• 대한산업공학회지
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• 제34권2호
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• pp.246-254
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• 2008

In this paper, a new efficient hidden node detection method is proposed to decide whether the RTS/CTS mechanism is necessary to resolve the hidden node problem for the data transmission of each node in infrastructure mode IEEE 802.11 wireless LANs. The nodes, for which the RTS/CTS mechanism is found to be not necessary by the hidden node detection method, can transmit their data frames without performing the RTS/CTS exchange. Only the nodes, for which the RTS/CTS mechanism is found to be necessary by the hidden node detection method, perform the RTS/CTS exchange before their data frame transmissions.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권1B호
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• pp.8-15
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• 2008

CR(Cognitive Radio)은 우선 사용자 네트워크와 공존함으로써 주파수 효율을 극대화할 수 있는 기술이다. 이러한 CR 기술의 가장 우선해야 될 과제는 우선 사용자 시스템에 대한 보호이다. 이를 위해 CR 네트워크는 주기적으로 우선 사용자의 주파수 사용을 탐지하고 우선 사용자 시스템에 간섭을 주지 않기 위해 통신 파라미터를 조절하게 된다. 하지만 CR 네트워크의 특성상 스펙트럼 검출을 통해서도 발견되지 않는 우선 사용자인 HN(Hidden Node)가 존재하게 된다. 이러한 HN가 사용하는 무선 자원을 CR 네트워크에서는 유휴자원이라 판단함으로써 우선 사용자에게 간섭을 주는 문제가 발생하며, 이는 CR 네트워크의 올바른 운용을 방해하는 요인으로 작용한다. 따라서 CR 네트워크의 안전하고 올바른 운용을 위해서는 HN 문제를 해결할 수 있는 방법이 절실히 요구된다. 본 논문에서는 이러한 HN 문제를 해결할 수 있는 방법을 제시하며, 이에 대한 성능 평가를 수행하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권8A호
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• pp.702-711
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• 2011

본 논문은 IEEE 802.15.4 네트워크에서의 에너지 효율을 향상시키기 위해 위한 은닉 노드들 간의 신호 충돌 문제를 해결하기 위한 은닉 노드 인식 그룹핑(HAG: Hidden-Node-Aware Grouping) 알고리즘을 제안한다. HAG 알고리즘은 노드들 간 수식 신호의 에너지를 이용하여 은닉 관계에 있는 노드들을 파악하고, 그들을 서로 다른 그룹에 배정하는 방식으로 그룹핑을 완성하고 그룹별로 신호 전송 주기를 할당한다. HAG 알고리즘의 정확한 성능 측정 및 예측을 위해 다양한 네트워크 상황을 고려하여 처리량에 대한 분석적 성능 모델을 제시한다. HAG 알고리즘을 사용하지 않은 네트워크 환경에서는 은닉 관계가 있는 노드들의 수가 증가함에 따라 처리량이 급속히 저하되지만, HAG 알고리즘을 적용하면 이와 같은 성능 저하를 예방할 수 있음을 분석적 성능 모델과 더불어 시뮬레이션 결과를 통하여 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권11B호
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• pp.1373-1382
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• 2011

무선 홈 네트워크 환경에서 넓은 확장성과 저전력이 통신이 기능한 Zigbee는 홈 네트워크에서 가장 이상적인 통신기술이다. 하지만 Zigbee는 숨겨진 단말 문제와 전송 지연 문제를 항상 가지고 있어 무선 홈 네트워크에서 많이 사용되고 있지 못하고 있다. 이런 Zigbee가 가지고 있는 두 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 새로운 프레임을 제안한다. 제안하는 프레임은 슈퍼프레임 구간을 줄여서 생기는 공간에 제어 프레임 구간을 추가하는 구조를 이루어져 있다. 새롭게 구성된 제어프레임 구간에서는 제어프레임을 이용하여 단말의 상태 정보를 교환하여 숨겨진 단말 문제를 해결할 것으로 예상한다. 또한 제어 프레임 구간과 슈퍼 프레임 구간사이에 동기화에 사용되는 비콘을 넣어 하위 계층에서 발생하는 전송 지연 문제를 해결할 수 있다고 예상한다. 제안하는 프레임이 숨겨진 단말 문제와 전송 지연 문제를 해결하였는지 확인하기 위해 OPNET을 통해 Zigbee Qos Parameter 환경에서 시뮬레이션을 하였다. 전송 지연 문제를 해결여부를 확인하기 위해 전송지연시간을 측정하였으며, 숨겨진 단말 문제를 해결여부를 확인하기 위해 전송률과 처리율을 측정하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권12호
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• pp.1165-1171
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• 2011

