• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제10권2호
• /
• pp.345-350
• /
• 2009

본 논문에서는 센서 네트워크 S-MAC 통신 프로토콜에서 보안 취약성을 살펴보고 서비스 거부 공격의 취약성에 따른 영향을 통신절차 단계별로 소비되는 전력 효율성 측면에서 분석하였다. 따라서 연구 결과로부터 정상적인 S-MAC 통신을 위해 신뢰성, 효율성 및 보안을 고려한 인증방안의 필요성을 도출할 수 있다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보과학회 2003년도 가을 학술발표논문집 Vol.30 No.2 (3)
• /
• pp.598-600
• /
• 2003

Ad­hoc 무선 망에서 directional antenna의 사용은 interference를 감소시키고 spatial reuse의 증가, 그리고 네트워크 전체의 capacity 증가 등의 장점을 제공한다. 하지만 기존의 IEEE 802.11 MAC protocol은 omnidirectional antenna를 고려하여 디자인되었기 때문에 기존의 MAC protocol이 directional antennas에 사용될 경우 directional antennas의 장점을 효율적으로 제공하지 못한다. Directional antenna는 이러한 장점을 가지는 반면에 RTS/CTS를 방향성 있는 전송을 하기 때문에 hidden terminal과 이웃 노드의 위치를 파악하는데 있어서 많은 문제를 가지고 있다. 이 논문에서 우리가 제안하는 MAC protocol은 directional antennas 특성상의 문제점을 해결하여 directional antennas의 장점을 최대한 이용한다.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제12권3호
• /
• pp.439-444
• /
• 2017

무선 센서 네트워크 기술은 유비쿼터스 컴퓨팅 환경의 급성장중인 기술이며 다양한 분야에서 응용과 연구가 진행 되고 있다. 무선 센서 네트워크를 구성하는 센서 노드들은 분산 네트워크 환경에서 배터리를 이용하여 Life cycle을 유지하기 때문에 QoS 요구보다는 에너지 효율이 매우 중요하다. 이러한 사항을 고려하여 IEEE802.15.4의 MAC 프로토콜에서는 트래픽에 적응적인 MAC 프로토콜 연구와 무선 센서 네트워크 환경에 신뢰성과 효율성이 강조된 표준화 작업을 진행중에 있지만, 에너지 효율이 줄어든 만큼 센서 노드의 응답속도가 떨어지는 문제점을 지니고 있다. 이에 본 논문은 동기식 방식과 하이브리드 방식의 MAC 프로토콜을 분석하여 전체네트워크의 에너지 효율이 개선된 MAC 프로토콜을 설계하였다.

• 전자공학회논문지CI
• /
• 제44권2호
• /
• pp.25-30
• /
• 2007

무선 센서 네트워크에서는 기본적으로 교환이나 충전이 어려운 배터리로 동작하는 센서 노드들로 구성된다. 따라서 센서 노드들의 에너지 소모를 줄이는 것이 매우 중요하다. 본 논문에서는 근거리 무선 통신 기술인 지그비에 높은 에너지 효율을 갖도록 개선된 S-MAC 프로토콜을 이용하여 센서 네트워크 시스템을 구현하였다. S-MAC 프로토콜에서 활성 구간에서의 duty cycle을 줄임으로써 전력 소모를 줄이는 방법을 사용하여서 노드의 전력을 줄였다. 실험결과 제안된 알고리즘을 사용하면 S-MAC 프로토콜보다 약 $25\sim30%$정도의 에너지 소모를 줄이는 것으로 나타났다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보과학회 2005년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.32 No.1 (A)
• /
• pp.493-495
• /
• 2005

