• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제3권9호
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• pp.293-300
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• 2014

TDMA(Time Division Multiple Access)는 무선 네트워크에서 한정된 주파수 대역을 일정한 크기의 시간 단위인 슬롯으로 분할하고 사용자가 할당된 슬롯을 이용하여 통신할 수 있는 채널 접속 기술이다. TDMA에 사용되는 기술에 따라 동기와 비동기 방식으로 나눌 수 있다. TDMA의 동기화 과정은 복잡하고, 추가 장비가 필요할 수 있기 때문에 소규모 네트워크에 적합하지 않다. 반면, 비동기 방식의 DESYNC에서는 전역 클록(global clock)이나 기반 시설 도움 없이 동기화를 이룰 수 있다. 하지만 DESYNC는 동기화 완료하는 데 제법 시간이 걸리고, 소요되는 최대 지연 시간이 얼마인지 보장하지 못한다. 그래서 본 논문에서는 소규모 네트워크에 적합한 경량 동기화 기법인 C-DESYNC를 제안한다. C-DESYNC는 참가 하는 노드의 주기 시작 정보를 가지고 있는 GP (Global Packet) 신호와 노드들의 firing 개수를 이용하여 노드의 개수를 파악하고, 이 정보를 이용하여 동기화를 이룬다. 제시하는 알고리즘은 기존의 동기화 방식의 TDMA 기법에 비해 간단하여 비용 측면에서도 효율적이며, 동기화 완료시까지 걸리는 최대 지연시간을 보장한다. 시뮬레이션 결과를 통해서 C-DESYNC는 참가 노드 개수에 관계없이 오직 3 주기 내에 동기화 완료를 보장하는 것을 보여준다.

• 한국통신학회논문지
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• 제24권6B호
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• pp.1004-1014
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• 1999

무선 ATM MAC 프로토콜은 시스템의 처리율 성능을 높이고 이를 안정적으로 유지시킬 수 있어야 한다. 이를 위하여, 본 논문에서는 무선 ATM의 MAC 프로토콜에 사용되는 동적 제어 알고리즘으로써 DSPA (Dynamic Signalling Period Allocation) 알고리즘을 제안하였다. 제안된 DSPA 알고리즘은, 고정된 처리율을 이용하지 않고 단말로부터 전송된 정적 및 동적 매개변수만을 이용하여 제어용 슬롯을 동적으로 발생하는 제어용 슬롯 발생 알고리즘, 시스템의 사용 상황에 따라 기지국이 매번 신호 주기를 동적으로 결정하게 하므로써 매 순간 최적의 신호주기가 할당되도록 하는 동적 신호 주기 할당 알고리즘, 그리고 슬롯이 할당될 때마다 단말의 우선 순위를 변화시키는 동적 슬롯 할당 알고리즘으로 크게 구성된다. 모의실험을 통한 성능 평가 결과, DSPA 알고리즘은 시스템의 사용 상황을 반영하여 신호 주기를 동적으로 결정하므로써 단말의 평균 대기 시간을 감소시키고 이로부터 서비스 품질을 보장할 수 있는 부하 한계를 향상하며, 안정적인 처리율 성능을 보임을 알 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제25권1A호
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• pp.96-103
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• 2000

WATM(Wireless Asynchronous Transfer Mode) 네트워크에서 음성은 실시간 전송이 요구되는 주된 요소 중의 하나다. 본 논문에서는 멀티미디어 환경에서 음성 트래픽을 효율적으로 전송하기 위한 새로운 매체접근제어(MAC: Medium Access Control) 프로토콜을 설계하고 성능을 평가하여 기존의 MAC방식과 비교한다. 새로 제안한 프로토콜은 상향링크(uplink)의 예약 슬롯구간(request slot period)을 음성 예약 슬롯구간과 비실시간 데이터 예약 슬롯 구간으로 구분하고, 음성 트래픽에 대해서는 QoS(Quality of Service)를 보장할 수 있도록 프레임 크기에 따른 적절한 슬롯 할당함수를 제시하였다. 이때 MAC은 반복적으로 휴지(silent)상태가 된 음성 소스의 수에 비례하여 음성예약 슬롯을 동적으로 할당하고, 슬롯예약 시 데이터를 함께 보냄으로써 평균 접근지연시간을 줄일 수 있도록 한다. 시뮬레이션에 의한 성능분석결과는 제안한 MAC방법이 고정된 음성 예약슬롯을 가진 Slotted ALOHA 방법에 비하여 대역폭 사용효율이 높음을 보인다. 또한 음성 단말의 수가 변하는 동적 환경하에서도 일정한 QoS를 제공 할 수 있다. 이것은 모든 음성 단말에게 하나씩의 뭬\ulcorner슬롯을 할당하는 NC-PRMA(None Collision-Packet Reservation Multiple Access)프로토콜보다 향상된 성능을 가진다는 사실을 나타낸다.

