• Journal of Communications and Networks
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• 제5권4호
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• pp.386-393
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• 2003

Future wireless networks are expected to achieve high bit rates at low cost, enabling multimedia and QoS-based services over the wireless medium. The impulse radio ultra-wide band (IR-UWB) technique is a promising candidate in the deployment of such networks, thanks to its potential robustness and capacity. In the past, most of the UWB research focused on hardware and physical layer aspects in order to solve the technological challenges posed by IR-UWB. UWB peculiar characteristics may, however, also stimulate innovative higher layers’ design. This work addresses MAC issues for UWB communication systems. Key areas such as medium sharing, MAC organization, packet scheduling and power control are reviewed. The impact of UWB on the above functions is discussed, and areas which require UWB specific design are identified. Finally, novel MAC functions enabled by UWB specific features, i.e., precise ranging and positioning, are presented.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권9호
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• pp.1551-1557
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• 2006

서비스 가입자는 어떤지역에 위치하고 있더라도 유사한 형태의 서비스를 동일한 가격에 제공받고 싶어하는 강한 욕구를 가지고 있기 때문에 단말기의 위치에 따라 채널전송환경이 변하는 무선 통신 환경에서 단말기 별 Fairness를 유지하는 것은 서비스 처리량을 극대화해야 하는 목표와 함께 매우 중요한 목표 중의 하나이다. 따라서 본 논문에서는 무선 LAM 시스템에서 유사한 단말기 들 간의 fairness를 유지하기 위한 패킷 스케줄링 기법을 제안하고 성능분석을 수행하였다. 제안된 알고리즘의 주요 내용은 채널 전송오류에 의해 패킷 전송에서 실패한 무선 LAN 단말의 채널상태가 차후에 양호한 상태로 바뀌면 CW (Contention Window) 값을 감소시켜 채널경쟁에서 높은 우선순위를 갖게 하는 방법으로 보상서비스를 수행하여 것이다. 제안된 알고리즘은 네트워크 시뮬레이터인 NS-2를 이용하여 성능평가를 수행하였고, 수치 결과를 통해 제안된 알고리즘을 적용하였을 경우 유사한 단말 간의 서비스 처리량 차이를 줄일 수 있음을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.421-425
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• 2005

최근에 언제 어디서든지 자유롭게 직접 네트워크에 연결하여 인터넷 서비스를 이용할 수 있는 무선 가입자 수가 증가함에 따라 무선 통신망 시스템이 급속히 발전하고 있다. 하지만 무선 채널환경에서는 전체 대역폭이 제한되어 있기 때문에 주어진 대역폭 내에서의 전송효율 최대화에 대한 문제는 항상 풀어야 하는 과제이다. 따라서 본 연구에서는 전송오류가 발생하는 무선통신 환경 하에서 동작하는 무선 LAN 단말기가 패킷 전송을 위해 IEEE802.11e EDCA 기반으로 동작함에 있어서 CW 값을 현재 무선채널 상태에 따라 달리 설정함으로써 서비스 처리량을 더욱 극대화할 수 있는 패킷 스케줄링 기법을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 네트워크 시뮬레이터인 NS-2를 이용하여 여러 환경에서 성능평가를 수행하였고, 수치 결과를 통해 제안한 알고리즘이 기존의 IEEE802.11e 기법에 비해 성능이 우수함을 보였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.39-45
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• 2008

IEEE 802.15.3으로 표준화된 고속 무선 Personal Area Network (HR-WPAN)은 등시성 트래픽을 지원하기 위하여 시분할다중접금(TDMA) 방식을 사용하고 있다. 등시성 트래픽은 전송지연에 대한 제한성을 갖는 서비스이다. 그러나 HR-WPAN 표준은 여전히 긴 접근지연과 Association 지연으로 인해 많은 문제점을 보이고 있다. 본 논문에서는 HR-WPAN이 주로 Target으로 하고 있는 등시성 트래픽을 위한 발전된 매체접근제어 (MAC) 프로토콜을 제안하고자 한다. 이 제안된 프로토콜은 각 소속 노드들의 현재의 트래픽에 대한 정보를 얻을 수 있는 방법을 제시한다. 또한 그 정보를 이용하여 데이터 파켓의 전송 시점과 파켓의 도착시점을 동기화 시킬 수 있는 스케줄링 알고리듬 또한 제안되어진다. 이 프로토콜과 스케줄링 알고리듬을 통해 갖가지 전송 지연의 요소를 제거할 수 있고 결국은 성능의 향상을 가져오게 된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권1A호
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• pp.44-53
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• 2010

본 논문은 무선망 환경에서 패킷의 지연 제어를 위한 트래픽 관리 방안을 제시한다. 전송 노드의 버퍼에서 서비스 순서를 결정짓는 방안으로 EDD(Earliest Due Date) 스케쥴링 정책을 적용하여 각 패킷의 긴급성에 근거한 서비스 제어가 이루어지도록 하였다. 또한 채널 공유 제어를 위한 MAC 파라미터인 contention window 값은 MAC의 non-work conserving 특성을 최소화하여 지연을 감소시킬 수 있도록 시스템 상태에 따라 적응적으로 설정하는 방안을 제시하였다. 이 방안은 트래픽 클래스와는 무관하게 각 패킷별 지연 제어가 이루어지므로 클래스 단위의 파라미터 설정이 필요 없게 된다. 이러한 구현의 간편성 이외에 기능 및 성능의 타당성을 확인하기 위하여 시뮬레이션을 수행하였으며, IEEE 802.11e와 같은 클래스 단위의 큐 운용 방식에 비해 지연 감소 및 지연 요구 충족률이 높은 것을 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권5호
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• pp.2499-2522
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• 2017

