• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제5권3호
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• pp.477-493
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• 2011

The IEEE 802.16 mobile multi-hop relay (MMR) task group 'j' (TGj) has introduced the multi-hop relaying concept in the IEEE 802.16 Wireless MAN, wherein a relay station (RS) is employed to improve network coverage and capacity. Several RSs can be deployed between a base station and mobile stations, and configured to form a tree-like multi-hop topology. In such architecture, we consider the problem of a path selection through which the mobile station in and outside the coverage can communicate with the base station. In this paper, we propose a new path selection algorithm that ensures more efficient distribution of resources such as bandwidth among the relaying nodes for improving the overall performance of the network. Performance of our proposed scheme is compared with the path selection algorithms based on loss rate and the shortest path algorithm. Based on the simulation results using ns-2, we show our proposal significantly improves the performance on throughput, latency and bandwidth consumption.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권2호
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• pp.664-682
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• 2012

To improve the accuracy and enhance the applicability of existing models, this paper proposes a generalized Markov chain model for IEEE 802.11 Distributed Coordination Function (DCF) under the widely adopted assumption of ideal transmission channel. The IEEE 802.11 DCF is modeled by a two dimensional Markov chain, which takes into account unsaturated traffic, backoff freezing, retry limits, the difference between maximum retransmission count and maximum backoff exponent, and limited buffer size based on the M/G/1/K queuing model. We show that existing models can be treated as special cases of the proposed generalized model. Furthermore, simulation results validate the accuracy of the proposed model.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (D)
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• pp.1-5
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• 2006

초소형 저전력 기기간의 무선 통신을 위한 표준인 IEEE 802.15.4는 하나의 PAN 내부에서의 데이터 교환을 위한 메커니즘만을 제공한다. 따라서 다수의 PAN이 인접해 있을 경우 비콘 프레임 및 데이터 프레임의 충돌이 발생할 수 있으며 이러한 문제는 PAN의 이동성이 증가됨에 따라 더욱 심각해진다. 또한 ISM 주파수 대역을 사용하는 다른 무선 통신 장치들과의 충돌이 발생할 수 있다. 그러나 현재 IEEE 802.15.4 에서는 이러한 혼잡한 채널을 회피할 수 있는 메커니즘이 없다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해소하기 위하여 PAN을 구성하는 코디네이터와 종단장치들의 채널 변경을 통한 신뢰성 있는 혼잡 채널 회피 기능을 제공하는 채널 스위칭 프로토콜(Channel Switching Protocol, CSP)을 제안하며, 제안한 프로토콜 모듈을 상용 임베디드 장치인 옥타컴의 Nano-24에 구현하여 동작을 검증 하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (D)
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• pp.34-39
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• 2006

IEEE 802.11e 무선LAN 매체접근제어(MAC) 통신규약의 분산조정함수(DCF)의 성능은 경쟁노드수가 증가할수록 급격히 떨어진다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 채널의 유휴슬롯시간(Idle Time)을 측정해서 최소 경쟁윈도($CW_{min}$)를 조절하는 방식이 제시되었다. 이러한 방식을 각 부류별로 서비스 품질이 보장되는 IEEE 802.11e 네트워크로 확장하여 성능을 최대화하는 기법을 이 논문에서 다루겠다. 각 부류별로 서비스품질은 유지하면서 네트워크 전체의 성능을 높일 수 있는 최적의 경쟁윈도 크기를 찾아내는 기법을 보이도록 하겠다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2009년도 춘계학술발표논문집
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• pp.805-809
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• 2009

본 논문에서는 IEEE 802.11 WLAN의 MAC인 DCF의 성능을 개선하는 알고리즘을 제안하고 이를 해석적으로 분석한다. IEEE 802.11 WLAN의 MAC에서는 데이터 전송을 제어하기 위한 방법으로 DCF와 PCF를 사용하며, DCF의 경우 CSMA/CA를 기반으로 한다. DCF는 경쟁 스테이션이 적은 상황에서는 비교적 우수한 성능을 보이나 경쟁 스테이션의 수가 많은 경우 처리율, 지연 관점에서 성능이 저하되는 문제점이 있다. 본 논문에서는 패킷 전송 후 충돌이 발생하면 윈도우 값을 최대 CW로 증가시키고 연속적으로 c번 패킷전송에 성공하면 CW를 감소함으로써 패킷 충돌 확률을 낮추는 알고리즘을 제안하고 이를 수학적으로 분석한다. 제안하는 알고리즘의 효율성을 입증하기 위해 시뮬레이션을 수행하여 그 타당성을 제시하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권5호
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• pp.1733-1751
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• 2015

The IEEE 802.15.4 standard not only provides a maximum of seven guaranteed time slots (GTSs) for allocation within a superframe to support time-critical traffic, but also achieves ultralow complexity, cost, and power in low-rate and short-distance wireless personal area networks (WPANs). Real-time wireless body area sensor networks (WBASNs), as a special purpose WPAN, can perfectly use the IEEE 802. 15. 4 standard for its wireless connection. In this paper, we propose an adaptive GTS allocation scheme for real-time WBASN data transmissions with different priorities in consideration of low latency, fairness, and bandwidth utilization. The proposed GTS allocation scheme combines a weight-based priority assignment algorithm with an innovative starvation avoidance scheme. Simulation results show that the proposed method significantly outperforms the existing GTS implementation for the traditional IEEE 802.15.4 in terms of average delay, contention free period bandwidth utilization, and fairness.

