• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.531-534
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• 2010

현재 우리 군에서 많이 사용하는 PRC-999K 무전기의 기능성은 반이중전송방식이며 동일망에 가입한 가입자 중 한 가입자가 데이터를 송신하면 나머지 가입자는 모두 데이터를 수신하는 broadcast 방식이다. 군 사격지휘시스템에서 무선데이터통신은 지휘소와 가입자들 사이에 1:1(peer to peer)방식을 사용하고, 데이터 충돌을 회피하기 위해 CSMA/CA 기법을 적용한다. 이러한 환경 하에서 데이터송수신 시간 단축을 위해서 각 가입자에게 순차적인 주소를 할당하여 지휘소가 데이터를 1회 broadcasting하면 데이터 수신이 지정된 가입자들은 순차적으로 데이터 충돌을 회피하며 응답전문을 송신하는 protocol과 알고리즘을 구현하여 제시한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제25권12B호
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• pp.1996-2002
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• 2000

This paper investigates a priority scheme for IEEE 802.11 Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance (CSMA/CA) protocol in order to provide short access times for priority frames (e.g. time-deadline traffic) even when the overall traffic on the wireless channel is heavy. Under the compatibility constraint for the IEEE 802.11 wireless LANs, two priority systems are simulated: no priority (current IEEE 802.11 standard) for time-deadline traffics and dynamic time-deadline priority. We evaluate algorithms to improve the time-deadline traffic performance using discrete event simulation (DES)

• 한국통신학회논문지
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• 제32권7B호
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• pp.463-471
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• 2007

Ad hoc 무선망의 동적인 특성으로 인하여 히든노드 문제가 나타날 수 있기 때문에 ad hoc 무선망에서는 분산방식으로 네트워크가 동작되어야 한다. Ad hoc 무선망에서 CSMA/CA는 비동기적 데이터 트래픽을 위해 가장 많이 사용되는 MAC Protocol 중의 하나이다. 그러나 CSMA/CA는 멀티미디어 데이터의 특성을 보장하지 못한다. 또한 경쟁형(Contention)이므로 채널을 먼저 잡은 하나의 스테이션이 채널을 독점해서 사용하여 채널 기아(starvation)로 인한 공평성문제(fairness problem)가 발생한다. 본 논문에서는 무선 ad hoc망에서 멀티미디어 데이터의 특성을 고려하여, QoS 보장을 위한 MAC protocol을 제안한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권8A호
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• pp.827-835
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• 2007

본 논문은 ECMA(European Computer Manufacturers Association) 표준의 MB-OFDM(MultiBand-Orthogonal Frequency Division Multiplexing) UWB 시스템에 AAS(Adaptive Antenna Systems)를 적용함으로써 데이터 전송범위를 확장하는 방법을 제안하고, ECMA UWB 시스템의 다중 접속 방법으로 사용되는 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) 환경에서 AAS를 적용할 때 발생하는 음영 빔 문제를 해결하기 위해 보완 빔 형성 방법을 제안한다. 제안된 보완 빔은 그람-슈미츠(Gram-Schmidt) 직교화 방법을 이용하여 주 빔에 간섭을 주지 않고 빔 음영 지역의 노드들이 채널의 사용 유무를 감지할 수 있도록 하였으며, 주 빔을 형성할 때 다양한 빔 형성 알고리즘의 적용이 가능한 장점이 있다. 전산 모의실험을 통하여 제안된 AAS 및 보완 빔 방법이 480Mbps 데이터 전송 속도의 데이터 전송 범위를 2m에서 3.95m로 증가시키고, 일반적인 ECMA UWB AAS 시스템에 비해 시스템 전송률을 약 20%정도 향상시키는 것을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39C권6호
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• pp.457-465
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• 2014

본 논문에서는 수중음향센서네트워크의 수중 통신 프로토콜 시험을 위해 구축한 해상시험환경을 소개하고 상용 모뎀을 이용하여 실시한 및 매체접속제어기법(Medium Access Control: MAC)의 시험결과를 제시한다. 본 시험에서는 패킷 충돌을 회피하기 위해 기존 지상환경에서 많이 사용되는 반송파감지기반의 충돌회피기법(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance: CSMA/CA)을 사용하였으며 수중 통신 프로토콜로서의 가용성을 검증하였다. 시험에 사용된 네트워크 노드는 Benthos사의 상용 수중 모뎀과 ATmega2560 제어보드를 이용하여 구성하였다. 시험의 체계적 관리와 시험과정 관찰을 용이하게 하기 위해 각 노드가 GPS신호를 수신하여 자신의 위치를 파악할 수 있도록 하였으며 라디오주파수(Radio Frequency: RF) 인터페이스를 통해 위치정보 및 수중채널을 통해 송수신되는 패킷의 정보를 지상으로 보고할 수 있도록 했다. CSMA/CA 프로토콜을 수중환경에 적용하기 위해 4-way 핸드셰이킹동작에 사용되는 네 종류의 제어패킷 RTS(Request To Send), CTS(Clear to Send), DATA, ACK(Acknowledgement)을 수중환경에 맞게 설계했다. 시험을 통해 CSMA/CA 프로토콜의 실제 수중환경에서의 가용성을 검증할 수 있었다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권5호
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• pp.2499-2522
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• 2017

