• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2004년도 ICEIC The International Conference on Electronics Informations and Communications
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• pp.317-320
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• 2004

The exponential back-off algorithm doubles the back-off size after each collision without considering network traffic status, which causes degradation of system performance. In this paper, we propose a linear random back-off mechanism which dynamically selects the back-off window size based on the channel status which includes the number of active stations and collisions to significantly increase the protocol capacity. We present an analytical model for the saturated throughput of our linear random back-off algorithm. Simulation results show that performance can be substantially enhanced if binary exponential back-off algorithm is replaced by a linear back- off algorithm.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 I
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• pp.49-52
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• 2003

IEEE 802.11 MAC uses a distributed coordination function (DCF) known as carrier sense multiple access with collision avoidance (CSMA/CA) for medium access. Random back-off algorithm helps to avoid the collision. This paper proposes virtual back-off and modified back-off algorithm for reduce a waiting time by back-off and reduce the collision. The modified DCF is consisted of these two algorithms. We expect to reduce the average waiting time of each transmission by using the modified DCF algorithm.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권12호
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• pp.3152-3165
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• 2012

Wireless sensor networks (WSN) often employ asynchronous MAC scheduling, which allows each sensor node to wake up independently without synchronizing with its neighbor nodes. However, this asynchronous scheduling may not deal with collisions due to hidden terminals effectively. Although most of the existing asynchronous protocols exploit a random back-off technique to resolve collisions, the random back-off cannot secure a receiver from potentially repetitive collisions and may lead to a substantial increase in the packet latency. In this paper, we propose a new collision resolution algorithm called Transient Coordinator (TC) for asynchronous WSN MAC protocols. TC resolves a collision on demand by ordering senders' transmissions when a receiver detects a collision. To coordinate the transmission sequence both the receiver and the collided senders perform handshaking to collect the information and to derive a collision-free transmission sequence, which enables each sender to exclusively access the channel. According to the simulation results, our scheme can improve the average per-node throughput by up to 19.4% while it also reduces unnecessary energy consumption due to repetitive collisions by as much as 91.1% compared to the conventional asynchronous MAC protocols. This demonstrates that TC is more efficient in terms of performance, resource utilization, and energy compared to the random back-off scheme in dealing with collisions for asynchronous WSN MAC scheduling.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2004년도 ICEIC The International Conference on Electronics Informations and Communications
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• pp.310-312
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• 2004

Binary Exponential Back-off (BEB) scheme is widely adopted in both wire and wireless networks for collision resolution. The BEB suffers from several performance drawbacks including long packet delay and low utilization since it doubles the back-off size after each collision. In addition, operation of the BEB algorithm may lead to the last-come-first-serve result among competing users and the BEB is further unstable for every arrival rate greater than 0 due to its random access property[1,2]. In this paper, we propose a deterministic back-off algorithm to reduce contention interval as much as possible for accessing the channel without collision in the back-off process. Simulation results show that our scheme offers a higher throughput as well as a lower packet transfer delay than the BEB by taking advantage of its lower collision ratio in saturation state.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제11권3호
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• pp.465-482
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• 2015

IEEE 802.11p is a standard MAC protocol for wireless access in vehicular environments (WAVEs). If a packet collision happens when a safety message is sent out, IEEE 802.11p chooses a random back-off counter value in a fixed-size contention window. However, depending on the random choice of back-off counter value, it is still possible that less important messages are sent out first while more important messages are delayed longer until sent out. In this paper, we present a new scheme for safety message scheduling, called the enhanced message priority mechanism (EMPM). It consists of the following two components: the benefit-value algorithm, which calculates the priority of the messages depending on the speed, deceleration, and message lifetime; and the back-off counter selection algorithm, which chooses the non-uniform back-off counter value in order to reduce the collision probability and to enhance the throughput of the highly beneficial messages. Numerical results show that the EMPM can significantly improve the throughput and delay of messages with high benefits when compared with existing MAC protocols. Consequently, the EMPM can provide better QoS support for the more important and urgent messages.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.581-588
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• 2019

