• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 합동 추계학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.31-34
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• 2002

There are two kinds of network architectures in the IEEE 802.11:[1] distributed (ad-hoc) or centralized (infrastructure) wireless network. Centralized networks have an access point (base station) that can control the wireless medium access of stations in these networks. The 802.11 MAC protocol of an access point is the same as those of other stations in the contention period. This paper propose a novel MAC protocol of an access point to solve these problems. This MAC protocol adds a new contention-free period called EPCF (Extended PCF) to resolve accumulated data in the queue of an access point. Simulation results show that the new protocol performs better throughput than the 802.11 standard MAC with the less queue memory site requirement.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제5권1호
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• pp.29-34
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• 2007

This paper proposes a MAC protocol for real-time VBR (rt-VBR) services in wireless ATM networks. The proposed protocol is characterized by a contention-based mechanism of the reservation request, a contention-free polling scheme for transferring the dynamic parameters, and a priority scheme of the slot allocation. The design objective of the proposed protocol is to guarantee the real-time constraint of rt-VBR traffic. The scheduling algorithm uses a priority scheme based on the maximum cell transfer delay parameter. The wireless terminal establishes an rt-VBR connection to the base station with a contention-based scheme. The base station scheduler allocates a dynamic parameter minislot to the wireless terminal for transferring the residual lifetime and the number of requesting slots as the dynamic parameters. Based on the received dynamic parameters, the scheduler allocates the uplink slots to the wireless terminal with the most stringent delay requirement. The simulation results show that the proposed protocol can guarantee the delay constraint of rt-VBR services along with its cell loss rate significantly reduced.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권4A호
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• pp.450-457
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• 2008

에너지 효율적 전송기술은 무선 PAN(WPAN: Wireless Personal Area Network) 장치들과 같이 에너지 소모에 있어서 제약을 많이 받는 무선장치의 동작 시간을 최대화하기 위해서 필수적으로 요구되는 핵심 기술이다. 더욱이, WPAN이 TDMA 동작 방식과 연동되어 수행될 때, 할당된 각 time 슬롯에서 실제 물리적 전송의 QoS 요구 사항에 대한 보장은 설계시 만족시켜야 하는 또 다른 중요 설계 고려사항이다. 따라서, 본 논문에서는 TDMA 기반의 비경합 매체 접근 프로토콜과 함께 동작하는 WPAN을 위한 에너지-효율적이며 동시에 QoS를 고려한 전송 방법을 제안한다. 제안한 알고리즘을 통해서 전송파워, 물리적 데이터 전송율(변조 수준/방식), 에너지 소모 최소화, 그리고 동시에 할당된 time 구간에서 요구되는 QoS 만족시키는 fragment 크기 등에 대한 최적 조합을 결정할 수 있다. 제안한 알고리즘과 기존의 알고리즘과의 차이점은 전송파워, 데이터 전송율 및 fragment 크기에 대한 모든 파라미터의 조합을 찾는 것이다. 시뮬레이션 결과는 제안한 알고리즘을 통하여 처리량과 에너지 소모 측면에서 성능이 향상되었음을 보인다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제5권1호
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• pp.123-140
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• 2011

In this paper, we propose an Energy Efficient Media Access Control (EE-MAC) protocol for wireless sensor networks. The proposed scheme is designed to save power consumption and guarantee quality-of-service for real-time traffic. EE-MAC uses the superframe structure which is bounded by the transmission of a beacon frame and can have an active and an inactive portion. The active period is divided into the contention free period (CFP) for real-time traffic transmission and the contention access period (CAP) for non-real-time traffic transmission. We propose the exclusively allocated backoff scheme which assigns a unique backoff time value to each real-time node based on bandwidth allocation and admission control. This scheme can avoid collision between real-time nodes by controlling distributed fashion and take effect a statistical time division multiple access. We also propose the algorithm to change the duty cycle adaptively according to channel utilization of media depending on network traffic load. This algorithm can prolong network lifetime by reducing the amount of energy wasted on idle listening.

