• ETRI Journal
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• 제34권1호
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• pp.98-101
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• 2012

The directional medium access control (MAC) protocol improves the throughput of mobile ad hoc networks but has a deafness problem and requires location information for neighboring nodes. In the dual-channel directional MAC protocol [12], the use of omnidirectional packets does not require the exact location of destination node. In this letter, we propose a tone dual-channel MAC protocol with directional antennas to improve the throughput of mobile ad hoc networks. In the proposed MAC protocol, we use a directional CTS and an out-of-band directional DATA tone with a new blocking algorithm to improve the spatial reuse. We confirm the throughput performance of the proposed MAC protocol by computer simulations using the Qualnet simulator.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권9호
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• pp.2302-2322
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• 2012

Wireless Body Area Networks (WBANs) are introduced as an enabling technology in tele-health for patient monitoring. Designing an efficient Medium Access Control (MAC) protocol is the main challenge in WBANs because of their various applications and strict requirements such as low level of energy consumption, low transmission delay, the wide range of data rates and prioritizing emergency data. In this paper, we propose a new MAC protocol to provide different requirements of WBANs targeted for medical applications. The proposed MAC provides an efficient emergency response mechanism by considering the correlation between medical signals. It also reduces the power consumption of nodes by minimizing contention access, reducing the probability of the collision and using an efficient synchronization algorithm. In addition, the proposed MAC protocol increases the data rate of the nodes by allocating the resources according to the condition of the network. Analytical and simulation results show that the proposed MAC protocol outperforms IEEE 802.15.4 MAC protocol in terms of power consumption level as well as the average response delay. Also, the comparison results of the proposed MAC with IEEE 802.15.6 MAC protocol show a tradeoff between average response delay and medical data rate.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.439-444
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• 2017

무선 센서 네트워크 기술은 유비쿼터스 컴퓨팅 환경의 급성장중인 기술이며 다양한 분야에서 응용과 연구가 진행 되고 있다. 무선 센서 네트워크를 구성하는 센서 노드들은 분산 네트워크 환경에서 배터리를 이용하여 Life cycle을 유지하기 때문에 QoS 요구보다는 에너지 효율이 매우 중요하다. 이러한 사항을 고려하여 IEEE802.15.4의 MAC 프로토콜에서는 트래픽에 적응적인 MAC 프로토콜 연구와 무선 센서 네트워크 환경에 신뢰성과 효율성이 강조된 표준화 작업을 진행중에 있지만, 에너지 효율이 줄어든 만큼 센서 노드의 응답속도가 떨어지는 문제점을 지니고 있다. 이에 본 논문은 동기식 방식과 하이브리드 방식의 MAC 프로토콜을 분석하여 전체네트워크의 에너지 효율이 개선된 MAC 프로토콜을 설계하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권4B호
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• pp.391-398
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• 2011

본 논문에서는 LED 조명 기반의 우선 LAN 통신을 위한 MAC 프로토콜을 설계하였다. 본 논문에서 제안하는 MAC 프로토콜은 LED 조명과 단말기의 송수신 방향을 자동으로 최적화할 수 있는 특정이 있다. 또한, 방송메시지 송신 및 단말기 등록을 위한 초기통신 시간이 주기적으로 할당되어 있는 특징이 있다. 데이터 통신방식으로는 carrier의 센싱 및 충돌감지가 어려운 LED 가시광의 특징을 감안하여 기존의 무선 LAN 통신에서 사용되는 CSMA/CA(carrier sense multiple access with collision avoidance) 기반이 아닌 polling 기법을 사용하였으며, MAC 프레임 형식으로는 기존의 무선 LAN에 통신용 프레임을 수정하여 우선 가시광 LAN 통신에 적합한 MAC 프레임을 제안하였다. 이렇게 제안하는 MAC 프로토콜의 성능수치를 구하였으며, 무선 가시광 PHY 통신단의 데이터 전송속도를 100 Mbps로 가정하였을 때에 여러 가지 오버헤드를 제외하고 순수하게 데이터를 보낼 수 있는 데이터 전송량은 94.386 Mbps에 달하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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• pp.53-54
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• 2006

In this paper, we analytically evaluate packet delay and energy consumption of S-MAC protocol with a modified Markov chain model. Although some models, based on IEEE 802.11 MAC protocol, to analyze the S-MAC protocol in wireless sensor network (WSN) have been proposed, they fail to consider the differences in architecture between the S-MAC and the 802.11 MAC. Therefore, by reflecting the significant features in the S-MAC function, we model the operation of S-MAC protocol, and derive its packet delay and energy consumption in single-hop WSN. Numerical results show the delay and the dissipated energy at various duty cycle values according to offered load, where a practical mote is used.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2003년도 가을 학술발표논문집 Vol.30 No.2 (3)
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• pp.598-600
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• 2003