지금까지 무선 센서 네트워크에서 에너지를 효율적으로 사용하기 위한 많은 라우팅 및 MAC 프로토콜들이 개발되어 왔다. 특히 에너지 효율적 센서 MAC 프로토콜들 중 Sensor-MAC (S-MAC) 프로토콜은 listen 시간과 sleep 시간을 주기적으로 반복하여, 데이터 전송이 없을 경우 노드의 통신 모듈을 Sleep시킴으로써 그 만큼의 에너지를 절약한다. 노드의 sleep시간이 길수록 더 많은 에너지를 절약할 수 있으나, 대신 sleep시간에 발생된 데이터는 다시 다음 주기의 listen시간이 시작될 때까지 지연되어야 한다는 단점이 있다. 이러한 데이터 전송 지연은 센서 네트워크에서 다양한 어플리케이션을 지원하기 위해 반드시 개선되어야 할 사항이다. 본 논문에서는 S-MAC의 listen/sleep 주기를 그대로 사용하여 에너지를 절약하면서도, 큰 오버헤드를 발생시키지 않고 데이터 전송시의 지연 시간을 최소화하는 기법에 대해 논의한다. 또한 시뮬레이션을 통해 기존의 S-MAC 및 Adaptive S-MAC 프로토콜과 지연시간 및 에너지 소비량을 비교하여, 제안된 기법이 지연시간을 감소시키면서도 기존 MAC 프로토콜들과 비슷한 에너지 소비량을 갖는다는 것을 증명하였다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제36권4B호
• /
• pp.391-398
• /
• 2011

본 논문에서는 LED 조명 기반의 우선 LAN 통신을 위한 MAC 프로토콜을 설계하였다. 본 논문에서 제안하는 MAC 프로토콜은 LED 조명과 단말기의 송수신 방향을 자동으로 최적화할 수 있는 특정이 있다. 또한, 방송메시지 송신 및 단말기 등록을 위한 초기통신 시간이 주기적으로 할당되어 있는 특징이 있다. 데이터 통신방식으로는 carrier의 센싱 및 충돌감지가 어려운 LED 가시광의 특징을 감안하여 기존의 무선 LAN 통신에서 사용되는 CSMA/CA(carrier sense multiple access with collision avoidance) 기반이 아닌 polling 기법을 사용하였으며, MAC 프레임 형식으로는 기존의 무선 LAN에 통신용 프레임을 수정하여 우선 가시광 LAN 통신에 적합한 MAC 프레임을 제안하였다. 이렇게 제안하는 MAC 프로토콜의 성능수치를 구하였으며, 무선 가시광 PHY 통신단의 데이터 전송속도를 100 Mbps로 가정하였을 때에 여러 가지 오버헤드를 제외하고 순수하게 데이터를 보낼 수 있는 데이터 전송량은 94.386 Mbps에 달하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제11권7호
• /
• pp.2638-2647
• /
• 2010

긴 preamble을 사용하는 비동기식 MAC 프로토콜의 문제점을 개선하기 위해 나온 프로토콜이 X-MAC 이다. 본 논문에서는 X-MAC의 문제점을 해결하기 위하여 Express-MAC이라는 새로운 MAC프로토콜을 제안하였다. 무선센서 네트워크는 주로 이벤트 데이터나 상황정보를 인지하는 목적에 많이 사용된다. 특히 침입감지 같은 이벤트 감지를 목적으로 하는 센서네트워크의 전송 패턴은 매우 간헐적이면서도 한 번의 이벤트 발생 시 연속적으로 일어나는 것이 대부분이다. EX-MAC은 위와 같은 센서 네트워크의 주요 전송 패턴을 반영하여 첫 이벤트 발생 시 데이터 전송에서 멀티 홉 경로의 채널 예약 및 awake 구간의 전송 시간 예약 방식을 사용하였다. 전송 경로상의 awake 시간 예약은 연속적인 데이터 전송의 단대단 지연 성능을 향상시켰으며 데이터 송수신 노드의 preamble 길이를 줄임으로써 에너지 소비 측면에서도 효율성을 증대시켰다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보과학회 2005년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.32 No.1 (A)
• /
• pp.511-513
• /
• 2005

