• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.187-192
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• 2017

무선 센서 네트워크에서 전송 지연 및 에너지 소모의 문제들을 해결하는 것이 전체 네트워크의 수명을 연장하고 효율적인 데이터 패킷 전송을 위해 해결해야할 문제들이다. 이러한 문제들을 해결하기 위하여 다양한 MAC 프로토콜들이 제안되었다. 본 논문에서 제한하는 방식은 센서 노드의 잔여 에너지에 기반하여 노드의 wake-up 주기를 조절함으로 불필요한 idle listening을 줄여 에너지 소모를 줄인다. 제안된 제어 메커니즘은 수신자 기반의 MAC 프로토콜 중의 하나인 RI-MAC 프로토콜의 단점을 보안하여 수정하였다. 제안된 제어 메커니즘에서 수신 노드는 주기적으로 wake up하고 노드 자신의 에너지 상태에 따라서 비콘 신호를 전송한다. 뿐 만 아니라 수신 노드는 데이터 트래픽에 따라서 wake up 주기를 조절한다. 성능분석을 통하여 제안한 MAC 프로토콜이 RI-MAC 프로토콜에 비해 에너지 소모에 대하여 더 효율적임을 알 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권10호
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• pp.13-19
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• 2007

위치 인식 기능은 U-city를 구성하는 핵심 요소로서 아파트 단지 등에서 상용화를 목적으로 활발히 연구, 개발되고 있다. 아파트에서 능동태그를 부착한 거주자나 자동차가 단지 내를 이동할 때 태그와 라우터 사이에 주기적인 위치인식 통신으로 태그의 위치를 계산한다. 이 방법은 통신을 위해 태그노드와 라우터 중 하나가 주기적으로 신호를 발신해야 한다. 본 논문에서는 아파트에서 ZigBee 태그를 부착한 차량이나 거주민의 위치를 인식하는 시스템을 설계하고 구현하였다. 태그가 신호를 전송하는 방식과 라우터가 신호를 전송하는 두 방식에 대하여 성능을 비교 분석하였는데 신호 트래픽 분석에 의하여 라우터가 신호를 전송하는 방식이 더 효율적임을 보였다. 또한 위치인식시스템의 부가 서비스로서 태그를 이용한 출입통제 및 엘리베이터제어, 기타 기능들도 가능함을 보였다. 실제 아파트 주차장에서 위치인식 성능 실험을 수행하였으며 그 결과 차량 및 보행자의 위치 인식을 충분히 수행할 수 있음을 보였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제26권8호
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• pp.984-998
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• 1999

최근 개인 휴대 통신에 대한 관심도가 증가하면서 B-ISDN (Broadband Integrated Services Digital Network)과 같은 기존의 유선 망에서 제공하던 다양한 멀티미디어 응용 지원을 무선 망으로 확장시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 기존의 유선 망에서는 멀티미디어 응용 지원을 위해 QoS (Quality of Service) Provisioning에 관한 많은 연구가 되어 있으나 무선 망에서는 이동성과 무선 전파의 열악한 전송으로 인해 새로운 QoS Provisioning 방법에 관한 연구가 필수적이다. 본 논문에서는 이러한 무선 망의 특수성으로 인해 발생할 수 있는 서비스의 질 저하와 강제 종료를 줄임으로써 지속적인 QoS를 보장해 주고 한정된 무선 자원을 효율적으로 사용하며 처리에 의한 오버헤드를 줄이기 위하여 다음과 같은 세 가지 방법을 제안하였다. 첫째, 핸드오프 강제 종료율을 줄이기 위하여 대역폭 예약 방법을 사용하되 특정 셀의 트래픽 특성에 맞게 또한 시간대에 따른 트래픽 특성에 따라 예약 대역폭의 양을 조절하는 적응적 대역폭 예약 방법이다. 둘째, 많은 경우 각 셀의 트랙픽 변화는 일정한 주기로 변화한다는 특성에 따라 과거의 트래픽 정보를 이용하는 예측 기반의 대역폭 예약 방법이다. 마지막으로 호의 종류, 트래픽 특성, 단말기의 이동 속도에 따라 다른 우선 순위에 의해 호 수락 제어를 수행하는 우선 순위 기반의 호 수락 제어를 제안하였다. 시뮬레이션을 통하여 기존에 제안된 방법과 성능 비교하여, 요구되는 수준의 QoS 보장과 효율적인 자원의 사용, 요구되는 처리비용의 최소화를 통해 전체 시스템의 성능 향상을 입증하였다.Abstract As interest in wireless hand-held terminals and in personal communications services increases recently, there have been broad studies on the ways to support multimedia applications provided in wired networks such as B-ISDN (Broadband Integrated Services Digital Network) in wireless networks. However, since many studies have focused on Quality of Service (QoS) Provisioning in wired networks to provide multimedia applications, new methods of QoS Provisioning are needed in wireless networks to resolve the problem of wireless channel fading and the difficulty of mobility occurred in wireless networks. This paper proposes three schemes of QoS Provisioning in wireless networks which will make continuous QoS guarantee and efficient use of limited wireless resources possible. The first scheme reserves bandwidth in proportion to the amount of real-time traffic in the neighbor cells to decrease the handoff dropping rate of delay sensitive real-time connections, adapting reserved bandwidth for efficient resource utilization. The second scheme is predictive bandwidth reservation scheme that utilizes the past handoff information. It can decrease overheads required to adapt bandwidth reservation. The last scheme is priority-based call admission control prioritizing traffic type (real-time traffic/ non-real-time traffic), connection type (new connection /handoff connection), and mobile terminal speed (fast mobile/slow mobile). Simulation results show that the proposed QoS Provisioning schemes improve the total system performance by achieving three goals - required QoS guarantee, higher bandwidth utilization and less overhead.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2014년도 하계학술대회
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• pp.176-178
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• 2014

