAC protocol based on low duty-cycle has been proposed to reduce energy consumption. Even though research effort has been made to evaluate performance of S-MAC by conducting various simulations, however, some important simulation parameters are not well evaluated yet. In this paper, we identify the performance of S-MAC under different amount of streams and different patterns such as data rate and traffic. Through analyzing the simulation results, we discover weakness of S-MAC as well as analyze impact of amount of streams and packet pattern.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권4B호
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• pp.207-214
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• 2008

미래 인터넷 환경에서 무선 센서 네트워크(Wireless Sensor Networks)는 광범위한 응용에 적용될 중요한 기술이다. 그러나 센서 네트워크는 기존의 네트워크와는 달리 소형이고 제한된 배터리 에너지로 운용되어야 하기 때문에 센서 네트워크가 설치된 지역에서 오랜 시간동안 많은 정보를 얻기 위해서는 에너지 효율적인 프로토콜 개발이 필수적이다. 또 센서 네트워크는 무선 멀티 홉 (multi hop) 통신을 통해 정보가 전달되기 때문에 전송 지연이 발생한다. 이런 전송 지연은 센싱된 정보가 적시에 전달되어 적절한 조치가 이루어지는 것을 어렵게 하기 때문에 센서 네트워크의 프로토콜을 설계할 때 전송 지연이 발생하지 않도록 해야 한다. 본 논문은 무선 센서 네트워크에서 일정 시간의 전송지연을 유지하면서 각 노드의 에너지의 소비를 최소화하는 데이터 전달 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜은 wakeup 스케줄링과 MAC 프로토콜을 통합하여 동작하며, 데이터를 전달하는 동안 네트워크 전체의 에너지 소모를 균등하게 해 준다. 제안된 프로토콜은 모의실험을 통해서 기존의 프로토콜과 비교하여 성능을 검증하였다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.35-40
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• 2013

WBAN 환경에서 Master와 Node들의 에너지 효율을 관리하는 것은 매우 중요하다. 동시에 Master는 Node로부터 데이터를 수집하고 제어하는 중요한 역할을 함으로써 효과적인 에너지 소비를 유지하여 어떠한 상황에서도 대처할 수 있어야한다. 따라서 Master와 Node 사이의 적절한 저전력 MAC 프로토콜이 필요하다. 우리는 간단히 WBAN 슈퍼프레임 구조를 변경해줌으로써 더 향상된 MAC 프로토콜을 제안한다. 시뮬레이션 결과는 제안된 구조가 IEEE 802.15.6과 기존 연구와 비교해서 Master와 각 노드들의 에너지의 효율이득을 나타낸다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.177-185
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• 2008

응용분야를 계속 확장해가고 있는 무선 센서네트워크에서 매체접근제어 (MAC)에 관한 연구는 주로 에너지 효율을 높이는데 집중되어왔으며 전송지연(Latency)에 관한 연구는 상대적으로 적다. 그러나 센서 네트워크의 특성상 다중 홉(multi-hop) 전송이 빈번하게 일어나는 환경에서 종단 간 전송지연은 특히 시간 종속적인 응용분야에서는 중요한 성능상 제약이 될 수 있다. 본 논문에서는 분산적인 전송전력제어방식을 이용하여 다중 링크를 동시에 개설할 수 있도록 함으로써 센서네트워크의 전송 전력을 줄임과 동시에 네트워크의 공간 활용도를 향상시키고 전송지연시간을 개선 할 수 있는 매체접근제어(MAC) 방식을 제안하였다. 시뮬레이션을 통한 성능 검증 결과 제안하는 방식인 TPCS-MAC은 센서노드의 전력소모를 줄임과 동시에 특히 다중 홉(multi-hop) 센서네트워크에서 발생하는 종단 간 지연 (end-to-end latency) 문제를 개선하는 것으로 판명되었다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.33 No.1 (D)
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• pp.118-120
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• 2006

무선 센서 네트워크에서는 에너지 소모를 최소화 하는 것이 매우 중요한 연구 과제이며, 많은 연구들을 통하여 효율적인 방법들이 제안 되었고, 이 방법들은 대부분 단일 계층 상에서의 최적화에 초점이 맞춰져 있었다. 본 논문에서는 네트워크 계층의 정보를 이용하는 새로운 MAC 프로토콜을 제안한다. 여기서 제안하는 프로토콜은 MAC 계층의 송/수신 단의 비활성화 상태를 최대화 하고 제어 패킷의 수를 최소화 하는 방법으로 클러스터 기반의 경로 탐색 기법을 이용한다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2007년도 하계종합학술대회 논문집
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• pp.41-42
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• 2007

