• Journal of Computing Science and Engineering
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• 제7권4호
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• pp.231-241
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• 2013

Improvements in wireless sensor network (WSN) technology have resulted in a large number of applications. WSNs have been mainly used for monitoring applications, but they are also applicable to target tracking, health care, and monitoring with multimedia data. Nodes are generally deployed in environments where the exhausted batteries of sensor nodes are difficult to charge or replace. The primary goal of communication protocols in WSNs is to maximize energy efficiency in order to prolong network lifetime. In this paper, various medium access control (MAC) protocols for synchronous/asynchronous and single/multi-channel WSNs are investigated. Single-channel MAC protocols are categorized into synchronous and asynchronous approaches, and the advantages and disadvantages of each protocol are presented. The different features required in multi-channel WSNs compared to single-channel WSNs are also investigated, and surveys on multi-channel MAC protocols proposed for WSNs are provided. Then, existing broadcast schemes in such MAC protocols and efficient multi-hop broadcast protocols proposed for WSNs are provided. The limitations and challenges in many communication protocols according to this survey are pointed out, which will help future researches on the design of communication protocols for WSNs.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2008년도 추계학술발표대회
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• pp.1314-1315
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• 2008

Recent research work has unearthed that multi-radio multi-channel wireless mesh networks offer considerable capacity gains over single-radio wireless mesh networks. In this paper, we present a new routing metric for multi-radio multi-channel wireless mesh networks. The goal of the metric is to choose multiple link/node disjoint paths between a source and destination node that, when used concomitantly, impart high end-to-end throughput. The proposed metric selects high fidelity paths that will produce elevated throughput with maximum fault tolerance.

• International Journal of Contents
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• 제12권1호
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• pp.65-69
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• 2016

Wireless communication chipsets have fixed transmission rate and communication distance. Although there are many kinds of chipsets with throughput and distance purpose, they cannot support various types of wireless applications. This paper provides theoretic research results in order to support various wireless applications requiring different throughput, delayed quality-of-service (QoS), and different communication distances by using a wireless communication chipset with fixed rate and transmission power. As a performance metric, the probability for a data frame that successfully receives at a desired receiver is adopted. Based on this probability, the average number of transmission in order to make a successful frame transmission is derived. Equations are utilized to analyze the performance of a single-hop with channel coding and a dual-hop without error correction matter transmission system. Our results revealed that single-hop transmission assisted by channel coding could extend its communication distance. However, communication range extending effect of the single-hop system was limited. Accordingly, dual-hop transmission is needed to overcome the communication distance limit of a chipset.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.249-258
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• 2013

다중-홉 애드 혹 네트워크(multi-hop ad hoc networks)에서 실효 대역폭과 단-대-단 처리량을 높이기 위한 방법으로 다중-인터페이스 다중-채널 구조가 주목을 받고 있다. 그러나 단일 인터페이스 기반 네트워크를 위해서 설계된 기존의 라우팅 메트릭들은 다중-인터페이스 다중-채널 기반 네트워크의 특성을 정확히 반영할 수 없으므로, 처리량 개선의 효과를 기대할 수 없다. 따라서 채널 다양성, 인터페이스 전환 비용과 같은 메트릭들을 사용하여 높은 처리량을 갖는 경로를 발견하는 MCR이 제안되었다. 하지만 MCR은 트래픽 부하의 영향을 반영하지 않기 때문에 혼잡한 네트워크에서 성능이 저하되는 문제점이 있다. 본 논문에서는 MCR에 채널 접근 시간 메트릭을 결합하여 혼잡한 조건에서도 높은 처리량을 갖는 경로를 선택하는 MAMCR 메트릭을 제안하고, ns-2 시뮬레이션을 통해 성능 개선 효과를 확인한다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제15권1호
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• pp.77-86
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• 2013

Cognitive radio (CR) has emerged as one of effective methods to enhance the utilization of existing radio spectrum. Main principle of CR is that secondary users (SUs) are allowed to use the spectrum unused by primary users (PUs) without interfering PU's transmissions. In this paper, PUs operate on a slot-by-slot basis and SUs try to exploit the slots unused by PUs. We propose OSA protocols in the single channel and we propose an opportunistic spectrum access (OSA) protocols in the multi-channel cognitive radio networks with one control channel and several licensed channels where a slot is divided into contention phase and transmission phase. A slot is divided into reporting phase, contention phase and transmission phase. The reporting phase plays a role of finding idle channels unused by PUs and the contention phase plays a role of selecting a SU who will send packets in the data transmission phase. One SU is selected by carrier sense multiple access / collision avoidance (CSMA/CA) with request to send / clear to send (RTS/CTS) mechanism on control channel and the SU is allowed to occupy all remaining part of all idle channels during the current slot. For mathematical analysis, first we deal with the single-channel case and we model the proposed OSA media access control (MAC) protocol by three-dimensional discrete time Markov chain (DTMC) whose one-step transition probability matrix has a special structure so as to apply the censored Markov chain method to obtain the steady state distribution.We obtain the throughput and the distribution of access delay. Next we deal with the multi-channel case and obtain the throughput and the distribution of access delay by using results of single-channel case. In numerical results, our mathematical analysis is verified by simulations and we give numerical results on throughput and access delay of the proposed MAC protocol. Finally, we find the maximum allowable number of SUs satisfying the requirements on throughput and access delay.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권5B호
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• pp.517-529
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• 2011

