• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 춘계학술대회
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• pp.344-347
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• 2011

전파를 이용하는 지상에서의 무선 센서 네트워크와 달리 수중에서는 음파를 이용하여 통신을 한다. 음파를 이용한 수중 센서 네트워크에서 긴 전파지연과 제한된 대역폭을 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 수중 센서 네트워크에서 긴 전파 지연으로 노드가 전송한 패킷(Packet)은 빈번히 충돌한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 무선 네트워크에서 이용되는 백오프(Back-off) 기법이 일반적으로 이용된다. 그러나 노드의 배치에 따라 고정된 슬롯시간(Slot-time)은 불필요한 지연시간을 발생시켜 네트워크의 성능을 저하 시킨다. 본 논문에서는 슬롯시간의 동적인 설정 기법을 제안하고 기존에 연구된 MAC 프로토콜에 적용하였다. 마지막으로 기존의 MAC 프로토콜과 제안된 기법을 적용한 MAC 프로토콜의 성능을 비교하고, 그 결과 기존 MAC 프로토콜에 비하여 우수한 성능을 보임을 확인 하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.684-690
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• 2003

본 논문에서는 무선 ATM망에서 비실시간성의 버스트 트래픽을 서비스하기 위한 경쟁기반 예약형 접속 제어 알고리즘과 슬롯 할당 알고리즘을 제안하였다. 제안한 기법에서는 예약요청 패킷의 충돌을 줄이기 위하여 예약요청 패킷 전송을 위한 RAS 미니슬롯의 수와 예약요청 부하를 기반으로 기지국이 전송 확률을 계산하고, 이를 하향 제어채널을 통하여 단말기들에게 방송한다. 전송할 트래픽 버스트가 있는 단말기들은 임의의 RAS 미니슬롯을 선택하여 기지국으로부터 수신한 전송 확률로 단말기 버퍼에 있는 패킷 수를 포함하는 예약요청 패킷을 전송한다. 한편, 슬롯 할당은 성공적으로 수신한 단말기의 버퍼 상태정보를 기반으로 한다. 기지국에서는 단말기들이 요청한 총 슬롯 수에 비례하여 슬롯을 할당한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권12호
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• pp.3018-3036
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• 2013

In this paper, we investigate power allocation scheme and outage performance for a physical-layer network coding (PNC) relay based secondary user (SU) communication in cognitive multi-antenna relay networks (CMRNs), in which two secondary transceivers exchange their information via a multi-antenna relay using PNC protocol. We propose an optimal energy-efficient power allocation (OE-PA) scheme to minimize total energy consumption per bit under the sum rate constraint and interference power threshold (IPT) constraints. A closed-form solution for optimal allocation of transmit power among the SU nodes, as well as the outage probability of the cognitive relay system, are then derived analytically and confirmed by numerical results. Numerical simulations demonstrate the PNC protocol has superiority in energy efficiency performance over conventional direct transmission protocol and Four-Time-Slot (4TS) Decode-and-Forward (DF) relay protocol, and the proposed system has the optimal outage performance when the relay is located at the center of two secondary transceivers.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권9호
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• pp.19-28
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• 2010

IEEE 802.15.4 표준에서는 QoS(Quality-of-Service)를 요구하는 응용프로그램들의 패킷 전송을 보장하기 위해 비경쟁 접근방식에 의한 GTS(Guranted Time Solot) 할당 기법을 지원한다. 그러나 표준에 따른 GTS 할당 기법은 패킷이 도착한 순서에 따라 채널을 할당하는 FIFS(First In First Service) 스케쥴링을 사용해 패킷을 처리함으로서 대역의 낭비가 심하고 채널 사용률을 감소시켜 실질적인 QoS 서비스에 적합하지 못하다. 본 논문에서는 이러한 단점을 개선한 공정 큐잉을 위한 GTS 할당 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 각 노드의 GTS 할당 요청 횟수(RC, Request Count)와 최근 할당 여부(RA, Recently Allocation)를 이용해 GTS 할당에 대한 불공정성 문제를 해결함으로서 GTS 요청 처리율을 높이고 지연 시간을 감소시킨다. 제안하는 기법의 타당성 및 성능 분석을 위해 수학적 분석 모델을 수립하고, 시뮬레이션을 통해 제안하는 기법이 표준과 비교해 데이터 처리율과 채널 사용률 측면에서 효율적임을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권8호
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• pp.1567-1576
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• 2015

본 논문은 실시간 전송을 위한 신뢰적 실시간 데이터 전송 프로토콜을 제안한다. 재전송은 전송 장애를 복구하는 방법으로 알려져 있지만, 딜레이로 인해 실시간 전송 요구사항에 위배될 수 있다. 제안하는 프로토콜은 브로드 캐스팅과 시간적 기회 배분 방법을 이용한다. 센서노드의 전송범위 내에는 실시간 전송 요구사항을 만족하는 다수의 이웃노드가 존재할 수 있다. 모든 이웃노드들은 한 센서노드로부터 브로드캐스팅된 데이터를 수신할 수 있고, 각 이웃노드는 시간적 기회 배분 방법을 이용하여 배정된 전송 시간슬롯에 다음 홉 노드에게 데이터를 전달한다. 시간적 기회 배분 방법은 데이터 전송이 가능한 시간슬롯과 실시간 전송 요구사항을 만족시키는 전송 허용시간을 이용한다. 송신노드는 전송 제한시간을 전송 허용시간으로 나누어 다수의 시간슬롯을 생성하며, 각 이웃노드의 전송 허용시간에 따라 하나의 시간슬롯에 다수의 센서노드가 포함 될 수 있다. 각 시간슬롯에서 전송 허용시간이 가장 짧은 노드부터 전송 우선권을 부여해 가능한 많은 노드에게 데이터 전달 기회를 제공한다.

