• 한국항행학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.54-60
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• 2011

무선 센서 네트워크의 발전은 다양한 응용 사례에 의하여 기인하고 있다. 하지만 이러한 응용 사례는 네트워크 수명의 증가, 높은 처리율, 낮은 지연시간과 같은 에너지 효율적인 무선 센서 네트워크를 요구하고 있다. 무선 시스템과 네트워크 분야에서 네트워크 수명의 증가에 대한 무선 센서 네트워크의 설계에 많은 연구가 주목되고 있다. 모바일 에드 혹 네트워크와 달리 무선 센서 네트워크의 설계는 데이터 처리율의 최대화나 지연의 최소화보다는 각 노드의 생존에 관심이 집중되어 있다. 본 논문에서는 OSI 모델에서 데이터 링크, 즉 매체 접근 제어 계층을 다룬다. 에너지를 자각하는 MAC 프로토콜의 개발은 물리계층의 무선 분야를 제어하기 때문에 전체적인 에너지 소모와 노드의 수명에 큰 영향을 준다. 본 논문에서 에너지 소모를 줄이기 위한 분석적인 방법을 적용하여 MAC Layer ARQ 관리에 따른 효율적인 에너지 소모를 통한 네트워크 종단간 데이터 도착 확률의 증가를 보였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.180-186
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• 2017

본 논문에서는 무선 센서 네트워크의 센서 노드들로부터 전송되는 데이터 트래픽에 따라 낮은 지연과 높은 데이터 효율을 지원하는 새로운 MAC 프로토콜을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 TADW-MAC은 기존의 멀티 홉 전송에서 해당 Sleep 구간에서 오직 하나의 패킷 전송만을 스케줄할 수 있는 DW-MAC의 문제점을 해결하며, 물체 트래킹(object tracking)이나 화재 감시 시스템 등의 응용에 적합한 duty cycling 메커니즘을 가진다. 이러한 응용에서는 평소에는 데이터 전송이 이루어지지 않지만, 물체의 나타남과 화재 발생 등 이벤트가 발생하는 경우에는 많은 데이터를 전송해야 하며, 낮은 지연을 요구한다[6-8]. 따라서 TADW-MAC에서는 이러한 이벤트가 발생하였을 경우에 duty cycle을 조절함으로 보다 높은 효율과 적은 에너지를 소모할 수 있다. 여러 시뮬레이션을 통해 TADW-MAC은 기존의 RMAC이나 DW-MAC에 비해 에너지 효율과 전송 지연 면에서 더 나은 성능을 보여준다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.103-110
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• 2015

WBAN(Wireless Body Area Network)는 인체주변 2-3m 영역에서 의료 및 비의료 디바이스들로 구성된 다양한 환자 모니터링 분야를 지원하기 위한 무선센서네트워크이다. WBAN 환경을 위해서는 저전력 소비, QoS, 듀티사이클등의 요구사항을 만족하고 주파수 대역을 효율적으로 분배하며 트래픽 로드에 강하면서 에너지를 절약하는 MAC(Medium Access Control)이 설계되어야 한다. 본 논문에서는 트래픽 로드가 증가할 때를 고려해 에너지에 효율적인 AQ(Adaptive Queuing) MAC 슈퍼프레임 구조를 제안한다. 또한 시뮬레이션 결과 제안하는 AQ(Adaptive Quenuing)MAC를 IEEE 802.15.4 MAC과 비교 하였을 때 전송처리율, 평균MAC 지연율 측면에서 향상된 결과를 얻을 수 있었다.

• ETRI Journal
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• 제36권3호
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• pp.385-395
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• 2014

In this paper, we consider a resource allocation scheme for millimeter wave-based wireless personal area networks using directional antennas. This scheme involves scheduling the reservation period of medium access control for IEEE 802.15.3c. Objective functions are considered to minimize the average delay and maximize throughput; and two scheduling algorithms-namely, MInMax concurrent transmission and MAxMin concurrent transmission-are proposed to provide a suboptimal solution to each objective function. These are based on an exclusive region and two decision rules that determine the length of reservation times and the transmission order of groups. Each group consists of flows that are concurrently transmittable via spatial reuse. The algorithms appropriately apply two decision rules according to their objectives. A real video trace is used for the numerical results, which show that the proposed algorithms satisfy their objectives. They outperform other schemes on a range of measures, showing the effect of using a directional antenna. The proposed scheme efficiently supports variable bit rate traffic during the reservation period, reducing resource waste.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제8권6호
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• pp.34-42
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• 2008

무선망에서 다양한 트래픽의 종단간 서비스의 질을 보장하기 위해서는 매체접근제어가 요구된다. 무선망에서 다양한 트래픽이 채널에서 통합될 때 매체접근제어 프로토콜의 주요 단점은 한정된 대역폭을 어떻게 효율적으로 멀티 클래스 트래픽을 위해 지원할 수 있는가이다. 본 논문에서는 실시간 트래픽의 서비스의 질을 향상시키기 위해 동적 대역 슬롯 기법을 제안하였다. 제안된 기법에서는 동적파라미터를 전송하기 위해서 인 밴드 방식을 사용하였으며, 버퍼의 크기와 지연변이를 고려하여 이동국에서는 2상태 비트를 기지국으로 전송될 수 있도록 하였다. 제안된 기법은 실시간 트래픽의 서비스의 질을 보장하고 전송효율을 높일 수 있도록 하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.1-9
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• 2002