• 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.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제11권3호
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• pp.153-166
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• 2013

A hierarchical time division multiple access (HTDMA) medium access control (MAC) protocol is proposed for clustered mobile underwater acoustic networks. HTDMA consists of two TDMA scheduling protocols (i.e., TDMA1 and TDMA2) in order to accommodate mobile underwater nodes (UNs). TDMA1 is executed among surface stations (e.g., buoys) using terrestrial wireless communication in order to share mobility information obtained from UNs which move cluster to cluster. TDMA2 is executed among UNs, which send data to their surface station as a cluster head in one cluster. By sharing mobility information, a surface station can instantaneously determine the number of time slots in a TDMA2 frame up to as many as the number of UNs which is currently residing in its cluster. This can enhance delay and channel utilization performance by avoiding the occurrence of idle time slots. We analytically investigate the delay of HTDMA, and compare it with that of wellknown contention-free and contention-based MAC protocols, which are TDMA and Slotted-ALOHA, respectively. It is shown that HTDMA remarkably decreases delay, compared with TDMA and Slotted-ALOHA.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 통신소사이어티 추계학술대회논문집
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• pp.191-194
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• 2003

In IEEE 802.11b, Medium Access Control Sublayer consists of DCF (Distributed Coordination Function) and PCF (Point Coordination Function). DCF provides contention based services and PCF provides contention free services for QoS satisfaction. DCF uses CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) as an access protocol. And PCF uses Polling Scheme. In this paper, a modified New-PCF, which gives weights to channels with heavier traffic load, was suggested. NS-2 simulations were conducted to compare the service performances with original DCF, PCF and the modified New-PCF respectively. Simulation results has shown the increased overall throughput with the proposed New-PCF compared with other cases.

• 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.

• 한국통신학회논문지
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• 제39C권4호
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• pp.351-361
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• 2014

무선 센서네트워크의 데이터 전송을 위해서 각 노드는 백오프(Back-off)기법을 이용하여 이웃노드와 채널을 경쟁한다. 수중음향 센서네트워크에서도 일반적으로 백오프를 이용하여 노드 간 채널을 경쟁한다. 그러나 수중음향 센서네트워크의 백오프에 이용되는 슬롯타임(Slot-time)은 무선 센서네트워크와는 달리 매우 긴 지연시간을 갖는다. 따라서, 수중음향 센서네트워크에서는 긴 슬롯타임에 의해 각 노드간의 통신성능 저하 문제가 발생한다. 본 논문에서 제안하는 기법은 실제 노드가 배치된 상태를 이웃 노드와의 전파지연 시간을 이용하여 계산하고, 슬롯타임을 노드 스스로 최적화한다. 이러한 방법을 통해 각 노드들 간의 통신에 낭비되는 시간을 줄이고 네트워크 성능을 향상 시킨다. 본 논문에서는 제안하는 기법을 구체적으로 기술하고 제안하는 기법과 기존의 연구와의 성능차를 확인한다. 성능 비교결과 제안하는 기법이 기존의 기법에 비하여 우수한 성능을 갖는 것을 확인 하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권10호
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• pp.2088-2096
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• 2009

본 논문은 수중음향통신망을 위한 TDMA(Time Division Multiple Access) 기반의 비경쟁모드 방식의 MAC 프로토콜과 경쟁모드 방식의 MAC 프로토콜을 동시에 사용하는 하이브리드 MAC 프로토콜을 제안하고 있다. 제안된 MAC 프로토콜은 네트워크 전반적인 관리를 위한 비콘 패킷, 시간슬롯 사이의 충돌방지를 위한 Guard Period, 시간 태그(time tag)를 이용한 마스터 노드와의 전송지연 계산, 노드간 시간동기, 네트워크 진입 및 탈퇴, 노드간 통신방식 등의 기능을 제공한다. 수중음향통신망의 대표적 이동노드인 자율무인잠수정(AUV)을 대상으로 제안된 하이브리드 MAC프로토콜을 적용하였고, 제안된 MAC 프로토콜이 실제 수중음향통신망 환경에서 적용 가능함을 검증하였다.