• ETRI Journal
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• 제37권6호
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• pp.1242-1250
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• 2015

It is very important to provide a parameterized quality of service (QoS) using traffic specification (TSPEC), such as mean data rate, maximum burst size, and peak data rate, when packets from the application layer need to be transmitted with guaranteed services in a high-rate wireless personal area network (HR-WPAN). As medium resources are limited, the optimal medium time required for each device needs to be estimated to share the resources efficiently among devices. This paper proposes a variable-service interval-based resource allocation algorithm to efficiently make a reservation of medium resources based on a parameterized QoS. In other words, the proposed algorithm calculates the number of medium access slots (MASs) based on TSPEC, local resources, and local conditions and determines suitable locations for the MASs within a superframe to accommodate more devices. The simulation results show that the proposed algorithm can accommodate more devices and has greater than 10% resource allocation efficiency in an HR-WPAN compared to existing schemes.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권8호
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• pp.3841-3861
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• 2017

Virtualized small cell network is a promising architecture which can realize efficient utilization of the network resource. However, conventional full duplex self-backhauls lead to residual self-interference, which limits the network performance. To handle this issue, this paper proposes a virtual resource allocation, in which the residual self-interference is fully exploited by employing a physical-layer network coding (PNC) aided self-backhaul scheme. We formulate the features of PNC as time slot and information rate constraints, and based on that, the virtual resource allocation is formulated as a mixed combinatorial optimization problem. To solve the problem efficiently, it is decomposed into two sub problems, and a two-phase iteration algorithm is developed accordingly. In the algorithm, the first sub problem is approximated and transferred into a convex problem by utilizing the upper bound of the PNC rate constraint. On the basis of that, the convexity of the second sub problem is also proved. Simulation results show the advantages of the proposed scheme over conventional solution in both the profits of self-backhauls and utility of the network resource.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제2권1호
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• pp.53-59
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• 2007

Wimedia UWB(Ultra-Wideband) platform provides data rates up to 480Mbps in WPAN (Wireless Personal Area Network). Wimedia conformant devices access to the channels through superframe concept for communications. As the channel resource is limited, the optimal channel time required for each device needs to be estimated to share the resource efficiently among the devices. In this paper, we propose a scheme to estimate the required channel time in a super frame to satisfy the QoS of the application on a device. The channel time is estimated from the service rate which is computed from the TSPEC of the application. In the process of the estimation, we take the frame overhead for data transmission as well as the overhead due to the acknowledgement scheme, preamble, and MDSU size into consideration. We also analyze and compare the throughputs for different acknowledgement scheme, preamble, and MDSU size situations. The estimated channel time required for a given service rate is allocated in the unit of MAS(Medium Access Slot).

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제24권12호
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• pp.43-50
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• 2019

본 논문에서, 우리는 TDMA 방식의 전술 데이터링크에서 원활한 전술 데이터의 분배를 위한 Dynamic TDMA 방식을 설계하였다. 기존의 전술 데이터링크는 고정된 시간 무선 자원을 이용했기 때문에 운용 도중 네트워크 상태에 따라 자원 현황을 변경하는 것이 불가능했다. 이러한 한계를 극복하기 위해 초기 타임슬롯 할당, 운용 중간 타임슬롯 할당, 타임슬롯 반납, 타임슬롯 회수와 같은 DTDMA 처리방식과 관련 메시지를 설계, 구현하고 그러한 상황을 모의하여 실험하였다. 이것으로 상황에 따라 타임슬롯 자원을 효율적으로 분배하여 사용하는 방식이 적용 가능함을 보였다. 따라서 차후 전술 데이터링크에 DTDMA 통신 관리를 할 수 있도록 연구를 계속할 것이다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제18권2호
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• pp.511-527
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• 2024

This paper proposes a block-based self-organizing time-division multiple access (BSO-TDMA) protocol for very high frequency (VHF) data exchange system (VDES) in shipborne ad-hoc networks (SANETs). The BSO-TDMA reduces the collisions caused by the simultaneous transmission of automatic identification system (AIS) messages by uniformly allocating channel resources using a block-wise frame. For this purpose, the BSO-TDMA includes two functional operations: (1) frame configuration and (2) slot allocation. The first operation consists of block division and block selection. A frame is divided into multiple blocks, each consisting of fixed-size subblocks, by using the reporting interval (RI) of the ship. Then, the ship selects one of the subblocks within a block by considering the number of occupied slots for each subblock. The second operation allocates the slots within the selected subblock for transmitting AIS messages. First, one of the unoccupied slots within the selected subblock is allocated for the periodic transmission of position reports. Next, to transmit various types of AIS messages, an unoccupied slot is randomly selected from candidate slots located around the previously allocated slot. Experimental simulations are conducted to evaluate the performance of BSO-TDMA. The results show that BSO-TDMA has better performance than that of the existing SOTDMA.