• 한국통신학회논문지
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• 제36권5B호
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• pp.429-436
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• 2011

G-PON은 FTTH를 효율적으로 구현하는 한 방편이며 이더넷, IP 패킷, TDM 신호 등을 수용할 수 있는 GEM 프레임을 가지고 있다. 그 중에서도 이더넷은 캠퍼스 가입자 액세스, 캐리어 서비스에 있어서 가장 널리 사용되는 제 2 계층 프로토콜이므로 G-PON 시스템은 이더넷 인터페이스를 우선적으로 제공해 주어야 한다. 본 논문은 G-PON TC 칩에서 이더넷 프로토콜을 수용하기 위해 ITU-T G984.3에서 제시한 Ethernet over GEM 규격을 바탕으로 기가급의 이더넷 정합기를 구현한다. 정합기는 각각의 이더넷 프레임을 하나 또는 여러 개의 GEM 프레임에 매핑하고 GEM 헤더 생성, 프레임의 캡슐화, 분할 및 재조립 기능을 가진다. 특히, 구현된 정합기는 규격에는 없지만 중요한 기능인 MAC 주소를 논리적 연결을 확인하는데 역할을 하는 port-ID로 바꾸어 주는 변환기를 내장하고 있다. 이 정합기는 FPGA로 구현되며 논리분석기와 이더넷 분석기를 이용하여 프레임 분할과 조립, 주소 학습 기능과 처리율 등을 확인한다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제48권6호
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• pp.88-96
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• 2011

수중 음파 통신은 해양 데이터 수집, 해저 탐사 및 개발, 군사 전술 감시 등 다양한 분야에 활용 가능하다. 이와 같이 다양한 분야에 Autonomous Underwater Vehicle(AUV)나 Remotely Operated Vehicle(ROV)와 같은 수중 로봇을 이용한 로봇 제어 시스템 구축은 필수적이다. 본 논문에서는 수중 음파 센서 네트워크 구성에서 중요한 부분인 에너지 효율적인 면을 고려하는 동시에 실시간 로봇 제어 시스템 구축에 적합한 Message Merging MAC($M^2$-MAC) 프로토콜을 제안한다. 제안된 Media Access Control(MAC) 프로토콜에서는 미리 할당된 타임 슬롯에 따라 로봇 노드들로부터 데이터를 수신하고, 베이스 스테이션으로부터 전달받은 메시지들을 버퍼링 과정을 거쳐 하나의 MAC 프레임으로 생성한 후 클러스터 내 모든 로봇 노드들에게 브로드 캐스팅 하게 된다. 또한 새로운 노드 진입 및 탈퇴 시 Maintenance&Sleep(M&S) 구간을 통해 관련 절차가 이루어짐으로써 경쟁과 비경쟁 방식이 혼합된 복합형 MAC 프로토콜의 형태를 이룬다. 본 논문에서는 실시간 로봇 제어 시스템 구축에 중요한 요소인 종단 간 지연과 에너지 소모량에 관련된 수학적 분석 모델을 제시하고 기존의 MAC 프로토콜과 비교함으로써 성능의 우수성을 검증한다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제17권2호
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• pp.172-183
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• 2015

To provide an efficient link maintenance approach, we propose a cross layer medium access control (LM-MAC) protocol for multichannel cognitive radio ad hoc networks. Link establishment and reliable transmission are two key problems for a perfect link maintenance mechanism. Since the cognitive user (CU) pairs have to reestablish their links each frame, in the proposed MAC protocol, three different access modes are designed to guarantee transmission efficiency in continuous frames. To enhance the transmission reliability, each CU will create a father spectrum list (FSL) after joining in the network. FSL is divided into three groups of sub-channels with different functions to compensate the packet loss caused by the primary users' appearance and the deep fading. Meanwhile, since the transmitter and the receiver will share the same FSL, periodical cooperative sensing is adopted to further optimize the former problem. Finally, compared with the existing opportunistic multichannel (OMC)-MAC protocol, the proposed LM-MAC protocol achieves better system performance in terms of saturation throughput, continuity and access delay.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제37권2호
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• pp.17-23
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• 2000