최근 멀티미디어 트래픽의 증가로 인해 효율적인 전송방법이 대두되고 있다. 분할된 인코딩 영상의 Intra frame의 주기와 GOP 사이즈와 같게 하되, Intra frame의 시작시간을 달리하여 영상 bit rate의 fluctuation을 감쇄 및 평탄화 한다. 이를 활용해 같은 대역폭 상황에서 기존의 기술보다 원활한 Conversation Service가 효율적으로 이루어지도록 하는 방법을 제안한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제25권4B호
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• pp.593-603
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• 2000

본 논문에서는 공중망 게이트웨이에서 데이터통신의 전송속도를 증가시키기 위한 동적경로제어방식이 제시된다. 그리고 공중망 환경에 적합한 게이트웨이의 새로운 구조를 제안하고 분석한다. 여기서는 게이트웨이 전송경로자원의 효율적인 동적할당과 시스템 호 처리율의 향상을 위하여 가상 큐를 사용하였다. 그 결과, 기존의 고정경로제어에 비하여 제안된 방식은 최대 60%까지 향상된 경로이용율을 나타내었다. 특히 발생 트래픽이 한정된 경우 이 방식은 최소한의 대기시간을 유지하면서도 고속 데이터통신을 제공할 수 있었다. 뿐만 아니라 제안된 방식에서는 트래픽에 따라 호 접속망의 할당주기가 변화되므로 다양한 트래픽이 쉽게 적용된다. 따라서 제안된 동적경로제어에 의한 게이트웨이는 공중망에서의 고속 데이터통신의 응용에 적합할 것으로 사료된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권1B호
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• pp.154-161
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• 2010

무선 센서 네트워크에서는 다대일로 수렴하는 상향 트래픽의 특성으로 인해 네트워크의 혼잡이 빈번히 발생한다. 기존에 제안된 무선 센서 네트워크의 혼잡 제어 기법은 혼잡 발생 시 전송 주기 변경을 통해 혼잡을 회피할 수 있으나 MAC(Medium Access Control) 계층의 듀티사이클 동작에 대한 고려가 부족하였다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크의 혼잡 제어를 위하여 네트워크의 트래픽에 따라 센서 노드의 듀티사이클을 적응적으로 변화시키는 DCA(Duty-cycle Based Congestion Avoidance) 기법을 제안하였다. DCA 기법은 듀티사이클 조절을 이용하여 혼잡 발생 시 수신 노드의 패킷 수신율 증가를 통한 리소스 제어를 수행하고 송신 노드의 패킷 전송률 감소인 트래픽 제어를 수행하여 혼잡을 회피한다. 실험을 통해 DCA 기법은 듀티사이클 기반의 센서 네트워크에서 에너지 효율성으로 동작하며 혼잡 제어로 인해 신뢰성을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제15권5호
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• pp.370-374
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• 2009

