• 한국통신학회논문지
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• 제37권1C호
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• pp.54-62
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• 2012

IEEE 802.11 물리/MAC 계층을 기반으로 무선 다중 홉 연결을 제공하는 Wi-Fi 메쉬 네트워크는 RFID 시스템과 무선 센서 네트워크를 위한 네트워크 인프라로 최근 각광받고 있다. 그런데, 현재의 IEEE 802.11 기술의 경쟁 기반 MAC 프로토콜은 빈번한 프레임 충돌(Collision)과 자원 미사용(Idle)으로 인해 Wi-Fi 메쉬 네트워크가 제공하는 용량(Capacity)을 충분하게 활용하지 못하는 실정이다. 본 논문에서는 Wi-Fi 메쉬 네트워크의 수율을 최대화하기 위한 다중 채널 스케줄링 MAC (MCS-MAC) 프로토콜을 제시한다. MCS-MAC 프로토콜은 IEEE 802.11 무선 채널의 특징인 이차적 간섭 모형(Secondary Interference Model) 하에서 프레임 충돌이 없이 최대 가중치를 가지는 링크들을 활성화하여 Wi-Fi 네트워크의 수율을 극대화하는 특징을 가지고 있다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 MCS-MAC 프로토콜이 기존에 알려진 동적 MAC 프로토콜들에 비해 최소 세 배 이상 수율을 향상할 수 있음을 보인다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제8권2호
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• pp.223-227
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• 2010

In this paper, we present a QoS-aware MAC protocol (QA-MAC) for cluster based wireless sensor networks (WSNs). QA-MAC is a TDMA-based scheduling protocol that minimizes the energy consumption in multi-hop WSNs and provides Quality of Service (QoS). A dynamic scheduling algorithm according to the number of member nodes, node traffics, and traffic priorities is suggested. The selected cluster head allocates time slots for all member nodes in the first TDMA schedule period of each round. During the second schedule period in each round, the cluster head makes a schedule for all data transmission. The proposed QA-MAC (QoS-Aware MAC) could save energy, reduce transmission delay, and support QoS.

• 한국통신학회논문지
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• 제39C권12호
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• pp.1289-1297
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• 2014

본 논문에서는 선박 내 IT 서비스에 대한 요구에 부응하기 위해 적응적이고 합리적으로 무선 주파수를 활용하는 인지무선 최초 표준인 ECMA-392 네트워크를 사용한다. ECMA-392 네트워크를 이용한 선박 내 멀티 홉 무선브릿지에서 멀티미디어 서비스를 지원하기 위한 QoS를 보장하는 ECMA-392 협력 MAC 프로토콜을 제안한다. 제안하는 프로토콜은 ECMA-392 장치들 사이의 정보를 바탕으로 효율적인 경로를 선택하여 직접 전송을 하거나 릴레이 전송을 하기 때문에 장치의 QoS를 보장하는 통신을 제공한다. 시뮬레이션 결과는 제안된 협력 MAC 프로토콜이 기존의 방식에 비해 데이터 수율을 향상 시키고 있음을 나타낸다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39B권5호
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• pp.260-270
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• 2014

본 논문은 VHF 대역을 사용하는 다중-홉 해양통신망에서 실시간 서비스를 제공하기 위해 제안된 DSTS(Dynamic Space-Time Subframe)기반 프레임 구조에서 다수의 MAC PDU로 구성된 데이터를 ASO-TDMA 전송 방식을 사용했을 때 발생되는 지연시간의 분포를 수학적으로 분석하고, 그 성능을 시뮬레이션을 통해 확인한다. 또한, 기존 전송방식에서 발생되는 지연시간을 단축시키는 동시에 시스템의 수율을 최대화하기 위한 연속적인 자원 할당 방식과 적응적 전송 확률 제어 방식을 제안하고, 기존 방식과 수율 성능을 비교한다. 이를 통해 본 논문에서 제안하는 방식은 DSTS 프레임 구조에서 다수의 MAC PDU에 대해서도 실시간 전송이 가능하고, 또한 수율 성능을 극대화할 수 있음을 보인다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.109-113
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• 2011

지능형 객차 시스템에서 고속의 멀티미디어 데이터를 무선으로 주고받기 위해 UWB 방식의 WiMedia D-MAC을 고려할 수 있다. 그러나 현재 WiMedia에서는 2홉 이상의 통신 방법이 제공되지 않고 있어 UWB의 통신 제한 거리인 10미터를 넘어서는 경우 데이터를 주고받을 수 없다. 본 논문에서는 WiMedia를 기반으로 멀티홉 라우팅이 가능하도록 하기 위한 첫 번째 단계로 중계 디바이스를 선정하기 위한 알고리즘을 개발하였다. 중계 디바이스의 선정을 위해서 이웃 디바이스에 대한 정보를 비콘 프레임을 통해 얻도록 하였으며, 간단한 연산을 통해 일반 디바이스와 중계 디바이스를 결정하도록 하였다. 그리고 두 번째 단계로 모든 디바이스는 중계 디바이스를 통해 2홉까지의 라우팅 테이블을 만들 수 있고 일정 시간이 지나면 망상의 모든 디바이스를 위한 라우팅 테이블을 완성시킬 수 있다.

