• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 통신소사이어티 추계학술대회논문집
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• pp.168-171
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• 2003

IEEE 802.16 Wireless MAN standard specifies the air interface of fixed point-to-multipoint broadband wireless access systems providing multiple services. Among the service classes supported by the wireless MAN, the best effort service class is ranked on the lowest position in priority and is assisted by a MAC scheme based on reservation ALOHL Such MAC scheme must include a number of components, while many of them are not specified in the standard. In this paper, we thus reveal main components of a MAC scheme supporting the best effort service and present candidate schemes implementing such components. Combining schemes for implementing components, we then construct distinctive MAC schemes supporting best effort service. In designing a MAC scheme, the delay performance induced by the scheme should be considered since scarce resource may be available for the best effort service after the preemptive resource occupation by other service classes. In this paper, we focus on the delay fairness among the subscriber stations using the best effort service. For evaluating a MAC scheme in delay fairness, we present two definitions of delay fairness and provide a criterion for optimal MAC scheme according to each definition of delay fairness. Using a simulation method we investigate the mean delay performance exhibited by each MAC scheme arid find an optimal scheme in delay fairness. From numerical examples, we observe that SR/ED/PG＋P scheme has strong delay fairness compared with MR/ED/PG＋P and SR/ED/PG＋D schemes according to a definition of delay fairness. However, other schemes are rather shown to have better delay fairness when the other definition is adopted.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.225-227
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• 2004

A sensor networkis composed of a large number of sensor nodes, which are densely deployed either inside the phenomenon or very close to it. One of the most important constraints on sensor nodes is the low power consumption requirement. Sensor nodes carry limited, generally irreplaceable, power sources. Therefore, while traditional networks aim to achieve high quality of service (QoS) provisions, sensor network protocols must focus primarily on power conservation. This paper presents the characteristics of energy consuming, average delay in 802.11 MAC, S-MAC that is specifically designed for wireless sensor networks. We analyze the energy consuming state in the 802.11 MAC in the simulation topology nodes, and measure average delay in 802.11 and S-MAC. Energy efficiency is the primary goal in this protocol design. 802.11 MAC is more efficient than S-MAC in the average delay, throughput. However S-MAC is an energy efficient protocol, a tradeoff between energy efficiency and delay.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.254-260
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• 2017

Data packets from sensor nodes scattered over measuring fields are generally forwarding to the sink node, which may be connected to the wired networks, in a wireless sensor network. So many data packets are gathered near the sink node, resulting in significant data packet collisions and severe transmission latency. In an event detection application such as object tracking and military, bursty data is generated when an event occurs. So many data packet should be transmitted in a limited time to the sink node. In this paper, we present a delay efficient and bursty traffic friendly MAC protocol called DEBF-MAC protocol for wireless sensor networks. The DEBF-MAC uses a slot-reserved mechanism and sleep period control method to send multiple data packets efficiently in an operational cycle time. Our simulation results show that DEBF-MAC outperforms DW-MAC and SR-MAC in terms of energy consumption and transmission delay.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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• pp.53-54
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• 2006

In this paper, we analytically evaluate packet delay and energy consumption of S-MAC protocol with a modified Markov chain model. Although some models, based on IEEE 802.11 MAC protocol, to analyze the S-MAC protocol in wireless sensor network (WSN) have been proposed, they fail to consider the differences in architecture between the S-MAC and the 802.11 MAC. Therefore, by reflecting the significant features in the S-MAC function, we model the operation of S-MAC protocol, and derive its packet delay and energy consumption in single-hop WSN. Numerical results show the delay and the dissipated energy at various duty cycle values according to offered load, where a practical mote is used.

