• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC
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• v.43 no.10 s.352
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• pp.79-89
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• 2006

TCP is the most widely used transport protocol in Internet applications that guarantees a reliable data transfer. But, in the wireless multi-hop networks, TCP performance is degraded because it is designed for wired networks. The main reasons of TCP performance degradation are contention for wireless medium at the MAC layer, hidden terminal problem, exposed terminal problem, packet losses in the link layer, unfairness problem, reordering problem caused by path disconnection, bandwidth waste caused by exponential backoff of retransmission timer due to node's mobility and so on. Specially, in the mobile ad-hoc networks, discrepancy between a station's transmission range and interference range produces hidden terminal problem that decreases TCP performance greatly by limiting simultaneous transmission at a time. In this paper, we propose a new MAC algorithm for mobile ad-hoc networks to solve the problem that a node can not transmit and just increase CW by hidden terminal. In the IEEE 802.11 MAC DCF, a node increases CW exponentially when it fails to transmit, but the proposed algorithm, changes CW adaptively according to the reason of failure so we get a TCP performance enhancement. We show by ns-2 simulation that the proposed algorithm enhances the TCP performance by fairly distributing the transmission opportunity to the failed nodes by hidden terminal problems.

• Proceedings of the Korean Institute of Communication Sciences Conference
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• 2006.07a
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• pp.681-681
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• 2006

• Proceedings of the Korean Institute of Communication Sciences Conference
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• 2004.11a
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• pp.310-310
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• 2004

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.15 no.7
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• pp.1465-1470
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• 2011

In this paper, we propose a new MAC protocol, namely DM-MMAC (Doze Mode Multi-Channel MAC) for ad hoe wireless networks which can utilize multiple channels effectively, thereby enhancing the network throughput considerably. Basically, the IEEE 802.11 specification allows for the use of multiple channels available at the physical layer, but its MAC protocol is designed only for a single channel with the fatal drawback, so called multi-channel hidden terminal problem in multi-channel environments. In this vein, several multi-channel MAC protocols have been proposed, but most of them demonstrate the performance problem that its throughput drastically decreases as the number of mobile hosts residing in a given network increases with small number of available channels. In this work, we tried to improve the performance of multi-channel MAC protocols in terms of network throughput as well as power saving effects by simplifying the channel assignment and channel capturing procedures and reducing the possibility of collisions between mobile hosts.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2007.11a
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• pp.917-920
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• 2007

무선 Ad-hoc 네트워크에서는 주로 IEEE 802.11 MAC 프로토콜을 이용한다. IEEE 802.11 MAC 프로토콜은 제어 메시지인 RTS-CTS를 통해서 채널 예약을 하고 데이터를 전송하는 방식으로 모든 통신에 Omni-directional 안테나를 이용하여 전송한다. 본 논문에서는 기존 IEEE 802.11 MAC 프로토콜보다 성능을 향상시키기 위해서 directional 안테나를 이용한 MAC 프로토콜을 사용한다. Directional 안테나를 사용한 MAC 프로토콜은 IEEE 802.11 MAC 프로토콜에 비해서 Spatial Reuse를 증가함으로서 채널 자원을 더욱 효율적으로 사용하는 것이 가능하다. 또한 Directional 안테나의 사용은 안테나의 지향성에 따른 안테나 이득 및 전송 범위의 증가 그리고 전송 범위를 Omni-directional 안테나와 동일하게 적용할 경우에는 저 전력 통신이 가능하다는 장점을 가지고 있다. 그러나 Directional 안테나의 사용은 IEEE 802.11 MAC보다 좋은 성능을 갖기는 하지만 새로운 문제들이 발생한다. 이러한 문제들로는 New Hidden Terminal, Deafness, Capture, 그리고 위치 인식에 관련된 문제들이 발생한다. 본 논문에서서 위에서 언급한 Directional 안테나의 이점과 그리고 문제점에 대해서 설명하고, 이러한 문제들 중에 Deafness 문제를 완화시킬 수 있는 방법을 제안한다. 그리고 QualNet 4.0을 이용한 시뮬레이션을 통해서 제안된 프로토콜의 성능을 평가한다.

