• 한국항행학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.542-547
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• 2019

열차 자율주행은 제한된 열차 선로의 용량을 증가시키기 위한 미래 철도 기술이며, 무선통신의 안정성은 열차간 간격 감소에 있어서 핵심적인 역할을 한다. 본 논문에서는 자율주행열차 통신을 위한 혼잡 환경에서의 전송 기법을 제안하였다. 제안하는 분산 UORA (uplink OFDMA (orthogonal frequency division multiple access) random access) 기법은 최신 6세대 무선랜 표준인 IEEE 802.11ax의 TUA (triggered uplink access) 기법과 UORA 기법을 분산적으로 적용하여 혼잡도가 매우 높은 승강장 진입 환경에서, 승강장 및 차량의 센서가 효율적으로 차량 및 승강장의 수집 장치에게 전달할 수 있도록 한다. 본 논문의 실험 결과에 따르면, 제안하는 기법은 기존 EDCA (enhanced distributed channel access) 방식 대비 혼잡 상황에서 효과적으로 전송 성공률을 향상 시키는 것으로 나타났다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권11호
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• pp.2793-2803
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• 2013

In H.264, three different data partition types are used, which have unequal importance to the reconstructed video quality. To improve the performance of H.264 video streaming transmission over IEEE 802.11e Wireless Local Area Networks, a prioritization mechanism that categorizes different partition types to different priority classes according to the calculated distortion within one Group of Pictures. In the proposed scheme, video streams have been encoded based on the H.264 codec with its data partition enabled. The dynamic scheduling scheme based on Enhanced Distributed Channel Access has been configured to differentiate the data partitions according to their distortion impact and the queue utilization ratio. Simulation results show that the proposed scheme improves the received video quality by 1dB in PSNR compared with the existing Enhanced Distributed Channel Access static mapping scheme.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권3호
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• pp.1333-1343
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• 2016

Spectrum sharing in centrally controlled cognitive radio (CR) networks has been widely studied, however, research on channel access for distributively controlled individual cognitive users has not been fully characterized. This paper conducts an analysis of random channel access of cognitive users controlled in a distributed manner in a CR network. Based on the proposed estimation method, each cognitive user can estimate the current channel condition by using its own Markov-chain model and can compute its own blocking probability, collision probability, and forced termination probability. Using the proposed scheme, CR with distributed control (CR-DC), CR devices can make self-controlled decisions based on the status estimations to adaptively control its system parameters to communicate better.

• 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.

• Journal of Communications and Networks
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• 제7권3호
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• pp.313-324
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• 2005

The success of the IEEE 802.11 standard has prompted research into efficiency of the different medium access methods and their support for different traffic types. A modified version of the point coordination function (PCF) called modified PCF has been introduced as a way to improve the efficiency over the standard method. It has been shown through a simulation study and a mathematical analysis that channel utilization can be much improved compared to the standard, in case there is no so-called hidden station problem. However, under the hidden station problem, the efficiency of the modified PCF would obviously decrease. In this paper, some enhancements of the modified PCF are introduced. Firstly, we propose a retransmission process to allow frames involved in collisions to be retransmitted. Then, we propose a collision resolution mechanism to reduce the frame collision probability due to the hidden station problem. In addition, we propose a priority scheme to support prioritization for different traffic types such as interactive voice and video, and real-time data traffic in the modified PCF. To prevent the starvation of one low priority traffic, minimum transmission period is also guaranteed to each traffic type via an admission control algorithm. We study the performance of the modified PCF under the hidden station problem and the performance of the modified PCF with priority scheme through simulations. To illustrate the efficiency of the priority scheme, we therefore compare its simulation results with those of some standardized protocols: The distributed coordination function (DCF), the enhanced distributed channel access (EDCA), the PCF, and our previously proposed protocol: The modified PCF without priority scheme. The simulation results show that the increment of delay in the network due to the hidden station problem can be reduced using the proposed collision resolution mechanism. In addition, in a given scenario the modified PCF with priority scheme can provide better quality of service (QoS) support to different traffic types and also support a higher number of data stations than the previous proposals.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권10호
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• pp.3458-3474
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• 2014

The performance of IEEE 802.11e enhanced distributed channel access (EDCA) is influenced by several interactive parameters that make quality of service (QoS) control complex and difficult. In EDCA, the most critical performance influencing parameters are the arbitration interframe space (AIFS) and contention window size (CW) of each access category (AC). The objective of this paper is to provide a scheme for parameter control such that the throughput per station as well as the overall system throughput of the network is maximized and controllable. For this purpose, a simple and accurate analytical model describing the throughput behavior of EDCA networks is presented in this paper. Based on this model, the paper further provides a scheme in which a Pareto optimal system configuration is obtained via an appropriate CW control for a given AIFS value, which is a different approach compared to relevant papers in the literature that deal with CW control only. The simulation results confirm the effectiveness of the proposed method which shows significant performance improvements compared to other existing algorithms.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.455-461
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• 2008

