• Journal of Communications and Networks
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• 제13권6호
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• pp.639-654
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• 2011

In this paper, we present a channel access mechanism, referred to as the enhanced mesh coordinated channel access (eMCCA) mechanism, for IEEE 802.11s-based wireless mesh networks. The current draft of IEEE 802.11s includes an optional medium access control (MAC), denoted as MCCA, which is designed to provide collision-free and guaranteed channel access during reserved periods. However, the MCCA mechanism fails to achieve the desired goal in the presence of contending non-MCCA nodes; this is because non-MCCA nodes are not aware of MCCA reservations and have equal access opportunities during reserved periods. We first present a probabilistic analysis that reveals the extent to which the performance of MCCA may be affected by contending non-MCCA nodes. We then propose eMCCA, which allows MCCA-enabled nodes to enjoy collision-free and guaranteed channel access during reserved periods by means of prioritized and preemptive access mechanisms. Finally, we evaluate the performance of eMCCA through extensive simulations under different network scenarios. The simulation results indicate that eMCCA outperforms other mechanisms in terms of success rate, network throughput, end-to-end delay, packet-loss rate, and mesh coordinated channel access opportunity-utilization.

• 전자공학회논문지
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• 제51권3호
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• pp.22-33
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• 2014

무선 메쉬 네트워크의 표준인 IEEE 802.11s의 매체 접근 방식은 IEEE 802.11e에서 사용되던 EDCA를 기본으로 사용하고, 옵션으로 MCCA를 사용한다. EDCA는 각 트래픽을 네 개의 AC 로 구분하여 차별화된 서비스를 제공하는 기술이고, MCCA는 TDMA 기반의 기술로서 무선 메쉬 라우터 간에 무선 채널의 슬롯을 예약하여 플로우의 대역폭을 보장하는 방식이다. 그러나 MCCA는 이웃 노드와의 대역폭 예약을 통하여 각 플로우들의 요구대역폭과 공정성을 보장할 수는 있지만, 플로우가 멀티미디어 응용의 VBR 트래픽인 경우 예약된 대역폭을 모두 사용하지 못 하고 낭비되는 단점이 있다. 이에 본 논문에서는 MCCA를 사용하는 경우 대역폭이 낭비되는 문제점을 제시하고 이를 효율적으로 개선하여 네트워크 활용도를 높이는 알고리즘인 RSRR (Resource Sharing Round Robin) 스케쥴링을 제안한다. 제안된 알고리즘의 성능을 분석하기 위하여 NS-2 시뮬레이션을 통하여 기존의 MCCA에서 낭비되던 자원을 효과적으로 사용하여 네트워크 활용도가 향상됨을 보였다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제36권2호
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• pp.98-107
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• 2009

본 논문에서는 Wireless Sensor Networks에서 Max k-Cut Problem을 기반으로 위치 정보를 사용하지 않고 클러스터 헤드를 적절히 분산하여 선출함으로써 에너지 효율적인 클러스터링을 하는 중앙처리 방식의 새로운 알고리즘 "MCCA : Max k-Cut based Clustering Algorithm for Wireless Sensor Networks"을 제안한다. MCCA는 이웃 노드와의 상대적이고 근사적인 거리 정보만을 사용하여 효율적으로 클러스터링을 하고 에너지가 적은 노드는 클러스터 헤드 선출에서 일정 기간 제외되는 방법을 사용함으로써 LEACH, EECS보다 에너지 효율이 증대됨과 GPS를 사용한 BCDCP와 에너지 효율이 비슷함을 실험을 통하여 보인다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권7호
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• pp.37-48
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• 2014

무선 메쉬 네트워크는 인프라 없이 무선 멀티홉으로 네트워크를 구성해야 하는 환경에서 매우 각광받고 있는 기술로서 현재 IEEE 802.11s 메쉬 네트워크 표준이 제정되었다. 이 표준과 기존 IEEE 802.11과의 큰 차이점 중의 하나는 메쉬 표준에서 QoS를 지원하기 위한 MAC 인 MCCA 가 추가된 것이다. MCCA 는 이웃 노드와의 대역폭 예약을 제공하고 이를 통해 대역폭 보장의 QoS를 만족할 수 있다. 그러나 MCCA 는 종단간 대역폭을 보장할 수 없는 단점이 있고, 또한 표준에서는 메쉬 노드가 멀티 인터페이스, 멀티 채널을 지원하는 경우 대역폭 예약 프로토콜과 무선 채널의 예약 방법 등이 규정되어 있지 않다. 이에 본 논문에서는 싱글 인터페이스에서의 종단간 대역폭 예약을 수행하는 예약 기반의 HWMP 프로토콜(R-HWMP)을 멀티인터페이스, 멀티 채널로 확장한 MIMC R-HWMP를 제안하고, 시뮬레이션을 통하여 멀티 인터페이스를 지원하는 무선 메쉬 네트워크에서 종단간 대역폭의 보장과 인터페이스 확장에 따른 가용 대역폭의 증가를 보였다.