• 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.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2005년도 춘계종합학술대회
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• pp.561-564
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• 2005

본 논문에서는 CDMA 슬롯 ALOHA 시스템에서 공정한 패킷 전송을 보장하기 위한 접속 제어 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘에서는 기지국이 망의 부하에 따라 새로운 패킷과 재전송되는 패킷의 전송 확률을 계산하여 방송하고, 단말기에서는 수신한 전송 확률을 기반으로 전송을 시도한다. 성능 분석의 결과, 제안한 알고리즘은 각 단말기들이 독립적으로 전송 확률을 계산하여 접속 제어를 하는 알고리즘에 비하여 우수한 처리율 및 평균 지연 시간 성능을 얻을 수 있었으며, 부하에 관계없이 각 단말기에게 공평한 패킷 전송을 보장할 수 있었다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제44권3호
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• pp.49-56
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• 2007

IEEE 802.15.4 저속 무선 개인 통신망(low rate wireless personal area network)은 유비쿼터스 센서네트워크를 구성하는데에 적합한 프로토콜이다. 그러므로, 최근에 다양한 응용네트워크에서 IEEE 802.15.4 프로토콜에 대한 관심이 증대하고 있다. 본 논문에서는 실시간 트래픽 처리를 위하여 보장 시간 슬롯(Guaranteed time slots, GTS)을 할당하며, 이러한 할당방식을 적용시에 IEEE 802.15.4 프레임 및 부프레임과 관련된 최적의 파라미터들을 획득하는 방법을 제안한다. 네트워크에 있는 각 노드에 할당된 대역폭과 주기값에 대한 요구사항들이 주어질 때, 이들 요구사항들을 만족시키는 비콘 주기(beacon period)와 활성/비활성 부프레임 시간들의 후보들을 선택하고, 이들 중 가장 낮은 듀티 사이클(duty cycle)을 낼 수 있는 파라미터를 선택한다. 이들 최적 파라미터를 기반으로 하여 본 논문의 분석 결과는 소모전력 절약을 포함한 네트워크 자원을 효율적으로 이용할 수 있는 방식을 제공한다.

• 정보과학회 논문지
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• 제42권4호
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• pp.530-540
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• 2015

산업 무선 센서 네트워크는 뛰어난 성능과 신뢰성 있는 통신을 요구한다. 클러스터 구조는 네트워크를 형성하기 위해 소모되는 비용을 줄인다. 그리고 예약 기반 MAC 프로토콜은 네트워크 경쟁 기반 프로토콜에 비해 통신 성능 및 신뢰성이 더 뛰어나다. 이러한 구조를 갖춘 깊이 기반 TDMA 스케줄링 기법은 클러스터 네트워크상에서 깊이 정보에 따라 타임 슬롯을 분산적으로 각 센서 노드에 할당하는 방식이다. DB-TDMA가 깊이 기반 TDMA 스케줄링 기법 중 하나이고 확장성과 에너지 효율성을 보장한다. 하지만 분산 기법의 한계로 네트워크 전체 상황을 파악할 수 없어, 병렬 처리된 타임 슬롯 할당을 수행하기 어렵고, 충돌 문제를 완벽히 피할 수 없다. 이를 위해 본 논문은 DB-TDMA의 종단 간 지연시간을 감소시키기 위한 향상된 알고리즘을 제시한다. 그리고 제안 알고리즘을 DRAND와 DB-TDMA와 비교한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (D)
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• pp.34-39
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• 2006

