• 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.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권6호
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• pp.3000-3022
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• 2019

Full-duplex (FD) technologies enable wireless nodes to simultaneously transmit and receive signal using the same frequency-band. The FD modes could improve their physical layer throughputs. However, in the wireless ad hoc networks, the FD communications also produce new interference risks. On the one hand, the interference ranges (IRs) of the nodes are enlarged when they work in the FD mode. On the other hand, for each FD pair, the FD communication may cause the potential hidden terminal problems to appear around the both sides. In this paper, to avoid the interference risks, we first model the IR of each node when it works in the FD mode, and then analyze the conditions to be satisfied among the transmission ranges (TRs), carrier-sensing ranges (CSRs), and IRs of the FD pair. Furthermore, in the media access control (MAC) layer, we propose a specific method and protocol for collision avoidance. Based on the modified Omnet++ simulator, we conduct the simulations to validate and evaluate the proposed FD MAC protocol, showing that it can reduce the collisions effectively. When the hidden terminal problem is serious, compared with the existing typical FD MAC protocol, our protocol can increase the system throughput by 80%~90%.

• 한국IT서비스학회지
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• 제10권3호
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• pp.237-250
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• 2011

Recently, Wireless Sensor Networks (WSN) require energy performance and guaranteed delivery delay time, contrarily with previous MAC protocols that aim to high throughput mostly. In order to satisfy the new significant requirements, many MAC protocols of WSN employ and try to enhance the duty cycle mechanism which is energy efficient technique in MAC layer. This duty cycle mechanism is oriented by toggling the transceiver conditions composed of wakeup and sleep states. The synchronous MAC protocols perform the period synchronization process. Hence, these are energy efficient in periodic monitoring environment, but are inefficient in where an event is incurred rarely and infrequently. Otherwise, the performance of asynchronous MAC protocols are contrarily with synchronous protocols. In this paper, we design two models consisting Always-busy and Always-idle ti simplify the general network congestion conditions. Through these models, moreover, we analyze two types MAC protocols in terms of energy efficiency and delay performance by analytical results. Additionally, we also evaluate two MAC protocols with two gongestion models that we designed. By the analytical and simulated results, we provide the general and efficient decision method in which protocols are more appropriate in a certain WSN environment.

• 한국통신학회논문지
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• 제38B권4호
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• pp.247-256
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• 2013

2011년 9월 IEEE 802.15.7 워킹그룹(Working group)을 통해 LED와 PD를 이용하는 가시광 무선 통신 기술에 대한 물리 계층과 MAC 계층에 대한 표준 규격이 완성됨에 따라 가시광 무선 통신 기술을 이용한 다양한 응용 서비스 기술 개발의 토대가 마련되었다. 이에 따라 가시광 무선 통신 기술은 상용화를 위한 응용 연구 단계로 진입하였으나 대부분의 가시광 무선 통신 환경 개발 현황이 PtP(Peer to peer) 환경을 고려하고 있다. 따라서 보다 다양한 응용 서비스의 개발을 위해서는 PtMP(Point to multi-point) 환경에 대한 연구가 요구된다. 이에 따라 본 논문에서는 IEEE 802.15.7 표준에서 정의한 물리계층과 MAC 계층의 특성을 반영한 스타 토폴로지 기반의 VPAN(Visible personal area network) 시스템 시뮬레이터를 구현하였고, 이를 기반으로 MAC 프로토콜에 영향을 끼치는 주요 파라미터들에 대한 네트워크 성능을 분석하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권7호
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• pp.1276-1285
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• 2015

최근 들어, 자기 간섭 제어 기술의 발달로 인하여 PHY 계층에서는 full-duplex 통신이 가능한 수준에 도달하였다. 이러한 full-duplex 통신을 지원하기 위한 다양한 MAC 계층의 기술들이 활발히 연구 중이다. 본 논문에서는 무선랜 (WLAN) 시스템에서 full-duplex 통신의 특징과 이로 인하여 발생하는 문제점들을 알아보고, 이 문제를 해결하기 위하여 제안된 다양한 MAC 프로토콜을 살펴본다. 그리고 현재 초기 단계에 있는 무선랜 시스템에서의 full-duplex 통신과 관련된 MAC 계층의 향후 연구 과제를 논의한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.1446-1459
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• 2008