본 논문에서는 국내 전파 환경에서 DTV 서비스를 안전하게 보호하면서 동시에 TV 유휴 대역 기기를 효과적으로 운용하기 위해 은닉 노드에 의한 DTV 신호 감쇄 영향을 살펴본다. 이를 위해, 국내 전파 환경을 지리적 특성에 따라 해안형, 분지형, 도시형 지역으로 분류하고, 각 지역을 지형적 특징에 따라 다시 8개 지형으로 세분화하여 측정 지점을 선정한 후 DTV 신호의 은닉 노드 감쇄 정도를 측정하고 분석한다. 국내 대도시의 경우 빌딩 건물 지역과 주상 복합 지역이 다른 나라에 비해 상대적으로 밀집해 있기 때문에, 국내 DTV 서비스를 안전하게 보호하기 위해서는 은닉 노드 마진을 최소한 38 dB 이상 설정해야 한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권10B호
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• pp.955-963
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• 2009

본 논문에서는 해양센서네트워크에서 에너지 소비를 줄이고 전송효율을 높이기 위한 매체접근제어 프로토콜을 제안한다. 수중환경에서는 지상에 비해 전송지연이 길며 데이터 전송률이 낮은 점을 고려하여 효율적으로 에너지를 관리하며 처리율을 향상시킬 수 있는 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜은 데이터충돌을 줄이기 위해 채널예약방식을 사용하며, 애드혹 네트워크에서 발생할 수 있는 숨겨진 노드문제와 노출된 노드문제를 제어할 수 있는 매커니즘을 사용한다. 제안된 프로토콜은 슬롯기반의 전송프레임으로 구성되며, 전송프레임은 전송예약을 위한 예약구간을 별도로 두어 노드 간 충돌을 줄인다. 전송예약과정에서 송수신 노드 간에 예약정보를 이용하여 숨겨진 노드문제와 노출된 노드문제를 해결한다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 이용하여 평균에너지 소비량, 충돌횟수비율, 처리율, 평균지연시간 관점에서 제안된 프로토콜의 성능을 평가하였으며, 수중환경의 기존 MAC 프로토콜과 비교 분석하였다. 시뮬레이션 결과에서 제안된 방식이 기존의 방식에 비해 성능이 우수함을 볼 수 있었다.

• Journal of Computing Science and Engineering
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• 제5권4호
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• pp.324-330
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• 2011

To avoid collisions, IEEE 802.11 medium access control (MAC) uses predetermined inter-frame spaces and the random back-off process. However, the retransmission strategy of IEEE 802.11 MAC results in considerable time wastage. The hidden node problem is well known in wireless networks; it aggravates the consequences of time wastage for retransmission. Many collision prevention and recovery approaches have been proposed to solve the hidden node problem, but all of them have complex control overhead. In this paper, we propose a fast retransmission scheme as a recovery approach. The proposed scheme identifies collisions caused by hidden nodes and then allows retransmission without collision. Analysis and simulations show that the proposed scheme has greater throughput than request-to-send and clear-to-send (RTS/CTS) and a shorter average waiting time.

