• 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.

• 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.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2006년도 춘계학술발표대회
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• pp.1159-1162
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• 2006

본 논문에서는 Adaptive Frequency Hopping (AFH) 알고리즘을 사용하는 블루투스로 이루어진 피코넷이 Wireless Local Area Network (WLAN) 과 공존할 때 피코넷(Piconet) 패킷(Packet)간의 충돌 (Interference) 과 통합 처리량을 분석하였다. 동일한 주파수 대역의 Unlicensed ISM(Industrial, Scientific, Medical) Band를 사용하는 WLAN은 22MHz대역을 사용하기 때문에 AFH 알고리즘을 사용하는 블루투스와 공존할 경우 WLAN의 개수에 따라 홉 수가 달라진다. 본 논문에서는 멀티플 슬롯(Multiple-slot) 패킷을 사용하는 피코넷 클러스터(Piconet Cluster)의 패킷 충돌 모델을 가지고 AFH 알고리즘에 의해 서로 다른 홉(hop) 수를 갖게 된 피코넷의 패킷 충돌 확률과 통합 처리량을 전체 피코넷의 수를 증가시키면서 분석하였다.

• 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.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2009년도 춘계학술발표논문집
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• pp.429-432
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• 2009

본 논문에서는 IEEE 802.11 WLAN(Wireless LAN)에서 기본 액세스 방식인 DCF(Distributed Coordination Function)의 성능을 높이기 위하여 개선된 알고리즘을 제안한다. CDMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)기반인 DCF는 스테이션의 적은 상황에서는 비교적 우수한 성능을 나타내지만 스테이션이 많은 혼잡상황에서는 처리율, 지연율, 충돌률 관점에서 성능이 큰 폭으로 저하된다. 본 논문에서는 패킷 전송 후 충돌이 발생하면 CW(Contention Window)를 4배 증가 시켜주고 패킷의 전송이 성공 시에는 CW를 서서히 줄여주어 연쇄적인 충돌과 잠재적인 충돌을 미연에 방지함으로써 패킷 충돌의 확률을 낮추어 주는 알고리즘을 제안하고 시뮬레이션을 이용하여 성능을 입증한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권11A호
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• pp.1130-1137
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• 2006

다수의 MD 태그들로부터 발신된 메시지들 사이의 충돌을 빠르게 해소하는 일은 대규모 RFID 시스템의 성능을 결정짓는 중요한 문제이다. 본 논문에서는 충돌방지 (anti-collision) 알고리즘의 성능 향상을 위하여 다중 패킷 수신 (multi-packet reception) 기법을 사용할 것을 제안한다. 다중 패킷 수신 기법을 통해서 RFID 판독기는 동시에 전송된 다수의 태그를 충돌없이 수신 할 수 있다. 대표적인 충돌방지기법인 이진 트리 분리 (binary-tree-splitting) 알고리즘과 슬롯 알로하 (Slotted-Aloha) 알고리즘에 다중 패킷 수신 기법을 적용했을 경우의 성능향상을 분석하는 모델을 제안하고 제안된 분석모델의 정확성을 시뮬레이션을 통해서 비교 검증한다. 다중 패킷 수신기법 적용 시 큰 폭의 성능향상이 있음을 보이고, 다중 패킷 수신 기법의 이득을 최대화하기 위해서는 RFID 판독기 안테나 디자인과 수신 신호 분리 기술이 중요함을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권3A호
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• pp.153-159
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• 2005

본 논문에서는 광 패킷 스위칭 시스템 내에서의 패킷 충돌을 해결할 수 있는 전광 WDM 버퍼를 제안한다. 제안된 구조는 SOA를 기반으로한 가변 파장변환기(TWC), N×N AWG, 광섬유 지연기, 그리고 N×1 커플러로 구성된다. 이 구조에서는 파장 라우팅에 의하여 충돌되는 WDM 패킷들이 각기 다른 개별적인 경로를 거쳐 버퍼링 되기 때문에 ASE와 누화 잡음을 줄일 수 있다. 버퍼링을 확인하기 위하여 각각 50ns의 폭을 가지는 두 WDM 광펄스의 충돌에 대한 실험을 수행하였으며 충돌이 잘 해결되었음을 확인하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.32 No.1 (A)
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• pp.469-471
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• 2005

