• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제22권11호
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• pp.1259-1268
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• 2019

Recently, Communication media have been developed for the underwater communication in underwater environments where the underwater communication failures occur frequently. Although the underwater communication by one medium is not stable due to the influence of the underwater environment, the use of various communication media can complement each other and so this makes the underwater communication more stable. For this reason, this paper proposes approaches to the design and implementation of integrated MAC for complementing individual unstable underwater communications. In addition this paper presents the comparison and analysis on each of the proposed approaches so to be able to provide guidelines to designers and implementers of integrated MAC.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권7호
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• pp.1547-1568
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• 2013

Wireless body area network (WBAN) is an emerging short-range wireless communication network with sensor nodes located on, in or around the human body for healthcare, entertainment and ubiquitous computing. In WBANs, energy is severely constrained which is the prime consideration in the medium access control (MAC) protocol design. In this paper, we propose a novel MAC protocol named Energy-efficient Relay MAC with dynamic Power Control (ERPC-MAC) to save energy consumption. Without relying on the additional devices, ERPC-MAC employs relaying nodes to provide relay service for nodes which consume energy fast. Accordingly the superframe adjustment is performed and then the network topology can be smoothly switched from single-hop to multi-hop. Moreover, for further energy saving and reliability improvement, the dynamic power control is introduced to adjust the power level whenever a node transmits its packets to the coordinator or the relaying node. To the best of the authors' knowledge, this is the first effort to integrate relay, topology adjustment and power control to improve the network performance in a WBAN. Comprehensive simulations are conducted to evaluate the performance. The results show that the ERPC-MAC is more superior to the existing standard and significantly prolongs the network lifetime.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권9호
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• pp.1158-1165
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• 2021

본 논문은 메모리의 사이즈를 줄이기 위해 Pooling Layer가 MAC에 통합된 구조의 최적화된 CNN가속기를 설계하는 것을 제안한다. 메모리와 데이터 전달 회로의 최소화를 위해 MNIST를 이용하여 학습된 32bit 부동소수점 가중치 값을 8bit로 양자화하여 사용하였다. 가속기칩 크기의 최소화를 위해 MNIST용 CNN 모델을 1개의 Convolutional layer, 4*4 Max Pooling, 두 개의 Fully connected layer로 축소하였고 모든 연산에는근사화 덧셈기와 곱셈기가 들어간 특수 MAC을 사용한다. Convolution 연산과 동시에 Pooling이 동작하도록 설계하여 내장 메모리를 94% 만큼 축소하였으며, pooling 연산의 지연 시간을 단축했다. 제안된 구조로 MNIST CNN 가속기칩을 TSMC 65nm GP 공정으로 설계한 결과 기존 연구결과의 절반 크기인 0.8mm x 0.9mm = 0.72mm²의 초소형 가속기 설계 결과를 도출하였다. 제안된 CNN 가속기칩의 테스트 결과 94%의 높은 정확도를 확인하였으며, 100MHz 클럭 사용시 MNIST 이미지당 77us의 빠른 처리 시간을 획득하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 I
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• pp.569-572
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• 2003

The broadband wireless access industry, which provides high-tate network connections to stationary sites, has matured to the point at which it now has a standard for second-generation wireless metropolitan area networks. IEEE Standard 802.16, with its WirelessMAN air interface, set the stage for widespread and effective deployments worldwide. This paper presents an implementation of media access control that can be applied to BWA (Broadband Wireless Access) system. Medium access control (MAC) is a key issue in multi-access networks where a common channel is shared by many users. The designed MAC prototype roughly consists of MAC Hardware and MAC Software. The MAC Hardware part includes timing process, MAC transmission control, MAC reception control, and CRC/HCS process. The MAC Software part includes control of MAC signaling, network interface, and Physical (PHY) control. The designed MAC protocol will be integrated with the PHY of BWA in future and we can test overall system performance of MAC and PHY.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권1B호
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• pp.18-26
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• 2003