본 논문에서는 IEEE 802.16 OFDMA 시스템에서 QoS를 제공해 주기 위해서 표준에서 정의해 놓은 서비스 클래스 별 대역폭 할당 기법 중에서 UGS 클래스의 대역폭 할당 기법에서의 문제점을 지적하고 이를 해결하기 위한 알고리즘을 제시한다. 802.16 시스템에서는 다섯 가지 트래픽 클래스를 정의하고 이 중에서 UGS 클래스의 서비스 우선 순위를 가장 높게 처리하고 있다. 하지만, 기존의 UGS 클래스를 위한 대역폭 할당 방식에서는 다수개의 UGS 클래스가 존재할 때의 대역폭 할당 주기가 겹치는 문제에 대한 고려를 하고 있지 않다. 이로 인해서 오히려 UGS 클래스의 QoS 서비스를 제공해 줄 수 없는 상황이 발생하게 된다. 본 논문에서는 이런 문제점의 발생을 성능측정을 통해서 보여 주고 이를 해결하기 위한 알고리즘을 제시한다. 또한, 성능 비교를 통해서 제안하는 알고리즘 적용 시에 성능 향상이 있음을 보여 주고자 한다. 본 알고리즘의 적용을 통해서 실제 시스템 적용 시에 발생할 수 있는 문제점을 해결함으로써 보다 안정적인 QoS 서비스를 제공할 수 있는 802.16 시스템이 되리라 기대한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (D)
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• pp.415-420
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• 2006

IEEE 802.16은 높은 성능의 광대역 무선 통신을 제공해 주기 위해 개발된 자원 예약 방식의 MAC 프로토콜이다. 전송할 데이터를 가지고 있는 SS들은 BS에게 대역폭 요청 메시지를 전송하여 자신이 필요한 대역폭을 요구하게 된다. BS에서는 이러한 대역폭 요구 정보를 기반으로 대역폭을 할당해 주게 된다. 그러나, nrtPS와 BE 트래픽과 같은 비실시간 서비스들이 경쟁 기반으로 대역폭을 요구하는 경우 경쟁하는 SS의 수가 증가할수록 대역폭 요청 메시지의 충돌 확률이 증가하므로 이로 인해 대역폭 요구를 실패하는 횟수가 증가한다. 최악의 경우, 충분한 대역폭이 남아 있음에도 불구하고 대역폭 요구 과정의 실패로 인해 할당해주지 못하여 대역폭을 낭비하는 현상이 발생하게 된다. 본 논문에서는 네트워크 상황에 따라 경쟁 기반과 비경쟁 기반의 대역폭 요구 방법을 적절히 사용하는 효율적인 대역폭 요청 기법을 제안하고, 실험을 통해 높은 성능 향상을 입증한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제2권1호
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• pp.42-52
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• 1998

본 논문에서는 이더넷을 기반으로 연결되어 있는 분산 soft real-time 시스템에 적용될 수 있는, LAN/TCP라 명명된 확장된 TCP/IP 프로토콜을 제안하고 있다. LAN/TCP는 기존의 TCP/IP 환경에서 아무런 충돌 없이 호환성을 유지하면서 soft real-time 특성을 제공하기 때문에 기존의 응용 프로그램을 별 다른 수정 없이 사용할 수 있다. LAN/TCP는 주기적으로 수집, 갱신되는 제어 신호를 상대적으로 낮은 트래픽으로 전송할 수 있는 PTM(Periodic Transmission Mode)전송 방식을 제공한다. 본 논문은 제안된 프로토콜의 시뮬레이션 및 실험 결과를 제시하고 있다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권10호
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• pp.99-109
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• 2007

무선랜에서 QoS를 지원하기 위해 제안된 IEEE 802.l1e의 HCCA (HCF Controlled Channel Access)는 폴링에 의한 채널 제어 방식이다. 즉 HCCA는 중앙 제어 방식이기 때문에 자원을 분배하기 위한 스케줄링 알고리즘이 필요하며 IEEE 802.11e 표준에는 Reference 스케줄러가 제시되어 있다. Reference 스케줄러븐 폴링 리스트에 있는 모든 스테이션들을 동일한 주기로 폴링하기 때문에 잦은 폴링으로 인해 오버헤드 면에서 비효율적이며, TXOP (Transmission Opportunity)의 활용률 면에서도 낮다. 본 논문에서는 이러한 단점을 극복하고자 스테이션들의 MSI (Maximum Service Interval)에 따라 폴링 주기를 단계별로 나누어서 스케줄링하기 위한 트래픽 스케줄링 및 수락 제어 (admission control) 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘에서는 스테이션들이 자시의 MSI와 가능한 비슷한 주기로 폴링되기 때문에 Reference 스케줄러에 비해 폴링 오버헤드가 감소하게 되며, TXOP 활용률도 증가하게 된다. 시뮬레이션을 통한 Reference 스케줄러와의 성능 비교는 제안된 알고리즘이 전체적인 전송률 면에서 더 높은 성능을 보이고 더 많은 수의 스테이션이 서비스가 가능함을 보여준다.