• 센서학회지
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• 제22권1호
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• pp.18-27
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• 2013

Real-time monitoring is one of the prime necessities in a weapon flight test that is required for the efficient and timely collection of large amounts of high-rate sampled data acquired by an event-trigger. The wireless sensor network is a good candidate to resolve this requirement, especially considering the inhospitable environment of a weapon flight test. In this paper, we propose a priority based multi-channel MAC protocol with CSMA/CA over a single radio for a real-time monitoring of a weapon flight test. Multi-channel transmissions of nodes can improve the network performance in wireless sensor networks. Our proposed MAC protocol has two operation modes: Normal mode and Priority Mode. In the normal mode, the node exploits the normal CSMA/CA mechanism. In the priority mode, the node has one of three grades - Class A, B, and C. The node uses a different CSMA/CA mechanism according to its grade that is determined by a signal level. High grade nodes can exploit more channels and lower backoff exponents than low ones, which allow high grade nodes to obtain more transmission opportunities. In addition, it can guarantee successful transmission of important data generated by high grade nodes. Simulation results show that the proposed MAC exhibits excellent performance in an event-triggered real-time application.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제7권4호
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• pp.480-488
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• 2009

A channel-shared modified accelerative pre-allocation wavelength division multiple access (CMAP-WDMA) media access control (MAC) has been proposed for metro-WDMA networks, as an extension of modified pre-allocation wavelength division multiple access (MAP-WDMA) MAC protocol. Similarly, CAP WDMA as an extension of accelerative pre-allocation wavelength division multiple access (AP-WDMA) MAC protocol. Performance of CMAP- and CAP-WDMA was extensively investigated under several channel sharing methods (CSMs), asymmetric traffic load patterns (TLPs), and non-uniform traffic distribution patterns (TDPs). The result showed that the channel utilization of the CMAP-WDMA always outperforms that of CAP-WDMA at the expense of longer channel access delay for channel shared case while CMAP-WDMA provided higher channel utilization at specific network conditions but always shorter channel access delay than CAP-WDMA for non-channel shared case. Additionally both for CMAP- and CAP-WDMA, determining an effective CSM is a critical design issue because TDPs and TLPs can be neither managed nor expected while CSM is manageable, and the CSM supporting the best channel utilization can be recommended.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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• pp.20-21
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• 2008

In the IEEE 802.16 Wireless MAN standard, the best effort service class is ranked on the lowest position in priority so that only scarce resource may be available for it. Also, the best effort service is usually assisted by a MAC scheme based on reservation ALOHA without explicit acknowledgement. However, the standard only specifies the skeleton of the MAC scheme. In this paper, we propose some rules to specify the indefinite part of the MAC scheme as well as to improve the throughput and delay performance of the MAC scheme. As generic rules for demanding and granting resource, we first propose non-gated exhaustive, gated exhaustive, non-gated limited, and gated limited demand rules, and deficient and full grant rules. Secondly, we propose grant regulation rules, identified as replacement and lifetime rules, to avoid excessive grant incurred by not giving acknowledgement. Noting the residual resource is inflated by adopting a grant regulation rule, we finally propose a rule for investing the residual resource to a subscriber station. Simulation results confirm that a combination of proposed rules improves the performance of the MAC scheme.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권1호
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• pp.61-77
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• 2017

The most challenging issues in the multi-channel MAC of the IEEE 1609.4 standard is how to handle the dynamic vehicular traffic condition with a high mobility, dynamic topology, and a trajectory change. Therefore, dynamic channel coordination schemes between CCH and SCH are required to provide the proper bandwidth for CCH/SCH intervals and to improve the quality of service (QoS). In this paper, we use a Markov model to optimize the interval based on the dynamic vehicular traffic condition with high mobility nodes in the multi-channel MAC of the IEEE 1609.4 standard. We evaluate the performance of the three-dimensional Markov chain based on the Poisson distribution for the node distribution and velocity. We also evaluate the additive white Gaussian noise (AWGN) effect for the multi-channel MAC coordination scheme of the IEEE 1609.4 standard. The result of simulation proves that the performance of the dynamic channel coordination scheme is affected by the high node mobility and the AWGN. In this research, we evaluate the model analytically for the average delay on CCHs and SCHs and also the saturated throughput on SCHs.

