• 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.

• 한국통신학회:학술대회논문집
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• 한국통신학회 2006년도 하계종합학술발표회 논문 초록집
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• pp.624-624
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• 2006

• 한국통신학회:학술대회논문집
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• 한국통신학회 2006년도 하계종합학술발표회 논문 초록집
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• pp.626-626
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• 2006

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.1465-1470
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• 2011

본 논문에서는 무선 애드혹 네트워크에서 복수개 채널을 이용한 효율적인 매체접속제어 프로토콜로써 DM-MMAC (Doze Mode Multi-Chanel MAC)을 제안한다. 기존의 IEEE 802.11 프로토콜의 경우 물리계층에서 복수개의 가용 채널이 주어지나 MAC 계층에서는 오직 고정된 단일채널을 통한 접속만이 가능하다. 이를 보완하기 위한 프로토콜로써 여러 가지 멀티채널 MAC 프로토콜이 제안되었으나 대부분의 경우 채널수가 적고 호스트의 수가 많아지면 전송 처리율(throughput)이 급격히 저하되는 문제점이 있다. 본 연구에서는 기존 MMAC 프로토콜의 채널 할당 및 채널점유 과정을 단순화하고 호스트 간 충돌가능성을 줄임으로써 절전효과와 함께 전송률 향상을 도모하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권7호
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• pp.67-75
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• 2009

최근 무선 인터넷 수요의 증가와 더불어 IEEE 802.11 WLAN의 표준화 작업도 활발히 진행 중이다. 고속처리량을 위한 IEEE 802.11n의 연구 동향은 크게 두 가지로 MAC 계층에서 패킷 간의 Aggregation을 통하여 시스템 처리량을 높인 결과와PHY 계층에서 MIMO 시스템을 적용하여 데이터 전송속도를 높인 결과로 정리될 수 있다. 그러나 아직까지 MAC 계층과 PHY 계층의 연동을 고려하여 IEEE 802.11n의 성능 분석을 보인 결과는 발표되지 않았다. 본 논문에서는 IEEE 802.11n 시스템에서 MAC 계층과 PHY 계층의 연동을 고려하여 성능을 분석한다. MAC 계층에서의 A-MPDU 기법과 PGY 계층에서 MIMO 방식을 적용한다. 결과적으로 기존의 방식에 비해 데이터 전송속도의 증가와 처리량이 향상되었음을 보인다. 또한, MAC과 PRY의 연동을 고려하여 현실성 있는 시뮬레이터인 NS-2를 사용하기로 한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.452-458
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• 2014

무선 센서 네트워크에서 MAC 프로토콜은 에너지 소모의 감소, QoS 지원, 공평성 지원, 그리고 전송 지연의 감소 등과 같은 많은 해결해야 할 문제들을 가진다. 본 논문에서는 멀티 홉 무선 센서 네트워크에서 저 지연을 지원하는 MAC 프로토콜을 제안한다. 본 논문에서 제안하고 있는 LD-MAC 프로토콜은 전송 지연을 줄이기 위해 RB(rapid beacon) 프레임을 사용한다. RB 프레임은 IEEE 802.15.4의 비콘 프레임의 수정된 형태이다. 송신 노드의 적응적 wakeup을 위해 RB 프레임에는 수신 노드의 wakeup과 관계된 seed 수를 포함한다. 또한 다음 홉 수신 노드의 적응적 wakeup을 위해 RB 프레임에는 남은 데이터 패킷 길이 정보를 포함한다. LD-MAC 프로토콜은 기존에 제안된 다른 프로토콜에 비해 데이터 패킷 전송 지연에서 더 좋은 성능을 보였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제41권6호
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• pp.33-39
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• 2004

무선 LAN은 이동중인 사람들이 무선으로 LAN에 연결을 가능하게 해주는 기술이다. 무선 LAN은 고속의 연결과 케이블이나 전화선, 그리고 데스크탑에 종속되지 않고 편리하게 인터넷에 접속할 수 있다. 802.11은 IEEE에서 규정한 무선 LAN의 표준안이다. 이 표준안은 무선에서 LAN에 접속할 수 있도록, 매체접근제어(MAC)와 물리(PHY) 계층을 정의하고 있다. MAC 프로토콜은 PHY 계층에 의존적이며, 공중망을 통해서 사용자 데이터의 전송을 제어한다. 그리고 규모가 큰 네트워크 백본에서 코어 프레이밍 동작과 상호작용을 제공한다. 무선 LAN에서 송은 MAC 프로토콜은 제한된 스펙트럼 리소스를 효율적으로 공유할 수 있고, 동작의 간결성과, 높은 처리율 기능을 제공해야 한다. 높은 데이터 처리율을 갖는 효과적인 MAC 프로토콜을 설계하는 것이 본 논문의 주요 내용이다. 본 논문에서는 무선 LAN에서의 MAC 프로토콜에 적용시키기 위한 Developed Collision Resolution(DCR) 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 충돌 해결 속도를 증가시키기 위한 새로운 해법을 제공한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권9B호
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• pp.1305-1313
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• 2010

