• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권12호
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• pp.5835-5854
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• 2017

The implementation of IEEE 802.15.6 in Wireless Body Area Network (WBAN) is contention based. Meanwhile, IEEE 802.15.4 MAC provides limited 16 channels in the Superframe structure, making it unfit for N heterogeneous nature of patient's data. Also, the Beacon-enabled Carrier-Sense Multiple Access/Collision-Avoidance (CSMA/CA) scheduling access scheme in WBAN, allocates Contention-free Period (CAP) channels to emergency and non-emergency Biomedical Sensors (BMSs) using contention mechanism, increasing repetition in rounds. This reduces performance of the MAC protocol causing higher data collisions and delay, low data reliability, BMSs packet retransmissions and increased energy consumption. Moreover, it has no traffic differentiation method. This paper proposes a Low-delay Traffic-Aware Medium Access Control (LTA-MAC) protocol to provide sufficient channels with a higher bandwidth, and allocates them individually to non-emergency and emergency data. Also, a Contention Differentiated Adaptive Slot Allocation CSMA-CA (CDASA-CSMA/CA) for scheduling access scheme is proposed to reduce repetition in rounds, and assists in channels allocation to BMSs. Furthermore, an On-demand (OD) slot in the LTA-MAC to resolve the patient's data drops in the CSMA/CA scheme due to exceeding of threshold values in contentions is introduced. Simulation results demonstrate advantages of the proposed schemes over the IEEE 802.15.4 MAC and CSMA/CA scheme in terms of success rate, packet delivery delay, and energy consumption.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.47-58
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• 2018

이기종 셀룰러 네트워크 (HCN)는 미래 5 세대 (5 세대) 무선 네트워크의 핵심 기술로서 가장 중요하다. 고려된 이기종 네트워크는 펨토셀 기지국 (BS)으로 중첩 된 임의로 매크로 셀 기지국 (MBS)으로 구성된다. 확률 적 기하학은 무선 ad hoc, 센서 네트워크 및 다중 계층 셀룰러 네트워크와 같은 무작위 토폴로지를 사용하여 네트워크를 모델링, 분석 및 설계하는 매우 강력한 도구이다. HCN은 미래의 5G 무선 네트워크를위한 기술 중 하나에 중점을 두어 다른 네트워크에 속한 다양한 BS를 배치함으로써 에너지 효율적으로 설계 될 수 있다. 본 논문에서는 능동 / 슬립 모드를 도입하여 셀룰러 네트워크의 BS가 효율적으로 전력을 소비 할 수 있도록 해주는 시스템을 끄고 켜는 방법을 제안한다. 이 모드는 MBS 및 FBS의 간섭 및 전력 소모를 개별적으로 줄일 수있다. 잘 셀룰러 네트워크의 에너지 효율성을 향상시킬 수 있다. 펨토 기지국 BS 밀도에 따라 Karush Kuhn Tucker (KKT) 조건을 해결할 수있는 처리량 정지 제약 조건 하에서 에너지 효율을 최대화하기위한 최적화 문제뿐만 아니라 MBS 및 FBS에 대한 전력 소모 최소화를 공식화한다. 우리는 또한 커버리지 홀을 피하기 위해 코디네이트 된 멀티 포인트 (CoMP)가 있거나없는 HCN 시나리오에서 커버리지 확률과 에너지 효율의 식을 제안하고 기종 알고리즘과 비교한다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제8권4호
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• pp.491-497
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• 2007

