• 한국통신학회논문지
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• 제32권7B호
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• pp.455-462
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• 2007

IEEE802.15.4의 비경쟁기반 다중 접속 기법으로 적용된 GTS(Guaranteed Time Slot)의 성능 분석과 문제점 분석을 통해, 개선된 형태의 Cyclic Contention free Access(Cyclic-CFA) 기법을 제안한다. Cyclic-CFA 기법은 Polling 기법을 개선한 스케줄링 방식으로, 장치(device)들은 PAN 코디네이터(coordinator)로부터 부여받은 Sequence Number를 기반으로 순차적으로 데이터를 전송한다. 별도의 Polling 패킷(packet)이 없고 단일방향성(unidirectional)으로 동작하므로, 고전적인 Polling 기법의 오버헤드를 줄일 수 있어 보다 효율적으로 채널을 사용할 수 있다. 또한 GTS보다 많은 수의 장치가 비경쟁 데이터 전송 서비스를 받을 수 있으며, 서비스 지연 시간을 줄일 수 있다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2003년도 추계종합학술대회 논문집
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• pp.171-176
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• 2003

광 파장 경로 네트워크에서 시간슬롯을 도입한 RWTA(Routing, Wavelength and Time-slot Assignment)에서는 시간슬롯의 할당이 제공하는 연결의 대역폭을 결정한다. 본 논문에서는RWTA 방식에서 요구되는 트래픽에 따라 시간슬롯을 제공하고 자원을 효율적으로 사용 할 수 있는 GBTA(Guaranteed-bandwidth Time-slot allocation) 알고리즘을 제안한다. GBTA는 보장된 시간슬롯을 할당함으로서 세션이 블록킹 되지 않고 연결될 확률을 높여 세션의 연결성을 보장하여 QoS의 요구사항을 만족시킨다.

• 디지털산업정보학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.39-45
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• 2014

This paper proposes an architecture of a sensor network for gathering data under a powerful beam cluster tree architecture. This architecture is used when there is a need to gather data from sensor node where there is no sink node connected to an existing network, or it is required to get a series of data specific to an event or time. The transmit distance of the beam signal is longer than that of the usual sensor node. The nodes of the network make a tree network when receiving a beam message transmitting from the powerful root node. All sensor nodes in a sink tree network synchronize to the superframe and know exactly the sequence value of the current superframe. When there is data to send to the sink node, the sensor node sends data at the corresponding allocated channel. Data sending schemes under the guaranteed time slot are tested and the delay and jitter performance is explained.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제4권2호
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• pp.68-75
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• 2004

본 논문은 WDM/TDM 네트워크에서 사용자 요구 트래픽 특성에 따른 광 경로를 설정하기 위한 분산된 광 경로 설정에 관한 연구이다. 본 논문에서는 시간슬롯 기반의 WDM/TDM 네트워크에서 사용자 요구 트래픽 특성을 고려하여 시간슬롯을 효율적으로 제공할 수 있는 대역폭 보장형 시간슬롯 할당(Guaranteed-Bandwidth Time-slot Allocation：GBTA) 알고리즘을 제안하였다. 이를 위해 사용자가 요구하는 트래픽 특성을 ATM 네트워크에서 정의하고 있는 서비스 범주에 적용하여 클래스를 구분하였다. 또한 링크의 이용률을 높이고 블록킹 확률을 최소화하기 위해서, 제안한 GBTA방식을 적용한 분산형 광 경로 설정 프로토콜을 확장하였다. 분산형 광 경로 설정 프로토콜은 광 경로를 설정하기 위해 보다 최근의 정보를 가지고 자원을 예약하는 후방 예약 프로토콜 방식을 사용하였다. 제안된 GBTA 기반의 광 파장 경로 네트워크의 경로 설정 성능을 검증하기 위해서 네트워크 시뮬레이터(NS)를 확장한 DOWTns를 이용하여 성능분석을 수행하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2008년도 추계학술발표대회
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• pp.1215-1218
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• 2008