본 논문에서는 차세대 해상 통신 시스템인 SANET (Ship Ad-hoc NETwork)의 우선 전송 규격 파라미터를 설정하고, VHF 대역의 실측 해상 채널을 분석하여 SANET 채널 모델링을 수행한다. 또한, 프리앰블, guard time, 파일롯을 포함한 단일 및 다중 반송파 시스템을 위한 프레임 구조를 제안하며, 제안된 프레임 구조 하에서 채널 보상과 채널 부호화 기법에 의한 SANET 시스템의 BER (Bit Error Rate) 성능을 평가 및 분석한다. 결과로 ${\pi}$/4-DQPSK와 ${\pi}$/8-D8PSK를 적용한 단일 반송파 SANET의 경우, differential 변조방식 채택에 의하여 별도의 채널 보상을 하지 않으며, 부호화 이득을 얻을 수 있는 컨볼루션 부호화를 적용하기로 한다. 다중 반송파 SANET의 경우에는 해상환경, 파도에 의한 선박의 움직임 등에 의한 K값의 변화를 고려하여 시스템의 성능을 최대화 하도록 채널 보상 기법과 컨볼루션 부호화를 적용한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.33-36
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• 2009

Incremental converters provide a solution for such measurement applications, as they retain most of the advantages of conventional ${\Delta}{\Sigma}$ converters, and yet they are capable of offset-free and accurate conversion. Most of the previous research on incremental converters was for single-channel and dc signal applications, where they can perform extremely accurate data conversion with more than 20-bit resolution. In this paper, a design technique for implementing multi-channel incremental data converters to convert narrow bandwidth ac signals is discussed. It incorporates the operation principle, topology, and digital decimation filter design. The theoretical results are verified by simulation results.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.1039-1044
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• 2005

원격 제어 모니터링 시스템을 위한 임베디드 리눅스 시스템의 다중 채널 직렬 장치를 설계하였다. 제안된 장치는 다중 채널 직렬 장치의 효과적인 데이터 처리를 위해 내부에 FIFO, Sate Machine, 인터럽트로 구성되어 있으며 임베디드 리눅스에서 효과적인 디바이스 프로그램을 가능하게 한다. 다중 채널 직렬 장치의 기존의 접근 방식은 개별 직렬 장치를 일일이 접근하고 있으나 본 장치에서는 다중 채널 직렬 장치를 한 개의 직렬 장치로 간주하여 접근하는 것과 같은 효과를 볼 수 있다. 본 장치는 다중 채널 직렬 입출력 구동에 효율적이며 기존의 다중 채널 직렬 장치 보다 접근 속도가 빠르다. 본 장치는 수질 측정과 같은 센서들 사이의 거리가 멀거나 센서와 모니터링 시스템의 사이의 거리가 먼 원격 제어 모니터링에 효과적이다.

• 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.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.1577-1582
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• 2013

본 논문에서는 수조에서 실험을 통해 획득한 데이터를 이용하여 MIMO (Multi-Input Multi-Output) 수중음향통신의 성능을 분석하였다. 이를 위하여 먼저 여러 송수신 위치에서 채널 전달 특성을 측정하였다. 송신신호는 QPSK (Quadrature Phase Shift Keying)로 변조하였으며, 수신신호는 Zero Forcing 등화기 등을 포함하는 검출기를 거쳐 복원되었다. 실험이 이루어진 수조 환경이 물리적으로 폐쇄된 매우 심한 다중 경로 전달 환경이어서 최대 30~40 ms의 지연 현상이 나타났다. 실험 결과 송신 및 수신 센서가 각각 두 개인 $2{\times}2$ MIMO 시스템을 사용하였을 때 채널 특성으로 인해 비트 오차율이 비교적 크게 나타났지만 SISO (Single-Input Single-Output) 시스템에 비해 약 15% 정도 향상된 성능을 갖는 것을 확인하였다.