• 한국통신학회논문지
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• 제31권8B호
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• pp.707-715
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• 2006

이동통신에서의 멀티미디어 데이터 서비스는 매우 중요한 응용으로 떠 오른지 오래이다. 예전에는 이동전화를 위한 음성서비스에 국한되었으나, 근래의 기술발전으로 동영상을 서비스하기에 충분할 정도로 대역폭이 넓어졌다. 기술경쟁이 치열하고, 발전속도가 빠른 만큼, 동영상서비스에 대한 요구는 점점 늘어갈 것으로 예상된다. 본 논문에서는 이동통신에서 라이브 동영상 서비스를 제공하기 실시간 MPEG-4 비디오 인코더와 이를 위한 통신망의 구성에 대하여 서술한다. 통신망의 구성에 대한 가정을 최소로 했기 때문에 새로운 형식의 이동통신 기술이 대두된다 하더라도 본 논문에서 기술하는 동영상 서비스 시스템은 쉽게 적용 가능하다.

• 전자공학회논문지S
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• 제35S권3호
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• pp.65-75
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• 1998

We consider connection-oriented wireless cellular networks such as the second generation wireless cellular networks and wirelss ATM networks. In these networks, a separate forward signaling channel is provided for the transmission of paging and channel allocation packets. When a call destined to a user is requested, all the base stations in the user's current location area broadcast the corresponding paging packet across forward signaling channels. By slot mode operation and paging group allocation for fusers in a location area, we can reduce relative power consumption level at battery-operated terminals. However, a sthe number of paging groups is increased for lowering relative power consumption level, a paging packet experiences higher delay to access the forward signaling channel. For the pre-negotiated quality-of-service level, paging packet delay level must be limited. In this paper, we consider static and dynamic multiplexing schemes for paging packets, and develop an analytical method for calculating paging packet delay and relative power consumption levels. Using this analytial method, we investigate the effect of network parameters on the paging packet delay and relative power consumption levels.

• Journal of Communications and Networks
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• 제16권6호
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• pp.667-676
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• 2014

Connectivity is a crucial quality of service measure in wireless sensor networks. However, the network is always at risk of being split into several disconnected components owing to the sensor failures caused by various factors. To handle the connectivity problem, this paper introduces an in-advance mechanism to prevent network partitioning in the initial deployment phase. The approach is implemented in a distributed manner, and every node only needs to know local information of its 1-hop neighbors, which makes the approach scalable to large networks. The goal of the proposed mechanism is twofold. First, critical nodes are locally detected by the critical node detection (CND) algorithm based on the concept of maximal simplicial complex, and backups are arranged to tolerate their failures. Second, under a greedy rule, topological holes within the maximal simplicial complex as another potential risk to the network connectivity are patched step by step. Finally, we demonstrate the effectiveness of the proposed algorithm through simulation experiments.

• 한국통신학회논문지
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• 제38B권6호
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• pp.454-472
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• 2013

무선 네트워크의 사용이 모바일 사용자로 점점 확대되고 무선 네트워크 기술의 발달로 다양한 무선 네트워크 시스템이 생겨났다. 무선 네트워크 시스템들은 중첩되어 있을 수 있으며 네트워크 간 전환을 필요로 한다. NGWN(Next Generation Wireless Networks)은 다양한 무선 네트워크를 통합하여 사용자에게 넓은 커버리지 영역과 최적화된 서비스를 제공한다. 기존의 핸드오프 관리 프로토콜은 NGWN의 응용프로그램에 핸드오프 지원을 보장하기에 충분하지 않다. CLH(Cross-Layer Handoff) 프로토콜 기법은 NGWN의 네트워크 내와 네트워크 간의 효율적인 핸드오프 관리를 위해 개발되었다. CLH은 무선 네트워크 환경에서 이동성관리를 지원하고 핸드오프 성능향상을 위해 모바일의 속도와 핸드오프 시그널링 지연 정보를 이용한다. 본 논문에서는 핸드오프 성능 분석을 위해 링크계층 및 네트워크계층의 민감도를 분석하고 이것을 기반으로 CLH 기법을 제안한다. CLH가 네트워크 내와 네트워크 간 핸드오프의 성능 향상을 높여준 다는 것을 본 논문의 다양한 이론적 분석을 통하여 평가하고 분석한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제10권12호
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• pp.1632-1644
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• 2007

