• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 봄 학술발표논문집 Vol.31 No.1 (A)
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• pp.760-762
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• 2004

본 논문에서는 IEEE 802.11b WLAN 종단 간(end to end) 의 DATA 전송에 있어서 효율성 향상을 위한 방법을 충돌 횟수의 감소와 throughput 값의 증가를 나타낼 수 있는 방법을 통해서 제안한다. CW(contention window) 값이 충돌 발생할 시에 증가하는 것이 다음 프레임 전송 시 충돌 발생 확률을 줄이기 위한 것임에 착안하여 CW 값의 변화를 현재 방식에서 변화를 주어 전송 효율성 향상을 위한 알고리즘을 제안한다. 현재의 CW 값이 증가하는 방식은 유지하고 프레임 전송 성공 시 CW 값이 초기화되는 방식을 수정하고자 한다. 만일 CW 값이 크게 증가하였을 시에는 충돌이 많이 발생하고 있는 것으로 간주한다. 그래서 현재의 값 변화 방식인 CW 값이 최소값으로 초기화하는 것이 아니라 최소값 보다는 큰 CW 값을 유지하여 CW 값이 크게 변화되는 것을 막아 충돌 발생 확률을 줄일 수 있음을 확인한다. 본 논문에서는 3가지 방식의 알고리즘에 대하여 시뮬레이션 하였다. original 방식과 다른 알고리즘의 효율성을 시뮬레이션을 통해 비교하여 CW의 값이 전송 성능에 미치는 영향에 대한 결과를 보여준다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2015년도 추계학술발표대회
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• pp.390-392
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• 2015

IEEE 802.11 DCF(Distributed Coordination Function) 프로토콜은 이진 지수 백오프 방식을 사용한다. 단말은 데이터 전송 전에 충돌을 피하기 위해 일정한 시간동안 채널 휴지(Idle)를 기다린다. 데이터 전송이 성공하면 경쟁 윈도우 값을 두 배로 증가시키고 실패하면 최소 값으로 초기화 한다. 이를 통해 DCF는 충돌을 회피하지만 단말의 수가 증가함에 따라 충돌율은 증가하고 전체 네트워크 성능은 저하된다. 본 논문에서는 이 문제를 해결하기 위해 예약 방식을 통한 데이터 전송 방법을 제안한다. 제안된 방법에서 채널 시간을 예약 구간과 경쟁 구간으로 나눈다. 기본적으로 경쟁 구간에서 단말들은 DCF와 마찬가지로 경쟁 방식을 통해 데이터를 전송할 때 예약 구간에 대한 채널 예약을 AP에게 요청한다. 또한 예약 구간에서 데이터를 전송한 단말은 다음 예약 구간에서의 예약을 요청한다. AP는 채널 예약을 수행한다. 채널 예약에 성공한 단말은 예약 구간에서 비경쟁 방법으로 데이터 패킷을 전송한다. 따라서 DCF의 충돌율을 낮추고 전체적인 네트워크 성능을 향상시킨다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.102-105
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• 2014

일반적으로 무선 센서네트워크에서 각 센서 노드들에서 생성된 데이터는 목적지 노드 즉, 싱크(sink) 노드로 전송되어진다. 본 논문에서는 이처럼 데이터 전송이 몰리게 되는 sink 노드 근처에서 노드들 사이에 전송된 데이터 패킷의 충돌을 줄임으로 에너지 효율과 지연의 성능을 향상시킬 수 있는 TDMA 기반의 MAC 프로토콜을 제안한다. 전송할 데이터를 가지는 노드들은 먼저 싱크 노드에게 자신이 전송할 데이터의 양을 포함하는 RTS 패킷을 전송한다. 이 RTS 패킷을 받은 싱크 노드는 각 노드들에게 전송할 수 있는 전송 스케줄을 노드들에게 보내고, 이 스케줄을 받은 각 노드들은 전송 스케줄에 맞추어 자신들에게 할당된 슬롯에 데이터 패킷을 전송함으로 충돌 없이 bursty데이터를 전송한다. 이 방법을 통하여 각 노드들은 동시에 멀티 슬롯을 할당 받아 여러 패킷을 전송할 수 있다. 따라서 버스티한 트래픽 전송에서 지연(Delay)을 줄이는 동시에 충돌을 없애 데이터 전송 효율을 높일 수 있다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.93-100
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• 2014

