• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제12권11호
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• pp.1521-1529
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• 2009

표준 IEEE 802,11 무선 랜 환경에서는 AP를 중심으로 상향 플로우와 하향 플로우가 데이터 처리량에 있어서 상호 불공평성이 발생한다. 이 불공평성의 원인은 무선 랜에서 사용하는 DCF(Distributed Coordination Function) MAC(Medium Access Control) 프로토콜이 AP(Access Point) 노드에 게 다른 무선 단말과 같은 우선순위를 부여하기 때문에다. 또한 TCP(Transmission Control Protocol) 프로토콜에서 데이터 세그먼트가 확인(Acknowledgement) 세그먼트보다 손실 시 처리량 저하에 미치는 영향이 크기 때문에 불공평성이 더욱 증가된다. 본 논문에서는 우선 발생하는 불공평성의 정도를 알아보기 위하여 여러 가지 네트워크 환경을 구성하여 시뮬레이션을 실시한다. 또한 불공평성 문제를 일으키는 원인들의 정도를 실험을 통해서 확인한다. 이러한 불공평성 현상을 개선시키기 위하여 논문에서는 AP의 스케쥴링 구조 및 알고리즘을 제안한다. 제안방한은 ns2 시뮬레이션을 통해서 성능을 확인한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권10호
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• pp.27-35
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• 2010

무선 패킷 망에서 무선 자원과 무선 단말의 전력을 얼마나 효율적으로 사용할 수 있는가 하는 것은 무선 패킷 망 보급을 위한 기본 해결 과제이다. 이에 단말의 전력 소모를 줄이면서 무선 망 용량 (capacity)을 증가시키는 기법으로 전송 파워 조절 기법이 주목받고 있다. 무선 패킷 망에 전송 파워 조절 기법을 적용할 때 전송 파워의 세기에 따라 공평한 전송성능을 보장하지 못하고 기아상태에 이르는 전송 불공평성 문제가 지금까지 깊이 연구되지 않고 있다. 이에 본 연구에서는 전송 파워의 세기에 따른 성능 불공평성을 경쟁자 수의 차이에 의한 불공평한 매체 접근 기회에 있음을 분석을 통해 보이고 불공평성을 해결하기 위한 간단한 물리-맥 (PHY-MAC) 계층 간 접근법을 제안한다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제36권4호
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• pp.291-303
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• 2009

라운드 로빈 기반 비례지분 스케줄링(Round Robin based Proportional Share scheduling, RRPS)은 각 태스크에게 지분(share)을 결정하는 비중(weight)이라는 속성을 정의하고 각 태스크의 비중에 비례하여 CPU 자원을 할당한다. 라운드 로빈 기반 비례지분 스케줄링은 공평성(fairness)을 성능의 척도로 사용하며 스케줄링의 높은 공평성을 목표로 한다. 그러나 태스크를 간의 동기화로 인한 스케줄링의 공평성 문제에 대한 연구는 부족하다. 본 논문에서는 라운드 로빈 기반 비례지분 스케줄링에서 동기화로 인한 스케줄링의 지연이 높은 불공평성을 발생시킴을 보인다. 이를 비중역전(weight inversion)이라는 현상으로 설명한다. 다음, 비중역전을 방지하는 동기화 기법인 비중상속 프로토콜(weight inheritance protocol, WIP)을 제안한다. 또한, 공평성분석과 시뮬레이션을 통해 비중상속 프로토콜이 불공평성을 감소시킴을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권11B호
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• pp.1254-1260
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• 2009

본 논문에서는 다수의 병렬 TCP flow들을 가진 소수의 스테이션들이 링크 대역폭을 독점하는 불공평성 문제 에 대해 randam early detection (RED)을 수정한 history-aware RED (HRED)를 제안한다. BitTorrent와 같은 peer-to-peer방식의 파일 공유 애플리케이션들은 파일 다운로드를 위해 다수의 병렬 TCP flow들을 이용한다. 만약 파일 공유 애플리케이션을 수행하는 스테이션들이 다른 스테이션들과 링크를 공유할 경우 대역폭을 독점하는 문제가 발생한다. 이 경우 개별 TCP flow들 간의 공평성 지원을 위해 개발된 RED를 적용하더라도 불공평성은 개선되지 않는다. 제안하는 HRED는 RED와 유사하게 도착하는 패킷들에 대해 확률적으로 drop여부를 결정하되, 스테이션의 링크 점유율에 따라 drop 확률을 조정할 수 있어, 대역폭을 독점하는 스테이션들의 패킷들에 drop 패널티를 부과할 수 있다. 여러 가지 상황을 가정한 시뮬레이션을 통해 HRED가 RED에 비해 스테이션 차원에서의 throughput 공평성 지원 측면에서 최소 60%이상, 전송 효율성 측면에서 4%이상 개선되었음을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.254-259
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• 2008

