• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권11호
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• pp.2636-2656
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• 2013

To improve the cooperative efficiency of node cooperation and multiple access performance for multihop wireless networks, a priority-differentiated cooperative medium access control protocol with contention resolution (CRP-CMAC) is proposed. In the protocol, the helper selection process is divided into the priority differentiation phase and the contention resolution phase for the helpers with the same priority. A higher priority helper can choose an earlier minislot in the priority differentiation phase to send a busy tone. As a result, the protocol promptly selects all the highest priority helpers. The contention resolution phase of the same priority helpers consists of k round contention resolution procedures. The helpers that had sent the first busy tone and are now sending the longest busy tone can continue to the next round, and then the other helpers that sense the busy tone withdraw from the contention. Therefore, it can select the unique best helper from the highest priority helpers with high probability. A packet piggyback mechanism is also adopted to make the high data rate helper with packet to send transmit its data packets to its recipient without reservation. It can significantly decrease the reservation overhead and effectively improve the cooperation efficiency and channel utilization. Simulation results show that the maximum throughput of CRP-CMAC is 74%, 36.1% and 15% higher than those of the 802.11 DCF, CoopMACA and 2rcMAC protocols in a wireless local area network (WLAN) environment, and 82.6%, 37.6% and 46.3% higher in an ad hoc network environment, respectively.

• 한국통신학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.1249-1259
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• 1998

본 논문에서는 IEEE 802.11 무선 근거리 지역망(Wirelee LAN:WLAN) 환경에서 실시간 서비스를 제공하기 위한 매체 접근제어 계층에서의 채널의 사용 구간 할당 방법을 제안하고 컴퓨터 모의 실험을 통하여 제안된 방식의 실시간 서비스 지원 성능과 채널 사용 효율을 분석하였다. 제안한 채널 사용 구간 할당 방안을 바탕으로 한, 개선된 매체 접근 제어(Medium Access Control: MAC)프로토콜은 실시간 서비스를 이용하고자 하는 단말들로 하여금 사용하고자 하는 대역폭에 대한 정보를 AP(Access Point)로 전송토록 함으로써 비경쟁 구간에서 뿐 아니라, 경쟁 구간에서도 높은 채널 효율이 얻어질 수 있도록 하고 있다. 제안된 방안의 성능 평가를 위한 모의 실험은 실시간 서비스 데이터를 7개의 상태 천이를 갖는 VBR 소스로 모델링하고 비동기 트래픽들은 Poisson 소스로 모델링하여 실시간 서비스 단말들의 이용 대여폭과 버퍼 크기등을 성능 평가 인자로 하여 수행하였다. 본 논문에서 제안된 방법을 적용한 개선된 매체 접근 제어 프로토콜을 모의 실험을 통하여 분석한 결과, 표준안 방법에 비해 제안 방법은 버퍼의 크기 변화가 작고 실시간 서비스의 서비스 시간이 보장됨과 아울러 비경쟁 구간에서도 높은 처리율을 갖는 좋은 성능을 발휘함을 확인할 수 있었다.

• 한국항행학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.933-942
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• 2009

본 논문에서는 IEEE 802.11a PHY를 기반으로 IEEE 802.11p MAC(Medium Access Control)과 IEEE P1609.3을 이용하여 IT 기반 지능형 도로 교통 체계를 위한 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) 기술을 구현하였다. 구현된 WAVE 시스템은 최대 120km/h의 속도에서 노변 기지국과 차량 간에 최대 0.5km 범위 내에서 하향 기준 최대 12Mbps의 전송 속도로 통신이 가능하게 하였다. ITS를 위한 WAVE 시스템의 적합성 검증을 위해 도로에서의 저속 및 고속 주행 시 통신 반경 크기, 링크 접속 시간, 데이터 전송 속도, 오류율, 지연시간 등의 파라미터를 측정하여 WAVE가 IT 기반 ITS에 적합하다는 것을 입증하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.261-266
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• 2009

IEEE 802.11 무선랜의 매체 접속 제어 프로토콜인 DCF의 정상 상태 성능을 분석한다. 그동안 포화 상태에서의 DCF 분석 연구는 많았지만 정상 상태에서의 효과적인 분석 방식 연구는 상대적으로 적었다. 본 논문은 정상 상태에서의 패킷 전송 시도율을, 포화 상태의 결과에 비례하는 것으로 근사하는 방법을 제시한다. 그 결과, 비교적 간단한 방정식의 반복 계산을 통해 수렴된 전송시도율과 패킷 충돌 확률을 얻을 수 있음을 보이고, 이 값들로부터 네트워크 처리율과 매체 접속 지연을 유도한다. 이 방식은 다른 마코프 체인 기반의 방식보다 훨씬 덜 복잡하며, 매우 정확한 결과를 예측할 수 있음을 수치 결과를 통해 보인다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제12권2호
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• pp.174-180
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• 2010

Automatic Repeat reQuest (ARQ) is a very effective technique against transmission error at the medium access control (MAC) layer. An erroneous MAC protocol data unit can be typically retransmitted within a given limit. In order to improve the IP-level performance, which directly affects the user-perceived quality-of-service (QoS), we propose a new truncated ARQ strategy, called MAC service data unit-based ARQ (S-ARQ), where the finite number of opportunities for retransmissions are shared by multiple fragments out of an IP datagram. We describe how SARQ can be implemented in a practical system, and then propose another variant of S-ARQ employing a functionality called early detection of failure. Basically, we evaluate the performance of SARQ in two different manners. First, assuming i.i.d. error process, we analyze both the probability of the delivery failure and the average delay of IP datagram. Then, we assess the performance of S-ARQ via simulation over a 2-state Markov channel.

