• 한국통신학회논문지
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• 제28권11B호
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• pp.1016-1022
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• 2003

EPON(Ethernet Passive Optical Network)은 FTTH(Fiber To The Home)구성에 경제적인 기술로서, 차세대 가입자망 구성중 하나로 활발히 연구되고 있다. EPON은 Ethernet을 기반으로 하고 있기 때문에 QoS(Quality of Service) 지원을 위해서는 가입자에게 동적 대역폭할당을 적용해야 한다. 최근 EPON 표준화에 대해 활발히 연구하고 있는 EFM SG 방향 역시 동적 대역폭할당으로 결정한바 있다. 따라서 본 논문에서는 EPON의 MAC(Media Access Control) 프로토콜인 MPCP(Multi Point Control Protocol)에서 DBA(Dynamic Bandwidth Allocation)의 구현에 적합한 ONU(Optical Network Unit) 버퍼 스케줄링 알고리즘(AIWFQ)과 OLT(Optical Line Terminal)의 DBA 전략(Class-based FCFS)을 설계한다. 본 논문에서 제안한 알고리즘의 구현을 위해서 OPNET 시뮬레이션 도구를 이용하였으며, 단대단 처리지연 시간과 버퍼크기를 측정하여 EPON 시스템의 모델로 활용할 수 있는 방안을 제시한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권2B호
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• pp.272-278
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• 2004

EPON(Ethernet Passive Optical Network)은 FTTH(Fiber To The Home)구성에 경제적인 기술로서, 차세대 가입자망 구성중 하나로 활발히 연구되고 있다. EPON은 Ethernet을 기반으로 하고 있기 때문에 QoS(Quality of Service) 지원을 위해서는 가입자에게 동적대역폭할당을 적용해야 한다. 최근 EPON 표준화에 대해 활발히 연구하고 있는 EFM SG 방향 역시 동적대역폭할당으로 결정한바 있다. 따라서 본 논문에서는 EPON의 MAC(Media Access Control) 프로토콜인 MPCP(Multi Point Control Protocol)에서 DBA(Dynamic Bandwidth Allocation)의 구현에 적합한 ONU(Optical Network Unit) 버퍼 스케줄링 알고리즘(AIWFQ)과 OLT(Optical Line Terminal)의 DBA 전략(Class-based FCFS)을 설계한다. 본 논문에서 제안한 알고리즘의 구현을 위해서 OPNET 시뮬레이션 도구를 이용하였으며, 단대단 처리지연 시간과 버퍼크기를 측정하여 EPON 시스템의 모델로 활용할 수 있는 방안을 제시한다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제4권2호
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• pp.71-74
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• 2006

A basic access method about IEEE 802.11 MAC layer protocol using IEEE 802.11 wireless LANs is the DCF thatis based on the CSMA/CA. But, cause of IEEE 802.11 MAC layer uses original backoff algorithm (exponential backoff method), when collision occurred, the size of contention windows increases the double size Also, a time of packet transmission delay increases and efficienty is decreased by original backoff scheme. In this paper, we have analyzed TCP packet transmission time of IEEE 802.11 MAC DCF protocol for wireless LANs a proposed enhanced backoff algorithm. It is considered the transmission time of transmission control protocol (TCP) packet on the orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) in additive white gaussian noise (A WGN) and Rician fading channel. From the results, a proposed enhanced backoff algorithm produces a better performance improvement than an original backoff in wireless LAN environment. Also, in OFDM/quadrature phase shift keying channel (QPSK), we can achieve that the transmission time in wireless channel decreases as the TCP packet size increases and based on the data collected, we can infer the correlation between packet size and the transmission time, allowing for an inference of the optimal packet size in the TCP layer.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2006년도 춘계종합학술대회
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• pp.530-533
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• 2006

Recently, a basic access method about IEEE 802.11 MAC layer protocol using IEEE 802.11 wireless LANs is the DCF thatis based on the CSMA/CA. But, cause of IEEE 802.11 MAC layer uses original backoff algorithm (exponential backoff method), when collision occurred, the size of contention windows increases the double size. Also, a time of packet transmission delay increases and efficiency is decreased by original backoff scheme. In this paper, we have analyzed TCP packet transmission time of IEEE 802.11 MAC DCF protocol for wireless LANs a proposed enhanced backoff algorithm. It is considered the transmission time of transmission control protocol (TCP) packet on the orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) in additive white gaussian noise (AWGN) and Rician fading channel. From the results, a proposed enhanced backoff algorithm produces a better performance improvement than an original backoff in wireless LAN environment. Also, in OFDM/quadrature phase shift keying channel (QPSK), we can achieve that the transmission time in wireless channel decreases as the TCP packet size increases and based on the data collected, we can infer the correlation between packet size and the transmission time, allowing for an inference of the optimal packet size in the TCP layer.