ATM을 기반으로 하는 멀티미디어 서비스 망의 확장과 이동 통신 사용자들의 멀티미디어 서비스에 대한 요구가 증가하면서 광대역 통신망을 무선영역으로 확장하려는 많은 연구가 진행되고 있다. 그러나 무선망에서는 광섬유를 기반으로 하는 유선망과 달리 무선 링크는 비트 에러율이 높고 한정된 주파수 대역을 다수의 사용자가 공유하는 특성을 나타낸다. 따라서 멀티미디어 서비스를 신뢰성 있게 제공하기 위해서는 보다 강력한 오류 정정 기법과 한정된 무선 자원을 효율적으로 사용하기 위한 매체 접속 제어 방법이 필요하다. 본 논문에서는 예약 요청 시에 발생하는 충돌 상황에 효과적으로 대처하기 위해 미니슬롯을 사용하고, 그 수를 이전 프레임에서의 충돌 상황에 따라 슬롯 단위로 가변적으로 운영하여 대역 효율을 높일 수 있는 TDMA 기반의 MAC 프레임 구조를 제안하고, 다양한 ATM 트래픽을 위한 동적 대역할당 알고리즘을 적용하여 채널 이용률, 호 블록킹률, 셀 전송지연 등에 대한 시뮬레이션 결과를 통해 제시한 매체 접속 제어 프로토콜의 성능을 평가하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권10B호
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• pp.955-963
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• 2009

본 논문에서는 해양센서네트워크에서 에너지 소비를 줄이고 전송효율을 높이기 위한 매체접근제어 프로토콜을 제안한다. 수중환경에서는 지상에 비해 전송지연이 길며 데이터 전송률이 낮은 점을 고려하여 효율적으로 에너지를 관리하며 처리율을 향상시킬 수 있는 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜은 데이터충돌을 줄이기 위해 채널예약방식을 사용하며, 애드혹 네트워크에서 발생할 수 있는 숨겨진 노드문제와 노출된 노드문제를 제어할 수 있는 매커니즘을 사용한다. 제안된 프로토콜은 슬롯기반의 전송프레임으로 구성되며, 전송프레임은 전송예약을 위한 예약구간을 별도로 두어 노드 간 충돌을 줄인다. 전송예약과정에서 송수신 노드 간에 예약정보를 이용하여 숨겨진 노드문제와 노출된 노드문제를 해결한다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 이용하여 평균에너지 소비량, 충돌횟수비율, 처리율, 평균지연시간 관점에서 제안된 프로토콜의 성능을 평가하였으며, 수중환경의 기존 MAC 프로토콜과 비교 분석하였다. 시뮬레이션 결과에서 제안된 방식이 기존의 방식에 비해 성능이 우수함을 볼 수 있었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2007년도 춘계종합학술대회
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• pp.213-216
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• 2007

본 논문은 수중에서 여러 대의 자율무인잠수정(Autonomous Underwater Vehicle, AUV)간의 통신을 위한 수중음향 통신 네트워크 기법중에서 효율적인 전력 사용으로 에너지 소비를 줄이고 수중의 긴 전파 지연에서도 원활한 통신이 가능한 수중 접속제어 프로토콜(Medium Access Control, MAC)을 제시하고자 한다. 제안된 접속제어 프로토콜은 스타 토폴로지를 채택하여 네트워크를 구성하는 한 노드가 마스터가 되어 멤버 노드들의 오버헤드를 최소화하고자 했으며 수중의 긴 전파 지연을 고려하여 지역 동기화(localized synchronization)방식을 사용하여 동기화를 용이하게 하였다. 또한, 멤버 노드들은 슬립 모드를 이용하여 노드들의 전력수명을 최대화하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권8호
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• pp.33-41
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• 2007

IEEE 802.11 DCF 채널 접근 기능은 충돌을 피하고 hidden-terminal과 exposed-terminal 문제를 회피하기 위하여 두 홈 네트워크 내에서는 단일 전송을 허락한다. 이러한 단일 전송은 전송자의 이웃 노드가 전체 왕복시간 동안 데이터 프레임을 기다리게 하며, 프레임 지연의 증가와 네트워크 처리량을 낮게 하는 결과를 초래한다. 실시간 응용들은 낮은 매체 이용, 특히 높은 네트워크 트래픽에 대해 심하게 영향을 받는다. 본 논문은 IEEE 802.11의 프레임 집합화 기술을 이용하여 기본적인 DCF 기능을 유지한 단일 전송 장애를 극복하는 새로운 방안을 제시한다. 제안한 방안은 비 간섭 동기화 슬롯에서 병렬 전송을 허용한다. 병렬 전송은 몇몇 상황에서 물리적인 전송자 감지와 랜덤 백오프 타임을 회피하며, 프레임 지연을 줄이고 매체 이용과 네트워크 용량을 증가시킨다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권12B
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• pp.838-846
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• 2005

