• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제11권1호
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• pp.7-11
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• 2013

Wearable computer systems use the wireless universal serial bus (WUSB), which refers to USB technology that is merged with WiMedia physical layer and medium access control layer (PHY/MAC) technical specifications. WUSB can be applied to wireless personal area network (WPAN) applications as well as wired USB applications such as PAN. WUSB specifications have defined high-speed connections between a WUSB host and WUSB devices for compatibility with USB 2.0 specifications. In this paper, we focus on an integrated system with a WUSB over an IEEE 802.15.6 wireless body area network (WBAN) for wireless wearable computer systems. Due to the portable and wearable nature of wearable computer systems, the WUSB over IEEE 802.15.6 hierarchical medium access control (MAC) protocol has to support power saving operations and integrate WUSB transactions with WBAN traffic efficiently. In this paper, we propose a low-power hibernation technique (LHT) for WUSB over IEEE 802.15.6 hierarchical MAC to improve its energy efficiency. Simulation results show that the LHT also integrates WUSB transactions and WBAN traffic efficiently while it achieves high energy efficiency.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.83-90
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• 2016

본 논문에서는 저전력 통신 기술인 IEEE 802.15.4 MAC (Media Access Control) 프로토콜에서 지원하는 Collision Free Period(CFP)에서의 전송 성능 분석을 수행한다. 분석을 위해 CFP의 서비스 타겟인 주기적 트래픽을 고려하고 Quality of Service 요구사항에 따라 MAC 계층에 전달되는 패킷전달 형태를 batch와 non-batch로 구분하여 throughput, delay, energy 측면에서 성능을 분석한다. 도출된 분석 결과를 토대로 Pedometer, ECG, EMG와 같이 주기적인 트래픽을 생성하는 헬스케어 애플리케이션에 대해 Collision Avoidance Period(CAP)에서의 전송과 성능 비교를 수행한다. 성능 평가를 통해 헬스케어와 같이 주기적이며 time-critical 트래픽을 생성하는 애플리케이션은 CFP 전송이 에너지 효율적이며 대역폭 요구 사항이 큰 애플리케이션에서는 CAP 대비 최대 46%의 에너지가 절감됨을 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.53-60
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• 2011

무선 센서 네트워크에서, IEEE 802.11은 센서노드간에 최대전력을 사용하여 패킷을 전송하기 때문에, 불필요한 에너지 소모가 발생한다. BASIC구조는 RTS-CTS패킷 전송에 최대 전송전력을 사용하며, 에너지 효율을 높이기 위해서 DATA-ACK전송에 최소한으로 필요한 전송전력을 사용한다. 그러나 BASIC구조는 반송파 감지지역의 노드에 의한 ACK패킷의 충돌로 인해 네트워크 수율이 떨어지며, 전력제어를 하지 않는 IEEE 802.11을 사용할 때 보다 더 높은 에너지 소모를 가진다. 기존에 제안된 PCM(Power Control MAC)구조는 ACK패킷의 충돌을 피하기 위해, 반송파 감지지역에서 DATA패킷의 전송을 감지하기 위해 주기적으로 최대 전력레벨로 DATA패킷 전송방법을 이용하였다. 본 논문에서는 기존의 PCM구조의 에너지 효율에 대한 문제점을 제시하고, 보다 높은 에너지 효율을 가진 개선된 PCM구조를 제안하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 봄 학술발표논문집 Vol.31 No.1 (A)
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• pp.523-525
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• 2004

무선 단말은 제한된 배터리로 동작하는 특성을 가지기 때문에 에너지 효율성은 중요한 과제로 남아있다. 본 논문에서는 IEEE 802.11 MAC 프로토콜의 Network Allocation Vector(NAV)에 기반한 전력관리기법을 제안한다. NAV는 매체점유시간에 대한 정보를 제공하기 때문에 WNIC가 저 전력 모드로 동작할 수 있는 지표가 된다. 또한 Throughput과 WNIC의 상태 전이에 요구되는 오버헤드를 정량적으로 고려함으로써 에너지 효율성을 극대화한다. 제안된 기법은 ns-2를 이용하여 성능 분석하였고, 일정한 전송률을 보이는 응용에서 성능향상을 보임을 알 수 있다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제13권2호
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• pp.149-159
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• 2011

In this paper, we study the problem of how to design a medical-grade wireless local area network (WLAN) for healthcare facilities. First, unlike the IEEE 802.11e MAC, which categorizes traffic primarily by their delay constraints, we prioritize medical applications according to their medical urgency. Second, we propose a mechanism that can guarantee absolute priority to each traffic category, which is critical for medical-grade quality of service (QoS), while the conventional 802.11e MAC only provides relative priority to each traffic category. Based on absolute priority, we focus on the performance of real-time patient monitoring applications, and derive the optimal contention window size that can significantly improve the throughput performance. Finally, for proper performance evaluation from a medical viewpoint, we introduce the weighted diagnostic distortion (WDD) as a medical QoS metric to effectively measure the medical diagnosability by extracting the main diagnostic features of medical signal. Our simulation result shows that the proposed mechanism, together with medical categorization using absolute priority, can significantly improve the medical-grade QoS performance over the conventional IEEE 802.11e MAC.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2007년도 추계 종합학술대회 논문집
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• pp.611-614
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• 2007