DMAC is an energy efficiency and low latency protocol designed for data gathering tree structures. However, it causes the funneling effect which is many-to-one traffic patterns in tree structures, consequently, results in packet collisions, losses, and energy consumptions in low depth nodes. In this paper, we present an energy efficient MAC protocol with fairness-based scheduling to avoid the funneling effect of DMAC protocol. By using traffic information from children nodes, our protocol dynamically adjusts duty cycles of last-depth nodes to mitigate overloaded packets in the vicinity of the sink node. Therefore, we expect our protocol to save more energy and achieve better packet delivery ratio, compared to DMAC protocol.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.113-119
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• 2009

본 논문에서는 클러스터링 무선 센서 네트워크 환경에서 효율적으로 TDMA 스케줄링을 할 수 있는 알고리즘을 제안하였다. 기존의 연구에서는 유휴(idle) 구간과 스케줄(schedule) 구간을 매 프레임 수행해야하는 오버헤드가 발생하는데 이러한 오버헤드로 인하여 불필요한 에너지 소모가 일어나고, 전송 지연이 발생하게 된다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하며 클러스터를 구성하고 있는 멤버 노드들의 수와 멤버 노드들이 가지고 있는 트래픽 부하(Traffic Load)를 사용하여 프레임을 동적으로 스케줄링 하는 알고리즘이 제안되었다. 본 논문에서 제안된 DS-MAC(Dyamic Sceheduling MAC) 프로토콜은 에너지 효율적이고, 전송 지연을 줄일 수 있는 장점을 가진다. 수학적 분석 방법을 사용하여 기존의 연구들과의 성능을 비교가 이루어졌다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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• pp.293-296
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• 2012

본 논문에서는 에너지 수확 무선 센서 네트워크에서 버스티 데이터 전송에 효율적인 수신자 기반의 MAC 프로토콜을 제안한다. 에너지 수확 무선 센서 네트워크는 기존의 배터리에 의해 동작하는 센서 네트워크에 비해 태양열과 같은 주변의 환경으로부터 에너지를 수확하여 사용함으로써 전체 네트워크의 수명을 향상시킬 수 있는 장점으로 인하여 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 에너지 수확 무선 센서 네트워크에서 데이터 전송에 참여하는 센서 노드의 에너지를 참고하여 비콘(beacon) 주기를 조절하고 수신자(receiver) 비콘에 응답(acknowledgment)신호를 포함시킴으로써 버시티 데이티(bursty data) 전송에 효율적이면서, 센서 노드의 에너지를 절약할 수 있는 MAC 프로토콜을 제안한다. 본 논문에서는 제안된 MAC 프로토콜과 기존에 연구되었던 ODMAC 프로토콜과 에너지 절약 및 버스티 데이터 전송 효율면에서 비교분석한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.299-310
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• 2016

본 논문에서는 사물인터넷 환경에서 사용되는 저전력 통신 기술인 IEEE 802.15.4 MAC (Media Access Control) 프로토콜의 성능 분석을 수행한다. 사물인터넷 환경에서는 기기 종류가 다양하고 생성되는 트래픽 특성도 상이하기 때문에 기존 연구와는 달리 트래픽이 혼재되어 있는 heterogeneous traffic 환경을 고려한다. 마코프 체인을 통해 프로토콜의 성능을 MAC 파라미터의 함수로 도출하였고 이를 기반으로, 사용되고 있는 애플리케이션을 위한 에너지 효율적인 최적 MAC 파라미터를 실시간으로 찾는 프레임워크를 설계하였다. 제안 방식은 기존의 파라미터를 고정시켜 운용하는 방법 대비 에너지 이득이 있음을 애플리케이션 시나리오별 비교를 통해 보였고, 제안된 프레임워크가 연산 능력의 한계를 가지는 소형 기기에서도 충분히 사용될 수 있음을 정확도와 속도 측면에서 검증하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2007년도 가을 학술발표논문집 Vol.34 No.2 (D)
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• pp.597-601
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• 2007

본 논문에서는 휴면 지연에 의한 전송지연을 줄이는 효과적인 방법으로 staggered schedule 방식에 기반하여 동작하는 SPEED-MAC 프로토콜을 제안하고자 한다. SPEED-MAC은 이벤트 발생에 따른 정보를 발생사실과 세부정보로 나누어 각각 이벤트 공지 구간과 데이터 전송 구간에 싱크 노드로 전송함으로써 이벤트 발생 사실을 싱크 노드에게 최단시간에 전송할 수 있다. 또한 제어 패킷의 오버헤드를 줄이기 위해 이벤트 공지 구간에서 signal 패킷을 사용함으로써 데이터 패킷을 전송할 때 발생 가능한 충돌을 예측하였고 제어 패킷을 동적으로 사용하여 노드의 에너지 효율성을 추가로 개선할 수 있게 되었다. 본 논문에서는 SPEED-MAC을 MICA MOTE에서 구현하였으며 기존의 MAC 프로토콜에 비하여 메시지 전송 지연시간을 대폭 단축시킬 수 있었으며 또한 저 전력을 구현할 수 있는 것을 확인하였다.