• Journal of information and communication convergence engineering
• /
• 제15권1호
• /
• pp.28-36
• /
• 2017

The medium access control (MAC) protocol based on dynamic time division multiple access/time division duplex (TDMA/TDD) is responsible for random access control and radio resource allocation in dynamic traffic environments. These functions of random access and resource allocation are very important to prevent wastage of resources and improve MAC performance according to various network conditions. In this paper, we propose new random access and resource allocation schemes to guarantee quality of service (QoS) and provide priority services in a dynamic TDMA/TDD system. First, for the QoS guarantee, we propose an adaptive random access and resource allocation scheme by introducing an access probability. Second, for providing priority service, we propose a priority-based random access and resource allocation scheme by extending the first adaptive scheme in both a centralized and a distributed manner. The analysis and simulation results show that the proposed MAC protocol outperforms the legacy MAC protocol using a simple binary exponential backoff algorithm, and provides good differential performance according to priorities with respect to the throughput and delay.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제6권12호
• /
• pp.3152-3165
• /
• 2012

Wireless sensor networks (WSN) often employ asynchronous MAC scheduling, which allows each sensor node to wake up independently without synchronizing with its neighbor nodes. However, this asynchronous scheduling may not deal with collisions due to hidden terminals effectively. Although most of the existing asynchronous protocols exploit a random back-off technique to resolve collisions, the random back-off cannot secure a receiver from potentially repetitive collisions and may lead to a substantial increase in the packet latency. In this paper, we propose a new collision resolution algorithm called Transient Coordinator (TC) for asynchronous WSN MAC protocols. TC resolves a collision on demand by ordering senders' transmissions when a receiver detects a collision. To coordinate the transmission sequence both the receiver and the collided senders perform handshaking to collect the information and to derive a collision-free transmission sequence, which enables each sender to exclusively access the channel. According to the simulation results, our scheme can improve the average per-node throughput by up to 19.4% while it also reduces unnecessary energy consumption due to repetitive collisions by as much as 91.1% compared to the conventional asynchronous MAC protocols. This demonstrates that TC is more efficient in terms of performance, resource utilization, and energy compared to the random back-off scheme in dealing with collisions for asynchronous WSN MAC scheduling.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제26권4호
• /
• pp.612-623
• /
• 2022

실시간으로 유동인구를 계측하는 기술은 다양한 산업 분야에서 공간 밀집도에 대한 통찰력을 제공하여 더 좋은 서비스 환경을 만들어준다. 이에 따라 여러 기업과 학계에서는 특정 공간의 유동인구 데이터를 계측하기 위해 오랫동안 다양한 연구를 시도해왔으며, 최근에는 스마트시티와 디지털트윈의 일환으로 Wi-Fi 신호를 활용한 유동인구 분석 사업화가 더욱 활발한 추세이다. 본 논문에서는 사람들이 소지한 스마트폰으로부터 수집되는 MAC-address 값 기반의 유동인구 추정 방법을 제시하는데, 추정값의 정확도를 분석하기 위해 Real MAC-address와 Random MAC-address 값을 구분한 뒤, Real MAC-address가 추출된 실제 스마트폰 기기 수와 CCTV 화면에 집계된 사람 수를 비교하는 실험을 진행한다. 그 결과 두 데이터 간의 유사한 상관 계수가 나타났다. 이러한 결과에 근거하여 MAC-address 분류를 통한 Wi-Fi Probe Request 기반 유동인구 분석 방법을 제시한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2021년도 추계학술대회
• /
• pp.24-34
• /
• 2021

