• 한국통신학회논문지
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• 제33권10A호
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• pp.987-996
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• 2008

본 논문에서는 기존 리더 충돌방지 알고리즘인 Channel Monitoring 알고리즘, Pulse Protocol 알고리즘에 대하여 살펴보고, 태그인식시간을 감소시키고, 데이터 처리량, 시스템 효율을 증가 시킬 수 있는 슬롯 점유확률을 이용한 Pulse Protocol 기반의 Hybrid 리더 충돌 방지 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 Pulse Protocol 알고리즘의 성능을 향상시키기 위하여 Channel Monitoring 알고리즘에서 사용되고 있는 슬롯의 점유확률 (Occupied Probability)을 이용한다. 즉, 리더들은 랜덤 backoff 시간을 생성한 후, 자신이 사용하게 될 슬롯의 점유확률을 확인하고, 이 슬롯의 점유확률이 0보다 크다면, 새로운 랜덤 backoff 시간을 생성하여 리더간의 충돌을 피한다. 기존 알고리즘들과 제안하는 알고리즘과의 성능을 태그인식시간, 데이터 처리량 및 시스템 효율 등의 성능분석항목들을 통하여 비교 및 분석하여, 제안하는 알고리즘에 의하여 리더의 개수가 증가함에 따라 7% 정도의 태그인식시간 및 데이터 처리량 성능 향상을 확인한다.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제22권10호
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• pp.191-200
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• 2022

Constrained Application Protocol (CoAP) is a standardized protocol by the Internet Engineering Task Force (IETF) for the Internet of things (IoT). IoT devices have limited computation power, memory, and connectivity capabilities. One of the significant problems in IoT networks is congestion control. The CoAP standard has an exponential backoff congestion control mechanism, which may not be adequate for all IoT applications. Each IoT application would have different characteristics, requiring a novel algorithm to handle congestion in the IoT network. Unnecessary retransmissions, and packet collisions, caused due to lossy links and higher packet error rates, lead to congestion in the IoT network. This paper presents an adaptive congestion control protocol for CoAP, Adaptive Congestion Control with a Backoff algorithm (ACCB). AACB is an extension to our earlier protocol AdCoCoA. The proposed algorithm estimates RTT, RTTVAR, and RTO using dynamic factors instead of fixed values. Also, the backoff mechanism has dynamic factors to estimate the RTO value on retransmissions. This dynamic adaptation helps to improve CoAP performance and reduce retransmissions. The results show ACCB has significantly higher goodput (49.5%, 436.5%, 312.7%), packet delivery ratio (10.1%, 56%, 23.3%), and transmission rate (37.7%, 265%, 175.3%); compare to CoAP, CoCoA+ and AdCoCoA respectively in linear scenario. The results show ACCB has significantly higher goodput (60.5%, 482%,202.1%), packet delivery ratio (7.6%, 60.6%, 26%), and transmission rate (40.9%, 284%, 146.45%); compare to CoAP, CoCoA+ and AdCoCoA respectively in random walk scenario. ACCB has similar retransmission index compare to CoAp, CoCoA+ and AdCoCoA respectively in both the scenarios.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권9호
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• pp.4259-4271
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• 2016

With the increased popularity of IEEE 802.11 WLAN, the density of the WLAN devices per access point has also increased, resulting in throughput performance degradation. One of the solutions to the problem is improving the protocol efficiency by a using multi-round contention scheme. This paper first discusses how to estimate the number of contending stations in a WLAN network by using minimum elapsed backoff counter values that can be easily monitored by each station. An approximate closed form expression is derived for the number of active contending stations using the smallest backoff counter value in the network. We then apply this result to adapt the number of contending rounds according to the network loading level to enhance the throughput performance of a multi-round contention scheme. Through simulation, we show that the accuracy of the estimation algorithm depends on the contention parameters of W and the number of backoff counter observing samples, and found a reasonable value for each parameter. We clearly show that our adaptive multi-round contention scheme outperforms the standard contention scheme that uses a fixed number of rounds.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2007년도 춘계종합학술대회
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• pp.371-374
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• 2007

센서 네트워크에서 효율적인 채널의 사용은 짧은 시간 안에 많은 양의 패킷을 전달하기 위해 중요하며, 채널 활용성을 향상시킨다. 채널 활용성은 MAC 프로토콜의 효율성을 설명하기 위한 좋은 방법이다. 본 논문에서는 효율적인 채널 사용을 위해 B-MAC(Berkeley-MAC)에서 사용한 기법들과 TDMA(Time Division Multiple Access)를 결합시킨 MAC(Media Access Control) 프로토콜을 제안한다. 기본적으로는 backoff, CCA(Clear Channel assessment), LPL(Low Power Listen) 기법 등을 사용하여 충돌과 에너지 소모를 줄이며, 동시에 경쟁 상태에 따라 전송 방식을 다르게 함으로써 채널 활용성을 높이고자 한다. 시뮬레이션을 통하여 기존의 MAC 프로토콜과 비교하여 성능이 향상됨을 보여준다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제40권12호
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• pp.116-124
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• 2003