IEEE 802.11e 무선LAN 매체접근제어(MAC) 통신규약의 분산조정함수(DCF)의 성능은 경쟁노드수가 증가할수록 급격히 떨어진다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 채널의 유휴슬롯시간(Idle Time)을 측정해서 최소 경쟁윈도($CW_{min}$)를 조절하는 방식이 제시되었다. 이러한 방식을 각 부류별로 서비스 품질이 보장되는 IEEE 802.11e 네트워크로 확장하여 성능을 최대화하는 기법을 이 논문에서 다루겠다. 각 부류별로 서비스품질은 유지하면서 네트워크 전체의 성능을 높일 수 있는 최적의 경쟁윈도 크기를 찾아내는 기법을 보이도록 하겠다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제16A권3호
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• pp.169-180
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• 2009

무선 센서네트워크에서 데이터 수집을 담당하는 싱크를 일정한 장소에 고정시켜 놓는 것은 데이터 수집의 안정성을 보장할 수 있지만 싱크노드 주변으로 집중되는 네트워크 트래픽이 에너지를 과도하게 소모시켜 네트워크의 수명을 단축시키는 문제점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 싱크에 이동성을 부여하여 싱크 주변 노드로 집중되는 네트워크 트래픽을 분산시키는 모바일 싱크 기법이 새로운 대안으로 제시되고 있다. 하지만 모바일 싱크를 사용하면 네트워크 트래픽의 집중화 문제는 해결할 수 있으나 이동성으로 인하여 데이터 수집의 안정성이 떨어지는 문제점이 발생할 수 있다. 데이터를 안정적으로 수집하기 위해서는 센서 노드와 모바일 싱크 간 통신 가능한 시간 안에 각 센서 노드들로부터 균등하게 데이터를 수집할 수 있는 데이터 수집 스케줄링에 대한 고려가 필요하다. 본 논문에서는 모바일 싱크에 기반한 센서 네트워크에서 센서 노드들로부터 균등하게 데이터를 수집하기 위한 센서노드의 가용성 기반 스케줄링기법인 ASF(Availability based Scheduling scheme for Fair data collection)를 제안한다. ASF는 모바일 싱크의 이동경로와 센서노드 간의 거리를 기준으로 판단되는 센서노드의 가용성에 따라 스케줄링의 우선순위와 타임슬롯을 할당한다. 모바일 싱크의 이동경로와 멀리 떨어져 있어 데이터 수집의 가용성이 낮은 센서노드에 높은 우선순위와 긴 타임슬롯을 할당함으로써 노드간 데이터 수집의 균등성을 보장한다. 실험을 통하여 제안된 기법이 기존의 다른 기법들에 비해 무선 센서 노드들로 부터의 데이터 수집에 있어서 가장 균등하게 데이터를 수집함을 보인다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권4호
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• pp.37-46
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• 2011

시간동기화는 모바일 통신 시스템에서 중요한 역할을 한다. 특히, 통신 개체들 사이에 정확한 시분할 기법이 요구될 때, 네트워크 성능에 영향을 미치는 중요한 요소가 될 수 있다. 본 논문에서는 무선 모바일 애드 혹 네트워크를 위한 새로운 시간 동기화 알고리즘을 제시한다. 본 논문의 주요 목적은 레퍼런스 브로드캐스팅에서 발견된 장점을 활용하여 시간 동기화 패킷의 충돌을 줄이는데 있다. 또한 시간 동기화에 대한 수렴시간을 보장하기 위해 정교한 클럭 갱신 기법을 사용한다. 새롭게 제안한 시간 동기화 알고리즘의 성능을 평가하기 위해 모바일 애드 혹 네트워크에 대한 다양한 시나리오를 구성하고 이를 OPNET으로 구현하여 실험하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과, 제안한 기법이 시간 동기화의 정확성과 수렴 시간 등의 측면에서 기존의 TSF 방식보다 좋은 성능을 나타내었다.