• 전자공학회논문지
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• 제50권4호
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• pp.97-107
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• 2013

수중무선통신시스템은 AUV간 수중 무선통신, 해양환경 모니터링, 양식장 관리, 항만 감시, 자원 탐사 및 개발, 지형 및 지질 조사 등 다양한 산업에 활용 가능하다. 하지만 수중 무선 통신은 지상 무선 통신과는 달리 물이 가지고 있는 매질의 특성때문에 전력손실, 주위 잡음 및 인위 잡음, 멀티패스 등으로 인한 높은 에러율 그리고 긴 전송지연 등과 같은 요소들을 고려하여야 한다. 따라서 본 논문에서는 ALOHA 기반의 Media Access Control(MAC) 프로토콜과 CSMA/CA 기반의 MAC 프로토콜을 혼합하여 수중 환경에 적합한 MAC 프로토콜을 제안한다. 성능을 평가하기 위해 수학적 분석 모델을 제시하고, 구현을 통해 기존 MAC 프로토콜과 비교함으로써 성능의 개선점을 검증한다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제35권5호
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• pp.409-414
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• 2008

모바일 애드 혹 네트워크상에서 DSR, AODV등 대부분의 on demand 라우팅 프로토콜들은 경로 탐색 과정에서 트래픽 로드를 고려하고 있지 않다. 최근 혼잡을 해결하고 트래픽 로트 밸런싱을 이루기 위해서 여러 알고리즘들이 제시되었으나 대부분 경로 탐색과정에서 단순히 대체 경로를 찾거나 혼잡이 발생된 노드를 회피하여 라우팅하는 기법들이었다. 본 논문에서는 이러한 이슈들에 대한 성능을 향상시키기 위해 혼잡이 발생된 노드에서 패킷 버스팅 기법을 사용하여 혼잡을 해결하고자 한다. 패킷 버스팅 기법은 IEEE 802.11e QoS 동작에서 소개되었으며 한번의 채널획득으로 여러 패킷을 보낼 수 있도록 한다. 이로써 혼잡이 발생한 노드는 버퍼링된 패킷을 신속하게 전송할 수 있으며, 병목현상을 막을 수 있다. 또한 정확하고 동적으로 혼잡상태를 결정하기 위하여 두 가지의 임계값을 정의한다. 하나는 인터페이스 큐길이이며, 다른 하나는 버퍼링 시간이다. 마지막으로 실험을 통하여 네트워크 트래픽이 많을 때 제안된 알고리즘이 기존의 일반적인 on demand 프로토콜보다 더 효율적이고 우수한 성능을 가짐을 보인다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (3)
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• pp.715-717
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• 2004

최근 무선 통신 기술과 전자 기술의 진보로 지능형 센서(Smart Sensor)를 이용한 무선 센서 네트워크 구축이 가능해졌고, 이러한 센서 네트워크는 최근 유비쿼터스 컴퓨팅과 Ad-Hoc 네트워크에서 많이 연구되고 있는 새로운 이슈이다. 최근 센서관련 논문에서는 각 센서 노드의 제한된 에너지를 효율적으로 사용하기 위해 데이터 전송이 없을 경우 노드의 통신 모듈을 Sleep 시킴으로써 에너지를 절약 한다. 이를 위해서 모든 센서 노드들은 동기화를 맞추어 listen과 sleep를 주기적으로 반복해야 한다. 이러한 프로토콜들에서 발생하는 가장 큰 문제는 에너지 효율성과 데이터 전송 지연간의 반비례 관계이다. 에너지의 효율성을 위해 Sleep 시간을 길게 할수록, Sleep 시간에서 발생한 데이터의 지연 시간도 길어지게 되므로, 데이터의 지연을 고려하여 sleep 시간을 적당히 조정해야 필요가 있다. 본 논문에서는 에너지 효율성을 위해 listen/sleep 주기를 사용하면서도 데이터 지연을 최소화 할 수 있는 효율적 sleep 시간에 대해 논의 해 보려 한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제12권11호
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• pp.1593-1608
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• 2009