Wireless Mesh Networks aim to attain large connectivity with minimum performance degradation, as network size is increase. As such, scalability is one of the main characteristics of Wireless Mesh Networks that differentiates it from other wireless networks. This characteristic creates the need for bandwidth efficiency strategies to ensure that network performance does not degrade as the size of the network increase. Several researches have been done to realize mesh networks. However, the researches conducted were mostly focused on a per TCP/IP layer basis. Also, the studies on bandwidth efficiency and bandwidth improvement are usually dealt with as separate issues. This paper aims to simultaneously study bandwidth efficiency and improvement. Aside from optimizing the bandwidth given a fixed capacity, the capacity is also increased using results of physical layer studies. In this paper, the capacity is improved by using the concept of non-overlapping channels for wireless communication. A channel allocation scheme is conceptualized to choose the transmission channel that would optimize the network performance parameters with consideration of chosen Quality of Service (QoS) parameters. Network utility maximization is used to optimize the bandwidth after channel selection. Furthermore, a routing scheme is proposed using the results of the network utilization method and the channel allocation scheme to find the optimal path that would maximize the network gain.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권12호
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• pp.5286-5306
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• 2016

Emerging applications in automation, medical imaging, traffic monitoring and surveillance need real-time data transmission over Wireless Sensor Networks (WSNs). Guaranteeing Quality of Service (QoS) for real-time traffic over WSNs creates new challenges. Rapid penetration of smart devices, standardization of Machine Type Communications (MTC) in next generation 5G wireless networks have added new dimensions in these challenges. In order to satisfy such precise QoS constraints, in this paper, we propose a new cross-layer QoS-provisioning strategy in Wireless Multimedia Sensor Networks (WMSNs). The network layer performs statistical estimation of sensory QoS parameters. Identifying QoS-routing problem with multiple objectives as NP-complete, it discovers near-optimal QoS-routes by using evolutionary genetic algorithms. Subsequently, the Medium Access Control (MAC) layer classifies the packets, automatically adapts the contention window, based on QoS requirements and transmits the data by using routing information obtained by the network layer. Performance analysis is carried out to get an estimate of the overall system. Through the simulation results, it is manifested that the proposed strategy is able to achieve better throughput and significant lower delay, at the expense of negligible energy consumption, in comparison to existing WMSN QoS protocols.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권10호
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• pp.3945-3964
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• 2015

Since the decentralized structure and the blindness of a large-scale wireless network make it difficult to collect the real-time channel state or other information from random distributed relays, a fundamental question is whether it is feasible to perform the relay selection without this knowledge. In this paper, a Slotted ALOHA based Greedy Relay Selection (SAGRS) scheme is presented. The proposed scheme allows the relays satisfying the user's minimum transmission request to compete for selection by randomly accessing the channel through the slotted ALOHA protocol without the need for the information collection procedure. Moreover, a greedy selection mechanism is introduced with which a user can wait for an even better relay when a suitable one is successfully stored. The optimal access probability of a relay is determined through the utilization of the available relay region, a geographical region consisting of all the relays that satisfy the minimum transmission demand of the user. The average number of the selection slots and the failure probability of the scheme are analyzed in this paper. By simulations, the validation and the effectiveness of the SAGRS scheme are confirmed. With a balance between the selection slots and the instantaneous rate of the selected relay, the proposed scheme outperforms other random access selection schemes.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.153-160
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• 2009