• 정보처리학회논문지C
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• 제14C권4호
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• pp.349-358
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• 2007

FTTx(Fiber-To-The-Curb/Home/Office) 실현을 위한 PON(Passive Optical Network) 기술 중 하나인 EPON(Ethernet PON)은 가장 널리 사용되는 이더넷(Ethernet) 기술을 기반으로 하여 기존 장비와의 호환이 용이하고, 적은 비용으로 광 네트워크의 높은 전송 대역폭을 가입자에게 제공할 수 있는 장점이 있다. 효율적인 전송 제어를 위하여 EPON에서는 이더넷의 MAC(Media Access Control) 프로토콜에 제어기능을 추가한 다점제어 프로토콜(MPCP: Multi-Point Control Protocol)을 사용한다. EPON에서는 ONU(Optical Network Unit) 내부에서 이루어지는 자원관리 방식 또는 ONU간 효율적인 전송 제어 알고리즘에 대한 다양한 연구가 수행되고 있다. ONU간 제어 알고리즘 중 하나인 IPS(Interleaved Polling with Stop)는 전체 ONU들의 시간슬롯 요구량을 고려함에 따라 합리적인 자원 할당이 가능하다. 그러나 각 전송주기 사이에 채널 비사용 구간이 존재하여 채널 사용도가 떨어지는 단점이 있다. 따라서, 본 논문에서는 각 전송 주기 사이의 시간을 활용하여 채널 사용도를 높일 수 있는 자원할당 알고리즘을 제안하고 모의 실험을 통하여 성능을 평가한다. 모의실험 결과 제안된 알고리즘은 각 전송주기 사이의 채널 비사용구간을 활용함으로써 기 제안된 IPS, FGDBA(Fast Gated Dynamic Bandwidth Allocation) 방식과 비교하여 적은 평균 프레임 전송지연과 약 15%의 자원 사용률을 개선하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제19권7호
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• pp.653-660
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• 2013

This paper deals with the problem of unfairness among uplink TCP (Transmission Control Protocol) flows associated with frame aggregation employed in IEEE 802.11n WLANs (Wireless Local Area Networks). When multiple stations have uplink TCP flows and transmit TCP data packets to an AP (Access Point), the AP has to compete for channel access with stations for the transmission of TCP ACK (acknowledgement) packets to the stations. Due to this contention-based channel access, TCP ACKs tend to be accumulated in the AP's downlink buffer. We show that the frame aggregation in the MAC (Medium Access Control) layer increases TCP ACK losses in the AP and leads to the serious unfair operation of TCP congestion control. To resolve this problem, we propose the TAC (TCP ACK Compression) mechanism operating at the top of the AP's interface queue. By exploiting the properties of cumulative TCP ACK and frame aggregation, TAC serves only the representative TCP ACK without serving redundant TCP ACKs. Therefore, TAC reduces queue occupancy and prevents ACK losses due to buffer overflow, which significantly contributes to fairness among uplink TCP flows. Also, TAC enhances the channel efficiency by not transmitting unnecessary TCP ACKs. The simulation results show that TAC tightly assures fairness under various network conditions while increasing the aggregate throughput, compared to the existing schemes.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권10호
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• pp.5098-5115
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• 2017

A number of automotive electronics-safety, driver assistance, and infotainment devices-have been deployed in recent vehicles. This raises new challenges regarding in-vehicular network arbitration. A performance analysis of non-destructive arbitration has revealed a fairness issue. The arbitration prioritizes without collisions, despite multiple simultaneous transmissions; however, the performances of the highest priority node and the lowest priority node are very different. In this paper, an ID-rotation arbitration method to solve the arbitration-fairness problem is proposed. The proposed algorithm was applied to several engine control units (ECUs), including a controller area network (CAN) controller. Experimental results showed that the algorithm improved the fairness as well as the total throughput within a specific performance constraint.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 춘계학술대회
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• pp.336-339
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• 2011