무선 홈 응용을 실현하는데 있어서 근거리 네트워킹 기술의 중요성은 증가하고 있다. 예를 들어, 블루투스와 IEEE 802.11b 표준은 무선 홈 응용 구축을 위한 가장 일반적으로 사용되고 있는 기술들이다. 하지만 두 표준은 동일한 무허가 ISM(Industrial, Scientific, Medical) 무선 스펙트럼 대역을 공유하기 때문에 심각한 간섭을 피할 수 없으며, 두 기술을 사용하는 이종 디바이스가 아주 근접하여 있을 경우에 시스템 성능은 심각하게 손상을 받는다. 본 논문에서 연구한 가우시안 FSK 블루투스 시스템은 전자기기 사이의 무선 연결성을 위한 근거리 무선통신 기술의 표준이다. 본 논문에서는 가우시안 FSK 블루투스 시스템에서 동일채널간섭의 영향을 분석하였다. 본 연구에서 사용한 성능 평가 요소는 무선 채널에서의 SIR, 간섭 지수 $\rho$, 그리고 BER 등이며 이를 기반으로 성능을 평가하였다. 가우시안 FSK 블루투스 시스템의 성능 평가에서 다양한 소스로 부터의 동일채널간섭의 영향은 IGA(Impulsive Gaussian Approximation) 방식을 이용하여 분석하였고 다양한 채널상태를 나타내기 위하여 Eb/No, $\rho$와 SIR 값에 따라서 블루투스 시스템의 성능을 분석하여 결과 그래프에 나타내었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.1265-1270
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• 2011

다양한 이동서비스를 지원하기 위해, 다양한 무선접속기술이 제공된다. 차세대 이동통신시스템에서 끊김없는 서비스를 제공하기 위해서는 이기종 무선망간의 핸드오프 서비스가 필요하다. WLAN의 고속데이터서비스가 셀룰러이동망으로 핸드오프하는 경우 셀룰러이동망 기지국의 호차단율이 급격하게 증가할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 사용자 프로파일 기반 핸드오프 방식을 제안한다. 성능분석을 통해 제안된 핸드오프 방식 적용시 셀룰러이동망 기지국의 호차단율이 개선됨을 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권5호
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• pp.1354-1372
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• 2012

Route establishment in Mobile Ad Hoc Network (MANET) is the key mechanism to a successful connection between a pair of source and destination nodes. An efficient routing protocol constructs routing path with minimal time, less routing overhead and capable of utilizing all possible link connectivity. In general, most on-demand MANET routing protocols operates over symmetrical and bidirectional routing path, which is infeasible due to the inherent heterogeneous properties of wireless devices. Simulation results show that the presence of unidirectional links on a network severely affect the performance of a routing protocol. In this paper, a robust protocol independent scheme is proposed, which enable immediate rediscovery of alternative route for a path blocked by a unidirectional link. The proposed scheme is efficient; route rediscovery is locally computed, which results in significant minimization of multiple route packets flooding. Nodes may exploit route information of immediate neighbors using the local reply broadcast technique, which then redirect the control packets around the unidirectional links, therefore maintaining the end-to-end bidirectional connection. The proposed scheme along with Ad Hoc On-demand Distance Vector (AODV) and AODV-Blacklist routing protocol is investigated over three types of mobility models. Simulation results show that the proposed scheme is extremely reliable under poor network conditions and the route connectivity can be improved by as much as 75%.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권10호
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• pp.4015-4033
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• 2015

The future mobile networks consist of hyper-dense heterogeneous and small cell networks of same or different radio access technologies (RAT). Integrating mobile networks of different RATs to provide seamless and smooth mobility service will be the target of future mobile converged network. Generally, handover from high-speed networks to low-speed networks faces many challenges from application perspective, such as abrupt bandwidth variation, packet loss, round trip time variation, connection disruption, and transmission blackout. Existing inter-RAT handover solutions cannot solve all the problems at the same time. Based on the high-layer convergence sublayer design, a new receiver-aided soft inter-RAT handover is proposed. This soft handover scheme takes advantage of multihoming ability of multi-mode mobile station (MS) to smooth handover procedure. In addition, handover procedure is seamless and applicable to frequent handover scenarios. The simulation results conducted in UMTS-WiMAX converged network scenario show that: in case of TCP traffics for handover from WiMAX to UMTS, not only handover latency and packet loss are eliminated completely, but also abrupt bandwidth/wireless RTT variation is smoothed. These delightful features make this soft handover scheme be a reasonable candidate of mobility management for future mobile converged networks.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권6B호
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• pp.483-488
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• 2012