IEEE 802.11 WLAN(Wireless LAN)은 그 편리함과 효율성으로 인하여 급격히 시장에 보급되었다. 반면에 다양한 멀티미디어 서비스를 위하여 QoS(Qualify of Service)의 지원이 필요하게 되었다. 본 논문에서는 IEEE 802.11과 IEEE 802.11e의 MAC 방식과 트래픽 카테고리(Traffic Category)별 차별화 서비스를 통한 QoS지원 방식을 살펴본다. 또한, 최근까지 제안된 여러 가지 백 오프 알고리즘을 비교 분석한다. 그 결과 새로운 백 오프 알고리즘인Collision Rate Based-Enhanced Distributed Coordination Function(CRB-EDCF)을 제안한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안된 CRB-EDCF 알고리즘은 Throughput을 향상시키고 QoS를 지원하는 것을 확인하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제11권11호
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• pp.34-41
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• 2011

IEEE 802.11 WLAN의 MAC에서는 데이터 전송을 제어하기 위한 방법으로 DCF와 PCF를 사용하며, DCF는 CSMA/CA를 기반으로 BEB 백오프 알고리즘을 사용한다. BEB 백오프 알고리즘은 경쟁 스테이션이 적은 상황에서는 비교적 우수한 성능을 보이나 경쟁 스테이션의 수가 많은 경우 처리율, 지연 관점에서 성능이 저하되는 문제점이 있다. 본 논문에서는 패킷 전송 후 충돌이 발생하면 경쟁윈도우를 최대경쟁 원도우로 증가시키고 패킷의 정상적인 전송 후에는 경쟁윈도우를 서서히 감소함으로써 패킷 충돌 확률을 낮추는 백오프 알고리즘을 제안하고 이를 수학적으로 분석한다. 제안하는 알고리즘의 효율성을 입증하기 위해 시뮬레이션을 수행하고 분석하였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.11-19
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• 2008

IEEE 802.16 광대역 무선 액세스 망의 성능을 향상시키기 위해서는 하향 링크와 상향 링크의 효율을 향상시키는 것이 필요한데, 상향 링크의 효율을 향상시키기 위해서는 효율적으로 대역폭을 요청할 수 있는 random access 기법의 연구가 필요하다. 본 논문은 프레임 당 전송되고자 하는 메시지 수에 기초한 random access 기법인 RA_NBRM 기법과 conflict resolution 기법에 기초한 random access 기법인 RA_CRA 기법을 제안하고 시뮬레이션을 통하여 이들의 성능이 현재 IEEE 802.16 시스템에서 적용하고 있는 binary exponential backoff 기법보다 우수함을 보였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.85-94
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• 2009

본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서의 에너지 효율적인 전송방안을 제안하고 이에 대한 이론적 분석을 제시하고자 한다. 본 논문에서 제안하는 전송기법은 채널 상태가 상대적으로 좋을 때만 전송을 시도하는 opportunistic transmission에 기반한 이진 결정 (binary-decision) 기반 전송이다. 이진 결정 기반 전송에서는 Markov decision process (MDP)를 이용하여 성공적인 전송을 위한 최적의 채널 임계값을 도출하였다. 다양한 시뮬레이션을 통해 제안하는 전송기법의 성능을 에너지 효율성과 전송율 측면에서 분석하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.543-549
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• 2003

OFDM 시스템뿐만 아니라 통신 시스템에서는 HPA(High Power Amplifier)의 비선형 특성을 고려하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 OFDM통신 시스템에서 전력 효율과 대역효율을 동시에 고려한 새로운 성능 평가지수(D)를 분석한다. IBO(Input Backoff)의 크기와 부반송파 수에 따라 다른 값을 갖는 비선형 왜곡 잡음 성분(Nd)을 고려하며, 대역폭의 변화에 따른 대역 효율을 사용하여 성능 지수를 구함으로써 IBO에 대해 서로 상반관계 (tradeoff)에 있는 전력 효율과 대역 효율의 특성을 분석하였다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2008년도 제39차 동계학술발표논문집 16권2호
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• pp.289-292
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• 2009

IEEE 802.11 WLAN(Wireless LAN)은 효율성과 편리함으로 시장에 급격히 보급되었다. 이 IEEE 802.11 WLAN은 CSMA/CA를 기반으로 하는 DCF방식을 주로 사용하고 있으며, Contention Window, Backoff Size를 이용한 각 단말기들간의 자유 경쟁에 의한 전송 방식을 택하고 있다. 그 주된 방법으로 단말기는 CW를 설정하고 CW범위안에서 랜덤한 값을 정해 Backoff Counter를 줄여 채널을 점유하는 방식이다. DCF방식은 채널을 두고 여러 대의 단말기가 서로 경쟁을 함으로써 채널을 할당 받아 사용하게 된다. 본 논문에서는 이러한 채널 할당시 CW값을 조절하여 다른 단말기보다 채널을 빨리 할당받고 높은 처리량을 나타내는 탐욕적(Greedy) 노드문제에 대해서 분석하는 방법에 대해서 설명하려고 한다.