다중 홉 무선 네트워크에서는 일부 중계 단말이 악의적인 목적으로 비협력적이거나 이기적인 행동을 하면 네트워크의 성능이 저하되는 문제점이 발생한다. 무선 단말간의 협력적인 동작을 가정한 기존의 애드혹 라우팅 기법에서는 악의적으로 행동하는 이기적인 무선 단말에 의해 발생되는 성능 감소 문제를 해결할 수 없다. 이에 본 논문에서는 다중 홉 무선 네트워크의 성능을 향상 시킬 수 있는 평판 기반의 협력적 애드혹 라우팅 프로토콜인 CARE (Cooperative Ad hoc routing protocol based REputation) 기법을 제안하였다. 제안한 CARE 기법은 홉 대 홉 기반의 패킷 포워딩 과정에서 악의적으로 행동하거나 무단으로 라우팅 경로에서 이탈하는 이기적인 무선 단말을 우회하도록 라우팅 경로를 설정하는 네트워크 계층간의 수평적 상호 작용을 제공한다. 그리고 CARE 기법은 수직적 상호 작용을 기반으로 하여 MAC 계층으로부터 획득한 무선 채널의 상황 정보를 반영하여 라우팅 경로의 품질 향상시키며, 네트리크 계층에서 획득한 무선 단말의 평판 정보를 전송 계통에 반영하여 TCP의 성능 향상을 제공한다. CARE로 기법의 성능을 평가한 결과, 단말의 빈번한 이동과 악의적인 단말이 존재하는 다중 홉 무선 네트워크 환경에서 패킷 전송의 낮은 실패율과 패킷의 평균 전송 시간의 향상을 제공함과 동시에 종단간 무선 단말의 향상된 TCP 성능을 확인하였다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제13권5호
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• pp.1229-1242
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• 2017

In this paper, an interference aware distributed multi-channel MAC (IDMMAC) protocol is proposed for wireless sensor and actor networks (WSANs). The WSAN consists of a huge number of sensors and ample amount of actors. Hence, in the IDMMAC protocol a lightweight channel selection mechanism is proposed to enhance the sensor's lifetime. The IDMMAC protocol divides the beacon interval into two phases (i.e., the ad-hoc traffic indication message (ATIM) window phase and data transmission phase). When a sensor wants to transmit event information to the actor, it negotiates the maximum packet reception ratio (PRR) and the capacity channel in the ATIM window with its 1-hop sensors. The channel negotiation takes place via a control channel. To improve the packet delivery ratio of the IDMMAC protocol, each actor selects a backup cluster head (BCH) from its cluster members. The BCH is elected based on its residual energy and node degree. The BCH selection phase takes place whenever an actor wants to perform actions in the event area or it leaves the cluster to help a neighbor actor. Furthermore, an interference and throughput aware multi-channel MAC protocol is also proposed for actor-actor coordination. An actor selects a minimum interference and maximum throughput channel among the available channels to communicate with the destination actor. The performance of the proposed IDMMAC protocol is analyzed using standard network parameters, such as packet delivery ratio, end-to-end delay, and energy dissipation, in the network. The obtained simulation results indicate that the IDMMAC protocol performs well compared to the existing MAC protocols.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.1171-1176
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• 2016

VANET은 차량간의 통신 기능을 제공하는 MANET 분야 중의 하나이다. 본 논문에서는 차량간의 통신, 차량 움직임 특징을 나타내는 모델과 그리고 실제 차량 움직임 모델을 이용한 VANET 시뮬레이터을 제안한다. VANET은 테스트를 수행하기 위해 트래픽 시뮬레이터와 네트워크 시뮬레이터가 함께 사용되어여야 한다. 하지만 시뮬레이터는 단순하고 쉽고 가격적인 면 때문에 트래픽 시뮬레이터보다 선호한다. 본 논문의 목적은 도시 환경 시나리오에 대해 테스트 목적으로 사용될 수 있는 차량 에드혹 네트워크의 시뮬레이션을 구현하는데 있다. 구현된 시뮬레이션 환경은 VANET에서 더 나은 MAC 프로토콜을 디자인하는데 사용될 수 있다. 구현된 시뮬레이션 성능을 평가하기 위해 AODV와 DSDV 라우팅 프로토콜의 성능을 평가하였다. 성능 비교는 처리율, 패킷 손실, 종단간의 지연을 이용하였다. 성능 비교 결과 DSDV가 AODV보다 처리율, 종단간의 지연, 그리고 패킷 손실에서 성능이 우수함을 보였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제8권4호
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• pp.53-64
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• 2009