실시간으로 유동인구를 계측하는 기술은 다양한 산업 분야에서 공간 밀집도에 대한 통찰력을 제공하여 더 좋은 서비스 환경을 만들어준다. 이에 따라 여러 기업과 학계에서는 특정 공간의 유동인구 데이터를 계측하기 위해 오랫동안 다양한 연구를 시도해왔으며, 최근에는 스마트시티와 디지털트윈의 일환으로 Wi-Fi 신호를 활용한 유동인구 분석 사업화가 더욱 활발한 추세이다. 본 논문에서는 유동인구 데이터를 활용하는 일반 수요자(비전문가)의 관점에서 유동인구 계측 시스템에 대해 쉽게 이해할 수 있도록 설명한다. 구체적으로는 사람들이 소지한 스마트폰으로부터 수집되는 MAC-address 값 기반의 유동인구 추정 방법을 제시하는데, 추정값의 정확도를 분석하기 위해 Real MAC-address와 Random MAC-address 값을 구분한 뒤, Real MAC-address가 추출된 실제 스마트폰 기기 수와 CCTV 화면에 집계된 사람 수를 비교하는 실험을 진행한다. 그 결과 두 데이터 간의 유사한 상관 계수가 나타났다. 이러한 결과에 근거하여 MAC-address 분류를 통한 Wi-Fi Probe Request 기반 유동인구 분석 방법을 제시한다.

• 보건의료생명과학 논문지
• /
• 제10권2호
• /
• pp.253-258
• /
• 2022

사람들이 휴대하고 다니는 휴대폰에서 WiFi를 이용하여 MAC Address를 수집할 수 있음은 널리 알려진 사실이다. 하지만 개인의 동의없이 MAC Address를 수집하여 이용하는 것에 많은 법적인 문제가 수반되기 때문에 이를 적극 활용하기에는 많은 어려움이 있었다. 최근에 이러한 MAC Address가 의도치 않게 노출되어 사생활 정보가 침해되는 것을 방지하기 위하여 실제 기기의 MAC Address가 아니라 Random으로 생성된 가상의 MAC Address를 노출시켜 사생활 정보를 보호하는 방식이 모든 모바일 기기에 적용되고 있다. 기기에서 무작위하게 생성된 가상의 MAC 어드레스를 노출시킴으로써 MAC Address를 이용하여 개인을 특정하고 추적하는 것은 불가능하게 되었다. 하지만 MAC Address 수집을 통하여 여러 가지 사실을 추정할 수 있다는 사실은 여전히 유효하다. Random MAC Address가 확대 적용됨으로써 오히려 과거에 제기되어 오던 MAC Address를 이용한 사생활 정보 침해의 소지가 완전히 제거되어 과거보다 더욱 적극적으로 이를 활용할 수 있게 되었다. 본 논문에서는 MAC Address를 이용하여 의료진, 건물 관리인원, 환자, 환자의 가족 등의 병원시설의 이용자의 통계정보를 자동으로 수집하여 분석하는 방법을 제안한다. MAC Address를 이용한 병원시설 이용자의 수집은 비용이 저럼하고 상대적으로 매우 정확한 방법으로써 꾸준한 수집은 병원 운영에 매우 객관적이고 과학적인 근거자료를 제공할 수 있다.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
• /
• 제2권3호
• /
• pp.148-159
• /
• 2013

An analysis of the throughput and stability region of random access systems is currently of interest in research and industry. This study evaluated the performance of a multiuser random access channel with a retransmission gain. The channel was composed of a media access control (MAC) determined by the transmission probabilities and a multiuser communication channel characterized by the packet reception probabilities as functions of the number of packet transmissions and the collision status. The analysis began with an illustrative two-user channel, and was extended to a general multiuser channel. For the two-user channel, a sufficient condition was derived, under which the maximum throughput was achieved with a control-free MAC. For the channel with retransmission gain, the maximum steady throughput was obtained in a closed form. The condition under which the random access channel can acquire retransmission gain was also obtained. The stability region of the general random access channel was derived. These results include those of the well-known orthogonal channel, collision channel and slotted Aloha channel with packet reception as a special instance. The analytical and numerical results showed that exploiting the retransmission gain can increase the throughput significantly and expand the stability region of the random access channel. The analytical results predicted the performance in the simulations quite well.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
• /
• 제12권3호
• /
• pp.347-353
• /
• 2011