• 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.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권11B호
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• pp.1169-1177
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• 2009

본 논문은 센서 네트워크상에서 지연시간에 민감한 데이터 전송을 위한 에너지 효율적인 MAC 프로토콜을 제안한다. 비 동기식 센서 네트워크에서는 소비되는 에너지와 지연시간이 채널 모니터링 주기(Channel Monitoring Interval)와 데이터 센싱 주기(Sensing Data Interval)에 따라 변화한다. 이러한 사실을 기반으로 본 논문에서는 오버히어링(Overhearing)으로 발생하는 에너지 소비를 줄이기 위해 자신의 채널 모니터링 주기를 이웃노드에 알리는 새로운 프리엠블 구조와 낮은 연산 복잡도를 가지는 채널 모니터링 주기를 결정하는 알고리즘을 제안한다. 실험결과에서는 다른 센서 MAC 프로토콜과 제안한 MAC 프로토콜과의 성능비교를 보여준다.

• 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.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제37권3호
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• pp.243-248
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• 2010

시스템에서 UE의 QoS를 보장하면서 효율적인 power saving을 위해 본 논문에서는 delay 정보를 이용하여 3GPP(Third Generation Partnership Project) 규격에서 제시한 DRX/DTX(Discontinuous. Reception/Transmission)의 차등적 적용 MAC 프로토콜을 제안한다. 제안한 MAC 프로토콜은 LTE 기지국에서 각 UE의 QoS를 고려하여 적응적으로 DRX/DTX 주기를 제어한다. UE의 패킷 delay가 적은 경우에 DRX/DTX 주기를 늘려 에너지를 절약하고 패킷 delay가 커지면 기지국의 DRX/DTX 주기를 줄여 delay를 줄이고 UE의 QoS를 보장한다. DRX/DTX의 차등적용에 따른 모의실험 결과 제안된 power saving 방식은 DRX/DTX를 상황에 따라 변화시키지 않는 방식에 비해 개선된 power saving 성능을 제공하며 특히 상황에 맞게 DRX/DTX를 설정하여 UE의 요구사항을 충족시킬 수 있다. 본 논문에서는 LTE 기지국과 UE가 통신하는 환경에서 기지국의 에너지를 절약할 수 있는 MAC protocol을 제안하고 시뮬레이션을 통하여 성능이 향상되었음을 확인한다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.43-54
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• 2007

배터리를 기반으로 동작하는 센서 노드들로 구성된 센서 네트워크(S두낵 Network)는 에너지의 효율적인 사용이 가장 큰 이슈이다. 센서 네트워크의 MAC 프로토콜도 에너지 효율성을 고려하여 설계되고 있으며, 일반적인 접근방법은 listen/sleep 모드를 주기적으로 반복하는 것이다. 그러나, 데이터 전송과정에서 수신 노드의 Sleep으로 인하여 즉시 다음 이웃 노드로 데이터를 전송할 수 없는 데이터 전송지연이 필연적으로 발생한다. 본 논문은 에너지 효율성을 고려하면서 데이터 전송지연을 최소화하는 DT-MAC(Data Transmission Centric MAC)을 제안한다. DT-MAC에서 데이터를 수신한 수신 노드는 데이터 수신과 연관된 sleep 모드 중 잔여 sleep 기간을 데이터 전송이 가능한 pseudo_listen 기간으로 전환한다. pseudo_listen 기간에서는 데이터 전송이 가능하므로 sleep 모드로 인한 데이터 전송지연을 가능한 최소화 할 수 있다. 따라서 DT-MAC은 에너지 효율성을 제공하면서 재난 및 화재 경보와 같은 실시간 센싱 데이터를 요구하는 센서 네트워크의 응용에 적합한 MAC 프로토콜이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권2호
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• pp.366-368
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• 2015

이 논문은 재난감지 시스템과 같이 비주기적 패킷이 발생하는 센서 네트워크를 위한 MAC 프로토콜을 제안한다. 기존 무선 센서 네트워크에 사용되던 B-MAC은 짧은 지연시간을 가지지만 과도한 프리엠블과 오버히어링으로 인한 전력손실이 발생하며, S-MAC은 동기화로 인한 전력소모가 많은 단점을 가진다. 따라서 이 논문에서는 S-MAC의 전력 소모를 개선하고 B-MAC의 오버헤드와 오버히어링을 개선한 H-MAC을 제안하고 성능을 분석한다.