전국망 규모의 망 설계 및 QoS가 적용된 Mobile-WiMAX 시스템과 54Mbps의 광대역 서비 스가 가능한 WLAN 시스템으로 구성된 계층적 네트워크는 VoIP, VOD, 화상전화 등과 같은 실시간 서비스를 포함한 다양한 무선 인터넷 서비스를 제공한다. 그러나 실시간 서비스를 이용하는 사용자가 Mobile-WiMAX/WLAN 계층적 네트워크에서 핸드오프를 수행할 경우, 특히 Mobile-WiMAX 네트워크에서 WLAN 핫스팟 지역으로 핸드오프를 할 경우 핸드오프 지연으로 인해 사용 중인 서비스가 끊기게 된다. 본 연구는 Mobile-WiMAX(IEEE 802.16e) 규격에서 제시된 서비스 종류(ToS) 파라미터를 이용하여 vertical 핸드오프 수행 기준이 되는 vertical 핸드오프 프로세스를 제안한다. 이 프로세스를 이용하면 실시간 서비스를 사용 중인 사용자는 핸드오프 수행을 일정시간 지연하므로 실시간 서비스의 끊기는 불편함을 해소할 수 있다. 본 논문에서 제안한 프로세스를 이용할 경우 Mobile-WiMAX/WLAN 계층적 네트워크에서 vertical 핸드오프 수행 중의 실시간 서비스 이용에 제한이 없어진다. 이는 사용자 편의 중심의 서비스를 실현할 수 있게 될 것이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권12A호
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• pp.1380-1386
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• 2004

미래의 통신망은 유, 무선 가입자 망이 혼합된 형태로 존재하고, 통신망 내에는 다양한 형태의 트래픽이 존재할 것으로 생각된다. 이때 각 트래픽이 요구하는 QoS 요구조건은 서로 상이하기 때문에 다양한 QoS 요구를 동시에 만족시킬 수 있는 QoS 제어기법이 가입자 망에서 필요하다. 본 논문에서는 가입자 망 중에서 설치가 용이하고 유지 보수가 저렴하며, 가입자의 이동성을 제공할 수 있는 무선 가입자 망 환경에서 새로운 QoS 제어기법인 W-JoBS 방법을 제안하였다. W-JoBS 기법은 기존의 JoBS 기법을 무선 가입자 망에 효율적으로 적용하기 위해 채널오류가 빈번하게 발생하는 무선채널 환경에서 트래픽 클래스 간의 공정성을 보장하기 위해 서비스 보상기법과 채널상태를 고려한 스케줄링 기법을 추가한 새로운 개념의 QoS 제어기법이다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 성능평가를 수행하였고, 수치계산결과를 통해 무선 가입자 망 환경에서W-JoBS 기법이 기존 JoBS 기법에 비해 우수함을 보였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권7호
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• pp.3446-3464
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• 2017

Backoff mechanism serves as one of the key technologies in the MAC-layer of wireless mobile networks. The traditional Binary Exponential Backoff (BEB) mechanism in IEEE 802.11 Distributed Coordination Function (DCF) and other existing backoff mechanisms poses several performance issues. For instance, the Contention Window (CW) oscillations occur frequently; a low delay QoS guarantee cannot be provided for real-time transmission, and services with different priorities are not differentiated. For these problems, we present a novel Multi-Priority service differentiated and Adaptive Backoff (MPAB) algorithm over IEEE 802.11 DCF for wireless mobile networks in this paper. In this algorithm, the backoff stage is chosen adaptively according to the channel status and traffic priority, and the forwarding and receding transition probability between the adjacent backoff stages for different priority traffic can be controlled and adjusted for demands at any time. We further employ the 2-dimensional Markov chain model to analyze the algorithm, and derive the analytical expressions of the saturation throughput and average medium access delay. Both the accuracy of the expressions and the algorithm performance are verified through simulations. The results show that the performance of the MPAB algorithm can offer a higher throughput and lower delay than the BEB algorithm.