S-MAC은 전송 지연을 희생하고 전체 센서 노드의 동작 수영을 연장하기 위한 무선 센서 네트워크에 특화된 MAC(Medium Access Control) 프로토콜이다. IEEE 802.11을 수정하여 만들어진 S-MAC은 주기적인 Listen and Sleep 스케줄방식을 사용하여 무선 센서 네트워크에서 발생하는 에너지 소모를 줄였다. S-MAC을 사용하는 무선 센서 네트워크에서 초기에 수행하는 것이 자신의 동작 주기를 결정하고 알리는 것이다. 이 과정에서 무작위(randomization)로 선택된 시간을 사용하여 스케줄한 결과 다원화된 스케줄이 발생된다. 결국 서로 다른 스케줄 클러스터가 만들어지고 이 클러스터 경계에 있는 노드는 어긋난 Listen시간으로 인해 서로 통신을 하지 못한다. S-MAC 에서는 서로 다른 스케줄을 수용하는 경계 노드(border node)를 두어 해결하고 있다. 하지만, 경계 노드는 다른 노드에 비해 에너지 소모가 높고 브로드캐스트 형식의 데이터 전송 효율이 떨어진다. 본 논문에서는 이러한 S-MAC의 다원화된 스케줄 방식의 문제점을 해결하는 H-SYNC(Heartbeat-SYNC) 스케줄 일원화 방안을 제안하고 시뮬레이션을 통해 성능비교 및 평가를 실시한 결과 낮은 에너지 소모를 달성하였다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제31권10B호
• /
• pp.866-871
• /
• 2006

본 논문에서는 이동 애드혹 망에서 멀티미디어 트래픽 처리를 위해 예약 방식의 매체 접근 제어(MAC) 프로토콜을 설계하고 그 성능을 평가하였다. 예약 방식의 MAC 프로토콜은 두 개의 부분 계층으로 이루어진 계층적 접근법을 기반으로 한다. MAC의 하위 부분 계층은 이동 애드혹 망에서 비동기 데이터 트래픽을 지원하기 위해 CSMA/CA를 사용하는 기본적인 접근 방법을 제공한다. 그 위에 상위 부분 계층은 실제 데이터 전송에 앞서 슬롯(slot) 예약을 수행함으로써 실시간 주기적 트래픽을 지원한다. 제안된 프로토콜은 ns-2 시뮬레이터를 사용하여 검증하였다. 시뮬레이션 수행 결과는 예약 방식의 MAC 프로토콜이 IEEE 802.11 표준과 비교하여 더 높은 처리율(throughput)과 더 낮은 지연(delay)을 제공하므로 실시간 트래픽 전송에 적합함을 보여주었다.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.86-94
• /
• 2012

초기의 동기식 프로토콜의 대표적인 S-MAC 과 T-MAC은 듀티사이클 기법을 사용으로 주기적인 활성과 비활성을 반복함으로써 기존의 무선 MAC 프로토콜에 비하여 에너지 소모를 줄였음을 보였다. 하지만 동기식 프로토콜은 동기화를 위한 별도의 제어패킷이 사용됨으로써 에너지 효율성이 떨어지고 설계 면으로서도 복잡하다는 단점을 갖는다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 비동기 프로토콜인 B-MAC과 X-MAC은 CSMA매체 접근 방식과 프리엠블을 통한 전송을 하는 LPL(Low Power Listeing)기법을 사용하여 별도의 제어패킷의 사용 없이 독립적인 듀티사이클 스케줄을 가지고도 통신이 가능하도록 설계됐다. 본 논문에서는 이러한 비동기 프로토콜인 X-MAC을 기반으로 보다 높은 에너지 효율성을 갖는 무선 센서 네트워크를 위한 에너지 효율적인 비동기 방식의 센서 MAC 프로토콜을 설계한다. 이를 위하여서 송신노드와 수신노드에 프리엠블 넘버링 기법과 가상동기화기법을 설계 및 적용하였으며 대표적인 센서 노드인 TelosB센서모트를 이용하여 기존의 X-MAC 프로토콜과 에너지 효율성을 비교 및 검증한다.