EDCA (Enhanced Distributed Channel Access)는 무선 로컬 네트워크에서 QoS를 지원하기 위해 IEEE 802.11e 표준에서 채택한 채널 접근 방법이다. EDCA는 트래픽을 몇 개의 범주로 분류하고 각 범주마다 채널 접근 매개변수 값을 달리 갖도록 하여 서비스 차등화를 제공한다. 본 논문에서는 비실시간 트래픽에 대해서는 처리량(throughput)을 최대화하면서 실시간 트래픽에 대해서는 지연 및 처리량 제약조건을 만족시키도록 EDCA 매개변수를 트래픽 환경에 동적으로 적응시키는 기법을 제안한다. 이를 위해, 먼저 EDCA 매개 변수 값의 조합이 갖는 공간을 효율적으로 탐색하는 설계 단계 알고리즘을 개발한다. 그리고 이 알고리즘을 이용하여 각 예상되는 트래픽 환경에 대해 지연-처리량 이득/손실에 대한 파레토 커브 (Pareto curve)를 유도한다. 이 파레토 데이터베이스는 트래픽 환경 및 관리 정책에 따라, 최적으로 매개변수를 조절하는데 사용될 수 있다. 시뮬레이션에 따르면, 표준에서 제시된 매개변수 값을 이용하는 경우에 비해서, 제안된 방법이 실시간 트래픽의 지연 및 처리량 보장에 탁월한 성능을 보이며 비실시간 트래픽의 처리량을 평균적으로 12% 증가시키는 것으로 나타났다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.535-538
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• 2005

최근 IEEE802.11 표준에 따르는 무선 랜의 사용이 증대되어 왔다. 더욱이 무선 랜을 통한 인터넷 트래픽은 기존의 웹 서핑이나 이메일 통신 등과 같은 전형적 데이터 형태로부터 서비스 품질(QoS: Quality of Service) 보장을 요구하는 고화질 영상과 음성 트래픽으로 바뀌어 가고 있다. 이에 IEEE 802 표준 위원회에서는 무선 랜 멀티미디어 트래픽의 QoS 보장을 위한 표준인 IEEE 802.11e를 제안한 바 있다. IEEE 802.11e는 QoS 매커니즘으로 EDCA (Enhanced Distributed Channel Access)와 HCCA(HCF Controlled Channel Access) 로 구성된 HCF(Hybrid Coordination Function)를 제안하고 있다. 이 중 EDCA는 모든 단말이 동등한 자격으로 경쟁적인 매체접근을 하는 분산형 프로토콜이며, HCCA는 단말이 무선 랜 연결을 위해 자원을 요청하면 AP (Access Point)가 자원을 할당하여 집입을 허가하는 중앙집중식 허가 방식의 프로토콜이다. EDCA 또는 HCCA를 기반으로 하여 다양한 허가 제어 방식이 사용될 수 있다. 본 논문에서는 우선 IEEE 802.11e에서 제시된 두 가지 표준 매체제어방식을 간략히 살펴 보고, 다음에 이들 매체제어 방식과 결합되어 사용될 수 있는 다양한 허가제어 방식 연구 동향을 살펴 본다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.676-688
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• 2014

The IEEE 802.11e EDCA (Enhanced Distributed Channel Access) mechanism has been proposed to improve the QoS (Quality of Service) of various services in WLANs (Wireless Local Area Networks). By differentiating the channel access delay depending on ACs (Access Categories), this mechanism can provide the relative service differentiation among ACs. In this paper, we consider that WLAN is deployed in medical environments to transfer medical traffic and we reveal that the quality of the medical traffic (in particular, ECG signals) is significantly deteriorated even with the service differentiation by IEEE 802.11e EDCA. Also, we analyze the reason for performance degradation and show that IEEE 802.11e EDCA has difficulty in protecting the transmission opportunity of high-priority traffic against low-priority traffic. In order to assure medical-grade QoS, we firstly define the service priority of medical traffic based on their characteristics and requirements, and then we propose the enhanced channel access scheme, referred to as DIFF-CW. The proposed scheme differentiates CW (Contention Window) depending on the service priority and modifies the channel access procedure for low-priority traffic. The simulation results confirm that the DIFF-CW scheme not only assures the QoS of medical traffic but also improves the overall channel utilization.

• 한국통신학회논문지
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• 제39C권5호
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• pp.425-432
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• 2014

IEEE 802.11e EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)는 서로 다른 AC(Access Category)에 따라서 CW(Contention Window)를 이용하여 Quality-of-Service(QoS)를 지원한다. 그러나 무선 네트워크 환경이 혼잡 (Congested)할 경우 패킷의 충돌 발생 확률을 높일 수 있다는 문제점이 여전히 존재한다. 이를 해결하기 위해 여러 방법들이 제시되었으나 혼잡 네트워크상에서는 동일 우선순위를 가지는 패킷 전송을 위해서 전송 채널을 이용하는 경쟁 과정에서 패킷 충돌(Collision)이 발생할 확률이 여전히 존재한다. 따라서 본 논문에서는 EDCA 포화 상태에서 전송 효율을 높이는 APCA(Advanced Priority Collision Avoidance) 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 IEEE 802.11e 표준을 기반으로 RTS/CTS (Request to Send / Clear to Send)를 이용하여 패킷 전송 FC(Frame Control) 필드의 예약된 필드(Reserved Field) 비트를 이용하여 데이터 패킷 충돌을 회피하는 것이다. 시뮬레이션의 결과로 제안된 알고리즘이 기존의 EDCA에 비해 패킷 전송 실패율이 감소했음을 보였다. Jain's fairness index를 이용하여 제안된 APCA 알고리즘이 네트워크 혼잡 상황에서 EDCA 방식 보다 공정성을 유지하는 것을 확인하였다.