• 정보와 통신
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• 제22권9호
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• pp.175-186
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• 2005

향후 수년 내에 흠, 오피스 및 핫스팟 영역에서 초고속 멀티미디어의 서비스 수요가 폭발적으로 증가할 것으로 전망됨에 따라 IEEE 802.11에서는 200-500Mbps급의 차세대 초고속 무선랜 표준으로서 IEEE 802.11n의 표준안을 제정하는 작업을 진행하고 있다. 새로운 표준에는 무선통신의 다양한 기술들이 표준으로 채택될 전망이다. 논의되고 있는 기술들로는 물리계층에서의 다중 안테나의 사용, 송신 빔 형성, 듀얼 밴드 그리고 LDPC (Low Density Parity Check) 등의 기술과 MAC (Media Access Control) 계층에서의 집합 전송, 블록 전송, 링크 적응 기법 등의 채택이 논의되고 있다. 기존의 무선랜 시스템에서 널리 사용되어온 IEEE 802.11a/b/g와의 호환성을 보장한다. 또한 차세대 무선랜은 차량용 통신 장치를 위한 고속 이동성을 보장하는 표준인 IEEE 802.11p에 대한 논의도 함께 이루어지고 있다. 본 고에서는 표준회의에서 논의되고 있는 후보 기술들과 차세대 무선랜의 기술동향을 살펴본다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제12권1호
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• pp.43-51
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• 2010

IEEE 802.11 defines distributed coordination function (DCF), which is characterized by CSMA/CA and binary exponential backoff (BEB) algorithm. Most modifications on DCF so far have focused on updating of the contention window (CW) size depending on the outcome of own frame transmission without considering freezing periods experienced in the backoff interval. We propose two simple but novel schemes which effectively utilize the number of freezing periods sensed during the current backoff interval. The proposed schemes can be applied to DCF and its family, such as double increment double decrement (DIDD). Saturation throughput of the proposed schemes is analyzed by means of Bianchi's Markovian model. Computer simulation validates the accuracy of the analysis. Numerical results based on IEEE 802.11b show that up to about 20% improvement of saturation throughput can be achieved by combining the proposed scheme with conventional schemes when applied to the basic access procedure.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 봄 학술발표논문집 Vol.31 No.1 (A)
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• pp.505-507
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• 2004

IEEE 802.11 무선랜 표준에서 MAC(Media Access Control)은 동기와 비동기의 두 가지 타입의 서비스를 지원한다. 동기적 실시간 트래픽은 PCF(Point Coordination Function)에 의해서 폴링 엑세스 기법에 의해 처리된다. 비동기적 비실시간 트래픽은 CSMA/CA 프로토콜 기반의 DCF(Distributed Coordination function)에 의해 처리된다. 그래서 실시간 트래픽은 지연과 패킷손실에 민감하고 비실시간 트래픽은 에러와 처리율에 민감하기 때문에 적당한 트래픽 스케줄링 알고리즘이 설계되어질 필요가 있다. 하지만 IEEE 802.11 무선랜 표준은 실시간 트래픽을 효율적으로 서비스를 해주지 못하고 있다. 그래서 본 논문에서는 PCF 구간내에서 서비스를 받지 못한 실시간 트래픽 스테이션들을 DCF 구간에서 우선적으로 서비스함으로써 QoS를 향상시킬 수 있다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (3)
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• pp.226-228
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• 2004

IEEE 802.15.3 High-Rate WPAN(Wireless Personal Area Network)는 l0m내외의 무선 환경에서 실시간 비디오, 고품질 오디오 및 대용량 파일 전송을 가능케 하는 기술이다 하나의 네트워크를 piconet 단위로 구성하고 하나의 Piconet에는 PNC(piconet coordinator)가 TOMA(Time Division Multiple Access) 방식으로 DEV(device)들에게 채널타임을 할당한다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.3 High-Rate WPAN 환경에서 하나의 piconet 에 존재하는 각각 통신을 하려는 DEV 들이 서로의 신호에 간섭을 받지 않을 만큼 떨어져 있다면 한 개의 채널타임을 각각의 DEV 들에게 동시에 할당하여 여러 DEV들이 동시에 통신을 하는 공간 재활용방식을 통해 네트워크의 성능을 향상하는 방법을 제안하고 MAC의 공간재활용방식을 통한 네트워크의 성능향상 방법을 연구한다.