• 한국통신학회논문지
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• 제24권7A호
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• pp.973-986
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• 1999

본 논문에서는 무선 패킷 데이터 서비스를 효율적으로 지원하기 위해 채널 액세스 메카니즘과 전송 매카니즘으로 구성되는 MAC 프로토콜을 제안하였다. 채널 액세스를 위해 방송채널은 랜덤 액세스 채널의 상태정보를 알려주고, 이동단말은 상태정보를 기반으로 랜덤액세스를 시도한다. 또한, 이동단말에 액세스 확률을 부여함으로서 랜덤 액세스 채널에서의 short 메시지 전송으로 인한 충돌증가를 방지하였다. 효율적인 전송을 위해 이동단말의 전송대기 큐의 상태에 따라 전송속도를 변경함으로서 버스트한 트래픽 특성에 적응할 수 있도록 하였다. 전송대역과 전송코드 수가 제한된 환경에서 제안한 MAC 프로토콜은 cdma2000 시스템 보다 효과적으로 전송을 지원함을 알 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권4호
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• pp.94-104
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• 2008

본 논문에서는 고속의 곱셈-누적 연산을 수행할 수 있는 새로운 MAC의 구조를 제안한다. 곱셈과 누적 덧셈 연산을 통합하고 하이브리드 형태의 CSA 구조를 고안하여 임계경로를 감소시키고 출력율을 개선하였다. 즉, 가장 큰 지연시간을 갖는 누적기 자체를 제거하고 누적기의 기능을 CSA에 포함시킴으로써 전체적인 성능을 향상시킨다. 제안된 CSA 트리는 1의 보수 기반의 MBA 알고리즘을 이용하고, 연산자의 밀도를 높이고자 부호비트를 위한 수정된 배열형태를 갖는다. 또한 최종 덧셈기의 비트수를 줄이기 위해서 CSA 트리 내에 2비트 CLA를 사용하여 하위 비트의 캐리를 전파하고 하위 비트들에 대한 출력을 미리 생성한다. 또한 파이프라인의 효율을 최적화시켜 출력율을 증가시키고자 최종 덧셈기의 출력이 아닌 합과 캐리 형태의 중간 연산결과들을 누적시킨다. 제안한 하드웨어를 설계한 후에 $250{\mu}m,\;180{\mu}m,\;130{\mu}m$, 그리고 90nm CMOS 라이브러리를 이용하여 합성하였다. 이론 및 실험적인 결과를 토대로 제안한 MAC의 하드웨어 자원, 지연시간, 그리고 파이프라인 등의 결과에 대해 분석하였다. 지연시간은 수정된 Sakurai의 alpha power low를 이용하였다. 결과를 살펴보면 제안한 MAC은 표준 설계에 대해서는 여러 측면에서 매우 우수한 특성을 보였고, 최근 연구와 비교할 때 클록속도는 거의 유사하면서 성능은 두 배로 우수하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.2267-2273
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• 2016

본 논문에서는 OSMU (One Source Multi Use) N-스크린 멀티캐스트 서비스를 위한 무선 통신 MAC 구조로서, WiMedia Distributed-MAC 프로토콜을 적용하였다. 그러나, 채널 에러율이 가변적인 무선 통신환경을 고려하면, N-스크린 고속 데이터가 손실될 가능성이 높다고 할 수 있다. 이러한 문제에 대해, WiMedia Distributed-MAC 프로토콜을 분석하여, 멀티캐스트 릴레이 기술을 제안하였다. 제안하는 멀티캐스트 릴레이 기술은 Multicast-free DRP Availability IE 기술과 결합되어, 멀티캐스트 통신에 대해 릴레이노드를 선정하고 에러율이 높은 채널을 회피하여 통신할 수 있다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 멀티캐스트 릴레이 기술과 기존 WiMedia Distributed-MAC 멀티캐스트 기술을 멀티캐스트 노드 수에 따라 수율과 에너지 소모량을 비교 하였고, 다양한 BER (Bit Error Rate) 채널 환경에서 수율 성능을 비교하였다. 이를 통해, OSMU N-스크린 멀티캐스트 서비스에서 멀티캐스트 릴레이 기술이 적용되어야 함을 설명하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37A권11호
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• pp.903-917
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• 2012

