• Journal of Communications and Networks
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• 제18권2호
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• pp.218-226
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• 2016

Coordination among users is an inevitable but time-consuming operation in wireless networks. It severely limit the system performance when the data rate is high. We present FC-MAC, a novel MAC protocol that can complete a contention within one contention slot over a joint frequency-code domain. When a node takes part in the contention, it generates randomly a contention vector (CV), which is a binary sequence of length equal to the number of available orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) subcarriers. In FC-MAC, different user is assigned with a distinct signature (i.e., PN sequence). A node sends the signature at specific subcarriers and uses the sequence of the ON/OFF states of all subcarriers to indicate the chosen CV. Meanwhile, every node uses the redundant antennas to detect the CVs of other nodes. The node with the minimum CV becomes the winner. The experimental results show that, the collision probability of FC-MAC is as low as 0.05% when the network has 100 nodes. In comparison with IEEE 802.11, contention time is reduced by 50-80% and the throughput gain is up to 200%.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제34권6호
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• pp.435-445
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• 2007

Snoop 프로토콜은 유 무선 혼합망에서 무선 링크에서 발생하는 TCP 패킷 손실을 효과적으로 보상하여 TCP 전송률을 향상시킬 수 있는 효율적인 프로토콜이다. 하지만, 무선 링크에서 연집한 패킷 손실이 발생하는 경우에는 지역 재전송을 효과적으로 수행하지 못하여 전송 효율이 떨어진다는 문제점이 있다. 이러한 Snoop 프로토콜의 문제점을 개선하기위해 무선 구간에서 TCP-SACK의 장점을 활용한 SACK-Aware-Snoop, SNACK 메커니즘 등이 제안되었다. SACK-Aware-Snoop, SNACK 메커니즘은 연집한 패킷손실 환경에서도 Snoop 프로토콜보다 높은 전송률을 보장하지만 전송 계층의 ACK 패킷을 기반으로 재전송을 수행한다는 점은 ACK 패킷의 손실에 심각한 전송 성능 저하를 가져오며, 무선 구간에서 SACK 옵션의 사용은 무선망의 대역폭과 이동 단말의 한정된 에너지 자원을 불필요하게 낭비하는 문제를 초래하게 된다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 개선하기 위해 Cross-layer 기법을 적용한 지역 재전송 기법인 C-Snoop(Cross-layer Snoop) 프로토콜을 제안한다. C-Snoop 프로토콜은 현재 유 무선 혼합망에서 가장 널리 사용되는 IEEE 802.11 MAC 프로토콜 기반의 지역 재전송 메커니즘으로서, MAC 계층의 ACK 패킷과 새로이 제안된 지역 재전송 타이머에 의해 효율적인 지역 재전송을 수행한다. ns-2 시뮬레이터를 이용한 실험을 통해 C-Snoop의 지역 재전송 기법은 무선 구간의 연집적인 패킷 손실에 대해 효율적인 보상을 수행하며, 이동 단말의 에너지 효율성을 향상시키는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38C권2호
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• pp.165-171
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• 2013

차량 통신 프로토콜은 IEEE 802.11 WG과 P1609에서 진행하고 있는 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environments)가 대표적이며, 보안 등을 제외한 MAC과 PHY에 대한 부분은 표준으로 제정되었다. 이러한 차량통신을 이용하여 운전자들의 안전과 전체 교통 흐름의 원활한 통제를 위해 국내외에서 많은 프로젝트가 진행되고 있다. 따라서 본 논문에서는 교차로에서 좌회전 시도 시에 위험 상황이 예상되면 운전자에게 알려주기 위한 차량간 통신 기반 안전서비스 알고리즘을 설계하였고, 이를 실제 구현하였다. 제안하는 알고리즘은 자차와 반대편에서의 접근차량에 대한 모델을 구성하고 충돌 위험이 있을 경우 운전자에게 HMI(Human Machine Interface)를 통해 경고를 주게 된다. 본 안전 서비스의 성능 테스트를 위해 테스트 차량을 이용하여 알고리즘을 시스템에 탑재하였으며, 테스트 케이스를 구성하여 성능 시험장에서 검증하였다. 테스트 결과로써, 우수한 성능을 나타냈으며, 앞으로 차량 통신 인프라가 설치된다면 V2I(Vehicle to Infrastructure) 통신을 이용하여 본 알고리즘을 보다 정밀하게 보완해야 할 것이다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제35권5호
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• pp.409-414
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• 2008

