• 한국통신학회논문지
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• 제36권7B호
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• pp.827-833
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• 2011

최근 무선 Ad Hoc 환경에서 지향성 안테나를 사용하여 통신을 하는 기술은 초고속 통신을 위하여 각광받고 있는 기술이다. 하지만 지향성 안테나를 사용할 경우에는 난청 현상이 발생하는 문제점이 대두된다. 난청 현상은 한 노드가 전송을 시작하기 위해서 DRTS(Directional Request-to-Send) 프레임을 수신 노드에게 보낼 때, 수신 노드가 다른 노드와의 통신 때문에 DRTS 프레임을 듣지 못하는 현상이다. 이러한 난청 문제를 해결하기 위해서 현재까지 다양한 지향성 안테나를 위한 MAC 프로토콜 (DMAC : Directional MAC)이 제안되어왔다. 본 논문에서는 이러한 DMAC 프로토콜들을 1) 주변노드에 자신의 통신정보를 알려주는 방법, 2) 미래 통신노드를 지정하는 방법, 3) 실제 네트워크 실패를 알아내는 방법으로 크게 3가지로 나누어 보았다. 본 논문에서는 이러한 기법에 대해서 난청문제를 얼마나 효과적으로 해결하는지 다양한 시나리오들을 통하여 분석하고 성능 평가를 통하여 각 기법의 특정 및 네트워크 처리량을 측정해 본다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
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• pp.330-333
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• 2009

WSNs is evolving different kinds of networks depending on different circumstances, among those we have HWSNs (Hybrid Wireless Sensor Networks) which invokes sensor nodes mobility. In hybrid wireless sensor networks (HWSNs), reducing energy consumption of resource constrained and adaptability to the sensors nodes motion are the crucial problems; to overcome this we need a scalable MAC protocol. Many MAC protocols have been proposed by different researchers, but in this paper we propose LMAC because it outperforms S-MAC, T-MAC and D-MAC protocols comparing to its improvement of energy efficiency and mobile adaptability.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제5권6호
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• pp.1113-1132
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• 2011

In wireless sensor networks (WSNs), most energy saving asynchronous MAC protocols are custom tailored for unicast communications only. However, broadcast protocols are very commonly used in WSNs for a variety of functionalities, such as gathering network topology information, event monitoring and query processing. In this paper, we propose a novel low-power asynchronous broadcast MAC protocol called Alarm Broadcast (A-CAST). A-CAST employs the strobe preamble that specifies the residual waiting time for the following data transmission. Each receiver goes back to sleep upon hearing the strobe preamble for the residual time duration, to conserve energy and to wake up just before data transmission starts. We compute the energy consumption of A-CAST via rigorous mathematical analysis. The analytic results show that A-CAST outperforms B-CAST, a simple broadcast extension of the well-known B-MAC. We also implement A-CAST on sensor motes and evaluated its performance through real experiments. Our experimental results show that A-CAST reduces the energy consumption by up to 222% compared to the previously proposed protocols.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제4권5호
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• pp.776-796
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• 2010

Integrated RFID-WSNs (wireless sensor networks) have recently been researched to provide object identities, sensing information, mobile service, and network functionalities. In integrated RFID-WSNs, the reader collision is one of the critical problems. Above all, due to the absence of universally applicable anti-collision protocols and the channel capture phenomenon, the medium access control protocols in integrated RFID-WSNs suffer from reader collision and starvation problems. In this paper, we propose an efficient MAC protocol, called EMP, to avoid the above problems in integrated RFID-WSNs. EMP is a CSMA-based MAC protocol which is compatible with sensor networks operating on integrated nodes which consist of an RFID reader and a senor node. EMP resolves not only the reader collision problem, but also the starvation problem using a power control mechanism. To verify the performance of EMP, we compared it with other anti-reader collision MAC protocols using simulations. As a result, the performance of EMP showed improvements in throughput, system efficiency, and energy consumption compared to the single data channel protocols (CSMA/CA, Pulse, and DiCa) in dense deployment environments.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제37권1호
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• pp.42-49
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• 2010

무선 센서 네트워크에서의 센서 노드는 일반적으로 교체 불가능한 배터리를 전원으로 사용하기 때문에 에너지 효율적인 통신 프로토콜 개발이 가장 중요한 이슈이다. 무선 센서네트워크에서 에너지 효율적인 MAC 프로토콜은 무선 매체의 공유 방식에 따라 주로 경쟁 기반 흑은 스케줄 기반으로 나눌 수 있다. 하지만 경쟁 기반 프로토콜과 스케줄 기반 프로토콜은 상반된 특징을 갖기 때문에 두 가지 프로토콜을 혼합해서 사용할 경우 보다 좋은 성능을 발휘할 수 있다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크 환경에서 센서 노드의 에너지 소모를 줄이고 네트워크의 수명을 최대화하기 위해 Tiered-MAC을 제안한다. Tiered-MAC은 싱크 노드와 센서 노드로 구성되는 계층적 센서 네트워크 구조에서 싱크 노드의 최대 전송 영역은 스케줄 기반의 TDMA를 사용하고, 이외의 영역은 경쟁 기반의 CSMA를 사용함으로써 많은 데이터 트래픽이 집중하여 혼잡상황이 잦은 싱크 노드 주변의 송수신을 관리하여 불필요한 에너지 소비를 줄이도록 설계하였다. NS-2 시뮬레이터를 이용한 실험을 통하여 제안하는 기법이 에너지 효율적으로 동작하는 것을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.533-544
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• 1991