Multi-hop networks are a low-setup-cost solution for enlarging an area of network coverage through multi-hop routing. Carrier sense multiple access with collision avoidance (CSMA/CA) is frequently used in multi-hop networks. Multi-hop networks face multiple problems, such as a rise in contention for the medium, and packet loss under heavy-load, saturated conditions, which consumes more bandwidth due to re-transmissions. The number of re-transmissions carried out in a multi-hop network plays a major role in the achievable quality of service (QoS). This paper presents a statistical, analytical model for the end-to-end delay of contention-based medium access control (MAC) strategies. These strategies schedule a packet before performing the back-off contention for both differentiated heterogeneous data and homogeneous data under saturation conditions. The analytical model is an application of Markov chain theory and queuing theory. The M/M/1 model is used to derive access queue waiting times, and an absorbing Markov chain is used to determine the expected number of re-transmissions in a multi-hop scenario. This is then used to calculate the expected end-to-end delay. The prediction by the proposed model is compared to the simulation results, and shows close correlation for the different test cases with different arrival rates.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2004년도 ICEIC The International Conference on Electronics Informations and Communications
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• pp.313-316
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• 2004

This paper presents a new dynamically adaptable polling scheme for efficient support of real-time traffic over an IEEE 802.11 wireless LAN network. The poll scheduling plays an important role in IEEE 802.11 PCF. However, the current version of the polling list management scheme proposed in the IEEE802.11 standard is inefficient when a variable number of mobile stations have variable packets to transmit. If Point Coordinator(PC) has an exact information on the station status, it is possible to efficiently perform polling. In this thesis. we suggest an adaptable polling scheme to meet requirements of the stations. In our scheme, each station transmits packets including a piggyback information to inform that it wants to receive a poll in the next polling duration. Simulation results indicate that our scheme may reduces the packet discard ratio and real-time packet transfer delay.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2007년도 하계종합학술대회 논문집
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• pp.41-42
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• 2007

DMAC is an energy efficiency and low latency protocol designed for data gathering tree structures. However, it causes the funneling effect which is many-to-one traffic patterns in tree structures, consequently, results in packet collisions, losses, and energy consumptions in low depth nodes. In this paper, we present an energy efficient MAC protocol with fairness-based scheduling to avoid the funneling effect of DMAC protocol. By using traffic information from children nodes, our protocol dynamically adjusts duty cycles of last-depth nodes to mitigate overloaded packets in the vicinity of the sink node. Therefore, we expect our protocol to save more energy and achieve better packet delivery ratio, compared to DMAC protocol.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권11호
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• pp.2793-2803
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• 2013

In H.264, three different data partition types are used, which have unequal importance to the reconstructed video quality. To improve the performance of H.264 video streaming transmission over IEEE 802.11e Wireless Local Area Networks, a prioritization mechanism that categorizes different partition types to different priority classes according to the calculated distortion within one Group of Pictures. In the proposed scheme, video streams have been encoded based on the H.264 codec with its data partition enabled. The dynamic scheduling scheme based on Enhanced Distributed Channel Access has been configured to differentiate the data partitions according to their distortion impact and the queue utilization ratio. Simulation results show that the proposed scheme improves the received video quality by 1dB in PSNR compared with the existing Enhanced Distributed Channel Access static mapping scheme.

• 전자공학회논문지
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• 제54권2호
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• pp.16-27
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• 2017

무선 인체 영역 네트워크 표준인 IEEE 802.15.6은 의료 데이터뿐만 아니라 신체활동, 스트리밍, 멀티미디어 게임과 같은 생활정보 및 엔터테인먼트 등의 비-의료 데이터를 함께 전송하는 것을 목표로 한다. 이러한 데이터의 전송을 수행하는 서비스들은 매우 다양한 데이터 전송률을 가지며 공유 전송 매체에 접근하는 간격 및 연속적으로 접근하는 횟수의 분포가 다양하게 나타난다. 서로 다른 전송률을 가진 다수의 노드가 공유 전송 매체에 접근할 때 효율적인 충돌 방지 및 전송 매체 할당을 수행해야 한다. IEEE 802.15.6 표준의 CSMA/CA 매체 접근 제어 방법은 공유 매체에 접근을 분산시키고 충돌을 회피하기 위해 부가적인 제어 패킷을 전송하며, 전송대기 상태의 센서 노드도 채널의 상태를 계속 확인한다. 이는 추가적인 오버헤드 발생으로 인한 에너지 비효율적인 측면을 보인다. 이러한 단점은 무선 인체 영역 네트워크의 저전력, 저 계산비용 요구사항과 상충하며, 효율적인 무선 인체 영역 네트워크 운용을 위해서는 이러한 오버헤드를 최소화하여야 한다. 따라서 본 논문에서는 각 센서 노드가 생성하는 데이터양에 따라 공유 전송 매체에 접근하는 시간 간격을 조절하여 전송을 시도하는 매체 접근 스케줄링 기법과 데이터 우선순위로 인한 전송 양보가 발생한 센서 노드의 우선순위를 다음 전송 성공 시까지 일시적으로 조절하여 공정성을 보장하는 우선순위 조절 알고리즘을 제안한다.