본 논문은 동기식 이더넷 시스템의 구현 시 고려해야 할 다음과 같은 두 가지의 사항에 대한 해결방안을 제시한 것이다. 첫째, 실시간 및 비실시간 트래픽을 모두 지원하기 위하여 일정주기의 사이클 기반으로 동작하는 동기식 이더넷 시스템은 이미 송신이 진행 중인 비실시간 프레임 때문에, 사이클의 시작 시점이 지연됨으로서 실시간 트래픽의 전송이 지연되는 문제점을 가지고 있다. 이 점에 착안하여, 기존 방식의 지터 성능을 분석한 후, 다음 사이클의 시작 시점을 참조하여 비실시간 프레임을 여러 사이클에 분할하여 전송함으로써 실시간 트래픽에 대하여 지터가 전혀 없는 엄격한 전송을 보장하는 방법을 제안하고, 또 다른 지터 억제 방식인 전송보류(hold) 방식과의 프레임 전송지연 특성을 비교 분석하였다. 두 번째는 한 사이클 내의 실시간 트래픽 전송 구간에는 비실시간 프레임을 전승할 수 없기 때문에, 신속히 송신되어야 할 링크 계층에서의 흐름제어용 IEEE 802.3x 중지(pause) 프레임의 전송이 지연됨으로써 과도한 비실시간 프레임의 손실을 초래하는 문제점이 있다. 이 점에 착안하여 실시간 트래픽 전송 구간에서도 흐름제어용 프레임의 전송을 허용하도록 하는 새로운 흐름제어 방법을 제안하고 이에 따른 비실시간 트래픽의 손실률을 분석하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권3호
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• pp.84-94
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• 2006

본 논문은 UWB (Ultra Wide Band) 시스템의 성능 개선을 위해서 Superframe 주기를 이용한 MAC(Medium Access Control) 계층 time slot 동기 알고리즘을 제안한다. Multi-band ORM Alliance (MBOA) 에서 제안한 UWB시스템에서는 Time Slot의 동기를 위해서 Medium Access Slot (MAS) 와 MAS사이의 guard time에 단말기들 간의 MAC 계층 주파수 오프셋으로 야기될 수 있는 시간 오차의 최대값인 MaxDrift를 더해주게 된다. MaxDrift를 더한 만큼 MAS에서 데이터를 전송할 수 있는 시간이 줄어들게 되므로 각각의 MAS에 MaxDrift를 더해주는 방식은 전체 시스템 성능의 저하를 가져오게 된다. 본 논문에서는 시스템의 성능을 높이고자 time slot동기를 guard time을 증가시키는 방식이 아닌, Superframe주기로 전송되는 연속된 Beacon Frame을 수신하여 주파수 오프셋 값을 estimation하여 보정해주는 방법을 제안한다. Piconet을 초기화시킨 Device는 내부 clock을 이용해서 Superframe주기로 Beacon을 전송을 하므로, Piconet에 접속하려는 단말기들은 연속된 Beacon을 수신하여 Piconet을 생성한 단말기의 MAC계층과 수신한 단말기와의 MAC계층 주파수 오프셋을 구할 수 있다. 각각의 수신 단말기에서 측정한 상대적 주파수 오프셋 값을 내부적으로 estimation한 각각의 MAS의 position에 가감시켜 Piconet을 생성한 단말기에서 estimation한 MAS position에 동기를 맞출 수 있다. 제안된 알고리즘을 통해서 단말기들 간의 최대 주파수 오프셋 값과 관계없이 MaxDrift로 인해서 낭비되는 시간을 각 MAS당 1clock 이내로 줄일 수 있다. 제안된 알고리즘을 하드웨어로 합성한 결과 390개의 Logic Cell이 소모되었으며, 시뮬레이션 결과 최대주파수 오프셋이 20ppm, 40ppm, 80ppm일 때 MAS당 오차범위가 main clock의 1clock이내였으며 기존의 방법에 비해서 각각 1%, 2%, 4%의 throughput이 향상되었다.

• 대한산업공학회지
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• 제34권2호
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• pp.246-254
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• 2008

In this paper, a new efficient hidden node detection method is proposed to decide whether the RTS/CTS mechanism is necessary to resolve the hidden node problem for the data transmission of each node in infrastructure mode IEEE 802.11 wireless LANs. The nodes, for which the RTS/CTS mechanism is found to be not necessary by the hidden node detection method, can transmit their data frames without performing the RTS/CTS exchange. Only the nodes, for which the RTS/CTS mechanism is found to be necessary by the hidden node detection method, perform the RTS/CTS exchange before their data frame transmissions.