802.11 기반의 DCF 모드 상에서 하나의 패킷 전송을 위해서는 RTS-CTS-DATA-ACK 의 4가지 단계의 프레임 전송 과정이 이루어져야한다. 다중 홉 상태에서의 패킷 전송 또한 위 4단계를 거쳐서 종단 간에 패킷 전송이 이루어진다. 다중 홉 상태의 패킷 전송 단계에서는 전송 도중 패킷간의 충돌이 발생 할 수 있다. 이와 같은 충돌을 최소화 시키고 종단 간 패킷전송의 성능을 향상시키기 위한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 이러한 연구 중에 하나인 DCMA(Data-driven Cut-through Medium Access) 프로토콜[1]의 기능을 파악하고 이에 대한 보완 방법을 제안하여 이를 발전시킨 BCTMA (Bi-directional Cut-Through Medium Access) 프로토콜을 제안 한다.

• 전자공학회논문지
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• 제54권8호
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• pp.3-11
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• 2017

저전력 블루투스(BLE) 기술을 IoT(Internet of Things) 응용에 적용하는 연구 개발이 이루어지고 있다. 이러한 응용 환경의 특징은 동일 공간에 많은 피코넷이 동작할 수 있다는 것이다. 따라서 동종 네트워크 간 간섭이 발생할 가능성이 크다. BLE 데이터 채널에서는 37 개의 주파수 채널 중에서 적응 주파수도약(AFH) 방식을 적용하여 주파수를 변경하면서 마스터와 슬레이브가 통신을 한다. 같은 공간에 다수의 BLE 피코넷이 동작하면 주파수 충돌이 발생할 위험이 있으며, 이로 인해 패킷오류가 발생한다. 본 논문에서는 동기가 맞추어지지 않은 다수의 BLE 피코넷 환경에서 데이터 채널에 대해 동일 주파수채널 간섭으로 인한 패킷충돌 확률을 분석하였다. Connection 주기 대 connection 이벤트 길이의 비율을 주요 파라미터로 하여 동시에 작동하는 BLE 피코넷의 수에 따른 패킷충돌 확률을 분석하였다. 분석 결과는 주어진 공간에서 BLE 기기를 소지한 사용자 수에 따라 원하는 패킷충돌 확률을 위한 connection 이벤트 관련 파라미터의 설정에 활용할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39C권5호
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• pp.425-432
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• 2014

IEEE 802.11e EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)는 서로 다른 AC(Access Category)에 따라서 CW(Contention Window)를 이용하여 Quality-of-Service(QoS)를 지원한다. 그러나 무선 네트워크 환경이 혼잡 (Congested)할 경우 패킷의 충돌 발생 확률을 높일 수 있다는 문제점이 여전히 존재한다. 이를 해결하기 위해 여러 방법들이 제시되었으나 혼잡 네트워크상에서는 동일 우선순위를 가지는 패킷 전송을 위해서 전송 채널을 이용하는 경쟁 과정에서 패킷 충돌(Collision)이 발생할 확률이 여전히 존재한다. 따라서 본 논문에서는 EDCA 포화 상태에서 전송 효율을 높이는 APCA(Advanced Priority Collision Avoidance) 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 IEEE 802.11e 표준을 기반으로 RTS/CTS (Request to Send / Clear to Send)를 이용하여 패킷 전송 FC(Frame Control) 필드의 예약된 필드(Reserved Field) 비트를 이용하여 데이터 패킷 충돌을 회피하는 것이다. 시뮬레이션의 결과로 제안된 알고리즘이 기존의 EDCA에 비해 패킷 전송 실패율이 감소했음을 보였다. Jain's fairness index를 이용하여 제안된 APCA 알고리즘이 네트워크 혼잡 상황에서 EDCA 방식 보다 공정성을 유지하는 것을 확인하였다.