• 한국통신학회논문지
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• 제39B권3호
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• pp.180-187
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• 2014

본 논문은 도로에 설치된 인프라 시스템 및 타 자율 주행 차량과 협력하여 주행하는 협력형 무인 자율 주행 차량 기술을 위한 멀티케스트 통신 기법을 소개한다. 협력형 자율 주행 차량은 주행 안전성 향상을 위해 인프라 시스템 및 주변 차량과 통신한다. 교환되는 정보는 차량 안전과 관련 된 정보이며 다수의 자율 주행 차량에게 정의된 시간 내에 반드시 전송되어야 한다. 그러나 차량 통신 국제 표준인 WAVE는 협력형 자율 주행을 위해 요구되는 멀티케스팅 통신의 높은 전송 성공을 보장하지 않는다. 본 논문에서는 WiVCL이라는 MAC 계층의 고신뢰 멀티케스트 기법을 제안한다. IEEE 802.11p 및 BMW와 비교한 결과 WiVCL은 높은 전송 성공률과 예측 가능한 전송 지연 시간을 보여줌을 확인할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.772-778
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• 2018

컴퓨팅, 통신, 그리고 미세 전자기계 기술의 최근 발달로 인하여 무선 센서 네트워크 응용들이 군사용으로부터 물체 추적, 화재 탐지, 그리고 차량 센서 네트워크와 같은 많은 상업적인 분야로 확산되고 있다. 어떤 응용들에서는 WSNs를 구성하고 있는 센서 노드들이 모니터링 지역에서 생산한 버스티한 데이터를 최종 목적지인 싱크 노드까지 제한된 시간 내에 전달해야 하는 경우가 있다. 본 논문에서는 제한된 시간 내에 버스티 패킷을 전달해야 하는 응용에 적합한 BTF-MAC을 제안한다. BTF-MAC 프로토콜은 동기식 듀티 사이클 MAC 프로토콜이며, 슬롯 예약 및 데이터 트래픽에 적응적으로 동작 구간을 확대하는 메커니즘을 가진다. 성능 분석 결과 BTF-MAC 프로토콜이 관련 프로토콜인 DW-MAC이나 SR-MAC 등에 비해 에너지 소모나 전송지연 비교에서 훨씬 우수한 결과를 보여준다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제8권5호
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• pp.513-518
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• 2010

This paper proposes a medium access control protocol for integrated voice and data services in slotted CDMA systems. The proposed protocol, which is named as RCSSMA (Reservation Code and Status Sensing Multiple Access), adopts a code reservation and status sensing schemes. RCSSMA protocol gives higher access priority to the voice traffic than data traffic for reducing the packet dropping probability. The voice terminal reserves an available spreading code to transmit voice packets during a talkspurt, whereas the data terminal transmits a packet over one of the available spreading codes that are not reserved by the voice terminals. In this protocol, the voice packets never contend with the data packets. Packet dropping probability and average data packet transmission delay are analyzed using a Markov chain model.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권8A호
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• pp.618-624
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• 2009

무선 센서 네트워크(WSNs)로부터 유비쿼터스 센서 네트워크(USNs)으로 향한 진화를 위해서는 보다 많은 데이터-트래픽 전송량, 많은 수의 사용자 지원, 강화된 내부연산 능력, 그리고 보다 긴 수명에 대한 요구가 강해지고 있다. 그리하여 효율적으로 통신 시간을 동등하게 제어하는 기술과 적은 소비 전력이 USN 미디엄 엑세스 제어(MAC) 프로토콜에 있어서 가장 중요한 디자인 목표가 되어 몇 가지의 다중시간분할방식(TDM) MAC 프로토콜들이 제시 되었다. 하지만 존재하는 프로토콜들의 장점과 단점을 분석하는 것은 쉽지 않기 때문에 보다 발전된 MAC 프로토콜을 만드는 것은 도전적인 과제이다. 이러한 목적으로 본 논문에서는 기존의 에드혹 망 다중시간분할방식 프로토콜들의 복잡도를 유도하였고 비교 분석한 결과를 제시한다. 프로토콜의 복잡도는 전력 소비량과 직접적인 관계를 갖기 때문에 에드혹 망의 MAC 프로토콜의 효율성을 평가하는 데에 많은 연관성을 가진다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제17권3호
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• pp.275-285
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• 2015

To improve the efficiency of carrier sense multiple access (CSMA)-based medium access control (MAC) protocols, CSMA with collision resolution (CSMA/CR) has been proposed. In the CSMA/CR, a transmitting station can detect a collision by employing additional sensing after the start of a data transmission and then resolve the next collision that might occur by broadcasting a jam signal during a collision detection (CD) period. In this paper, we analyze the delay of a CSMA/CR based on a generic p- persistent CSMA model and obtain the minimum achievable delay of the CSMA/CR by finding the optimal length of the CD period according to the number of contending stations. Through this delay analysis, we also investigate the throughput-delay characteristics of the CSMA/CR protocol according to various parameters. Analysis and simulation results show that the CSMA/CR has a considerably lower delay and its throughput-delay characteristic is significantly improved than the conventional CSMA/CA and wireless CSMA/CD protocols.