모바일 애드 혹 네트워크상에서 DSR, AODV등 대부분의 on demand 라우팅 프로토콜들은 경로 탐색 과정에서 트래픽 로드를 고려하고 있지 않다. 최근 혼잡을 해결하고 트래픽 로트 밸런싱을 이루기 위해서 여러 알고리즘들이 제시되었으나 대부분 경로 탐색과정에서 단순히 대체 경로를 찾거나 혼잡이 발생된 노드를 회피하여 라우팅하는 기법들이었다. 본 논문에서는 이러한 이슈들에 대한 성능을 향상시키기 위해 혼잡이 발생된 노드에서 패킷 버스팅 기법을 사용하여 혼잡을 해결하고자 한다. 패킷 버스팅 기법은 IEEE 802.11e QoS 동작에서 소개되었으며 한번의 채널획득으로 여러 패킷을 보낼 수 있도록 한다. 이로써 혼잡이 발생한 노드는 버퍼링된 패킷을 신속하게 전송할 수 있으며, 병목현상을 막을 수 있다. 또한 정확하고 동적으로 혼잡상태를 결정하기 위하여 두 가지의 임계값을 정의한다. 하나는 인터페이스 큐길이이며, 다른 하나는 버퍼링 시간이다. 마지막으로 실험을 통하여 네트워크 트래픽이 많을 때 제안된 알고리즘이 기존의 일반적인 on demand 프로토콜보다 더 효율적이고 우수한 성능을 가짐을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37B권11호
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• pp.1004-1013
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• 2012

기존의 음성 방송 시스템들은 특정영역이나 전체적인 영역을 통해 방송한다. 이러한 방송 시스템들은 불필요한 지역 내의 방송은 노이즈와 방송 자원의 낭비를 발생시킨다. 본 논문에서는 유비쿼터스 센서 네트워크 환경 하의 위치 인식 기술과 음성 메시지 전송 서비스의 융합을 통한 위치 인식형 음성 메시지 방송 시스템인 uPaging을 제안한다. 위치 인식형 음성 메시지 방송 시스템을 구현하기 위하여 uPaging에서는 음성 메시지 전송을 위한 유/무선 하이브리드 네트워크를 사용하고 방송 대상이 되는 사용자의 실시간 위치인식 서비스로써 이전 연구를 통해 제안된 Bidirectional Location ID-Exchange 프로토콜을 사용한다. 이러한 위치 인식 기술과 음성 메시지 방송 시스템의 융합을 통하여 uPaging 시스템은 선택된 사용자 혹은 사용자의 현재 위치로 음성을 전달하는 위치 인식형 음성 메시지 방송 시스템을 구현하였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제15C권5호
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• pp.399-408
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• 2008

IP 기반 무선 광대역 서비스를 제공하는 모바일 와이맥스에서 물리적으로 제한적인 무선링크의 대역폭은 성능 저하의 큰 요인이 된다. 모바일 와이맥스 표준에서는 무선링크 대역폭의 효율적 활용을 위해 헤더 압축 기법인 PHS(Payload Header Suppression)를 정의하였으나, 제한적인 압축 가능 필드로 인해 PHS의 압축 효율성은 매우 낮다. 이에 본 논문에서는 높은 비트에러율과 긴 RTT(Round Trip Times) 및 제한적인 자원과 같은 특성을 지닌 무선 링크에 적절한 헤더 압축 기법으로 제안된 ROHC(Robust Header Compression)를 모바일 와이맥스에 적용하였을 때의 성능을 분석하고 PHS와 비교하였다. ROHC 성능에 대한 기존연구들은 무선링크에서의 비트에러에 대한 성능 분석에 초점을 맞추었으나, 맥 계층에서 에러 체크 기능을 제공하는 와이맥스와 같은 무선시스템의 경우 비트에러가 포함된 패킷이 상위 계층에 전달될 확률은 거의 없으므로 다른 측정 기준이 필요하다. 이에 본 논문에서는, 비트에러 대신 모바일 와이맥스 환경에서 발생할 수 있는 패킷 손실에 따른 ROHC의 성능 평가를 수행하였다. 다양한 ROHC 구현파라미터들이 ROHC 성능에 미치는 영향을 분석하고, ROHC와 기존의 방안인 PHS의 성능을 비교하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권11A호
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• pp.1101-1112
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• 2006