Multi-hop networks are a low-setup-cost solution for enlarging an area of network coverage through multi-hop routing. Carrier sense multiple access with collision avoidance (CSMA/CA) is frequently used in multi-hop networks. Multi-hop networks face multiple problems, such as a rise in contention for the medium, and packet loss under heavy-load, saturated conditions, which consumes more bandwidth due to re-transmissions. The number of re-transmissions carried out in a multi-hop network plays a major role in the achievable quality of service (QoS). This paper presents a statistical, analytical model for the end-to-end delay of contention-based medium access control (MAC) strategies. These strategies schedule a packet before performing the back-off contention for both differentiated heterogeneous data and homogeneous data under saturation conditions. The analytical model is an application of Markov chain theory and queuing theory. The M/M/1 model is used to derive access queue waiting times, and an absorbing Markov chain is used to determine the expected number of re-transmissions in a multi-hop scenario. This is then used to calculate the expected end-to-end delay. The prediction by the proposed model is compared to the simulation results, and shows close correlation for the different test cases with different arrival rates.

• 한국통신학회논문지
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• 제39B권5호
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• pp.251-259
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• 2014

본 논문은 IEEE 802.15.8 Peer Aware Communications (PAC) common 발견 모드를 위한 초절전 서비스 발견 프로토콜을 제안한다. 전력 소비를 최소화하기 위해서 Basic Repetition Block (BRB)를 정의한다. BRB를 통해서 단말은 동작모드를 선택할 수 있으며 다른 단말들과 동기를 맞출 수 있다. 제안한 MAC 절차는 overhearing기반의 Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA/CA)이다. overhearing을 통해 단말이 요청 신호를 보낸 후 응답신호를 받지 못하더라도 동일 그룹의 단말을 발견할 수 있다. IEEE 802.15.8 PAC 에서는 common 발견모드의 성능을 시뮬레이션 시간동안 발견된 평균 단말 수, 발견 latency, 평균 전력소비에 관해서 제시할 것을 요구하고 있다. 그룹 당 단말의 수와 채널 환경을 고려하여 2가지 시나리오에 대해 시뮬레이션을 수행하고 제안한 기법의 결과를 CSMA/CA와 비교한다. 그 결과 제안한 기법은 단말은 높은 에너지 효율을 얻을 수 있을 뿐 아니라 제한된 영역에 단말의 수가 많을수록 시뮬레이션 시간 동안 발견된 평균 단말의 수가 증가함을 알 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권11B
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• pp.974-979
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• 2004

IEEE 802.l1b에서는 기본서비스인 DCF와 QoS를 제공하기 위한 무경쟁 서비스인 PCF가 제공된다. DCF는 CSMA/CA(충돌을 회피하는 매체 접속 기법) 접속 프로토콜을 사용한다. 본 논문에서는 PCF를 수정하여 트래픽의 부하가 많아진 채널에 가충치를 두어 서비스하는 기법을 제시하였다. 스테이션 측으로부터 부분적인 큐의 정보를 받아 가중치를 계산하였으며 NS-2 시뮬레이터를 사용하여 PCF 기법을 수정한 기법의 우수성을 검증하였다.

• ETRI Journal
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• 제34권1호
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• pp.24-34
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• 2012

In this paper, the directional carrier sense multiple access/collision avoidance (CSMA/CA) protocol in the immediate acknowledgement mode for IEEE 802.15.3c is analyzed under saturation environments. For the analysis, a sensing region and an exclusive region with a directional antenna are computed probabilistically and a Markov chain model in which the features of IEEE 802.15.3c and the effects of using directional antennas are incorporated is analyzed. An algorithm to find the maximal number of concurrently transmittable frames is proposed. The system throughput and the average transmission delay are obtained in closed forms. The numerical results show the impact of directional antennas on the CSMA/CA media access control (MAC) protocol. For instance, the throughput with a small beamwidth of antenna is more than ten times larger than that for an omnidirectional antenna. The overall analysis is verified by a simulation. The obtained results will be helpful in developing an MAC protocol for enhancing the performance of mmWave wireless personal area networks.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권12호
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• pp.5835-5854
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• 2017

The implementation of IEEE 802.15.6 in Wireless Body Area Network (WBAN) is contention based. Meanwhile, IEEE 802.15.4 MAC provides limited 16 channels in the Superframe structure, making it unfit for N heterogeneous nature of patient's data. Also, the Beacon-enabled Carrier-Sense Multiple Access/Collision-Avoidance (CSMA/CA) scheduling access scheme in WBAN, allocates Contention-free Period (CAP) channels to emergency and non-emergency Biomedical Sensors (BMSs) using contention mechanism, increasing repetition in rounds. This reduces performance of the MAC protocol causing higher data collisions and delay, low data reliability, BMSs packet retransmissions and increased energy consumption. Moreover, it has no traffic differentiation method. This paper proposes a Low-delay Traffic-Aware Medium Access Control (LTA-MAC) protocol to provide sufficient channels with a higher bandwidth, and allocates them individually to non-emergency and emergency data. Also, a Contention Differentiated Adaptive Slot Allocation CSMA-CA (CDASA-CSMA/CA) for scheduling access scheme is proposed to reduce repetition in rounds, and assists in channels allocation to BMSs. Furthermore, an On-demand (OD) slot in the LTA-MAC to resolve the patient's data drops in the CSMA/CA scheme due to exceeding of threshold values in contentions is introduced. Simulation results demonstrate advantages of the proposed schemes over the IEEE 802.15.4 MAC and CSMA/CA scheme in terms of success rate, packet delivery delay, and energy consumption.