• Journal of Communications and Networks
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• 제10권3호
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• pp.287-296
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• 2008

The IEEE 802.11 wireless standard uses the carrier sense multiple access with collision avoidance (CSMA/CA) as its MAC protocol (during the distributed coordination function period). This protocol is an adaptation of the CSMA/CD of the wired networks. CSMA/CA mechanism cannot guarantee quality of service (QoS) required by the application because orits random access method. In this study, we propose a new MAC protocol that considers different types of traffic (e.g., voice and data) and for each traffic type different priority levels are assigned. To improve the QoS of IEEE 802.11 MAC protocols over a multi-channel CSMA/CA, we have developed a new admission policy for both voice and data traffics. This protocol can be performed in direct sequence spread spectrum (DSSS) or frequency hopping spread spectrum (FHSS). For voice traffic we reserve a channel, while for data traffic the access is random using a CSMA/CA mechanism, and in this case a selective reject and push-out mechanism is added to meet the quality of service required by data traffic. To study the performance of the proposed protocol and to show the benefits of our design, a mathematical model is built based on Markov chains. The system could be represented by a Markov chain which is difficult to solve as the state-space is too large. This is due to the resource management and user mobility. Thus, we propose to build an aggregated Markov chain with a smaller state-space that allows performance measures to be computed easily. We have used stochastic comparisons of Markov chains to prove that the proposed access protocol (with selective reject and push-out mechanisms) gives less loss rates of high priority connections (data and voices) than the traditional one (without admission policy and selective reject and push-out mechanisms). We give numerical results to confirm mathematical proofs.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권5B호
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• pp.365-377
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• 2006

매체공유기반 통신시스템은 매체접근제어 과정에서 단말기의 채널 점유 제약 조건에 따라 크게 완전매체공유 시스템과 불완전매체 공유 시스템으로 구분할 수 있다. 본 논문에서는 불완전매체공유 시스템의 채널활용효율을 향상시키기 위한 분산식 매체접근제어기법을 제안한다. 제안하는 매체접근제어기법은 IEEE 802.11 무선랜의 CSMA/CA 기법을 확장한 방법으로써 임의 지연 시간을(random backoff time) 채널에 대해 개별적, 집합적, 큐(queue)에 대해 개별적으로 적용함으로써 크게 3가지 형태로 제시되었다. 모의실험 결과 성능측면에서는 큐에 대해 개별적으로 임의 지연시간을 적용하였을 때 상대적으로 우월한 성능을 보였다. 또한 복잡도 측면에서는 채널에 대하여 집합적으로 임의 지연시간을 적용했을 때 상대적으로 낮은 복잡도를 보였다. 임의 지연시간을 분할된 채널에 대해 개별적으로 적용하는 방식은 성능과 연산복잡도의 trade-off관계에 있어서 앞서 제시된 방식들보다 우위에 있음을 보이고 있다.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 2002년도 춘계학술대회논문집
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• pp.249-252
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• 2002

IEEE 802.11의 매체 접근 제어 MAC 프로토콜은 두가지 운영 방법을 제공한다. 하나는 실시간 응용 서비스가 아닌 데이터를 지원하기 위한 임의 접근 (random access)모드이고 다른 하나는 실시간 응용 서비스를 지원하기 위한 폴링 (polling) 모드이다. 폴링 모드는 PCF (Point Coordination Function) 라 불리우는 비경쟁 (non contention) 방식의 MAC 프로토콜이다. PCF 는 노드의 지연 (delay)의 증가와 처리율(throughput) 의 감소가 가장 큰 문제가 된다. 처리율 향상을 위해 ERR (Embedded Round Robin) 방식이 제안되었다. 그러나 ERR은 노드의 지연이 여전히 문제로 남아있다. 본 논문에서는 노드의 지연과 처리율을 동시에 향상시킬 수 있는 QRR (Request Round Robin)을 제안한다. 시뮬레이션에 의하여 제안한 QRR 이 ERR보다 성능향상이 됨을 보인다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제11권3호
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• pp.465-482
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• 2015

IEEE 802.11p is a standard MAC protocol for wireless access in vehicular environments (WAVEs). If a packet collision happens when a safety message is sent out, IEEE 802.11p chooses a random back-off counter value in a fixed-size contention window. However, depending on the random choice of back-off counter value, it is still possible that less important messages are sent out first while more important messages are delayed longer until sent out. In this paper, we present a new scheme for safety message scheduling, called the enhanced message priority mechanism (EMPM). It consists of the following two components: the benefit-value algorithm, which calculates the priority of the messages depending on the speed, deceleration, and message lifetime; and the back-off counter selection algorithm, which chooses the non-uniform back-off counter value in order to reduce the collision probability and to enhance the throughput of the highly beneficial messages. Numerical results show that the EMPM can significantly improve the throughput and delay of messages with high benefits when compared with existing MAC protocols. Consequently, the EMPM can provide better QoS support for the more important and urgent messages.

