• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제22권8호
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• pp.381-386
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• 2016

최근 자기간섭제거 기술의 발전으로 무선 네트워크에서 전이중통신이 가능하게 되었다. 전이중통신은 같은 채널에서 동시에 송/수신을 할 수 있기 때문에 차세대 무선통신기술로 주목 받고 있다. 기존 MAC(Medium Access Control) 프로토콜들은 반이중통신을 기반으로 설계되었기 때문에 전이중통신에 적합하지 않다. 따라서 본 논문에서는 전이중 MAC 프로토콜을 설계할 때 고려해야 될 사항에 대해 논의하고, 이를 바탕으로 새로운 전이중 MAC 프로토콜을 제안한다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안된 MAC 프로토콜과 기본 전이중통신을 비교하여 성능향상을 확인한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.1646-1652
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• 2010

무선 센서 네트워크에서의 통신은 여러 계층으로 나뉘어 각 계층별 역할을 수행하므로 무선통신이 가능할 수 있다. 센서 네트워크에서의 통신계층 중 하나인 MAC(Medium Access Control)계층은 데이터의 에러, 흐름을 제어하고 자원을 관리하기 위해서 사용되며 MAC Protocol을 사용하여 센서 노드간의 통신을 보장한다. 본 논문에서는 에너지 효율성 측면을 강조한 S-MAC. T-MAC 프로토콜의 문제점을 알아보고 SYNC 패킷에 RTS 패킷이 추가된 기법을 이용하여 컨트롤 패킷 전송 시간동안 꼭 필요한 노드만 컨트롤 패킷을 송수신하고, 나머지 노드들은 Sleep 함으로써, 모든 노드가 깨어있는 시간을 효율적으로 줄여 에너지 효율성을 강조하였다. SYNC+RTS 패킷을 보내고 패킷을 받는 노드는 순간 자신이 이번 주기 동안 깨어 있을 필요가 없음을 알고 바로 Sleep모드로 들어가서 기존의 MAC프로토콜보다 에너지가 효율적임을 수학적으로 증명하고 MATLAB으로 시뮬레이션 하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39B권12호
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• pp.873-875
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• 2014

본 논문은 네트워크 전체의 전력 소모를 줄이기 위해 제어 패킷의 소모를 줄이는 비동기 센서 MAC 프로토콜을 설계한다. 기존 비동기 방식의 X-MAC은 너무 많은 제어 패킷을 보낸다는 단점, PW-MAC은 다중 송신자와 단일 수신자 상황에서 데이터 패킷이 충돌한다는 단점이 있다. 본 논문에서는 두 프로토콜의 단점을 보완하여 수신자 기반(Receiver-Initiated)으로 동작하며, 송신자에 의해 제어 패킷을 생성하는 MAC 프로토콜을 제안한다. 본 문에서 NS2를 이용한 실험의 결과를 통해 전력 소모, 전달 지연, 평균 처리량이 기존 연구에 비해 향상됨을 확인했다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제5권1호
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• pp.105-122
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• 2011

The fundamental design goal of wireless sensor MAC protocols is to minimize unnecessary power consumption of the sensor nodes, because of its stringent resource constraints and ultra-power limitation. In existing MAC protocols in wireless sensor networks (WSNs), duty cycling, in which each node periodically cycles between the active and sleep states, has been introduced to reduce unnecessary energy consumption. Existing MAC schemes, however, use a fixed duty cycling regardless of multi-hop communication and traffic fluctuations. On the other hand, there is a tradeoff between energy efficiency and delay caused by duty cycling mechanism in multi-hop communication and existing MAC approaches only tend to improve energy efficiency with sacrificing data delivery delay. In this paper, we propose two different MAC schemes (ADS-MAC and ELA-MAC) using closed-loop control in order to achieve both energy savings and minimal delay in wireless sensor networks. The two proposed MAC schemes, which are synchronous and asynchronous approaches, respectively, utilize an adaptive timer and a successive preload frame with closed-loop control for adaptive duty cycling. As a result, the analysis and the simulation results show that our schemes outperform existing schemes in terms of energy efficiency and delivery delay.

• 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.