본 논문은 현재 무선 LAN 환경에서 적용되고 있는 매체접근제어 프로토콜인 IEEE 802.11 CSMA/CA를 이용함으로써, 음성 위주의 항공이동통신에서 음성과 데이터 채널을 통합하여 사용하도록 하고 있다. 또한, 표준으로 제정되어 있는 기존의 CSMA/CA 매체접근제어 프로토콜에 대한 이해를 바탕으로 성능 개선 방안을 제안하였으며, 이를 바탕으로 채널 효율을 향상시켰다. IEEE 802.11 매체접근제어(MAC, Medium Access Control) 프로토콜은 데이터 유형에 따라 채널을 두 개의 구간(PCF와 DCF 구간)으로 나누어 전송하도록 하고 있다. 본 논문에서는, 데이터 유형별로 적용되는 구간 중, DCF 구간에서의 패킷간의 충돌 가능성을 줄임으로써 데이터 전송 효율을 높이는데 주안점을 두고 있다. 제안 방안으로는 경쟁 구간에서의 전송에서 충돌에 따른 손실을 보완할 수 있도록 Wireless Window Protocol(이하, WWP)을 적용한 후 전송 과정을 제어하였다. Hidden 터미널의 영향이 적으므로 가시권내 통신에 적합한 기존의 2-Way CSMA/CA 프로토콜을 항공통신에 적용하여 상태 천이 과정을 5개에서 6개로 세분화하였고, 주어진 확률에 의하여 나누어진 두 개의 그룹별로 상태 천이 과정을 다르게 적용하였다. 따라서, 채널이 한 항공기에 의해 점유되는 PCF를 제외한, DCF 구간에서의 데이터 전송 효율을 높일 수 있었다. 시뮬레이션은 채널 대역폭과 패킷 크기 등을 파라미터 값으로 하여 수행하였으며, 시뮬레이션 결과 CSMA/CA에 비해 새로 제안한 알고리즘이 데이터 전송 과정에서 발생하는 충돌 가능성을 감소시킴으로써 성능이 향상됨을 알 수 있었다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제4권4호
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• pp.349-355
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• 2001

본 논문에서는 대표적 근거리 통신망인 이더넷(Ethernet)에서 이용되는 CSMA/CD 프로토콜이 p-지속이나 비-지속의 고정 모드에서 동작하는 것이 아니라 통신망 상태에 따라 두 모드 사이에서 동적으로 변환하도록 하여 통신망 사용 효율을 높일 수 있는 새로운 프로토콜을 제안한다. 동적 모드 변환은 각 노드에서 독립적으로 발생하며, 연속적으로 패킷 전송에 성공한 횟수와 실패 한 횟수를 이용하게 된다. 시뮬레이션을 통한 성능 분석 결과 단일 모드에서 동작하는 것보다 통신망 사용 효율이 항상되며, 전송 지연 특성 또한 우수함을 알 수 있었다. 또한 새로이 제안한 프로토콜은 기존의 이더넷 전용칩을 그대로 이용하면서 간단한 제어 기능의 추가만으로 동작 모드의 제어가 가능하다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제12권2호
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• pp.174-180
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• 2010

Automatic Repeat reQuest (ARQ) is a very effective technique against transmission error at the medium access control (MAC) layer. An erroneous MAC protocol data unit can be typically retransmitted within a given limit. In order to improve the IP-level performance, which directly affects the user-perceived quality-of-service (QoS), we propose a new truncated ARQ strategy, called MAC service data unit-based ARQ (S-ARQ), where the finite number of opportunities for retransmissions are shared by multiple fragments out of an IP datagram. We describe how SARQ can be implemented in a practical system, and then propose another variant of S-ARQ employing a functionality called early detection of failure. Basically, we evaluate the performance of SARQ in two different manners. First, assuming i.i.d. error process, we analyze both the probability of the delivery failure and the average delay of IP datagram. Then, we assess the performance of S-ARQ via simulation over a 2-state Markov channel.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권12B호
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• pp.1329-1335
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• 2009

본 논문에서는 무선 인체 통신 네트워크에서 응급 데이터를 전송할 때 전송 지연시간을 보장하는 DCTW(Dual Channel Transmission Scheme for WBAN)기법을 제안한다. 무선 인체 통신 네트워크에서는 의학적인 응용을 고려하고 개발되었기 때문에, 의학적 데이터의 중요도에 따른 차등 전송 기법이 필요하다. DCTW에서는 응급 데이터 프레임의 전송을 위하여 협대역 채널을 사용하며 일반 데이터 프레임 전송을 위하여 광대역 채널을 사용한다. 협대역 채널을 통하여 응급데이터를 전송하기 때문에 긴급한 데이터를 보내고자 하는 노드가 데이터를 신속히 전송할 수 있도록 하여 전송 지연시간을 효과적으로 감소시켰다. 본 논문은 다양한 성능 분석을 통해 DCTW 기법이 다른 기법에 비해 우수함을 증명하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권11호
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• pp.4367-4386
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• 2015

The concept of Internet of Things (IoT) has shed new light on WSN technologies. MAC protocol issues improving the network performance are important in WSNs because of the increase in demand for various applications to secure spectrum resources. Cognitive radio (CR) technology is regarded as a solution to the problems in this future wireless network. In recent years, energy efficiency has become an issue in CR networks. However, few relevant studies have been conducted. In this paper, an energy-efficient non-overlapping channel MAC (ENC-MAC) for CR-enabled sensor networks (CRSNs) is proposed. Applying the dedicated control channel approach, ENC-MAC allows the SUs to utilize channels in a non-overlapping manner, and thus spectrum efficiency is improved. Moreover, the cooperative spectrum sensing that allows an SU to use only two minislots in the sensing phase is addressed to en-hance energy efficiency. In addition, an analytical model for evaluating the performance, such as saturation throughput, average packet delay, and network lifetime, is developed. It is shown in our results that ENC-MAC remarkably outperforms existing MAC protocols.