광대역 액세스 망에서 합류, 분배 지점에서의 효율을 고려한 PON(Passive Optical Network)의 설계는 중요한 관심거리가 되고 있다. PON 구조는 매우 간단하지만, 가입자들에서 발생하는 상향 트래픽 제어를 위해서는 매체 접근 제어 프로토콜이 필요하다 본 논문에서는 여러 트래픽 글래스를 지원하는 ATM-PON을 사용하는 광대역 액세스 망을 위한 Request-Counter MAC 프로토콜을 제시한다. 제안된 매체 접근 제어 프로토콜을 위해 ITU-TG 983을 기반으로 하여 Grant Field 형식과 Minislot 형식, 그리고 대역 할당 알고리즘을 제시하였다 실험 결과 종래의 매체 접근 제어 프로토콜보다 더 나은 서비스 품질을 보장받을 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권11호
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• pp.50-55
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• 2008

오늘날 사용되는 휴대용 전자 장치들은 점점 더 강력한 DSP 능력을 요구하고 있다. 때문에 오늘날의 DSP 알고리즘들은 점점 더 그 복잡도가 높아져 가고 있는 추세이다. DSP 알고리즘의 복잡도가 높아져 감에 따라 DSP 디자인에서 결함이 발생할 확률도 높아져 가고 있다. 그렇기 때문에 디자인에서 발생한 결함을 극복할 수 있는 Fault Tolerance 설계의 필요성이 제시된다. 또한 DSP 알고리즘이 휴대용 전자 장치들에서 사용되기 위해서는 기본적으로 저전력 설계가 필요하다. 하지만 Fault Tolerance 기능을 구현하고자 한다면 추가 모듈로 인해 많은 전력소비와 증가하는 회로크기를 감수해야 한다. 이러한 이슈들을 가지고 본 논문에서는 배럴 시프터를 이용하여 구현된 결함 포용성 저전력 MAC 연산기 구조를 제안한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권8호
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• pp.1519-1527
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• 2007

센서 네트워크에서는 다양하고 폭 넓은 응용 프로그램을 위해서 경제적으로 실행 가능한 모니터링 솔루션을 제공한다. 대부분의 연구에서는 값싼 노드들을 겨냥해서 연구가 진행된다. 센서 네트워크들이 노출되는 보안위협들과 맞서기 위해서, 암호 프로토콜은 센서 노드들 사이에서 점대점 암호화 방식으로 암호화를 실행한다. 알려진 파괴와 속임 위협들은 전송시에 데이터를 암호화 하는 것과 동시에 데이터 소스를 인증하는 것에 의해서 막을 수 있다. 제한된 자원을 가진 노드들에서 저 전력 장치들에게 효과적이라고 알려진 대칭키 알고리즘이 사용된다. 데이터보호는 Dragon Stream Cipher 대칭키 암호화와 새롭게 디자인된 Dragon-MAC Message Authentication Code를 짜 넣는 것에 의한 방법에 의해서 완전하게 된다. 제안된 알고리즘은 MAC 알고리즘에 의해서 요구되는 동작 계산값을 최소화 하기 위한 목적으로써 Dragon Stream Cipher을 기초로 한 계산된 몇몇의 데이터를 사용하기 위해서 디자인 되었다. 빠른 키 스트림 생성을 가진 문자 기반의 Stream Cipher 인 Dragon을 목표로 하여, 한정된 환경에 적합하다. 무선센서 노드에서 권한 암호화의 이행을 통한 실제 인증과 메시지 인증을 겨냥해서 우리의 프로토콜은 계획되었다.

