• Journal of Communications and Networks
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• 제7권3호
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• pp.313-324
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• 2005

The success of the IEEE 802.11 standard has prompted research into efficiency of the different medium access methods and their support for different traffic types. A modified version of the point coordination function (PCF) called modified PCF has been introduced as a way to improve the efficiency over the standard method. It has been shown through a simulation study and a mathematical analysis that channel utilization can be much improved compared to the standard, in case there is no so-called hidden station problem. However, under the hidden station problem, the efficiency of the modified PCF would obviously decrease. In this paper, some enhancements of the modified PCF are introduced. Firstly, we propose a retransmission process to allow frames involved in collisions to be retransmitted. Then, we propose a collision resolution mechanism to reduce the frame collision probability due to the hidden station problem. In addition, we propose a priority scheme to support prioritization for different traffic types such as interactive voice and video, and real-time data traffic in the modified PCF. To prevent the starvation of one low priority traffic, minimum transmission period is also guaranteed to each traffic type via an admission control algorithm. We study the performance of the modified PCF under the hidden station problem and the performance of the modified PCF with priority scheme through simulations. To illustrate the efficiency of the priority scheme, we therefore compare its simulation results with those of some standardized protocols: The distributed coordination function (DCF), the enhanced distributed channel access (EDCA), the PCF, and our previously proposed protocol: The modified PCF without priority scheme. The simulation results show that the increment of delay in the network due to the hidden station problem can be reduced using the proposed collision resolution mechanism. In addition, in a given scenario the modified PCF with priority scheme can provide better quality of service (QoS) support to different traffic types and also support a higher number of data stations than the previous proposals.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권8A호
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• pp.600-609
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• 2009

기존의 IEEE 802.11 DCF(Distributed Coordination Function)와 같은 전통적인 CSMA(carrier sense multiple access) 프로토콜은 네트워크 규모가 커짐에 따라서 성능의 급격한 감쇠와 전송 지연 증가를 초래한다. 이러한 문제를 효과적으로 해결하기 위하여 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에 적합한 MAC(medium access control) 프로토콜을 제안한다. 기존의 DCF 프로토콜은 데이터 전송을 위한 슬롯(slot)을 선택할 때 패킷 충돌로 인한 재전송이 반복될 때 마다 크기가 커지는 경쟁 윈도우(contention window) 내에서 일반 확률 분포(uniform probability distribution)를 이용한 랜덤(random) 선택 기법을 사용하지만 제안한 프로토콜에서는 전송 지연을 최대한 감소시키기 위하여 경쟁 윈도우의 크기를 고정시키고, 전송 슬롯을 보다 효율적으로 선택하도록 비 균등(non-uniform)확률 분포를 사용하여 전송 슬롯을 랜덤하게 선정한다. 시뮬레이션을 통하여 제안한 프로토콜이 802.11 MAC 표준에 비하여 전송 지연이 감소함을 보여 전송 지연에 민감한 실시간 무선 센서 네트워크의 최적 지연 한계점(best latency bound)을 충족시키는 프로토콜임을 입증한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.388-394
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• 2008

본 논문에서는 IEEE 802.11 WLAN(Wireless LAN)의 MAC(Medium Access Control)인 DCF(Distributed Coordination Function)의 성능을 개선하는 알고리즘을 제안하고 이를 시뮬레이션으로 분석한다. IEEE 802.11 WLAN의 MAC에서는 데이터 전송을 제어하기 위한 방법으로 DCF와 PCF(Point Coordination Function)를 사용하며, DCF의 경우 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)를 기반으로 한다. DCF는 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 윈도우 값을 최대 CW로 증가시키고 패킷의 정상적인 전송 후에는 윈도우 값을 서서히 감소함으로써 현재 WLAN의 망 상태정보를 계속 활용함으로써 패킷 충돌 확률을 낮추는 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘의 효율성을 입증하기 위해 시뮬레이션을 수행하여 그 타당성을 제시하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.55-63
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• 2010

무선 네트워크에서 핸드오프가 발생할 경우 기존의 AP(Access point) 탐색과정은 신호세기에 다수의 AP들 중에서 하나를 선택한다. IEEE 802.11는 공통의 매체를 공유함으로써 채널을 획득하기 위해 경합하는 CSMA/CA를 이용한 매체접속방식을 사용하고 있다. 그러므로 네트워크의 성능은 신호의 세기 외에도 네트워크에 참여하는 노드들의 수와 네트워크 혼잡에 의해 큰 영향을 받는다. 본 논문에서는 핸드오프가 발생할 경우 그 해당 영역에 있는 AP네트워크 정보들을 이용하여 AP를 선택 할 수 있도록 하였다. 그런 다음 향상된 네트워크 성능을 보장하는 AP를 선택하여 연결을 설정하는 기법을 제안하였다. 그 결과 사용자가 동시에 접속하는 무선 네트워크 환경에서도 성능개선 효과를 얻을 수 있고, 사용자의 분산으로 자원과 망 관리의 효율적인 측면에서도 상당한 효과가 있음을 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권3호
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• pp.911-923
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• 2014

Ad hoc cognitive radio wireless sensor networks allow secondary wireless sensor nodes to recognize spectrum opportunities and transmit data. Most existing protocols proposed for ad hoc cognitive radio wireless sensor networks require a dedicated common control channel. Allocating one channel just for control packet exchange is a waste of resources for channel-constrained networks. There are very few protocols that do not rely on a common control channel and that exchange channel-negotiation control packets during a pre-allocated time on the data channels. This, however, can require a substantial amount of time to access the channel when an incumbent is present on the channel, where the nodes are intended to negotiate for the data channel. This study examined channel access delay on cognitive radio wireless sensor networks that have no dedicated common control channel.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 추계종합학술대회 논문집(1)
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• pp.189-192
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• 2000