• Smart Structures and Systems
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• 제14권5호
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• pp.917-942
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• 2014

Multivariate statistics based damage detection algorithms employed in conjunction with novel sensing technologies are attracting more attention for long term Structural Health Monitoring of civil infrastructure. In this study, two practical data driven methods are investigated utilizing strain data captured from a 4-span bridge model by Fiber Bragg Grating (FBG) sensors as part of a bridge health monitoring study. The most common and critical bridge damage scenarios were simulated on the representative bridge model equipped with FBG sensors. A high speed FBG interrogator system is developed by the authors to collect the strain responses under moving vehicle loads using FBG sensors. Two data driven methods, Moving Principal Component Analysis (MPCA) and Moving Cross Correlation Analysis (MCCA), are coded and implemented to handle and process the large amount of data. The efficiency of the SHM system with FBG sensors, MPCA and MCCA methods for detecting and localizing damage is explored with several experiments. Based on the findings presented in this paper, the MPCA and MCCA coupled with FBG sensors can be deemed to deliver promising results to detect both local and global damage implemented on the bridge structure.

• Communications for Statistical Applications and Methods
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• 제30권6호
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• pp.561-575
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• 2023

Brain network analysis has attracted the interest of neuroscience researchers in studying brain diseases. Magnetoencephalography (MEG) is especially proper for analyzing functional connectivity due to high temporal and spatial resolution. The application of graph theory for functional connectivity analysis has been studied widely, but research on network modeling for MEG still needs more. Temporal exponential random graph model (TERGM) considers temporal dependencies of networks. We performed the brain network analysis, including static/temporal network statistics, on two groups of epilepsy patients who removed the left (LT) or right (RT) part of the brain and healthy controls. We investigate network differences using Multiset canonical correlation analysis (MCCA) and TERGM between epilepsy patients and healthy controls (HC). The brain network of healthy controls had fewer temporal changes than patient groups. As a result of TERGM, on the simulation networks, LT and RT had less stable state than HC in the network connectivity structure. HC had a stable state of the brain network.

• 전자공학회논문지
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• 제51권1호
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• pp.11-23
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• 2014

무선 메쉬 네트워크는 멀티홉 기반의 유연한 망구성 및 확장성이 높은 이점으로 관심을 받고 있으며, 최근 전 세계 전력회사에서도 스마트 그리드 네트워크에 무선 메쉬 네트워크 기술을 적용하기 위한 연구가 활발히 진행 중이다. 스마트 그리드란 전력공급과정에 정보통신기술을 접목시켜 전력공급자와 소비자간 실시간 양방향 정보교환을 통해 에너지 효율을 최적화한 차세대 지능형 전력망으로, 스마트그리드 환경에서 실시간성 및 시급성 등으로 인한 중요한 데이터에 대한 QoS 보장은 필수적이다. 이에 본 논문에서는 국내의 전력용 통신시스템을 바탕으로 스마트그리드 어플리케이션 특성 분석 및 스마트그리드 메쉬 네트워크 구축 방안을 설계하고, IEEE 802.11s의 예약기반의 매체 액세스 매커니즘인 MCCA를 적용함으로서 QoS 성능향상 방안을 제시한다. 이를 검증하기 위해서는 NS-2 시뮬레이션을 이용하여 성능분석을 수행하고, 예약기반의 MCCA가 안정적인 대역폭을 보장함으로서 성능이 향상됨을 보였다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제16권2호
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• pp.160-168
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• 2013

In tactical environment, tactical wireless networks are generally comprised of Tactical MANETs(T-MANETs) or Tactical WMNs(T-WMNs). The most important services in tactical network are voice and low rate data such as command control and situation awareness. These data should be forwarded via multi-hop in tactical wireless networks. Urgent and mission-critical data should be protected in this environment, so QoS(Quality of Service) must be guaranteed for specific type of traffic for satisfying the requirement of a user. In IEEE 802.11s, TDMA-based MAC protocol, MCCA(MCF Controlled Channel Access), has a function of resource reservation. But 802.11s protocol can not guarantee the end-to-end QoS, because it only supports reservation with neighbors. In this paper, we propose the routing protocol, R-HWMP(Reservation-based HWMP) which has the resource reservation to support the end-to-end QoS. The proposed protocol can reserve the channel slots and find optimal path in T-WMNs. We analyzed the performance of the proposed protocol and showed that end-to-end QoS is guaranteed using NS-2 simulation.