HIPERLAN/2에서 무선채널은 중앙제어방식으로 운영되는 액세스 포인트에 의해서 할당되며, MAC 프로토콜은 TDMA/TDD를 기반으로 한다. 상향링크로 데이터 전송이 필요한 이동단말은 RCH 채널을 통하여 액세스 포인트에게 무선자원을 요청한다. 각 MAC 프레임마다 RCH 수를 변경하는 중요한데, RCH 수가 많이 할당되면 무선자원의 낭비를 초래하며, RCH 수가 적게 할당되면 이동단말간의 충돌이 증가하고 액세스 포인트에 접속하는 시간도 길어진다. 따라서 RCH 수는 트래픽에 따라 적절하게 할당되어야 한다. 이러한 관점에서 본 논문에서는 이전 MAC 프레임에서 메시지 전송에 성공한 회수와 실패한 회수를 기반으로 RCH 수를 동적으로 할당하는 방안을 제안하였다. 제안한 방안의 효율성을 입증하기 위해 시뮬레이션을 수행하여 분석하였다.

• ETRI Journal
• /
• 제28권3호
• /
• pp.311-319
• /
• 2006

This paper presents a terminal-assisted frame-based packet reservation multiple access (TAF-PRMA) protocol, which optimizes random access control between heterogeneous traffic aiming at more efficient voice/data integrated services in dynamic reservation TDMA-based broadband access networks. In order to achieve a differentiated quality-of-service (QoS) guarantee for individual service plus maximal system resource utilization, TAF-PRMA independently controls the random access parameters such as the lengths of the access regions dedicated to respective service traffic and the corresponding permission probabilities, on a frame-by-frame basis. In addition, we have adopted a terminal-assisted random access mechanism where the voice terminal readjusts a global permission probability from the central controller in order to handle the 'fair access' issue resulting from distributed queuing problems inherent in the access network. Our extensive simulation results indicate that TAF-PRMA achieves significant improvements in terms of voice capacity, delay, and fairness over most of the existing medium access control (MAC) schemes for integrated services.

• 대한산업공학회지
• /
• 제40권5호
• /
• pp.520-525
• /
• 2014

When the PCF (Point Coordinated Function) MAC protocol is combined with the frame aggregation method to enhance the MAC performance in IEEE 802.11 wireless LANs, the formulae for the optimal frame aggregation level for best PCF MAC performance were derived in our previous study. We extend the formulae for the PCF protocol to derive the optimal frame aggregation level for the connectivity-based multipolling MAC protocol in IEEE 802.11 wireless LANs. By simulations, we compare the performances of IEEE 802.11 wireless LANs with the optimal and random frame aggregation levels. Compared with the random frame aggregation level, the optimal frame aggregation level significantly improves the performance of IEEE 802.11 wireless LANs.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제29권7A호
• /
• pp.727-734
• /
• 2004

Collision Management Protocol (CMP)은 매체 접근 제어 (MAC) 방식이 랜덤 접근 (Random Access)인 HomePNA 3.0 비동기 MAC 모드 시스템으로 구성된 네트워크에서 데이터 프레임 전송 시에 발생하는 충돌을 해결하기 위한 프로토콜이다. 이 프로토콜의 특징은 기존 HomePNA 2.0 시스템의 Distributed fair Priority Queueing (DFPQ) 알고리즘이나 802.11 시스템의 Binary Exponential Backoff (BEB) 알고리즘과는 달리 충돌이 발생한 시스템들의 재 전송 순서를 랜덤 확률로서 결정하지 않고, 각 시스템별로 주어진 Collision Signaling Sequence (CSS) 간을 사용하여 순서를 결정한다. 즉, 재 전송 순서를 사전에 정의된 순서로 결정함으로서 평균적인 충돌 횟수를 최소화 할 수 있게 된다. 본 논문에서는 유선 홈 네트워킹 기술인 HomePNA 3.0의 CMP에 대하여 포화(Saturation) 상태에서의 성능을 분석한다.