차량간 통신은 노변기지국(RSE)을 통하지 않고 차량탑재장치(OBE)간에 정보를 전달하는 기술로 많은 관심을 받고 있다. 차량간 통신네트워크는 차량의 높은 이동 속도로 인하여 토폴로지의 변화가 심하기 때문에 기존 애드혹 라우팅을 적용하기 어렵다. MMFP(Multi-hop MAC Forwarding)는 경로설정 과정과 위치정보를 사용하지 않고 목적지 노드의 도달 가능 정보를 사용하여 패킷을 전송하는 멀티 홉 유니 캐스트 포워팅 프로토콜이다. 그러나 공공 안전 서비스에서 차량간 통신을 통해 제공 될 수 있는 차량 충돌, 장애물, 안개 등에 대한 정보는 특정 운전자가 아닌 다수의 운전자에게 유용한 정보이기 때문에 유니캐스트보다 브로드캐스트로 전달하는 것이 효율적이다. 플러딩은 가장 단순한 형태의 멀티 홉 브로드 캐스트 방식으로 너무 많은 중복 패킷을 생성하여 패킷성공률 감소, 전송 지연 증가 등의 문제가 발생한다. 본 논문에서는 MMFP를 확장하여 차량간 통신 환경에서 멀티 홉 브로드캐스트 통신을 지원하는 두 가지 프로토콜을 제안한다. UMHB(Unreliable Multi-Hop Broadcast)는 일부 노드에게만 포워딩 의무를 부여하는 MMFP의 전송 방식을 기반으로 포워딩 노드의 수를 제한함으로써 플러딩의 중복 패킷 문제를 해결하나 신뢰성이 감소하는 문제가 있다. RMHB(Reliable Multi-Hop Broadcast)는 화인 응답과 재전송을 통해 UMHB의 비신뢰성 문제를 해결하나 전송 지연이 다소 증가한다. 그러나 RMHB의 지연 시간 증가는 충돌 방지 응용에는 문제가 되지 않음을 실험 결과를 분석하여 보인다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권11호
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• pp.2636-2656
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• 2013

To improve the cooperative efficiency of node cooperation and multiple access performance for multihop wireless networks, a priority-differentiated cooperative medium access control protocol with contention resolution (CRP-CMAC) is proposed. In the protocol, the helper selection process is divided into the priority differentiation phase and the contention resolution phase for the helpers with the same priority. A higher priority helper can choose an earlier minislot in the priority differentiation phase to send a busy tone. As a result, the protocol promptly selects all the highest priority helpers. The contention resolution phase of the same priority helpers consists of k round contention resolution procedures. The helpers that had sent the first busy tone and are now sending the longest busy tone can continue to the next round, and then the other helpers that sense the busy tone withdraw from the contention. Therefore, it can select the unique best helper from the highest priority helpers with high probability. A packet piggyback mechanism is also adopted to make the high data rate helper with packet to send transmit its data packets to its recipient without reservation. It can significantly decrease the reservation overhead and effectively improve the cooperation efficiency and channel utilization. Simulation results show that the maximum throughput of CRP-CMAC is 74%, 36.1% and 15% higher than those of the 802.11 DCF, CoopMACA and 2rcMAC protocols in a wireless local area network (WLAN) environment, and 82.6%, 37.6% and 46.3% higher in an ad hoc network environment, respectively.

• 한국통신학회논문지
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• 제37C권10호
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• pp.977-985
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• 2012

최근 많은 국가들이 NCW (Network Centric Warfare)를 구현하는데 기반이 되는 전술 애드 혹 네트워크의 성능을 향상시키기 위한 통신 프로토콜 개발을 활발히 진행하고 있다. 전투 무선망 (CNR, Combat Net Radio)은 육군의 보병과 같은 지상군에 있어 가장 중요한 통신 기반망이다. 미군은 전투 무선망에서 음성 및 데이터 통신을 위해 MIL-STD-188-220D을 개발하여 운용 중에 있다. 한국군의 차기 무전기인 전술 다대역, 다기능 무전기(TMMR)의 MAC 프로토콜의 후보인 MIL-STD-188-220D은 여러 제한사항이 존재한다. MIL-STD-188-220D에 정의된 DAP-NAD는 충돌회피를 위해 시간 동기를 필요로 하지만, 1홉을 벗어난 다중 홉의 환경에서는 시간 동기를 맞추기 어렵다. 다중 홉 환경에서 충돌을 방지하여 지연을 방지하는 향상된 DAP-NAD를 제안하였으며, 모의실험을 통하여 다중 홉 전투 무선망 환경에서 제안기법의 성능이 향상되는 것을 보였다.