인프라스트럭처(infrastructure) 방식 기반의 무선 네트워크에서는 모든 무선 단말간의 통신이 무선 AP(Access Point)를 통하여 이루어진다. 그러나 무선 단말이 음영지역으로 이동하면 무선 단말과 무선 AP간의 통신이 단절되고, 무선 네트워크 내에 존재하는 다른 무선 단말과의 통신도 단절되는 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위해서는 기반 통신 시설이 없이도 무선 단말간의 끊김없는 통신을 제공할 수 있는 애드혹(ad hoc) 기반의 무선 네트워크 환경을 고려해야 한다. 이에 본 논문에서는 애드혹 기반의 무선 네트워크 환경에서 홉 간 다중 경로(Hop-by-Hop Multipath)에 전달되는 MAC (Medium Access Control) 프레임의 마감시한을 보장하여 응용 서비스의 품질을 보장할 수 있는 DNSQ-MAC (Dynamic Network State aware Quality of service - Medium Access Control) 기법을 제안하였다. DNSQ-MAC 기법은 애드혹 기반의 무선 네트워크에서 동적으로 변하는 네트워크 상태에 적응하여 서비스 품질을 향상시킨다. Qualnet을 이용한 모의실험을 통해 제안된 기법의 성능을 평가한 결과, DNSQ-MAC 기법은 홉 간 다중 경로에서 전달되는 MAC프레임의 마감시한을 보장하고, MAC계층의 상위 계층인 네트워크 계층에서 동작되는 다양한 라우팅 프로토콜 및 패킷 스케줄러에서도 향상된 서비스 품질을 제공하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권5A호
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• pp.474-481
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• 2010

본 논문에서는 다중 홉 이동 애드 혹 네트워크에서 크로스 레이어 (Cross layer) 기반의 효과적인 멀티미디어 전송 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘은 멀티레이트를 지원하는 IEEE 802.11 MAC을 기반으로 하며, 수신 노드에서 패킷 손실률 (Packet Loss Rate, PLR)이 제약 조건 이내를 유지하고 종단간 지연시간이 최소가 되도록 하기 위해 경로상의 각 노드들은 MAC 계층에서 응용계층의 데이터 특성과 물리 계층의 채널정보를 이용하여 효과적인 전송 모드를 선택 한다. 마지막으로 실험을 통하여 제안 알고리즘의 우수성을 확인 한다.

• 한국정보보호학회:학술대회논문집
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• 한국정보보호학회 2003년도 하계학술대회논문집
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• pp.279-282
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• 2003

Mobile Ad hoc망의 경우 단말기에서 무선접속 인터페이스만 있으면 침입자로 하여금 쉽게 접속이 가능하게 하며, SSID와 WEP Key를 쉽게 취득하여 네트워크의 일원으로 참여할 수 있는 보안상의 취약성이 존재한다. 보안 취약성을 극복하기 위해서는 한정된 에너지 자원과 프로세서를 가진 무선 단말기로 침입탐지를 수행하기에는 문제점들이 존재한다. 따라서 본 논문에서는 프로세스 부하를 줄이는 IEEE802.11 Frame헤더의 Sequence Number 분석방법과 효과적으로 침입을 탐지할 수 있는 RF Monitoring을 이용하여 Mobile Ad hoc 환경에 적합한 칩입탐지 시스템을 제안한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권5호
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• pp.2433-2452
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• 2017

Recently, the pipeline-forwarding has been proposed as a new technique to resolve the end-to-end latency problem of the duty-cycle MAC protocols in Wireless Sensor Networks (WSNs). Some protocols based on this technique such as PMAC and PRI-MAC have shown an improvement not only in terms of reducing end-to-end latency but also in terms of reducing power consumption. In these protocols, however, the sensor nodes still waste a significant amount of energy for unnecessary idle listening during contention period of upstream nodes to check the channel activity. This paper proposes a new pipeline-forwarding duty-cycle MAC protocol, named RP-MAC (Reduced Pipelined duty-cycle MAC), which tries to reduce the waste of energy. By taking advantage of ACK mechanism and shortening the handshaking procedure, RP-MAC minimizes the time for checking the channel and therefore reduces the energy consumption due to unnecessary idle listening. When comparing RP-MAC with the existing solution PRI-MAC and RMAC, our QualNet-based simulation results show a significant improvement in term of energy consumption.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2008년도 제39차 동계학술발표논문집 16권2호
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• pp.297-300
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• 2009

유비쿼터스 사회로 발전해 감에 따라 다양한 서비스를 특정 사용자에게 제공하는 그룹 서비스의 중요성이 부각되고 있다. 이러한 그룹 서비스를 제공하는 멀티캐스트는 다양한 계층에서 논의 및 개발 되고 있다. 하지만 이런 활발한 멀티캐스트에 대한 논의에도 불구하고 아직 MAC 계층에서의 멀티캐스트는 무선랜 환경의 브로드캐스트 특성에 의해 아직도 많은 프로토콜들이 연구되고 있다. 본 논문에서는 이러한 802.11 표준에서 정의하고 있는 멀티캐스트 기법과, 기존의 논문에서 제시된 MAC 계층의 멀티캐스트 기법의 장단점을 확인하고, 효율적인 MAC 계층에서의 멀티캐스트 프로토콜을 제안한다.