데이터 트래픽의 증가와 더불어 인지 기반 중첩 융합 네트워크 환경 하에서의 서비스 성능이 중요한 이슈로 떠오르고 있다. 이에 따라 다양한 이종 네트워크(HetNet)가 결합된 환경 하에서 주변상황의 인지 기능을 활용하는 이중 가상 셀의 구성과 특징에 대해 살펴보고 자원의 효과적 활용에 적합한 개별 이종 네트워크의 특성분석과 특성을 반영하는 시스템측면의 최적화를 고려하여 성능측면의 분석을 다루고자 한다. 이를 위해 가상 이중 셀 시스템의 구성과 운영이 필수적으로 요구된다. 본 논문에서는 기지국의 소형화와 지능화가 진행됨에 따른 활용도 측면의 성능을 분석하였다. 고려하는 시스템은 유용한 가상의 신호를 찾을 수 있는 능력을 활용하여 가상의 이중 셀을 구성하고 고속이동에 따른 무선링크에서의 성능열하를 방지하고 고속의 데이터 전송을 위한 시-공간 트렐리스 코드를 적용한 시스템의 성능을 분석하여 그 유용성에 대해서 시뮬레이션을 통하여 정량적인 분석결과를 얻었다. 이를 바탕으로 다양한 파라메터가 주어진 환경 하에서 전체 시스템에 어떤 영향를 미치는지를 해석하고 고려하는 시스템의 특징을 고찰하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권10B호
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• pp.1182-1191
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• 2011

본 논문에서는 망 기반의 IP 이동성 지원 기술인 AIMS 기술을 기반으로 IPv4와 IPv6가 혼재된 망 환경에서 이동 단말에 대한 끊김 없는 이동성을 지원하는 AIMS-DS 기술을 제안하였다. 제안된 AIMS-DS 기술은 IPv4와 IPv6 프로토콜을 모두 지원하는 듀얼스택 단말에 대하여 IPv4와 IPv6 홈 주소들에 대한 이동성 지원 방안을 제안함으로써, IPv4와 IPv6가 혼재되어 공존하는 과도기적인 망 환경에서 양단간 끊김 없는 이동성 서비스를 제공할 수 있다. 본 논문에서는 액세스 망과 코어 망의 IP 버전에 따른 4가지 경우에 대하여 양단간 패킷 전달 지연 시간과 핸드오버 지연시간에 대하여 AIMS-DS에 대한 성능 분석을 수행하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권11호
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• pp.4436-4452
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• 2015

The IEEE 802.15.6 standard is introduced to satisfy all the requirements for monitoring systems operating in, on, or around the human body. In this paper, analytical models are developed for evaluating the performance of the IEEE 802.15.6 CSMA/CA-based medium access control protocol for wireless body area networks (WBAN) under unsaturation condition. We employ a three-dimensional Markov chain to model the backoff procedure, and an M/G/1/K queuing system to describe the packet queues in the buffer. The throughput and delay performances of WBAN operating in the beacon mode are analyzed in heterogeneous network comprised of different user priorities. Simulation results are included to demonstrate the accuracy of the proposed analytical model.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권8호
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• pp.3366-3383
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• 2020

The Poisson point process (PPP) is widely used in wireless network modeling and performance analysis because it can provide tractable results for heterogeneous cellular networks (HetNets) analysis. However, it cannot accurately reflect the spatial distribution characteristics of the actual base stations (BSs). Considering the fact that the distribution of macro base stations (MBSs) is exclusive, the deployment of MBSs is modeled by the Matérn hard-core point process (MHCPP), and the deployment of pico base stations (PBSs) is modeled by PPP. This paper studies the performance of multiantenna HetNets and improves the energy efficiency (EE) of HetNets by optimizing the transmit power of PBSs. We use a simple approximate method to study the signal-to-interference ratio (SIR) distribution in two-tier MHCPP-PPP HetNets and derive the coverage probability, average data rate and EE of HetNets. Then, an optimization algorithm is proposed to improve the EE of HetNets. Finally, three transmission technologies are simulated and analyzed. The results show that multiantenna transmission has better system performance than single antenna transmission and that selecting the appropriate transmit power for a PBS can effectively improve the EE of the system. In addition, two-tier MHCPP-PPP HetNets have higher EE than two-tier PPP-PPP HetNets.