WSN은 센서 탐지에 의한 데이터 전송을 목적으로 사용하며 이러한 송신 이벤트의 데이터 전송량은 일반적으로 용량이 작다. 이러한 이유로 일반적인 WSN MAC 프로토콜은 에너지 효율을 높이기 위하여 듀티 사이클 방식을 적용하지만, 이는 WMSN 환경에서 요구되는 대용량 멀티미디어 데이터 전송에 적합하지 않다. 본 논문에서는 WMSN 요구를 만족시키기 위하여 MAC 계층에서의 새로운 대용량 데이터 전송 기법을 제안하며, 기존 WSN 환경의 경쟁기반 MAC 프로토콜에서 도입하는 듀티 사이클 기법과 공존하여 적용할 수 있도록 설계하였다. 또한, 제안하는 대용량 데이터 전송기법은 송신 버퍼의 상태와 채널 환경을 고려하여 사용 유무를 결정하도록 설계되었으며, 송수신 노드가 대용량 데이터 전송 시점에서 이웃 노드에게 간섭받지 않고 채널 점유를 보장받을 수 있도록 설계되었다. 본 논문은 제안 방식의 객관적 성능을 평가하기 위하여 기존 듀티 사이클 기법을 지속적으로 운영하는 MAC과 제안하는 대용량 전송 방식을 혼용하여 운영하는 MAC을 모두 실험하고 그 결과를 분석하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권5호
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• pp.950-956
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• 2015

본 논문에서는 선박 및 실내 Seamless N-스크린 서비스를 위한 무선 통신 MAC 구조로서, WiMedia Distributed-MAC (D-MAC) 프로토콜을 적용하고, Seamless D-MAC 프로토콜에서 P2P 스트리밍이 가능한 OSMU (One Source Multi Use) N-스크린 서비스를 제공하기 위해, 비동기 트래픽 멀티홉 전송 기술(Asynchronous Traffic Multi-Hop Transmission : ATMT)을 제안하고 성능을 분석하였다. 센서장비에 장착되는 무선통신 모듈은 선내 통합유무선 네트워크와의 원활한 연결을 위하여 무선 게이트웨이 기능을 수행하는 WiMedia ATMT D-MAC 브릿지를 통해 데이터가 전송된다. 이를 위해 WiMedia 비동기 트래픽을 위한 타임 슬롯 할당 기술과 Multi-hop 자원 예약기술을 결합하여 각 기술에 대해 성능을 비교 분석하였다. 시뮬레이션 결과를 통해, 비동기 트래픽 멀티홉 전송 기술은 비동기식 N-스크린 데이터 전송에 있어, 기존 D-MAC 방식보다 향상된 지연시간 및 수율 성능을 나타내었다.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2005년도 종합학술발표회 논문집 Vol.15 No.1
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• pp.121-124
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• 2005

The High Rate Wireless Personal Area Networks (WPAN) is mainly targeted to consumer electronics and portable communication devices which need high rates and QoS. To achieve these goals, the WPAN provides data rates up to 1Gbps and adopts a Time Division Multiple Access (TDMA) MAC protocol. Since IEEE 802.15.3 MAC is based on TDMA scheme, it has good performance in dealing with real traffics. But it does not give better results for dynamic traffic. For dynamic traffic, IEEE 802.15.3 MAC needs a kind of request and response policy that brings about the degradation of performance in order to adapt to network changes. To overcome this problem and enhance the data throughput, this paper proposes a superframe structure which uses the Enhanced Contention Access Period (ECAP) to transmit data during sleep-CTA in PM mode.