IEEE 802.15.4 기반의 무선 센서 네트워크는 다양한 종류의 센서들로 구성된다. 이러한 센서들은 각각 다양한 주기들로 중심 노드에게 데이터를 전송하고자 한다. 슈퍼프레임마다의 주기적인 전송을 위해 IEEE 802.15.4에서는 GTS(Guaranteed Time Slot) 메커니즘을 제공한다. 하지만 하나의 센서 네트워크에서 슈퍼프레임 길이는 모두 동일하기 때문에 이보다 긴 주기를 갖는 센서들은 GTS를 할당받고도 데이터를 전송하지 않는 경우가 발생할 수 있다. 때문에 IEEE 802.15.4의 GTS 메커니즘에서는 낮은 사용 효율의 문제가 발생한다. 본 논문은 이러한 문제를 보완하고자 주기적 GTS 할당 방법(PGTS: Periodic Guaranteed Time Slot)을 제안한다. 주기적 GTS 할당 방법에서는 단말들이 GTS 요청 시 자신의 데이터 전송 주기를 PAN 코디네이터에게 보고하고, PAN 코디네이터는 이를 고려하여 단말의 주기에 따른 슈퍼프레임에서만 GTS 구간을 할당한다. 이를 통해 주기적 GTS 할당 방법은 기존 GTS 할당 방법보다 대역의 낭비를 줄여 GTS를 효율적으로 사용가능하도록 하고 더 많은 수의 단말들에게 GTS를 배정할 수 있게 한다. 본 논문에서는 시뮬레이션 결과를 통해 주기적 GTS 할당 방법이 IEEE 802.15.4의 GTS 할당 방법보다 효율적이며 더 많은 수의 단말에게 GTS를 할당할 수 있음을 확인하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제15권1호
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• pp.87-101
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• 2013

In industrial applications, sensor networks have to satisfy specified time requirements of exchanged messages. IEEE 802.15.4 defines the communication protocol of the physical and medium access control layers for wireless sensor networks, which support real-time transmission through guaranteed time slots (GTSs). In order to improve the performance of IEEE 802.15.4 in industrial applications, this paper proposes a new traffic scheduling algorithm for GTS. This algorithm concentrates on time-critical industrial periodic messages and determines the values of network and node parameters for GTS. It guarantees real-time requirements of periodic messages for industrial automation systems up to the order of tens to hundreds of milliseconds depending on the traffic condition of the network system. A series of simulation results are obtained to examine the validity of the scheduling algorithm proposed in this study. The simulation results show that this scheduling algorithm not only guarantees real-time requirements for periodic message but also improves the scalability, bandwidth utilization, and energy efficiency of the network with a slight modification of the existing IEEE 802.15.4 protocol.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권5호
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• pp.555-564
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• 2016

본 논문은 무인로봇을 활용하는 군 정찰 환경에서 발생하는 트래픽 속성을 고려한 슬롯 할당 기법을 제안한다. 전장 지역을 탐지하고 적으로부터의 위협을 사전에 확인하기 위해 사람을 투입하는 것 대신 점차 무인로봇이 그 역할을 대신할 것으로 예상된다. 관제센터가 무인로봇을 조종하기 위해 전송하는 제어메시지의 경우, 한 번의 오작동이 큰 비극을 낳을 수 있기 때문에 고 신뢰성이 요구된다. 또한 각 무인로봇들이 감시정찰을 위해 관제센터로 전송하는 정찰용 멀티미디어 데이터의 경우, 실시간으로 끊김없는 영상을 제공하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 이러한 무인로봇 환경의 요구사항을 고려하여 효과적인 데이터 전송을 보장하기 위해 per-path 기반의 중앙집중식 TDMA 슬롯 할당 기법을 제안하였다. 관제센터가 트래픽 방향을 기반으로 중앙집중식으로 슬롯을 할당함으로써 무인로봇들 간의 슬롯 할당 충돌을 감소시키고 전송 지연을 감소시킨다. 본 제안 기법은 ns-3 시뮬레이터를 활용하여 성능을 검증하였고 TDMA기반의 비교 알고리즘보다 높은 패킷 전송 성공률을 보였으며 다운링크 트래픽 전송 시나리오에서 비교 알고리즘에 비해 짧은 지연 시간을 보였다.

