• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제35권4호
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• pp.326-336
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• 2008

무선 센서 네트워크의 연구는 이벤트 기반과 주기적 모니터링 기반이라는 두 가지 응용의 형태에 맞추어 진행되었다. 두 가지 응용의 핵심적인 요구 사항은 다르지만 안정적인 운용을 위해 공통적으로 낮은 전송 지연의 요구가 존재한다. 하지만 기존의 무선 센서 네트워크의 프로토콜은 에너지 효율성을 중심으로 연구가 진행되었기 때문에 전송 지연에 대한 고려가 부족하였다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크의 MAC 프로토콜인 RA-MAC(RTS Aggregation-Media Access Control) 프로토콜을 제안하였다. RA-MAC 프로토콜은 새로운 채널 접근 기법 및 RTS Aggregation 기법에 의해 에너지 효율성과 낮은 전송 지연을 이룰 수 있고 수신 노드의 전송 스케줄링에 의해 이벤트 기반과 주기적 모니터링 기반 응용의 요구 사항을 동시에 만족시킬 수 있다. 실험을 통해 RA-MAC 프로토콜은 기존에 제안된 에너지 효율적인 MAC 프로토콜과 비슷한 에너지 효율을 보이면서 좀 더 낮은 전송 지연을 이루고 전송률을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.793-797
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• 2004

공간적인 환경에서 정보를 받는 무선 센서망은 배터리를 사용하며, 에드혹과 같은 방식으로 배포되며, 센서가 감지 되었을 때 정보를 전송하게 된다. 무선 센서망에서는 전력 보존, 자가-구성이 우선시 되며, 노드의 공정성, 잠복기간은 중요하기 않기 때문에 기존의 IEEE802.11에서의 무선 MAC과 다른 특징을 가진다. 따라서 본논문에서는 무선 센서망에서 우선시 되는 특성중 하나인 효율적인 전력 관리를 위해 각각의 센서 노드들의 전력 소모를 최소화 하기위해 제시된 방법을 구현 하여, 기존의 무선 MAC과 비교 하여 소비 전력과 충돌을 비교 분석 하기로 한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2004년도 춘계종합학술대회
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• pp.182-185
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• 2004

공간적인 환경에서 정보를 받는 무선 센서망은 배터리를 사용하며, 에드혹과 같은 방식으로 배포되며, 센서가 감지되었을 때 정보를 전송하게 된다. 무선 센서망에서는 전력 보존, 자가-구성이 우선시 되며, 노드의 공정성, 잠복기간은 중요하기 않기 때문에 기존의 IEEE802.11에서의 무선 MAC과 다른 특징을 가진다. 따라서 본 논문에서는 무선 센서망에서 우선시 되는 특성중 하나인 효율적인 전력 관리를 위해 각각의 센서 노드들의 전력 소모를 최소화하기 위해 제시된 방법을 구현하여, 기존의 무선 MAC과 비교하여 소비 전력과 충돌을 비교 분석하기로 한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권5B호
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• pp.762-770
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• 2010

무선 센서 네트워크에서 에너지효율은 중요한 이슈가 되고 있다. 따라서 센서 노드들의 에너지 소모를 줄이는 MAC 프로토콜과 라우팅 기법이 필요로 한다. 본 논문에서는 X-MAC 프로토콜을 기반에 가상 동기화 기법 추가 하여 주위 환경에 적응적인 센서 MAC 프로토콜을 제안한다. 가상 동기화 기법은 송신 노드가 수신 노드의 활성시간에 맞추어 데이터를 전송하여 송신 노드에서의 프리앰블 전송 횟수를 줄인다. 검증을 위해 NS-2 시뮬레이터를 사용하였으며, 가상 동기화 기법은 기존의 X-MAC보다 10%정도의 에너지 소비의 에너지 효율성을 향상시켰다.

• 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.

