• 전자공학회논문지
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• 제52권11호
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• pp.12-19
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• 2015

네트워크 중심전에서 통신망은 전쟁을 승리로 이끌기 위한 중요한 기반기술이다. 특히, 전쟁 상황에서 긴급하거나 중요한 데이터는 반드시 제시간에 전송이 되어야 한다. 본 논문에서는 개인병사 전술 무선망을 위한 BEB(Binary Exponential Back-off)를 사용한 CSMA/CA(Carrier Sensing Multiple Access/Collision Avoidance) 기반의 우선순위 매체접속제어(MAC) 프로토콜을 제안한다. 제안된 MAC 프로토콜은 우선순위가 높은 패킷의 빠른 전송을 위해 우선순위에 따른 PCW(Prioritized Contention Window)를 적용하였고, 남은 back-off 시간을 초기화하기 위해 RBR(Repetitive Back-off Reset)을 제안한다. 제안 된 MAC 프로토콜은 전송 성공률과 컨트롤 패킷의 전송량 측면에서 패킷 충돌을 줄여주기 때문에 DCF(Distributed Coordination Function) 기반의 다른 MAC 프로토콜보다 높은 수율 성능을 보여준다. 따라서, DCF와 비교하였을 때, 제안하는 MAC 프로토콜은 트래픽이 많은 네트워크 환경에서 더욱 효율적으로 에너지를 이용할 수 있다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.1068-1072
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• 2018

지상의 무선 통신 환경과 비교하여 수중 환경은 전력제한, 긴 전파지연, 낮은 전송율, 큰 전파손실 등 통신에 불리한 많은 제약적인 특성들이 존재한다. 전파의 신호 감쇠가 심하여 상대적으로 전송 손실이 낮은 음파를 이용하여 통신하게 되는데 음파의 수중 속도는 약 1,500m/s로 지상의 전파속도에 비해 매우 느린 속도를 가진다. 따라서, 지상 통신을 위해 제안된 기존의 MAC 프로토콜들은 바로 수중 통신에 적용될 수 없고 수중 환경에 적합하게 새로운 설계가 필요하다. 본 논문은 무선망의 대표적인 CSMA 기반 MAC 프로토콜들에 대해 수중 환경에서 그 성능을 비교 분석하여 수중통신에 적합한 MAC 프로토콜 설계를 위한 중요 고려 사항들을 제시하였다. 분석결과, 수중환경에서는 제어 패킷의 개수가 MAC 프로토콜의 성능에 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있었고, 이 결과는 수중 통신에 최적인 새로운 MAC 프로토콜을 제안하는 연구들에 기초 자료로 이용될 수 있을 것이다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제15권4호
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• pp.1293-1316
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• 2021

Using directional antennas in wireless Ad hoc networks has many superiorities, including reducing interference, extending transmission range, and increasing space division multiplexing. However, directional transmission introduces two problems: deafness and directional hidden terminals problems. We observe that these problems result in saturation throughput disparity among the competing flows in directional CSMA/CA based Ad hoc networks and bring challenges for modeling the saturation throughput of the flows. In this article, we concentrate on how to model and analyze the saturation throughput disparity of different flows in directional CSMA/CA based Ad hoc networks. We first divide the collisions occurring in the transmission process into directional instantaneous collisions and directional persistent collisions. Then we propose a four-dimensional Markov chain to analyze the transmission state for a specific node. Our model has three different kinds of processes, namely back-off process, transmission process and freezing process. Each process contains a certain amount of continuous time slots which is defined as the basic time unit of the directional CSMA/CA protocols and the time length of each slot is fixed. We characterize the collision probabilities of the node by the one-step transition probability matrix in our Markov chain model. Accordingly, we can finally deduce the saturation throughput for each directional data stream and evaluate saturation throughput disparity for a given network topology. Finally, we verify the accuracy of our model by comparing the deviation of analytical results and simulation results.

• 한국음향학회지
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• 제27권6호
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• pp.279-285
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• 2008

본 논문은 수중 무인잠수체 (UUV) 통제를 위한 다중접속 프로토콜의 효율 평가에 관한 연구이다. 수중에서 무인잠수체는 현재 유선에 의한 통제가 대부분이나, 유선 통제시 운용성에 크게 제한을 받기 때문에 무선에 의한 통제가 요구고 있다. 본 연구에서는 해수면에 위치한 모선, 통신부이 또는 해저 면에 위치한 통신노드에 의한 무선통제를 목적으로 정형화된 다중접속 프로토콜 (순수 알로하 (Pure ALOHA), 슬롯화된 알로하 (Slotted ALOHA), 비영속적 CSMA (Nonpersistent CSM), 슬롯화된 비영속적 ISMA (Slotted Nonpersistent ISMA))의 효율을 모의 평가하였다. 평가결과 비영속적 CSMA, 슬롯화된 비영속적 ISMA가 비교적 수중에서 높은 효율을 갖는 것으로 확인되었다.