IEEE 802.11e의 EDCF(Enhanced Distributed Coordination Function)는 무선 랜에서의 QoS(Quality of Service)를 지원하기 위해 표준화되었다. EDCF는 경쟁 기반 채널 접근 방식으로 기존의 DCF(Distributed Coordination Function)를 강화한 매체 접근 프로토콜로서 차별화된 AC(Access Category)를 가지고 있다. 본 논문에서는 IEEE 802.11e 네트워크에서 QoS에 영향을 미치는 파라미터인 AIFS(Arbitration Inter Frame Space), CWmax(Max Contention Window) 값을 변화함으로써 각 파라미터가 네트워크 성능에 미치는 영향을 평가하였다. 시뮬레이션 수행은 NS-2 (Network Simulator-2)를 이용하였으며, 성능 파라미터의 변화에 따른 네트워크 성능의 변화를 검증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권4A호
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• pp.412-420
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• 2006

다양한 형태의 트래픽이 등장하면서 각 트래픽이 요구하는 서비스 품질을 모두 만족시키기 위한 패킷 스케줄링 연구에 대한 중요성이 커지고 있다. IEEE 802.11 위원회에서는 이러한 요구에 부응하기 위해 IEEE 802.11e 규격을 제정하여 모든 트래픽을 4가지로 분류한 뒤 각 트래픽 별로 차등화된 서비스를 제공하고 있다. 그리고 IEEE 802.11a/g규격에서는 물리계층에서의 전송속도를 무선 단말기 당 최대 54 Mbps까지 지원하고 있다. 하지만 무선 채널환경에서는 전체 대역폭이 제한되어 있기 때문에 주어진 대역폭 내에서 전송효율을 최대화시키는 문제는 항상 풀어야 하는 과제이다. 따라서 본 연구에서는 전송오류가 발생하는 무선통신 환경 하에서 동작하는 무선 LAN 단말기가 패킷 전송을 위해 CSMA-CA 기반으로 동작함에 있어서 CW(Contention Window) 값을 현재 무선채널 상태에 따라 달리 설정함으로써 서비스 처리량(Throughput)을 더욱 극대화할 수 있는 패킷 스케줄링 기법을 제안하였다. 제안된 알고리즘을 NS-2 네트워크 시뮬레이터를 이용하여 성능평가를 수행하였고, 수치 결과를 통해 제안한 알고리즘이 기존 IEEE 802.11e의 성능을 더욱 향상시킬 수 있음을 보였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(1)
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• pp.253-256
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• 2001

This paper describes a high speed MAC(Media Access Control) function chip for IEEE 802.11 MAC layer protocol. The MAC chip has control registers and interrupt scheme for interface with CPU and deals with transmission/reception of data as a unit of frame. The developed MAC chip is composed of protocol control block, transmission block, and reception block which supports the BCF function in IEEE 802.11 specification. The test suite which is adopted in order to verify operation of the MAC chip includes various functions, such as RTS-CTS frame exchange procedure, correct IFS(Inter Frame Space)timing, access procedure, random backoff procedure, retransmission procedure, fragmented frame transmission/reception procedure, duplicate reception frame detection, NAV(Network Allocation Vector), reception error processing, broadcast frame transmission/reception procedure, beacon frame transmission/reception procedure, and transmission/reception FIEO operation. By using this technique, it is possible to reduce the load of CPU and firmware size in high speed wireless LAN system.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권12A호
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• pp.1356-1366
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• 2004

IEEE 802.11 위원회는 트래픽 클래스 별로 상이한 서비스 품질(QoS)을 제공하는 새로운 분산 MAC 방안인 EDCF를 최근 제안했다. 우리는 해석적 방법을 통해 이 새로운 방안의 성능 및 QoS 지원 특성을 분석하고 평가하고자 하였다. 이를 위해 기존 DCF 성능 분석 연구 성과를 수정 및 확장하여 임계 상황에서 EDCF의 성능을 클래스 별로 예측할 수 있는 성능 분석 모형을 개발하였다. 개발한 모형의 타당성 검증을 위해 수행한 심도 깊은 시뮬레이션 결과 모형이 매우 신뢰할 수 있는 수준으로 EDCF의 성능과 지연을 예측함을 확인하였다. 개발한 분석 모형을 활용한 평가 작업을 통해 EDCF의 특성, 특히 각종 EDCF 인자들, 즉 AIFS, CW/Sub min/, CW/Sub max/ 등이 성능과 QoS에 미치는 여러 중요한 특성을 파악할 수 있었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.96-103
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• 2013

IEEE 802.11과 같은 무선 LAN 환경에서 실시간 멀티미디어 통신이 전송 데이터의 많은 부분을 차지하면서 성능 문제와 함께 네트워크의 QoS(Quality of Service)가 중요한 문제로 대두되고 있다. 802.11e MAC(Medium Access Control)은 기존 802.11 MAC의 문제를 해결하기 위해 우선순위 기반의 차별화 서비스를 제공한다. 특히 각 스테이션의 TXOP(Transmission Opportunity)는 한 번에 여러 프레임을 전송할 수 있는 시간을 규정하며 Priority와 함께 네트워크 성능 및 QoS 향상에 중요한 요소가 된다. 따라서 본 논문에서는 스테이션 수의 변화에 따라 네트워크의 최대 성능을 위한 프레임 사이즈와 TXOP, 그리고 Priority 값을 분석하고 최적의 값을 도출한다. 802.11e 표준 파라미터를 사용하여 시뮬레이션을 수행한 결과 Throughput은 스테이션의 수가 5일 때, TXOP Limit의 값이 6.016ms 일 때 가장 좋은 결과를 보였고 공정성은 TXOP Limit의 값이 3.008ms이고 Priority는 우선순위가 가장 높은 CW(Contention Window) 값이 7-15일 때가 아니고 그보다 낮은 CW 15-31일 때 가장 좋은 결과를 나타내었다.