지난 몇 년간 무선 개인 거리 네트워크는 (WPAN)는 다양한 건강관리 응용분야에서 널리 연구되어왔다. 그러나, 하드웨어 장치의 한계성으로 인해 WPAN의 효용성에 대한 문제점이 도출되었다. 이를 개선하고자 무선 인체통신 네트워크 (WBAN: Wireless Body Area Network)의 개념이 탄생하였고 이러한 WBAN을 위하여 다용도의 MAC계층 프로토콜을 설계할 필요성이 대두됐다. 더불어, 환자에게 긴급 상황이 발생했을 경우, 최종 목적지로 긴급메세지가 전해지는 우선권을 가진 메커니즘이 필요하게 되었다. 본 논문은 WBAN을 위한 복합 우선순위 MAC이라 일컬어지는 우선순위 메커니즘에 대해 기술한다. 또한, 시뮬레이션의 확장을 통해, 평균 패킷 지연 시간을 최소화 할 수 있는 MAC 프로토콜을 제안한다. 이들을 통해, 환자에게 긴급 상황이 발생했을 때 충분한 도움시간과 의학적 치료지원 시간이 제공 될 수 있도록 한다. NS-2를 기반으로 한 성능평가 시뮬레이션을 통해, 우리의 복합 우선순위 MAC의 뛰어난 성능과 유용성을 입증한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권7호
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• pp.3447-3469
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• 2019

It is well-known that the cooperative communication and error control technology can improve the network performance, but most existing cooperative MAC protocols have not focused on how to cope with the contention process caused by cooperation and how to reduce the bad influence of channel packet error rate on the system performance. Inspired by this, this paper first modifies and improves the basic rules of the IEEE 802.11 Medium Access Control (MAC) protocol to optimize the contention among the multi-relay in a cooperative ARQ scheme. Secondly, a hybrid ARQ protocol with soft combining is adopted to make full use of the effective information in the error data packet and hence improve the ability of the receiver to decode the data packet correctly. The closed expressions of network performance including throughput and average packet transmission delay in a saturated network are then analyzed and derived by establishing a dedicated two-dimensional Markov model and solving its steady-state distribution. Finally, the performance evaluation and superiority of the proposed protocol are validated in different representative study cases through MATLAB simulations.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권2호
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• pp.687-708
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• 2017

The machine-to-machine (M2M) communication is featured by tremendous number of devices, small data transmission, and large uplink to downlink traffic ratio. The massive access requests generated by M2M devices would result in the current medium access control (MAC) protocol in LTE/LTE-A networks suffering from physical random access channel (PRACH) overload, high signaling overhead, and resource underutilization. As such, fairness should be carefully considered when M2M traffic coexists with human-to-human (H2H) traffic. To tackle these problems, we propose an adaptive Slotted ALOHA (S-ALOHA) and time division multiple access (TDMA) hybrid protocol. In particular, the proposed hybrid protocol divides the reserved uplink resource blocks (RBs) in a transmission cycle into the S-ALOHA part for M2M traffic with small-size packets and the TDMA part for H2H traffic with large-size packets. Adaptive resource allocation and access class barring (ACB) are exploited and optimized to maximize the channel utility with fairness constraint. Moreover, an upper performance bound for the proposed hybrid protocol is provided by performing the system equilibrium analysis. Simulation results demonstrate that, compared with pure S-ALOHA and pure TDMA protocol under a target fairness constraint of 0.9, our proposed hybrid protocol can improve the capacity by at least 9.44% when ${\lambda}_1:{\lambda}_2=1:1$and by at least 20.53% when ${\lambda}_1:{\lambda}_2=10:1$, where ${\lambda}_1,{\lambda}_2$ are traffic arrival rates of M2M and H2H traffic, respectively.