• ETRI Journal
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• 제42권1호
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• pp.36-45
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• 2020

A priority-based data communication approach, developed by employing cognitive radio capacity for sensor nodes in a wireless terrestrial sensor network (TSN), has been proposed. Data sensed by a sensor node-an unlicensed user-were prioritized, taking sensed data importance into account. For data of equal priority, a first come first serve algorithm was used. Non-preemptive priority scheduling was adopted, in order not to interrupt any ongoing transmissions. Licensed users used a nonpersistent, slotted, carrier sense multiple access (CSMA) technique, while unlicensed sensor nodes used a nonpersistent CSMA technique for lossless data transmission, in an energy-restricted, TSN environment. Depending on the analytical model, the proposed wireless TSN environment was simulated using Riverbed software, and to analyze sensor network performance, delay, energy, and throughput parameters were examined. Evaluating the proposed approach showed that the average delay for sensed, high priority data was significantly reduced, indicating that maximum throughput had been achieved using wireless sensor nodes with cognitive radio capacity.

• 산업기술연구
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• 제28권A호
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• pp.113-117
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• 2008

Wireless carrier sense multiple access (CSMA) systems are widely used but show extremely different transmission efficiency according to the operation environment. Simulation or prototype deployment is needed to see the transmission efficiency of a wireless CSMA system with the partial packet retransmission scheme. The lower bound for the transmission efficiency of such a system is found mathematically in this work. This shows how much the partial packet retransmission scheme improves the transmission efficiency quantitatively. It also shows that the maximum throughput is obtained at higher offered load compared to the conventional CSMA system without the partial packet transmission. The result of this work can be applied to IEEE 802.11 networks or wireless mesh networks.

• 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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• 한국멀티미디어학회 2000년도 춘계학술발표논문집
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• pp.22-25
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• 2000

전력공급을 위해 사용되는 전력선은 다수의사용자들이 공유하는 형태이므로, 이를 통신 목적으로 이용하고자 하는 경우에는 충돌방지와 신뢰성있는 통신을 위한 MAC 프로토콜이 필수적으로 필요하다. 본 논문에서는 전력선 통신을 위한 MAC 프로토콜을 조사 분석하였다. 전력선통신을 위한 MAC 프로토콜로는 물리적인 구조상 토큰 패싱과 CSMA를 사용하고있으나 토큰패싱은 통신망이 저부하일 때 토큰 전달에 따른 대역폭의 낭비가 있으며 CSMA는 통신망이 고부하일 때 잦은 충돌로 인해 효율이 저하된다. 이러한 단점을 극복하기 위해 하이브리드 토큰패싱과 CSMA/PA가 연구되고 있으나, 성능향상은 있는 반면에 각 노드가 가져야 하는 기능이 복잡해지고 구현의 용이성은 떨어진다.

• 전자공학회논문지A
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• 제31A권1호
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• pp.1-8
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• 1994

In this paper, we have analyzed the performance of a BRAM (The Broadcasting Recognizing Access Method) protocol, as a CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) scheme, which is widely used in wireles LAN systems. We have selected a Fair BRAM protocol among CSMA/CA schemes, considering the fairness of channel usage and the simplicity of the protocol. We have compared the performance of BRAM protocol to that of CSMA/CD. to research the characteristics of BRAM in wireless LAN system. In order to analyze the performance of this system, we have set up an imbedded Markov chain and calculated state transition probabilities. Then we have calculated steady state probabilities and finally derived the throughput of a Fair BRAM moder. To verify our analysis, we have simulated practical models. Then, we have found that analytic results are very close to simulation ones. Our analysis of the BRAM protocol will be expected to be very helpful to design and evaluate a MAC (Media Access Control) protocol in wireless LAN systems.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권3호
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• pp.1462-1476
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• 2017

The current literature on discrete-time Markov chain (DTMC) based analysis of IEEE 802.15.6 MAC protocols for wireless body area networks (WBANs), do not consider the ACK timeout state, wherein the colliding nodes check the ill fate of their transmissions, while other contending nodes perform backoff check that slot as usual. In this paper, our DTMC model accurately captures the carrier sense multiple access with collision avoidance (CSMA/CA) mechanism of IEEE 802.15.6 medium access control (MAC) and allows the contending nodes performing backoff to utilize the ACK timeout slot during collisions. The compared rigorous results are obtained by considering a non-ideal channel in non-saturation conditions, and CSMA/CA parameters pertaining to UWB PHY of IEEE 802.15.6 MAC protocols.

• 한국통신학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.402-410
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• 1986

IEEE 802 Local Area Network(LAN) 기준 모델의 Media Access Control(MAC)방식에서 CSMA/CD, 토큰링, 토큰 버스방식을 포함하며, LAN성능의 척도인 Throughput에 영향을 주는 파라미터는 채널의 길이, 전송 속도, 패킷의 크기 및 스테이션 수이다. 본 논문에서는 이러한 파라미터를 정규화시켜 해석하므로 각 파라미터가 채널 Through-put에 미치는 영향을 검토하였으며 특히, 토큰 링방식과 토큰 버스방식에 대한 해석으로 각 파라미터와의 관계를 고찰하여 CSMA/CD방식과의 비교 검토를 하였다.