This paper proposes a fuzzy-based random access controller with a superimposed frame structure (F$^2$RAC) fur voice/data-integrated wireless networks. F$^2$RAC adopts mini-slot technique for reducing contention cost, and these mini-slots of which number may dynamically vary from one frame to the next as a function of the traffic load are further partitioned into two regions for access requests coming from voice and data traffic with their respective QoS requirements. And F$^2$RAC is designed to properly determine the access regions and permission probabilities for enhancing the data packet delay while ensuring the voice packet dropping probability constraint. It mainly consists of the estimator with Pseudo-Bayesian algorithm and fuzzy logic controller with Sugeno-type of fuzzy rules. Simulation results prove that F$^2$RAC can guarantee QoS requirement of voice and provide the highest throughput efficiency and the smallest data packet delay amongst the different alternatives including PRMA［1］, IPRMA［2］, and SIR［3］.

• 한국통신학회논문지
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• 제24권9A호
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• pp.1425-1433
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• 1999

본 논문은 ETSI에 의해 정의된 무선 LAN(Wireless LAN)의 표준안인 HIPERLAN(HIgh PErformance Radio LAN) 타입 1의 매체 접근 제어 프로토콜에 관하여 해석적으로 분석한다. HIPERLAN의 채널 접근 계층(Channel Access Control layer)에서 사용하는 EY-NPMA(Elimination Yield-Nonpreemptive Priority Multiple Access)의 채널 경쟁 단계 중에서 제어 단계(Elimination phase)와 양보 단계(Yield phase)의 무선 가입자 모델에 대하여 분석한다. 그리고, 분석 결과를 이용하여 전송 단계(Transmission phase)에서 패킷 전송의 성공확률을 해석적으로 구한 후, 시뮬레이션을 이용한 성능 평가를 통하여 분석 결과를 검증한다.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2009년도 정보통신설비 학술대회
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• pp.275-280
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• 2009

Femtocells are viewed as a promising option for mobile operators to improve coverage and provide high-data-rate services in a cost-effective manner Femtocells can be used to serve indoor users, resulting in a powerful solution for ubiquitous indoor and outdoor coverage. TThe frequency accuracy and phase alignment is necessary for ensuring the quality of service (QoS) forapplications such as voice, real-time video, wireless hand-off, and data over a converged access medium at the femtocell. But, the GPS has some problem to be used at the femtocell, because it is difficult to set-up, depends on the satellite condition, and very expensive. The IEEE 1588 specification provides a low-cost means for clock synchronisation over a broadband Internet connection. The Time of Packet (ToP) specified in IEEE 1588 is able to synchronize distributed clocks with an accuracy of less than one microsecond in packet networks. However, the timing synchronization over packet switched networks is a difficult task because packet networks introduce large and highly variable packet delays. This paper proposes an enhanced filter algorithm to reduce ths packet delay variation effects and maintain ToP slave clock synchronization performance. The results are presented to demonstrate in the intra-networks and show the improved performance case when the efficient ToP filter algorithm is applied.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권5B호
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• pp.365-377
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• 2006

매체공유기반 통신시스템은 매체접근제어 과정에서 단말기의 채널 점유 제약 조건에 따라 크게 완전매체공유 시스템과 불완전매체 공유 시스템으로 구분할 수 있다. 본 논문에서는 불완전매체공유 시스템의 채널활용효율을 향상시키기 위한 분산식 매체접근제어기법을 제안한다. 제안하는 매체접근제어기법은 IEEE 802.11 무선랜의 CSMA/CA 기법을 확장한 방법으로써 임의 지연 시간을(random backoff time) 채널에 대해 개별적, 집합적, 큐(queue)에 대해 개별적으로 적용함으로써 크게 3가지 형태로 제시되었다. 모의실험 결과 성능측면에서는 큐에 대해 개별적으로 임의 지연시간을 적용하였을 때 상대적으로 우월한 성능을 보였다. 또한 복잡도 측면에서는 채널에 대하여 집합적으로 임의 지연시간을 적용했을 때 상대적으로 낮은 복잡도를 보였다. 임의 지연시간을 분할된 채널에 대해 개별적으로 적용하는 방식은 성능과 연산복잡도의 trade-off관계에 있어서 앞서 제시된 방식들보다 우위에 있음을 보이고 있다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제11권2호
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• pp.175-186
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• 2009

A new medium access control (MAC) scheme embedding physical channels into multiband carrier sense multiple access/collision avoidance (CSMA/CA) networks is proposed to provide strict quality of service (QoS) guarantee to high priority users. In the proposed scheme, two priority classes of users, primary and secondary users, are supported. For primary users physical channels are provided to ensure strict QoS, whereas secondary users are provided with best-effort service using CSMA/CA modified for multiband operation. The performance of the proposed MAC scheme is investigated using a new multiband CSMA/CA Markov chain model capturing the primary user activity and the operation of secondary users in multiple bands. The throughput of secondary users is obtained as a function of the primary user activity and other CSMA/CA parameters. It is shown that the new MAC scheme yields larger throughput than the conventional single-band CSMA/CA when both schemes use the same bandwidth.