• Carbon letters
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• 제9권2호
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• pp.108-114
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• 2008

We have demonstrated the feasibility of using electrospinning method to fabricate long and continuous composite nanofiber sheets of polyacrylonitrile (PAN) incorporated with zinc oxide (ZnO). Such PAN/ZnO composite nanofiber sheets represent an important step toward utilizing carbon nanofibers (CNFs) as materials to achieve remarkably enhanced physico-chemical properties. In an attempt to derive these advantages, we have used a variety of techniques such as field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), transmission electron microscopy (TEM) and high resolution X-ray diffraction (HR-XRD) to obtain quantitative data on the materials. The CNFs produced are in the diameter range of 100 to 350 nm after carbonization at $1000^{\circ}C$. Electrical conductivity of the random CNFs was increased by increasing the concentration of ZnO. A dramatic improvement in porosity and specific surface area of the CNFs was a clear evidence of the novelty of the method used. This study indicated that the optimal ZnO concentration of 3 wt% is enough to produce CNFs having enhanced electrical and physico-chemical properties.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제38권10호
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• pp.18-23
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• 2001

본 논문에서는 경쟁채널에서 시스템 부하가 큰 경우 수율이 불안정해지는 slotted ALOHA의 문제점을 해결하기 위해 실시간 및 비실시간 서비스 클래스의 특성을 기준으로 액세스 패킷 전송률을 조절하는 안정화된 매체접근제어 프로토콜을 제안한다. 수학적 모델 및 시뮬레이션 결과는 제안하는 프로토콜이 랜덤 액세스 절차에서의 안정적인 수율을 보장함을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제24권10A호
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• pp.1453-1461
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• 1999

본 논문은 단거리전용통신에 있어 MAC계층의 링크접근 방식의 성능을 개선시키는 방안을 제안하고 기존 방식에 대비하여 제안한 링크접근 방식의 성능을 비교 분석한다. 본 논문에서 제시하는 방식은 임의접근 채널에 반송파 감지 방식을 적용하여 서로 다른 우선순의를 갖는 링크접근 트래픽 상호간의 충돌 가능성을 줄이고 우선순위에 따른 차별적인 링크접근 지연시간을 제공함과 동시에, 예약모드 운용방식을 개선하여 링크접근의 성능을 개선한다. 시뮬레이션에 의한 성능분석 결과, 본 논문에서 제안한 방식은 평균 링크접근 지연시간, 임의접근 채널의 효율 측면에서 기존의 방식에 비하여 개선된 성능을 나타내었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.899-906
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• 2003

본 논문에서는 TDMA/TDD 기반의 무선 ATM망에서 멀티미디어 서비스를 위한 MAC 프로토콜로서 채널접속제어 알고리즘과 슬롯할당 알고리즘을 제안한다. 제안한 방식에서 실시간 서비스를 요구하는 VBR 단말기는 임의접속 미니슬롯을 통하여 예약요청 패킷을 전송하고, 예약에 성공한 단말기는 동적 매개변수 전달을 위한 미니슬롯을 통하여 경쟁 없이 동적 매개변수를 전송한다. 반면, 비실시간성의 버스트 트래픽 전송을 요구하는 ABR 단말기는 트래픽 버스트가 발생할 때마다 임의접속 미니슬롯을 통하여 슬롯을 요청한다. 기지국 스케줄러는 예약에 성공한 실시간 VBR 단말기들에게는 요청한 슬롯 수와 트래픽의 잔여수명을 기반으로 상향 데이터 슬롯과 동적 매개변수 전달용 미니슬롯을 할당하고, 비실시간 ABR 단말기들에게는 요청한 슬롯 수에 비례하여 상향 데이터 슬롯을 할당한다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제4권5호
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• pp.61-68
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• 2003

본 논문에서는 PRMA의 구조를 사용하여 ABR 형태의 데이터 서비스를 수행할 수 있는 알고리즘을 도입하므로서 그 개념을 확장하고, 채널의 이용효율을 극대화하도록 설계된 무선 MAC 알고리즘인 APRMA를 제안한다. 기존의 PRMA에서는 랜덤 데이터를 전송하고자 하는 단말들은 슬롯을 예약한 수 없다. 즉, 슬롯의 예약은 시간 지연에 엄격한 음성에만 국한된다. 그러나 데이터들도 요구하는 서비스 품질을 만족시켜주어야 하며, 이를 위해 데이터에 대해서도 예약을 가능하게 하므로서 채널의 처리율도 높일 수 있다. 따라서, APRMA에서는 초기에는 최소한의 대역만을 할당해주며, 잉여의 대역이 존재하면 계속 그 전송율을 높여나갈 수 있게 하므로서 채널의 이용율을 높이고, 음성과 같은 상대적으로 우선순위가 높은 서비스 요청에 대해서도 동시에 그 서비스 품질을 만족시킬 수 있다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2003년도 봄 학술발표논문집 Vol.30 No.1 (C)
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• pp.515-517
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• 2003

In this paper we examine the effects of the required portions of guard timing spaces in a MAC frame of ETSI BRAN HIPERLAN/2 system such as inter-mobile guard timing space in UL(Up Link) duration, inter-RCH(Random CHannel) guard timing space, sector switch guard timing space. In particular, we calculate the number of OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) symbols required for these guard timing spaces in a MAC frame. We them evaluate the throughput of HIPERLAN/2 system as we vary parameter such as the guard time values defined in [2], the number of DLCCs(Data Link Control Connections), and the number of RCHs. Finally we show by numerical results that the portions for the 새심 summation of required guard timing spaces in a MAC frame are not negligible, and that they should be properly considered when trying to evaluate the performance of MAC protocol of HIPERLAN/2 system and also when determining the number of RCHs as well as the number of DLCCs in UL PDU trains at an AP/CC(Access Point/Central Controller).