• 대한전자공학회논문지TE
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• 제37권5호
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• pp.48-55
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• 2000

최근 집적회로 설계 환경의 급속한 발전함에 따라 IC(Integration Circuit) 설계 규모는 1개의 It에 다양한 기능을 포함한 SoC(System on Chip)의 설계가 가능할 정도로 설계 규모가 커졌다. 또한 소비 시장은 급격한 변화에 따라 새로운 제품이 빠른 시간에 양산되기를 원한다. 본 논문에서는 기능 검증과 회로 수정이 용이한 설계 방법을 적용하여 디지털 방송 시스템에서 오디오 수신기로 사용할 수 있는 MPEG(Moving Picture Expert Group) 계층 2 복호기를 설계하였다. 또한 본 논문에서는 설계하고자 하는 디지털 방송용 오디오 복호기는 알고리즘을 최적화하여 실시간 처리가 가능하며, 하드웨어 크기를 줄이는데 중점을 두었다. MPEG 계층 2 복호화 알고리즘은 하드웨어 크기에 많은 영향을 주는 가산을 포함한 승산기를 포함하고 있는데, 하드웨어 최적화를 위하여 승산에 사용되는 계수를 SD(Sign Digit)으로 표현하고, 이를 이용한 MAC(Multiplier with Accumulator) 연산기는 승산기가 포함되지 않은 구조로 구현할 수 있었다. 설계된 디지털 방송용 오디오 복호기는 13,957Gate의 하드웨어 크기로 구현할 수 있었으며, 기존의 승산기를 사용하였을 경우보다 22%(40000Gate)을 줄일 수 있었다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제36권5호
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• pp.456-469
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• 2009

본 논문에서 ECOT(Estimated Channel Occupancy Time)이라는 새로운 무선 링크 성능 지표를 제시하며, 이를 기반으로 멀티 홉 무선 메쉬 네트워크 환경에서 종간간 높은 수율을 얻고자 한다. ECOT의 핵심적인 특징은 다양한 형태의 IEEE 802.11 MAC(Medium Access Control) 환경에서 적용이 가능하다는 점이다. 우리는 802.11 DCF(Distributed Coordination Function), 802.11e EDCA(Enhanced Distributed Channel Access) with BACK(Block Acknowledgement), 802.11n A-MPDU(Aggregate MAC Protocol Data Unit)와 같은 다양한 형태의 링크 계층 구조를 고려하며, 이와 같은 다양한 환경에서 제안하는 ECOT이 기 제안된 다른 성능 지표 방법론과 비교하여 높은 종단간 수율 성능(이득: $8.5{\sim}354.4%$)을 보여줄 수 있다는 것을 확인하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.7-17
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• 2009

무선통신 프로토콜의 구현에서 MAC 계층은 하드웨어와 소프트웨어를 결합한 시스템-온-칩으로 출시하는 것이 일반적이다. 하지만 이러한 시스템 개발에서 하드웨어의 개발에 많은 시간이 소요되므로 하드웨어의 개발 완료 이전에 소프트웨어의 개발 및 검증하기 위한 환경이 필요하다. 하드웨어와 소프트웨어의 통합 개발에서 하드웨어는 HDL(Hardware Description Level)을 이용한 RTL(Register Transfer Level) 로의 하드웨어 모델링을 통해서, 소프트웨어는 ISS를 통해 시뮬레이션 환경을 제공할 수 있다. 시스템의 개발 복잡도가 점차 증가함에 따라 기존 RTL(Register Transfer Level) 보다 높은 추상 레벨에서의 모델링을 이용하는 ESL(Electronic System Level) 설계가 이루어지고 있다. ESL 설계는 비시간 모델과 시간 모델로 나눌 수 있다. 본 논문에서는 시간 모델이 아닌 비시간 모델 시뮬레이션을 위한 MCU를 설계 및 구현한다. 제안하는 MCU는 비시간 모델에서 정확한 시간이 요구되는 부분 보다는 시스템의 동작을 쉽고 빠르게 검증함으로써 시스템 설계 초기 단계에 시스템의 최적화뿐만 아니라 설계 완료 시점을 앞당길 수 있다. 또한 운영체제를 구동할 수 있는 MCU 모듈을 설계함으로써 MAC 계층의 소프트웨어 부분을 실시간 운영체제 상에서 구현할 수 있는 환경을 제공할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 SystemC 기반의 MCU 모듈과 실시간 운영체제 동작을 지원하는 UC/OS-II 모듈을 제안한다.