• Journal of Communications and Networks
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• 제14권1호
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• pp.40-50
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• 2012

The Berkeley-medium access control (B-MAC) is a lightweight, configurable and asynchronous duty cycle medium access control (MAC) protocol in wireless sensor networks. This article presents an analytic modelling of single-hop B-MAC protocol under a Poisson traffic assumption.Our model considers important B-MAC parameters such as the sleep cycle, the two stage backoff mechanism, and the extended preamble. The service delay of an arriving packet and the energy consumption are calculated by an iterative method. The simulation results verify that the proposed analytic model can accurately estimate the performance of single-hop B-MAC with different operating environments.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.187-192
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• 2017

무선 센서 네트워크에서 전송 지연 및 에너지 소모의 문제들을 해결하는 것이 전체 네트워크의 수명을 연장하고 효율적인 데이터 패킷 전송을 위해 해결해야할 문제들이다. 이러한 문제들을 해결하기 위하여 다양한 MAC 프로토콜들이 제안되었다. 본 논문에서 제한하는 방식은 센서 노드의 잔여 에너지에 기반하여 노드의 wake-up 주기를 조절함으로 불필요한 idle listening을 줄여 에너지 소모를 줄인다. 제안된 제어 메커니즘은 수신자 기반의 MAC 프로토콜 중의 하나인 RI-MAC 프로토콜의 단점을 보안하여 수정하였다. 제안된 제어 메커니즘에서 수신 노드는 주기적으로 wake up하고 노드 자신의 에너지 상태에 따라서 비콘 신호를 전송한다. 뿐 만 아니라 수신 노드는 데이터 트래픽에 따라서 wake up 주기를 조절한다. 성능분석을 통하여 제안한 MAC 프로토콜이 RI-MAC 프로토콜에 비해 에너지 소모에 대하여 더 효율적임을 알 수 있었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2007년도 춘계종합학술대회
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• pp.371-374
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• 2007

센서 네트워크에서 효율적인 채널의 사용은 짧은 시간 안에 많은 양의 패킷을 전달하기 위해 중요하며, 채널 활용성을 향상시킨다. 채널 활용성은 MAC 프로토콜의 효율성을 설명하기 위한 좋은 방법이다. 본 논문에서는 효율적인 채널 사용을 위해 B-MAC(Berkeley-MAC)에서 사용한 기법들과 TDMA(Time Division Multiple Access)를 결합시킨 MAC(Media Access Control) 프로토콜을 제안한다. 기본적으로는 backoff, CCA(Clear Channel assessment), LPL(Low Power Listen) 기법 등을 사용하여 충돌과 에너지 소모를 줄이며, 동시에 경쟁 상태에 따라 전송 방식을 다르게 함으로써 채널 활용성을 높이고자 한다. 시뮬레이션을 통하여 기존의 MAC 프로토콜과 비교하여 성능이 향상됨을 보여준다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제8권4호
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• pp.468-478
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• 2002

본 논문에서는 가입자망의 고속화를 실현하는 방안으로 개발되고 있는 B-WLL 시스템의 MAC 프로토콜을 설계하고 검증하였다. MAC 프로토콜의 설계는 DAVIC에서 제시하는 MAC 메시지를 사용하여 SDL로 설계했으며, 동적인 경쟁/예약 타임 슬롯할당 알고리즘을 적용했다. 또한 설계한 MAC 프로토콜의 유효성을 검증하기 위하여 ObjectGeode의 Simulation Builder를 이용하여 문법적인 오류를 검사하고, MSC(Message Sequence Chart)를 생성하여 프로토콜의 동작절차에 대해 검증하였다. 검증의 결과, 설계한 MAC 프로토콜이 절차에 따라 정확하게 동작했으며, B-WLL 시스템이 지원하는 모든 서비스에 대해 유효함을 확인했다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권1호
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• pp.75-83
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• 2016

In this paper, we propose a multi-channel medium access control (MAC) protocol, named underwater multi-channel MAC protocol (UMMAC), for underwater acoustic networks (UANs). UMMAC is a split phase and reservation based multi-channel MAC protocol which enables hosts to utilize multiple channels via a channel allocation and power control algorithm (CAPC). In UMMAC, channel information of neighboring nodes is gathered via exchange of control packets. With such information, UMMAC allows for as many parallel transmissions as possible while avoiding using extra time slot for channel negotiation. By running CAPC algorithm, which aims at maximizing the network's capacity, users can allocate their transmission power and channels in a distributed way. The advantages of the proposed protocol are threefold: 1) Only one transceiver is needed for each node; 2) based on CAPC, hosts are coordinated to negotiate the channels and control power in a distributed way; 3) comparing with existing RTS/CTS MAC protocols, UMMAC do not introduce new overhead for channel negotiation. Simulation results show that UMMAC outperforms Slotted floor acquisition multiple access (FAMA) and multi-channel MAC (MMAC) in terms of network goodput (50% and 17% respectively in a certain scenario). Furthermore, UMMAC can lower the end-to-end delay and achieves a lower energy consumption compared to Slotted FAMA and MMAC.