IEEE 802.11 무선 LAN MAC 계층의 경쟁 기반 데이터 전송 방식에는 DCF 기본 전송 방식과 RTS/CTS 전송 방식이 있다. RTS/CTS 전송은 Hidden Terminal 문제를 해결하기 위한 방식이지만 네트워크 환경에 따라 정상 상태에서 기본 전송 방식보다 향상된 성능을 보이기도 한다. 본 논문에서는 무선 채널의 전송 충돌 확률을 수치적으로 해석하고 이를 실제 전송 파라미터에 적용하여 두 전송 방식의 성능에 차이를 보이는 기준 충돌 확률 값을 구하였다. 또한 전송 패킷의 컨트롤 신호 속도가 전체 네트워크 성능에 커다란 영향을 미치는 것을 확인하고 이를 충돌 확률, 스테이션의 수, 그리고 Backoff 동작 시 Contention Window Size를 고려하여 두 전송 방식의 성능을 분석하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권2B호
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• pp.98-106
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• 2006

본 논문에서는 무선LAN에서 실시간 트래픽의 효율적인 전송을 위해 새로운 재밍방식을 사용한 충돌 방지 방안을 제안하고 기존 MAC과의 성능을 비교 분석하였다. 기존의 무선LAN에서는 단말들간 프레임 전송 충돌을 방지하기 위하여 이진 지수 분포(BinaryExponential) 백오프 알고리즘을 사용하기 때문에, 망의 부하가 크거나, 망에 존재하는 무선 단말의 수가 많을수록 프레임 충돌이 발생할 확률이 증가하므로 실시간 트래픽 전송에 불리하다. 이 점에 착안하여 본 논문에서 제안한 재밍 기반의 재전송 방식은 실시간 트래픽의 전송 중 충돌이 발생하면, 충돌에 개입한 각 무선 단말이 동시에 충돌을 감지하고 자신의 채널 사용 횟수를 기록한 데이터 베이스를 참조하여, 서로 상이한 재밍 윈도우 기간 동안 재밍 신호를 송신함으로써, 다른 단말의 접근을 일단 차단시킨다. 이후, 자신의 재밍 윈도우 기간 만기시 채널이 비어있는 경우에만 자신의 프레임을 재전송하도록 함으로써 해당 프레임의 재충돌을 방지한다. 이 과정에서 송신단말이 동시에 충돌을 감지할 수 있도록 모든 연결의 실시간 프레임들은 고정된 길이를 가지도록 하여 전송한 프레임에 대한응답 프레임을 수신하기까지 걸리는 시간은 동일한 것으로 가정하였다. 제안된 방식과 기존 MAC의 성능을 모의 실험으로 비교 분석한 결과, 제안 방식의 경우 프레임의 평균 충돌횟수, 평균 백오프 시간 그리고 프레임의 평균 전송대기 시간이 기존 방식보다 우수하였다. 제안된 방식을 실시간 트래픽 양이 많은 무선랜에서 활용한다면, 실시간 트래픽의 전송 지연 시간을 단축시킴으로써, 무선LAN의 실시간 응용에 적절하게 적용될 수 있을 것이다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(D)
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• pp.208-210
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• 2012

일반적으로 비동기식 센서 네트워크 MAC 프로토콜들은 별도의 충돌회피 알고리즘을 사용하지 않기 때문에 동기식 MAC 프로토콜에 비해 충돌에 의한 성능 저하가 크게 나타난다. 본 논문에서는 충돌에 따른 비동기식 MAC 프로토콜의 성능 저하 문제를 최소화하기 위해 수신 노드가 충돌을 야기한 송신 노드들의 전송 순서를 제어하여 추가적인 충돌을 제거할 수 있는 비동기식 MAC 프로토콜용 충돌해결 알고리즘을 소개한다. 충돌을 감지한 수신 노드는 충돌을 일으킨 송신 노드들에 대한 정보를 수집하고 이를 이용하여 충돌이 발생하지 않는 전송 순서를 각 송신 노드에게 지정한다. 송신 노드들은 지정된 순서에 따라 독점적인 채널 사용 권한을 얻으며 이를 통해 송신 노드간의 충돌을 회피할 수 있다. 실험에 대한 분석에 따르면 본 논문에서 제안하는 충돌해결 알고리즘은 반복적인 충돌을 방지하여 그로 인해 낭비되는 시간과 대역폭을 줄이고 이를 통해 각 노드당 평균 데이터 처리량을 약 18.6% 증가시킬 수 있다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2008년도 춘계학술발표논문집
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• pp.231-233
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• 2008