메쉬 라우터들이 무선 멀티 홉 메쉬 형상으로 자동설정 연결되어 동작되는 메쉬 무선 랜(Mesh WLAN)은, 유선으로 AP(Access Point)를 연결하여 무선랜을 확장하는 기존 방식보다 구축의 편리성 및 신속성, 운용의 유연성 면에서 장점을 갖는다. 하지만, 멀티 홉 메쉬 무선 랜에서 인접 홉 간의 전파 간섭으로 인한 망 성능의 저하 및 기존의 무선 네트워크 프로토콜이 그대로 재활용될 수 있는지 등의 미해결 기술 과제가 남아 있다. 본 연구에서는 멀티 무선 인터페이스를 적용한 IEEE 802.11a/g 기반 선형 메쉬 무선랜의 VoIP 지원 성능을 모의 실험을 통해 분석한다. 분석 결과를 통해, 메쉬 라우터의 홉 위치에 따라 VoIP 패킷 지연 등 네트워크 성능의 불공평성(unfairness)이 존재함을 보이고, 음성 패킷의 페이로드 크기를 증가시켜 프로토콜 오버 헤드를 줄임으로써 네트워크의 호 수용 용량은 증가되지만, 기대치에는 미치지 못함을 보인다. 이는 기존 무선랜을 위해 고안된 802.11 MAC 프로토콜이 메쉬망에 그대로 적용되었을 때의 한계를 드러내는 것이며, 기존 프로토콜의 개선 및 새로운 프로토콜의 개발이 요구됨을 암시한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2002년도 가을 학술발표논문집 Vol.29 No.2 (3)
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• pp.136-138
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• 2002

지연 차등화 모델은 각 클래스의 지연 차별 변수에 따라 차등화된 서비스를 제공한다. 따라서 각 클래스의 패킷별 평균 대기시간이 지연 차별 변수에 비례한다. 유선 환경의 지연 차등화 모델인 WTP를 무선 환경에 적용시킨 WWTP는 큐의 처음 패킷의 블록으로 인한 큐의 전송 중단 현상을 개선하였다. 이로 인해 클래스별 서비스 불공평성이 줄어든다. 그러나 여전히 채널 오류기간에 비례하여 전송의 편중과 중단현상이 발생하는 단점이 있다.본 논문은 WWTP에서 발생하는 서비스 편중과 중단 현상을 개선하기 위한 보상 정책을 제안하는 스케쥴러를 제안한다. 제안된 모델은 에러 기간동안 에러 프리 서비스를 가상적으로시뮬레이션하여 정상 서비스와의 차이를 알아내고 이를 바탕으로 보상 정책을 수행한다. 결과적으로 지연 차등화 모델인 WWTP에서 발생하는 서비스 중단을 개선하면서 정상적인 채널상태와 유사한 서비스를 제공한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2001년도 가을 학술발표논문집 Vol.28 No.2 (3)
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• pp.130-132
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• 2001

멀티미디어 통신을 위한 계층형 멀티캐스트를 무선 환경으로 화장할 때에는 무선 네트워크의 낮은 대역폭에 의한 네트워크 혼잡 및 핸드오프에 의한 전송률 불안정 현상이 나타나게 된다. 이러한 문제를 효과적이고 능동적으로 해결하기 위해 본 논문에서는이동 지원국 (MSS) 을 이용한 능동적인 전송률 조절 기법과 우선 순위에 따른 패킷 누락 기법을 제안한다. MSS는 네트워크 계층의 전송 큐 사용량을 통해 현재의 네트워크 상태를 파악해, 네트워크 혼잡 시 이동 호스트(MH)의 가입 실험 (Join-experiment) 을 막거나 수신 계층의 제거를 종용할 수 있다. 그리고 MSS에서 직접 계층별 우선 순위를 부여함으로써 핸드오프에 의한 전송량 불안정성 및 대역폭 분배 불공평성을 해결하고자 한다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제49권3호
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• pp.19-25
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• 2012

