• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권10호
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• pp.79-89
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• 2006

TCP는 신뢰성을 보장하는 전송 프로토콜로서 인터넷 등에서 가장 널리 사용되고 있는 전송 방식이다. 하지만 TCP는 유선망에 적합하도록 설계되었기 때문에 무선망에서 TCP를 사용할 경우 성능 저하가 발생된다. TCP의 성능 저하 원인으로는 MAC 계층에서의 무선 매체 경쟁, hidden-terminal 문제와 exposed terminal 문제, 링크 계층에서의 패킷 손실, 불공정성의 문제들과 노드의 이동에 의한 경로 단절시 발생되는 패킷 순서 바뀜 문제와 경로의 단절로 인한 재전송 타이머의 exponential backoff에 의한 대역폭의 낭비 등이 있다. 특히 이동 ad-hoc 망에서는 전송 범위(transmission range)와 간섭범위(interference range)의 불일치로 인해 발생되는 hidden terminal 문제로 인해 동시에 전송할 수 있는 노드의 수가 제한되며 이로 인해 성능저하가 크게 발생된다. 본 논문에서는 IEEE 802.11 기반 이동 ad-hoc 망에서 발생되는 hidden terminal 문제로 인해 노드가 전송을 하지 못하고 CW(contention window)만 크게 증가되는 문제를 해결하기 위한 MAC 알고리즘을 제안한다. 기존의 802.11 MAC의 DCF(distributed coordination function)에서는 전송에 실패할 경우 CW를 지수적으로 증가시키지만 본 논문에서 제안하는 기법은 노드가 전송 실패를 하였을 경우 그 원인에 따라 CW를 적절하게 변화시킴으로 성능 향상을 얻을 수 있다. 이 기법을 사용하면 hidden terminal에 의해 전송을 실패하는 노드에게 공정한 전송 기회를 부여함으로써 TCP 성능 향상을 얻을 수 있음을 시뮬레이션을 통해 보였다.

• 한국통신학회:학술대회논문집
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• 한국통신학회 2006년도 하계종합학술발표회 논문 초록집
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• pp.681-681
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• 2006

• 한국통신학회:학술대회논문집
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• 한국통신학회 2004년도 추계종합학술대회 논문 초록집
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• pp.310-310
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• 2004

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.1465-1470
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• 2011

본 논문에서는 무선 애드혹 네트워크에서 복수개 채널을 이용한 효율적인 매체접속제어 프로토콜로써 DM-MMAC (Doze Mode Multi-Chanel MAC)을 제안한다. 기존의 IEEE 802.11 프로토콜의 경우 물리계층에서 복수개의 가용 채널이 주어지나 MAC 계층에서는 오직 고정된 단일채널을 통한 접속만이 가능하다. 이를 보완하기 위한 프로토콜로써 여러 가지 멀티채널 MAC 프로토콜이 제안되었으나 대부분의 경우 채널수가 적고 호스트의 수가 많아지면 전송 처리율(throughput)이 급격히 저하되는 문제점이 있다. 본 연구에서는 기존 MMAC 프로토콜의 채널 할당 및 채널점유 과정을 단순화하고 호스트 간 충돌가능성을 줄임으로써 절전효과와 함께 전송률 향상을 도모하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2007년도 추계학술발표대회
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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.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.39-45
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• 2011

본 논문에서는 무선 인지 애드 혹 네트워크에서 다중 채널 숨겨진 지국 문제(hidden terminal problem)를 해결하고 네트워크 성능을 향상시키기 위하여, 이웃 휴지 노드(idle node)들을 활용하는 효율적인 다중 채널 MAC 프로토콜을 제안한다. 제안된 알고리즘은 각 노드가 단일 송수신기를 갖고, 제어 메시지 교환을 위한 공동 제어 채널을 활용하는 무선 인지 애드 혹 네트워크에 활용될 수 있다. 특히, 제안된 알고리즘에서는 데이터를 교환하고자 하는 통신 노드들이 한 홉(hop) 밖에서 사용되고 있는 데이터 채널에 대한 정보를 가지고 있는 이웃 휴지 노드들을 활용하여 데이터 채널을 선택함으로써 다중 채널 숨겨진 지국 문제를 효율적으로 해결할 수 있다. 시뮬레이션을 통해, 제안된 알고리즘이 중 채널 숨겨진 지국 문제를 최소화하고 2차 사용자간의 데이터 채널 선택시 발생하는 출돌(collision)을 줄임으로써 네트워크의 처리율을 증가시킬 수 있음을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권8A호
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• pp.928-936
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• 2004

본 논문에서는 IEEE802.11 무선 네트워크 DCF(Distributed Coordination Function) 메커니즘 내에서 시스템 전체의 성능에 영향을 주지 않고, Fairness 문제를 해결하는 방법을 제시한다. 노드간의 채널 공유를 공평하게 하기 위해 간단하고 효과적인 적응 경쟁창 알고리듬을 제안하였다. 먼저 IEEE 802.11 MAC 프로토콜에서 Backoff 알고리듬을 개선하여 Fairness를 나타내는 Fairness Index를 계산하고 이를 이용하여 경쟁창의 크기를 조절한다. 이 알고리듬은 RTS/CTS 메커니즘을 지원하며 히든 노드문제가 발생하는 일부 토플로지에서도 잘 적용된다. 뿐만 아니라 가변 패킷을 지원할 수도 있다. 모의 실험결과 채널 공유가 최대 30%정도 향상되었으며, 이는 제안된 Fairness 알고리듬이 전체적인 성능에 영향을 주지 않고 채널 공유 서비스를 향상시킨다는 것을 보여준다.

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

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

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2001년도 가을 학술발표논문집 Vol.28 No.2 (3)
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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.