In this paper, the performance of bridges used to interconnect LAN to FD야 backbone networks as well as the performance of MAC protocols for FD야 backbone networks were thoroughly analyzed, The exhaustive service discipline and three ource models were applied to analyze the mean waiting time of the system. the performance is evaluated in terms of the service rate of bridge, total load of backbone. medium length of back bone, value of T and station latency. The result of analysis show that in general , processing delay of the system is mainly determined by bridge delays. But when processing time of bridge mereases, processing delays of the system are primarily determined by MAC protocols. Therefore, speed-up of processing time of bridge is necessary to efficiently use the high speed backbone networks.

• Journal of Communications and Networks
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• 제17권2호
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• pp.203-209
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• 2015

Although mobile applications are an essential characteristic of wireless sensor networks, most existing media access control (MAC) protocols focus primarily on static networks. In these protocols, fixed periodic neighbor discovery and schedule updating are used to connect and synchronize neighbors to provide successful data transmission; however, they cannot adapt to mobile speed variation and degrade the network performance dramatically. In this paper, we propose a mobile-supporting mechanism for MAC protocols, in which the decision to update the neighbors of a mobile node is made adaptively according to the mobile speed. Analysis and simulation results demonstrate that the mechanism efficiently avoids the disconnection of amobile node from its neighbors and achieves a better performance as compared with fixed periodic neighbor discovery.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.1465-1470
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• 2011

본 논문에서는 무선 애드혹 네트워크에서 복수개 채널을 이용한 효율적인 매체접속제어 프로토콜로써 DM-MMAC (Doze Mode Multi-Chanel MAC)을 제안한다. 기존의 IEEE 802.11 프로토콜의 경우 물리계층에서 복수개의 가용 채널이 주어지나 MAC 계층에서는 오직 고정된 단일채널을 통한 접속만이 가능하다. 이를 보완하기 위한 프로토콜로써 여러 가지 멀티채널 MAC 프로토콜이 제안되었으나 대부분의 경우 채널수가 적고 호스트의 수가 많아지면 전송 처리율(throughput)이 급격히 저하되는 문제점이 있다. 본 연구에서는 기존 MMAC 프로토콜의 채널 할당 및 채널점유 과정을 단순화하고 호스트 간 충돌가능성을 줄임으로써 절전효과와 함께 전송률 향상을 도모하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제25권5B호
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• pp.820-829
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• 2000

본 논문에서는 무선 비동기 전달 모드 (Wireless Asynchronous Transfer Mode; W-ATM)의 매체 접근 제어 (Medium Access Control; MAC) 프로토콜에 사용되는 동적 제어 알고리즘으로서 우리가 이미 제안한 동적 신호 주기 할당 (Dynamic Signalling Period Allocation; DSPA) 알고리즘을 다양한 서비스 클래스의 트래픽이 혼재된 상황에 적용하고, 이를 통해 W-ATM MAC 프로토콜의 대역 사용 효율과 각 트래픽에 대한 서비스 품질의 만족 여부를 확인하였다. 시뮬레이션을 통한 성능 평가 결과, DSPA 알고리즘은 최소한의 제어용 오버헤드로 동작하므로 전체 시스템의 처리율을 크게 향상시켰다. 또한 각 서비스 클래스별로 정의된 서비스 원칙에 따라 적절한 시간에 적절한 양의 채널을 할당하게 되므로, 각 서비스의 품질을 만족시킬 수 있으며 서비스 클래스들 간의 불공정성이 야기되지 않음을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제22권9호
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• pp.1843-1853
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• 1997

본 논문에서는 레일리 페이딩, log-normal 차폐현상 및 Near-far 영향을 고려한 무선 매체접근제어 프로토콜의 성능을 분석한다. 무선 매체접근제어 프로토콜로서 무선 근거리 통신망의 국제 표준화 기구인 IEEE 802.11 프로토콜인 CSMA/CA 프로토콜을 대상으로 채널 처리율과 패킷지연을 분석한다. 분석결과로서 채널상의 부하가 적을 때는 에러가 없는 모델에 비하여 무선 환경에서 50%의 성능이 저하되는 것을 알 수 있었으며, 망의 부하가 클때, 4-Way Handshake CSMA/CA 방식이 다른 두 CSMA/CA 방식에 비하여 우수한 성능을 보이는 것을 알 수 있었다.