• 한국경영과학회:학술대회논문집
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• 대한산업공학회/한국경영과학회 2002년도 춘계공동학술대회
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• pp.418-425
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• 2002

Bluetooth is an emerging technology expected to provide users with short range, low cost, pico-cellular wireless connectivity. The access to the medium for Bluetooth is based on a Master driven Time Division Duplexing (TDD) scheme. A slave transmits packets in the reverse slot only after the master polls the slave (or transmits a packet to the slave) in a forward slot. The master transmits packets to a slave in even slots while the slave transmits packets to the master in an odd slot. The way in which the master schedules packets transmission to slaves or polls them determines system performance. In this paper. we propose a traffic adaptive MAC scheduling scheme for Bluetooth. The proposed scheme adopts the ISAR (Intelligent Segmentation and Reassembly) policy, which adjusts the packet size to the traffic patterns, to adapt the polling frequency to the traffic conditions. Also for achieving fairness among master-slave connections our scheme includes a priority policy assinging prioritised service tlimes to each connection. By considering a scenario where a Bluetooth master is used as wireless access point to the Internet, we show that our scheme improve the system throughput and average queue delay with regard to a naive Round Robin (RR) scheme.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제49권4호
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• pp.26-33
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• 2012

WBAN(Wireless Body Area Networks)은 인체를 기준으로 인체 내 외부로부터 반경 3미터 이내의 무선통신이다. WBAN은 WBAN MAC 프로토콜 요구사항에 적합한 IEEE 802.15.4 MAC 프로토콜을 많이 사용하고 있다. IEEE 802.15.4 MAC 프로토콜은 QoS(Quality of Service)를 요구하는 응용프로그램들의 패킷 전송을 보장하기 위해 비경쟁 접근 방식에 의한 GTS(Guaranteed Time Slot) 할당 기법을 지원한다. 그러나 IEEE 802.15.4 MAC 프로토콜의 GTS 할당 기법은 패킷이 도착한 순서에 따라 채널을 할당하는 FIFS(First In First Service) 큐잉을 사용하여 패킷을 처리함으로서 데이터 전송 신뢰도를 저하시키고, 전송 지연이 발생하여 응급 데이터 전송에 적합하지 않다. 이에 본 논문에서는 응급 데이터 전송을 위한 우선순위 기반 WBAN MAC 프로토콜을 제안한다. 제안하는 MAC 프로토콜은 전송하려는 데이터에 우선순위를 부여하여 응급 데이터의 GTS 요청 처리율을 높이고 GTS 할당 지연시간을 감소시켜 응급 데이터 전송 신뢰도를 향상시킨다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.1990-1992
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• 2001

In this paper, a NeuroFuzzy controller (NFC) with enhanced packet reservation multiple access (PRMA) protocol for QoS-guaranteed multimedia communication systems is proposed. The enhanced PRMA protocol adopts mini-slot technique for reducing contention cost, and these minislot are futher partitioned into multiple MAC regions for access requests coming from users with their respective QoS (quality-of-service) requirements. And NFC is designed to properly determine the MAC regions and access probability for enhancing the PRMA efficiency under QoS constraint. It mainly contains voice traffic estimator including the slot information estimator with recurrent neural networks (RNNs) using real-time recurrent learning (RTRL), and fuzzy logic controller with Mandani- and Sugeno-type of fuzzy rules. Simulation results show that the enhanced PRMA protocol with NFC can guarantee QoS requirements for all traffic loads and further achieves higher system utilization and less non real-time packet delay, compared to previously studied PRMA, IPRMA, SIR, HAR, and F2RAC.