Ad­hoc 무선 망에서 directional antenna의 사용은 interference를 감소시키고 spatial reuse의 증가, 그리고 네트워크 전체의 capacity 증가 등의 장점을 제공한다. 하지만 기존의 IEEE 802.11 MAC protocol은 omnidirectional antenna를 고려하여 디자인되었기 때문에 기존의 MAC protocol이 directional antennas에 사용될 경우 directional antennas의 장점을 효율적으로 제공하지 못한다. Directional antenna는 이러한 장점을 가지는 반면에 RTS/CTS를 방향성 있는 전송을 하기 때문에 hidden terminal과 이웃 노드의 위치를 파악하는데 있어서 많은 문제를 가지고 있다. 이 논문에서 우리가 제안하는 MAC protocol은 directional antennas 특성상의 문제점을 해결하여 directional antennas의 장점을 최대한 이용한다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권4호
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• pp.76-89
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• 2014

본 논문에서는 수중 매체의 특성 중의 하나인 긴 전송 지연을 고려한 수중 모바일 애드 혹 네트워크 기반의 MAC 프로토콜을 제안한다. 특히, 이에 효율적인 3-way handshaking 방식(RTS/CTS/DATA)을 채택하였으며 기존 방식의 문제점인 RTS 메시지와 CTS 메시지 간의 충돌을 회피할 수 있는 방법을 제시함으로써 데이터 전송의 비효율성을 극복할 수 있다. 또한, 본 논문에서 제안하는 MAC 프로토콜은 현재 구현이 가능한 기술을 통하여 수중 모바일 애드 혹 네트워크에서 실질적으로 적용이 가능한 MAC 프로토콜로서, 수중 환경의 여러 특성들을 고려하여 설정한 가변적인 RWT(Request-To-Send Waiting Time)을 통하여 이동 노드의 움직임에 따른 다양한 네트워크의 크기를 반영한다. 마지막으로 실험을 통해 데이터 처리량, 패킷 수신 실패율, 평균 전송 시간, 에너지 소비량, 채널 이용률 측면에서 기존의 MAC 프로토콜과 성능을 비교 및 분석함으로써 그 효율성을 검증한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권11A호
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• pp.1138-1146
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• 2006

센서 네트워크에서는 배터리 용량이 중요한 문제이다. 기존 MAC 프로토콜에서는 배터리 수명을 연장시키기 위하여 sleep 모드와 active 모드가 주기적으로 전환되는 S-MAC 프로토콜과 가변적인 active 시간을 사용하는 T-MAC 프로토콜이 제안되었다. 본 논문에서는 S-MAC 프로토콜과 T-MAC 프로토콜보다 에너지 소비 효율성이 뛰어난 IS-MAC (Improved Sensor MAC) 프로토콜을 제안한다. IS-MAC 프로토콜은 센서 네트워크의 에너지 효율성을 높이기 위하여 버퍼의 임계 값을 사용하여 데이터를 전송하며 에너지 낭비의 원인인 제어 패킷 수를 줄이는 방안을 제안하였다. 또한 제안한 알고리즘에 대한 수학적 분석을 통하여 IS-MAC이 기존의 센서 MAC 프로토콜보다 에너지와 데이터 전송 시간 면에서 더 효율적임을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권10B호
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• pp.866-871
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• 2006

본 논문에서는 이동 애드혹 망에서 멀티미디어 트래픽 처리를 위해 예약 방식의 매체 접근 제어(MAC) 프로토콜을 설계하고 그 성능을 평가하였다. 예약 방식의 MAC 프로토콜은 두 개의 부분 계층으로 이루어진 계층적 접근법을 기반으로 한다. MAC의 하위 부분 계층은 이동 애드혹 망에서 비동기 데이터 트래픽을 지원하기 위해 CSMA/CA를 사용하는 기본적인 접근 방법을 제공한다. 그 위에 상위 부분 계층은 실제 데이터 전송에 앞서 슬롯(slot) 예약을 수행함으로써 실시간 주기적 트래픽을 지원한다. 제안된 프로토콜은 ns-2 시뮬레이터를 사용하여 검증하였다. 시뮬레이션 수행 결과는 예약 방식의 MAC 프로토콜이 IEEE 802.11 표준과 비교하여 더 높은 처리율(throughput)과 더 낮은 지연(delay)을 제공하므로 실시간 트래픽 전송에 적합함을 보여주었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권9호
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• pp.3563-3570
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• 2010

무선 센서 네트워크에서 에너지 소비를 줄이기 위한 MAC 프로토콜의 연구가 진행되어 왔다. 비동기 MAC Protocol에서 Preamble의 Overhearing과 Idle listening으로 인해 불필요한 에너지가 소모 된다. 본 논문에서는 Preamble 구조에서 목적지 주소와 Preamble의 종료 시간, 전송될 데이터 길이 정보를 포함하여 Preamble Overhearing과 Data Overhearing을 감소시키고 Data의 발생 유무에 따라 Dynamic 값을 변경하여 Check Interval의 길이를 조절하는 DPL(Dynamic Preamble Length)-MAC 프로토콜을 제안하였다. 그리고 기존의 비동기 방식의 무선 센서 네트워크 MAC 프로토콜들과 본 논문에서 제안한 DPL-MAC 프로토콜을 시뮬레이션 하여 에너지 소모를 비교 분석하였다.