본 논문에서는 IEEE 802.11 WLAN의 MAC인 DCF의 성능을 개선하는 알고리즘을 제안하고 이를 시뮬레이션으로 분석한다. IEEE 802.11 WLAN의 MAC에서는 데이터 전송을 제어하기 위한 방법으로 DCF와 PCF를 사용하며, DCF의 경우 CSMA/CA를 기반으로 한다. CSMA/CA는 스테이션간의 충돌을 줄이기 위해서 임의의 Backoff time을 각 스테이션의 CW(Contention Window) 범위에서 결정한다. 스테이션은 패킷 전송 후 충돌이 발생하면, 윈도우 크기를 두 배로 증가시키며, 패킷을 성공적으로 전송하면 윈도우 크기를 최소 CW로 감소한다. DCF는 경쟁 스테이션이 적은 상황에서는 비교적 우수한 성능을 보이나 경쟁 스테이션의 수가 많은 경우 처리율, 지연 관점에서 성능이 저하되는 문제점이 있다. 본 논문에서는 패킷 전송 후 충돌이 발생하면 윈도우 값을 최대 CW로 증가시키고 패킷의 정상적인 전송 후에는 윈도우 값을 서서히 감소함으로써 현재 WLAN의 망 상태정보를 계속 활용함으로써 패킷 충돌 확률을 낮추는 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘의 효율성을 입증하기 위해 시뮬레이션을 수행하여 그 타당성을 제시하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권10호
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• pp.47-54
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• 2007

시간 영역에서 나노 초 이하의 임펄스 신호를 이용한 초광대역 무선 통신 (Impulse-radio-based ultra wideband:IR-UWB 기술은 반송파 없이 통신을 진행하기 때문에 시간 축에서 데이터를 연속적으로 전송하지 않으며, 이러한 특징을 사용하면 다중 사용자 환경에서 패킷의 충돌을 효율적으로 조절 할 수 있다. 본 논문에서는 IR-UWB 환경을 분석하고, 이에 특화된 충돌 분산이라는 패킷의 충돌을 펄스의 충돌로 분해하는 새로운 패킷충돌 패러다임을 제시한다. 충돌 분산 방안에서는 각각의 노드가 독립된 펄스 간격으로 임의의 시간에 분산된 환경에서 데이터를 전송하며, 패킷의 충돌을 펄스의 충돌로 분해함으로써 패킷의 충돌로 인한 전체 패킷의 손실을 막을 수 있다. 또한 제시된 방안을 이용하여 패킷의 충돌로 인한 패킷 에러가 줄어들 수 있고, 데이터의 실시간 전송을 보장할 수 있음을 분석을 통해 제시하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제45권11호
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• pp.9-14
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• 2008

본 논문에서는 직교 주파수 분할 다중 접속 방식 (OFDMA, Orthogonal Frequency Division Multiple Access)에서 다중 사용자 다이버시티 이득을 증가시키기 위하여 사용자간 충돌 (collisions)을 피하도록 하는 스케줄링 기법을 제안한다. 제안하는 스케줄링 기법은 각 사용자간 채널 상태의 차이를 조사하여 최소 충돌 조건 (minimum collision criterion)을 만족시키도록 동작한다. 또한 제안된 스케줄링을 사용했을 때 OFDMA 시스템의 전송률을 분석하였는데, 이 분석을 통해 OFDMA 시스템의 전송률이 선택된 사용자들 간의 충돌 횟수에 따라 달라진다는 것을 확인할 수 있다. 모의실험을 통해 제안하는 스케줄링 기법이 사용자 간 충돌의 감소를 통하여 시스템의 전송률을 증대시킬 수 있음을 보인다. 또한 기존의 스케줄링 기법과의 비교를 통해, 제안된 스케를링 기법이 전송률 측면에서 더 우월하다는 것을 확인한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 추계학술대회
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• pp.1033-1036
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• 2013

무선랜을 통해서 대용량 파일, 비디오, 멀티미디어 정보들을 전송해야 함에 따라 quality of service(QoS)를 중요시 하는 응용 프로그램이 많아지므로 무선랜 네트워크에서의 충돌을 해결하기 위한 방법에 대해 연구가 필요하다. CSMA/CD의 충돌 검출 방식을 무선상황에 도입한 distributed MAC 프로토콜인 CSMA/CR[1]에서는 접속 단말 간 공평성은 보장하지만 서비스의 질(QoS)은 고려하지 않았다. 본 논문에서는 포화상태인 fully-connected single hop 네트워크 환경에서 CSMA/CR 프로토콜의 실용화를 위한 충돌 보상 방법을 제안한다. 기존의 CSMA/CR프로토콜은 단말 간 공평성만을 고려하여 CR Slot을 랜덤하게 선택하지만, 본 논문에서는 충돌을 경험한 단말에게는 우선순위를 주어 충돌 보상을 제공하기 위해 CR Slot의 앞쪽 번호를 부여한다. 충돌이 발생한 경우 jam 신호를 전송한 후 채널 우선 사용권을 가지게 되어 성공적인 전송을 보장받을 확률이 높아져 단말 간 우선순위를 보장하고 전송 효율을 높일 수 있다. 본 논문에서 제안하는 방법은 하드웨어 비용의 추가 없이 간단하게 충돌을 경험한 단말에게 혜택을 제공할 수 있다.