• The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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• v.11 no.4
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• pp.39-45
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• 2011

In this paper, we propose an efficient multichannel MAC protocol with idle nodes assistance to avoid the multi-channel hidden terminal problem in cognitive radio ad hoc network and further to improve the performance of the network. The proposed MAC protocol can be applied to the cognitive radio adhoc network where every node is equipped with the single transceiver and one common control channel exists for control message negotiation. In the proposed protocol, the idle nodes available in the neighbour of communication nodes are utilized because the idle nodes have the information about the channels being utilized in their transmission range. Whenever the nodes are negotiating for the channel, idle nodes can help the transmitting and receiving nodes to select the free data channel for data transfer. With the proposed scheme, we can minimize the hidden terminal problem and decrease the collision between the secondary users when selecting the channel for data transfer. As a result, the performance of the network is increased.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.29 no.8A
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• pp.928-936
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• 2004

This paper proposes simple and effective Contention Window (CW) adjusting algorithm to solve the fairness problem of the IEEE 802.11 under the Distributed Coordination Function (DCF). This adjusting algorithm can support variable packet length as well as both RTS/CTS access method and hidden nodes. Simulation results show that fairness problem can be very severe in the original MAC protocol of the wireless network. In case of implement our algorithm, fair sharing was enlarged prominently and the fairness sharing was improved about maximum 30%.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2005.07a
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• pp.289-291
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• 2005

무선 애드혹 네트워크에서 주로 사용되는 IEEE 802.11은 모든 노드가 하나의 채널을 공유하기 때문에 높은 throughput을 기대하기 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위해 여러 채널을 동시에 사용하는 멀티채널 기반의 MAC 프로토콜이 제안되었다. 그러나 기존의 멀티 채널 기반 MAC 프로토콜은 멀티채널을 사용함에도 불구하고 각 노드들이 서로간의 경쟁을 통해 데이터를 전승하기 때문에, 데이터 트래픽이 증가하는 경우 throughput이 급격하게 감소한다. 따라서 본 논문에서는 데이터의 전송시간을 일정한 시간으로 나누어 노드들간의 경쟁을 방지함으로써 throughput을 향상시키는 슬롯 기반의 멀티채널 MAC 프로토콜 (Slotted MMAC)을 제안한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2004.04a
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• pp.559-561
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• 2004

최근 무선 통신 기술과 초소형화 기술의 진보로 지능형 센서(Smart Sensor)를 이용한 무선 센서 네트워크 구축이 가능해졌고, 이러한 센서 네트워크는 유비쿼터스 컴퓨팅와 Ad-Hoc 네트워크에서 많이 연구되고 있는 새로운 분야이다. 각 센서 노드는 건전지를 통해 전원을 공급받기 때문에. 제한된 에너지를 어떻게 효율적으로 사용하느냐가 센서 네트워크에서의 중요한 이슈이다. 일반적으로 센서네트워크에서 데이터 송수신에 참여하지 않는 노드는 일정 시간 Sleep함으로써 에너지를 절약한다. sleep 기술과 관계된 기존의 논문(S-MAC [1])에서는 동기화 및 NAV 설정을 위해 컨트롤 패킷(SYNC, RTS, CTS)을 사용하고, 컨트롤 패킷 전송 시간만큼은 최소한 모든 노드들이 깨어서 컨트롤 패킷의 송수신을 확인해야 한다. 본 논문에서는 컨트롤 패킷 전송 시간 동안 불필요하게 모든 노드들이 깨어있는 문제를 해결하기 위해, 새로운 센서 MAC 프로토콜(ESMAC: Efficient Sensor MAC)을 제시한다. ESMAC에서는 컨트롤 패킷 전송 시간동안 꼭 필요한 노드들만 컨트롤 패킷을 송수신하고, 나머지 노드들은 Sleep 함으로써, 모든 노드가 깨어있는 시간을 효율적으로 줄였다. 위와 같은 방법을 사용하여 ESMAC에서는 기존의 MAC(SMAC, TIPS [2]) 프로토콜들보다 컨트롤 패킷 전송 시간을 최대 62.8% 절약시켰다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2001.10c
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• pp.271-273
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• 2001

최근들어 블루투스 기술은 정보 기기간의 케이블 통신을 대체하는 저가격의 무선 통신 기술로서 많은 관심을 끌고 있으며 블루투스 칩, 프로토콜 스택 및 응용 제품 개발이 활발히 진행되고 있다. 특히 블루투스는 1개의 마스터와 최대 7개의 슬레이브로 구성되는 피코넷과 다수의 피코넷으로 구성되는 스캐터넷의 형성이 가능하여 이를 이용한 ad hoc PAN 네트워킹에 대한 연구가 시작되고 있다. 블루투스 ad hoc PAN 연구를 위해서는 시뮬레이터의 이용이 필수적이다. 본 논문은 블루투스 피코넷에서의 ad hoc 네트워킹을 위한 Glomosim 기반 시뮬레이터의 설계 및 구현에 관한 내용이다. 이 시뮬레이터는 Glomosim 시뮬레이터의 MAC 계층 모듈에 블루투스 baseband 및 LM 래이어를 추가하여 ad hoc IP 라우팅이 가능하도록 설계되어 있다.