• 한국경영과학회지
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• 제26권3호
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• pp.79-94
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• 2001

This paper presents a new algorithm for the K shortest paths Problem which develops initial K shortest paths, and repeat to expose hidden shortest paths with dual approach and to replace the longest path in the present K paths. The initial solution comprises K shortest paths among shortest paths to traverse each arc in a Double Shortest Arborescence which is made from bidirectional Dijkstra algorithm. When a crossing node that have two or more inward arcs is found at least three time by turns in this K shortest paths, there may be some hidden paths which are shorter than present k-th path. To expose a hidden shortest path, one inward arc of this crossing node is chose by means of minimum detouring distance calculated with dual variables, and then the hidden shortest path is exposed with joining a detouring subpath from source to this inward arc and a spur of a feasible path from this crossing node to sink. If this exposed path is shorter than the k-th path, the exposed path replaces the k-th path. This algorithm requires worst case time complexity of O(Kn$^2$), and O(n$^2$) in the case k$\leq$3.

• 한국통신학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.605-613
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• 1994

본 논문에서는 CSMA 다중 access 방식으로 분산 무선 통신망을 구현할 때 다중 access 방식의 성능을 비교하였다. 또한 숨겨진 노드가 존재하거나 전자파 장애로 인한 CSMA방식의 성능 저하의 원인을 개설 할 수 있는 프로토콜을 제안하여 성능을 개선하였다. 숨겨진 노드가 존재하는 상황에서 CSMA의 방식을 개선하기 위해 중앙 집중식망에서 ISMA(Idle Signal Multiple Access), BTMA(Busy Tone Multiple Access), BCMA(Busy Channel Multiple Access)등 과 같은 채널 access 방식을 사용하였다. 본 논문에서는 중앙 집중식이 아닌 분산이면서 독립적인 노드로 통신하는 환경에서 숨겨진 노드가 존재하거나 전자파 방애로 인한 노드들이 있는 경우 성능 개선을 위해 프로토콜을 제안하였다. 새로운 프로토콜을 이용하여 컴퓨터 모의실험(simulation)을 함으로써 처리율(throughput)과 전송성공 확률이 실질적으로 개선됨을 확인하였다. 모의실험은 OPNET simulator를 사용하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권10호
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• pp.79-89
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• 2006

TCP는 신뢰성을 보장하는 전송 프로토콜로서 인터넷 등에서 가장 널리 사용되고 있는 전송 방식이다. 하지만 TCP는 유선망에 적합하도록 설계되었기 때문에 무선망에서 TCP를 사용할 경우 성능 저하가 발생된다. TCP의 성능 저하 원인으로는 MAC 계층에서의 무선 매체 경쟁, hidden-terminal 문제와 exposed terminal 문제, 링크 계층에서의 패킷 손실, 불공정성의 문제들과 노드의 이동에 의한 경로 단절시 발생되는 패킷 순서 바뀜 문제와 경로의 단절로 인한 재전송 타이머의 exponential backoff에 의한 대역폭의 낭비 등이 있다. 특히 이동 ad-hoc 망에서는 전송 범위(transmission range)와 간섭범위(interference range)의 불일치로 인해 발생되는 hidden terminal 문제로 인해 동시에 전송할 수 있는 노드의 수가 제한되며 이로 인해 성능저하가 크게 발생된다. 본 논문에서는 IEEE 802.11 기반 이동 ad-hoc 망에서 발생되는 hidden terminal 문제로 인해 노드가 전송을 하지 못하고 CW(contention window)만 크게 증가되는 문제를 해결하기 위한 MAC 알고리즘을 제안한다. 기존의 802.11 MAC의 DCF(distributed coordination function)에서는 전송에 실패할 경우 CW를 지수적으로 증가시키지만 본 논문에서 제안하는 기법은 노드가 전송 실패를 하였을 경우 그 원인에 따라 CW를 적절하게 변화시킴으로 성능 향상을 얻을 수 있다. 이 기법을 사용하면 hidden terminal에 의해 전송을 실패하는 노드에게 공정한 전송 기회를 부여함으로써 TCP 성능 향상을 얻을 수 있음을 시뮬레이션을 통해 보였다.