실시간 위치 인식 및 추적 시스템에서 다수의 이동노드가 존재하는 경우 매우 복잡한 데이터 흐름이 발생한다. 단일 게이트웨이가 존재하는 네트워크에서 센서 노드가 수집한 각 종 데이터는 시간이 경과함에 따라 일정한 경로를 따라 전송된다. 멀티게이트웨이가 존재하는 네트워크 구성에서는 수집된 데이터가 단순한 경로가 아닌 다양한 경로를 따라 전송된다. 이러한 데이터는 많은 노드에서 혼잡을 발생시켜 네트워크 성능을 크게 저하 시킨다. 본 논문에서는 기존의 연구와 달리 멀티 게이트웨이를 갖는 수중센서 네트워크 환경에서 효율적인 통신을 위하여 각 노드들 간의 데이터 충돌을 최소화하고 QoS(Quality of Service)를 보장할 수 있는 MAC(Media Access Control) 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜에서 데이터 전송을 원하는 소스 노드는 하나의 RTS 패킷을 이용하여 다수의 목적 노드와 한번에 채널 예약을 한다. 소스 노드는 이웃 노드와의 측정된 전파지연 정보를 이용하여 CTS 응답 시간을 스케쥴링(Scheduling) 함으로써 충돌 없이 채널을 예약한다. 예약이 완료된 후 소스 노드는 여러 목적 노드에서 순차적으로 DATA 패킷을 충돌 없이 전송한다. 제안된 프로토콜은 시뮬레이션을 통해 기존 연구에서 제안된 방법과 성능을 비교하고 결과를 분석 및 평가한다. 성능 비교 분석결과, 제안된 방법이 더 좋은 효율과 지여 등의 성능을 가짐을 확인하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.300-309
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• 2015

IEEE 802.11n 무선랜에서 높은 처리율을 지원하기 위하여 미디어 접근 제어(MAC) 계층은 A-MSDU(Aggregate-MAC Service Data Unit)와 A-MPDU(Aggregate-MAC Protocol Data Unit)을 채택하고 있다. 일반적으로, A-MPDU는 선택적 재전송 기능을 사용하기 때문에 A-MSDU보다 높은 처리율 성능을 보이고 있다. 그러나 A-MPDU가 선택적 재전송 기능을 사용할지라도 A-MPDU 내부의 MPDU의 크기가 최소 MPDU 시작 간격 크기보다 작은 MPDU의 경우에는 더미(dummy) MPDU인 구분자(delimiter)의 추가로 인한 재전송 오버헤드 때문에 처리율의 저하현상이 발생하게 된다. 따라서 상기의 문제점을 해결하기 위하여 A-MPDU 내부의 MPDU의 크기가 최소 MPDU 시작 간격 크기보다 작은 경우에 A-MPDU 내부의 MPDU가 구분자로 채워지는 것이 아니라 A-MSDU로 채워지는 2-레벨(two-level) 집적 방식이 소개되었다. 상기의 2-레벨 집적방식에서, 기존 재전송 방법은 오직 A-MPDU에 대해서만 재전송을 수행하고 있지만 본 논문에서 제안하는 재전송 방법에서는 재전송 데이터의 크기가 최소 MPDU 시작 간격 크기보다 작은 경우에 신규 MSDU들과 재전송 MSDU들을 함께 집적하여 재전송을 수행한다. 따라서 제안한 재전송 방법이 기존의 재전송 방법보다 더 좋은 처리율 성능을 가진다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권4호
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• pp.1076-1089
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• 2012

Home automation networks are good environments for merging sensor networks and consumer electronics technologies. It is very important to reduce the energy consumption of each sensor node because sensor nodes operate with limited power based on a battery that cannot be easily replaced. One of the primary mechanisms for achieving low energy operation in energy-constrained wireless sensor networks is the duty-cycle operation, but this operation has several problems. For example, unnecessary energy consumption occurs during synchronization between transmission schedules and sleep schedules. In addition, a low duty-cycle usually causes more performance degradation, if the network becomes congested. Therefore, an appropriate control scheme is required to solve these problems. In this paper, we propose UDC (Unsynchronized Duty-cycle Control), which prevents energy waste caused by unnecessary preamble transmission and avoids congestion using duty-cycle adjustment. In addition, the scheme adjusts the starting point of the duty-cycle in order to reduce sleep delay. Our simulation results show that UDC improves the reliability and energy efficiency while reducing the end-to-end delay of the unsynchronized duty-cycled MAC (Media Access Control) protocol in sensor-based home automation networks.