수중 센서네트워크에서는 음파를 이용하여 노드간 통신을 한다. 그러나 긴 전파지연으로 인해 무선 센서네트워크를 위해 연구된 기존의 MAC(Media Access Control) 프로토콜을 그대로 이용할 수 없다. 따라서 수중 센서네트워크에서 효율적인 통신을 위해서는 긴 전파지연시간을 고려한 새로운 MAC 프로토콜이 필요하다. 수중 센서네트워크에서는 수중이라는 환경의 특성상 노드의 균일한 배치가 어렵다. 또한, 노드의 배치 밀도가 높은 경우 단일 홉 내에 서로 다른 거리를 갖는 다수의 노드들이 존재하게 된다. 이러한 환경에서 노드간 간격에 따른 불공평성 문제가 발생한다. 긴 전파지연으로 인하여 하나의 목적노드로 다수의 노드가 데이터 전송을 위해 경쟁하는 경우 백오프(Back-off)를 이용한 경쟁 기반의 MAC 프로토콜에서는 목적노드에 인접한 노드가 채널 경쟁에서 승리할 확률이 올라간다. 본 논문에서는 이러한 불공평성 문제를 해결하기 위해 제안된 방법에서 전송할 데이터가 있는 노드는 자신의 큐 상태정보를 RTS 패킷에 포함하여 전송한다. 기존 방법에서는 RTS 패킷을 수신한 후에 CTS 패킷을 바로 전송하지만 제안된 방법에서는 CTS 패킷 전송을 지연시키고 일정 시간동안 여러 개의 RTS 패킷을 수신한 후에 큐 상태 정보를 이용하여 하나의 RTS 패킷을 선택하고 이에 대한 CTS 패킷을 전송한다. 제안하는 기법의 성능을 기존에 연구된 수중 센서네트워크를 위한 MAC 프로토콜과 비교한다. 비교 결과 제안하는 MAC 프로토콜의 우수성을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.37-44
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• 2016

스펙트럼의 자원의 부족으로 인하여 자원을 효율적으로 사용하는 기술이 중요한 기술이 되었고, 이에 따른 연구가 활발히 이루어지고 있다. 스펙트럼 자원을 효율적으로 사용하기 위한 방법으로 인지무선통신이 제안되었으며 부 사용자들은 주 사용자가 채널을 점유하지 않을 때 채널을 할당받게 된다. 따라서 인지무선 네트워크에서 부 사용자들간의 불공평성 문제가 발생할 수 있으며 멀티채널에서 각 채널들은 주 사용자의 트래픽 패턴에서 따라 서로 다른 채널 품질을 갖게 된다. 본 논문에서는 부 사용자간의 공평성을 보장하면서도 가용한 스펙트럼 자원의 채널 품질을 고려한 MAC 프로토콜을 제안하고 시뮬레이션을 통해 제안된 MAC 프로토콜의 성능을 비교 분석하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권6B호
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• pp.553-558
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• 2009

IEEE 802.11 네트워크에서 업링크와 다운링크 간 TCP 공평성 보장을 위한 여러 연구가 진행되어 왔다. 하지만 제안된 방법들은 하나의 스테이션이 여러 개의 TCP 업링크 스트림들을 동시에 사용하여 업링크 대역폭을 독점하는 불공평성 문제에는 효과적이지 못하다. 이러한 문제에 대해 본 논문에서는 AP가 각 업링크 스테이션마다 token bucket을 지정하여 전송 대역폭 독점을 막는 방을 제안한다. 이 방법은 업링크와 다운링크 간의 공평성도 보장할 수 있다. 제안 방법은 token bucket을 사용할 때 나타날 수 있는 전승 대역폭의 utilization 저하를 막기 위해 스테이션 간에 잉여 token을 이동할 수 있도록 한다. 이러한 token 이동을 통해 공평성과 utilization간의 균형을 맞출 수 있다. 시뮬레이션을 통해 제안 방식이 업링크 스테이션간의 내역폭 사용의 공평성은 물론, 업링크와 다운링크간의 공평성도 보장함을 확인할 수 있었다.