• 한국항행학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.54-60
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• 2011

무선 센서 네트워크의 발전은 다양한 응용 사례에 의하여 기인하고 있다. 하지만 이러한 응용 사례는 네트워크 수명의 증가, 높은 처리율, 낮은 지연시간과 같은 에너지 효율적인 무선 센서 네트워크를 요구하고 있다. 무선 시스템과 네트워크 분야에서 네트워크 수명의 증가에 대한 무선 센서 네트워크의 설계에 많은 연구가 주목되고 있다. 모바일 에드 혹 네트워크와 달리 무선 센서 네트워크의 설계는 데이터 처리율의 최대화나 지연의 최소화보다는 각 노드의 생존에 관심이 집중되어 있다. 본 논문에서는 OSI 모델에서 데이터 링크, 즉 매체 접근 제어 계층을 다룬다. 에너지를 자각하는 MAC 프로토콜의 개발은 물리계층의 무선 분야를 제어하기 때문에 전체적인 에너지 소모와 노드의 수명에 큰 영향을 준다. 본 논문에서 에너지 소모를 줄이기 위한 분석적인 방법을 적용하여 MAC Layer ARQ 관리에 따른 효율적인 에너지 소모를 통한 네트워크 종단간 데이터 도착 확률의 증가를 보였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제17권3호
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• pp.247-255
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• 2015

In this paper, we propose an adaptive time division multiple access based medium access control (MAC) protocol, called bitmap-assisted shortest job first based MAC (BS-MAC), for hierarchical wireless sensor networks (WSNs). The main contribution of BS-MAC is that: (a) It uses small size time slots. (b) The number of those time slots is more than the number of member nodes. (c) Shortest job first (SJF) algorithm to schedule time slots. (d) Short node address (1 byte) to identify members nodes. First two contributions of BS-MAC handle adaptive traffic loads of all members in an efficient manner. The SJF algorithm reduces node's job completion time and to minimize the average packet delay of nodes. The short node address reduces the control overhead and makes the proposed scheme an energy efficient. The simulation results verify that the proposed BS-MAC transmits more data with less delay and energy consumption compared to the existing MAC protocols.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.517-520
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• 2005

무선 센서망은 망의 사용목적에 따라 빛, 온도, 진동, 자기 영역, 바람 등을 감지 할 수 있는 센서와 컴퓨팅 기술로 통합된다. 무선 노드들은 센서에서 감지된 정보를 처리하는 신호 처리 기술과 측정자에게 정보가 도달하게 하는 통신 제어 기술과, 무선으로 구동되고 배터리를 사용하기 때문에 발생하는 제한적 에너지 관리 기술이 구현된다. 그 중 신뢰성 있는 측정 및 감지를 하고자 한다면 망의 지속시간의 비중이 크기 때문에 효율적인 에너지 관리 기술이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 하드웨어에서의 전원관리가 아닌 OSI 7계층 중 데이터 링크 계층에 해당하는 MAC(Medium Access Control)에서 기존의 무선 MAC 프로토콜인 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance)과 무선 센서 MAC 프로토콜인 ER-MAC(Energy Rate Medium Access Control)에 대해 설명후 각각 프로토콜에 따른 망의 지속시간을 비교하여 효율성을 분석한다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제12권5호
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• pp.510-517
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• 2010

In this paper, an adaptive MAC protocol (variable load adaptive (VLA)-MAC) is proposed for wireless sensor networks. This protocol can achieve high energy efficiency and provide low latency under variable-traffic-load conditions. In the case of VLA-MAC, traffic load is measured online and used for adaptive adjustment. Sensor nodes transmit packets in bursts under high load conditions to alleviate packet accumulation and reduce latency. This also removes unnecessary listen action and decreases energy consumption in low load conditions. Simulation results show that the energy efficiency, latency, and throughput achieved by VLA-MAC are higher than those achieved by some traditional approaches.

• 전기학회논문지
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• 제59권1호
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• pp.204-209
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• 2010

Idle listening is very critical source of energy dissipation in wireless sensor networks. To reduce idle listening, we propose preamble sampling MAC that is named EESP-MAC. The main idea of EESP-MAC is to add control information into the short preamble frame. So the stream of short preambles is used not only for preamble sampling but also for avoiding overhearing, decreasing control packet overhead and reducing the listening of the redundant message, caused by message-flooding.