• 디지털융복합연구
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• 제10권6호
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• pp.225-230
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• 2012

교통사고가 발생하면 사고 차량은 주변 차량에게 안전 메시지를 멀티 홉으로 브로드캐스트 해야 한다. 하지만, 순수한 플러딩 방식을 사용하면 잦은 충돌로 인해 통신 지연이 유발되고 이로 인해 연속 추돌 사고 예방이 어렵다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 속도에 따른 이웃 노드의 수를 t-분포를 이용하여 추정하고 이를 백오프 알고리즘에 적용한다. 그리고 멀티채널을 이용하여 이웃 노드 개수의 수집 채널과 데이터 채널로 분리하여 통신 지연을 예방하는 MAC 프로토콜을 제안한다. 결과적으로, 기존 기법보다 제안된 프로토콜이 프레임 수신율이 10% 이상 개선되었음을 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권7호
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• pp.1547-1568
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• 2013

Wireless body area network (WBAN) is an emerging short-range wireless communication network with sensor nodes located on, in or around the human body for healthcare, entertainment and ubiquitous computing. In WBANs, energy is severely constrained which is the prime consideration in the medium access control (MAC) protocol design. In this paper, we propose a novel MAC protocol named Energy-efficient Relay MAC with dynamic Power Control (ERPC-MAC) to save energy consumption. Without relying on the additional devices, ERPC-MAC employs relaying nodes to provide relay service for nodes which consume energy fast. Accordingly the superframe adjustment is performed and then the network topology can be smoothly switched from single-hop to multi-hop. Moreover, for further energy saving and reliability improvement, the dynamic power control is introduced to adjust the power level whenever a node transmits its packets to the coordinator or the relaying node. To the best of the authors' knowledge, this is the first effort to integrate relay, topology adjustment and power control to improve the network performance in a WBAN. Comprehensive simulations are conducted to evaluate the performance. The results show that the ERPC-MAC is more superior to the existing standard and significantly prolongs the network lifetime.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권3호
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• pp.364-374
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• 2016

With vast amounts of spectrum available in the millimeter wave (mmWave) band, small cells at mmWave frequencies densely deployed underlying the conventional homogeneous macrocell network have gained considerable interest from academia, industry, and standards bodies. Due to high propagation loss at higher frequencies, mmWave communications are inherently directional, and concurrent transmissions (spatial reuse) under low inter-link interference can be enabled to significantly improve network capacity. On the other hand, mmWave links are easily blocked by obstacles such as human body and furniture. In this paper, we develop a multi-hop relaying transmission (MHRT) scheme to steer blocked flows around obstacles by establishing multi-hop relay paths. In MHRT, a relay path selection algorithm is proposed to establish relay paths for blocked flows for better use of concurrent transmissions. After relay path selection, we use a multi-hop transmission scheduling algorithm to compute near-optimal schedules by fully exploiting the spatial reuse. Through extensive simulations under various traffic patterns and channel conditions, we demonstrate MHRT achieves superior performance in terms of network throughput and connection robustness compared with other existing protocols, especially under serious blockage conditions. The performance ofMHRT with different hop limitations is also simulated and analyzed for a better choice of the maximum hop number in practice.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.249-258
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• 2013

다중-홉 애드 혹 네트워크(multi-hop ad hoc networks)에서 실효 대역폭과 단-대-단 처리량을 높이기 위한 방법으로 다중-인터페이스 다중-채널 구조가 주목을 받고 있다. 그러나 단일 인터페이스 기반 네트워크를 위해서 설계된 기존의 라우팅 메트릭들은 다중-인터페이스 다중-채널 기반 네트워크의 특성을 정확히 반영할 수 없으므로, 처리량 개선의 효과를 기대할 수 없다. 따라서 채널 다양성, 인터페이스 전환 비용과 같은 메트릭들을 사용하여 높은 처리량을 갖는 경로를 발견하는 MCR이 제안되었다. 하지만 MCR은 트래픽 부하의 영향을 반영하지 않기 때문에 혼잡한 네트워크에서 성능이 저하되는 문제점이 있다. 본 논문에서는 MCR에 채널 접근 시간 메트릭을 결합하여 혼잡한 조건에서도 높은 처리량을 갖는 경로를 선택하는 MAMCR 메트릭을 제안하고, ns-2 시뮬레이션을 통해 성능 개선 효과를 확인한다.

• 한국통신학회:학술대회논문집
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• 한국통신학회 2004년도 추계종합학술대회 논문 초록집
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• pp.84-84
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• 2004