본 논문에서는 슬롯화된 ALOHA 센서 네트워크에서 노드의 전송 공평성을 향상하기 위한 변형된 백오프 알고리즘을 제안한다. 계층화된 네트워크 구조에서 하위 노드들에 의해 전송된 데이터를 종합하여 처리해야하는 경우 하위 특정 노드의 성능 저하는 전체 시스템의 성능 저하를 야기할 수 있다. 따라서 네트워크에 참여하는 모든 노드에게 공평한 전송 성능을 보장하는 것이 중요하다. 제안하는 기법에서는 현재의 전송 결과 뿐 아니라 과거의 전송 결과를 고려하여 노드의 전송 대기 시간을 선정한다. 또한 연속적으로 전송에 실패한 노드에게는 점차 짧은 대기시간을 부여하고 연속적으로 전송한 성공한 노드에게는 점차 긴 대기시간을 부여한다. 이를 통해 전송 공평성을 향상시킨다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 기법의 성능을 대표적인 백오프 알고리즘인 BEB(binary exponential back-off) 알고리즘과 비교, 분석한다. 실험 결과 제안하는 기법을 적용했을 때 BEB에 비해 전송용량은 다소 저하(최대 5.8%, 최소 2.0%, 평균 3.0%)되지만 공평성은 크게 향상(최대 13.4%, 최소 3.6%, 평균 9.0%)됨을 확인하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.33-41
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• 2010

무선PAN(Wireless Personal Area Network, WPAN)에서 Zigbee의 저전력화와 채널간섭을 개선하고자, Zigbee망의 전력소모와 통신패턴을 분석하였다. Zigbee의 ad-hoc특성인 토폴로지 변화로 인한 동적 망구성시 토폴로지의 저전력화를 위해 종단장치(end device)들이 채널검색주기를 설정할 때 종단장치의 배터리 수명을 고려한 통신패턴을 분석하였다. 또한, Zigbee의 Random Back off 통신방식에서 무선랜(WLAN)과 채널간섭을 고려한 통신패턴도 분석하였다. 이로서, Zigbee의 종단장치의 배터리 수명을 연장하고자 종단 장치의 채널검색 주기를 설정하는 통신패턴을 설정하였으며, Zigbee의 협력장치(coordinator)와 종단장치 사이의 최적의 통신패턴의 분석을 통해 채널간섭을 최소화 할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.360-368
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• 2008

본 논문에서는 다중 서비스 다중 사용자 OFDMA 시스템의 임의 접근채널에서 차별화된 서 비스 품질을 제공하기 위하여 backoff기반 임의 접근 알고리즘을 제안하고, 임의 접근 채널의 주 자원인 부채널의 수와 PN-코드의 수가 주어진 경우, 제안된 알고리즘의 성능을 각 서비스 클래스 접속 확률의 함수로서, 각 서비스 클래스의 접속 성공 확률, 처리율, 블로킹 확률, 접속 지연관점에서 분석한다. 수치적 분석을 통하여 제안된 backoff 기반 임의 접근 알고리즘이 서로 다른 서비스 클래스의 임의접근 시도들에게 차등한 서비스 품질을 제공할 수 있음을 보였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제14권12호
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• pp.119-126
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• 2009

본 논문은 유무선 네트워크 환경에서 백오프 알고리즘을 적용하여 채널에 접근 충돌을 줄이는 방법을 제안한다. IEEE 802.16 환경에서 더블 백오프 사이즈가 열악한 환경에서도 동작점이 처음과 마지막 서비스가 동일하게 사용할 수 있도록 하였다. 데이터 처리량의 증가, 지연의 편차 감소 그리고 랜덤액세스 프로토콜의 과부하 조건에서 성능 감소율 향상을 위해 IEEE 802.16 환경에 적응 할 수 있는 알고리즘을 제시하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과 본 논문에서 제시한 알고리즘이 기존네트워크 보다 처리속도가 향상되었다. 또한 낮은 패킷의 포화상태에서도 손실이 적음을 확인 할 수 있었고, 기존네트워크 보다 포화 상태가 연장이 되는 것을 알 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제8권6호
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• pp.1135-1141
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• 2004

본 논문은 신경회로망의 학습 알고리즘과 패턴인식을 위한 신경회로망 모델을 논의하였고, 생산가공 시스템에서의 광량 센서에 대한 물체 검출, 신경회로망을 이용한 패턴 분류, 마이크로 컨트롤러 시스템 그리고 DC 서보 모터의 제어기 설계에 대하여 논의하였다. 본 논문은 제시된 시스템의 구조를 기반으로 생선의 아가미와 꼬리 부분을 절단하는 어류 가공 시스템에 적용하여 실험하였고, 산업현장에 응용할 수 있는 지능제어시스템의 성능을 그 결과로 제시하였다.