무선 환경에서의 이동 중 고속의 멀티미디어 서비스 제공에 대한 수요가 증가하면서 (Wireless Broadband internet) 시스템과 같은 MBWA (Mobile Broadband Wireless Access) 기술에 대한 관심이 점차 증가하고 있다. 이러한 WiBro 시스템은 기존의 셀룰라(Cellular) 시스템 기반의 이동 통신망과는 달리 기본적으로 IP 기반의 백본 네트워크로 구성될 것이며 ALL-lP로의 망 진화의 흐름에 따라서 궁극적으로는 IPv6 (IP version six) 기반의 백본 네트워크로 도입될 것이다. 이와 같은 무선 이동 환경에서는 WiBro 시스템의 물리 계층이나 매체 접근 제어 계층에서의 이동성 지원 방안뿐만 아니라 네트워크 계층에서의 이동성 지원 프로토콜 지원이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 IPv6 기반의 WiBro 시스템에서 단말의 서브넷 (Subnet) 간 핸드오버 성능을 향상시키기 위한 고속 핸드오버 방안을 제안하고 모의실험을 통해서 제안한 메카니즘 (Mechanism)이 서브넷 간 핸드오버 시 발생할 수 있는 데이터 유실 문제와 핸드오버 지연 발생 문제 등을 개선할 수 있다는 것을 보인다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제8권4호
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• pp.53-64
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• 2009

차량간 통신은 노변기지국(RSE)을 통하지 않고 차량탑재장치(OBE)간에 정보를 전달하는 기술로 많은 관심을 받고 있다. 차량간 통신네트워크는 차량의 높은 이동 속도로 인하여 토폴로지의 변화가 심하기 때문에 기존 애드혹 라우팅을 적용하기 어렵다. MMFP(Multi-hop MAC Forwarding)는 경로설정 과정과 위치정보를 사용하지 않고 목적지 노드의 도달 가능 정보를 사용하여 패킷을 전송하는 멀티 홉 유니 캐스트 포워팅 프로토콜이다. 그러나 공공 안전 서비스에서 차량간 통신을 통해 제공 될 수 있는 차량 충돌, 장애물, 안개 등에 대한 정보는 특정 운전자가 아닌 다수의 운전자에게 유용한 정보이기 때문에 유니캐스트보다 브로드캐스트로 전달하는 것이 효율적이다. 플러딩은 가장 단순한 형태의 멀티 홉 브로드 캐스트 방식으로 너무 많은 중복 패킷을 생성하여 패킷성공률 감소, 전송 지연 증가 등의 문제가 발생한다. 본 논문에서는 MMFP를 확장하여 차량간 통신 환경에서 멀티 홉 브로드캐스트 통신을 지원하는 두 가지 프로토콜을 제안한다. UMHB(Unreliable Multi-Hop Broadcast)는 일부 노드에게만 포워딩 의무를 부여하는 MMFP의 전송 방식을 기반으로 포워딩 노드의 수를 제한함으로써 플러딩의 중복 패킷 문제를 해결하나 신뢰성이 감소하는 문제가 있다. RMHB(Reliable Multi-Hop Broadcast)는 화인 응답과 재전송을 통해 UMHB의 비신뢰성 문제를 해결하나 전송 지연이 다소 증가한다. 그러나 RMHB의 지연 시간 증가는 충돌 방지 응용에는 문제가 되지 않음을 실험 결과를 분석하여 보인다.