• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권11호
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• pp.2636-2656
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• 2013

To improve the cooperative efficiency of node cooperation and multiple access performance for multihop wireless networks, a priority-differentiated cooperative medium access control protocol with contention resolution (CRP-CMAC) is proposed. In the protocol, the helper selection process is divided into the priority differentiation phase and the contention resolution phase for the helpers with the same priority. A higher priority helper can choose an earlier minislot in the priority differentiation phase to send a busy tone. As a result, the protocol promptly selects all the highest priority helpers. The contention resolution phase of the same priority helpers consists of k round contention resolution procedures. The helpers that had sent the first busy tone and are now sending the longest busy tone can continue to the next round, and then the other helpers that sense the busy tone withdraw from the contention. Therefore, it can select the unique best helper from the highest priority helpers with high probability. A packet piggyback mechanism is also adopted to make the high data rate helper with packet to send transmit its data packets to its recipient without reservation. It can significantly decrease the reservation overhead and effectively improve the cooperation efficiency and channel utilization. Simulation results show that the maximum throughput of CRP-CMAC is 74%, 36.1% and 15% higher than those of the 802.11 DCF, CoopMACA and 2rcMAC protocols in a wireless local area network (WLAN) environment, and 82.6%, 37.6% and 46.3% higher in an ad hoc network environment, respectively.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.381-382
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• 2009

• 정보처리학회논문지C
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• 제13C권5호
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• pp.567-574
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• 2006

VG-AnyLAN은 IEEE 802 위원회에서 제정한 100Mbps 근거리통신망 표준으로서 프레임 포맷은 기존 IEEE 802.3 이더넷의 형식을 그대로 유지한 반면에 매체접근제어 방식은 Demand Priority라 불리는 새로운 방식을 채택하였다. 이 방식에서 스테이션의 전송요청은 제어허브에 의하여 주기적으로 스캔되어 순서에 따라 전송된다. 이더넷의 매체접근제어방식인 CSMA/CD와 달리 이 방식은 네트워크 세그멘트 크기에 제한을 두지 않으며 패킷 지연시간에 최대 한계를 가진다. 본 논문에서 IEEE 802.12 VG-AnyLAN 매체접근제어 방식의 매체접근 지연시간과 채널 이용율(channel utilization)을 평가하였다. 각 스테이션에서 발생하는 트래픽의 우선순위가 모두 같으며, 패킷사이즈가 일정하다는 가정아래 시스템의 해석적 모델을 구축하고, 이를 이용하여 부하변동에 따른 시스템의 패킷 지연시간과 채널이용율의 순환 표현식을 얻었다. 또한 본 논문에서 얻은 결과를 뒷받침하기 위해 시스템 대한 시뮬레이션을 수행하여 주요 지표에 대하여 수치해석 결과와 비교 분석하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제7권3호
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• pp.313-324
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• 2005

The success of the IEEE 802.11 standard has prompted research into efficiency of the different medium access methods and their support for different traffic types. A modified version of the point coordination function (PCF) called modified PCF has been introduced as a way to improve the efficiency over the standard method. It has been shown through a simulation study and a mathematical analysis that channel utilization can be much improved compared to the standard, in case there is no so-called hidden station problem. However, under the hidden station problem, the efficiency of the modified PCF would obviously decrease. In this paper, some enhancements of the modified PCF are introduced. Firstly, we propose a retransmission process to allow frames involved in collisions to be retransmitted. Then, we propose a collision resolution mechanism to reduce the frame collision probability due to the hidden station problem. In addition, we propose a priority scheme to support prioritization for different traffic types such as interactive voice and video, and real-time data traffic in the modified PCF. To prevent the starvation of one low priority traffic, minimum transmission period is also guaranteed to each traffic type via an admission control algorithm. We study the performance of the modified PCF under the hidden station problem and the performance of the modified PCF with priority scheme through simulations. To illustrate the efficiency of the priority scheme, we therefore compare its simulation results with those of some standardized protocols: The distributed coordination function (DCF), the enhanced distributed channel access (EDCA), the PCF, and our previously proposed protocol: The modified PCF without priority scheme. The simulation results show that the increment of delay in the network due to the hidden station problem can be reduced using the proposed collision resolution mechanism. In addition, in a given scenario the modified PCF with priority scheme can provide better quality of service (QoS) support to different traffic types and also support a higher number of data stations than the previous proposals.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.702-704
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• 2010

무선 LAN(Local Area Network) 환경에서 QoS를 지원하기 위해 IEEE 802.11 Working Group은 IEEE 802.11e를 표준화하였다. IEEE 802.11e EDCA는 우선순위가 높은 트래픽의 채널 접근 기회를 확률적으로 높임으로써 QoS를 지원한다. 이는 우선순위가 높은 트래픽이 우선순위가 낮은 트래픽에 비해 채널 접근을 반드시 먼저 하는 것이 아니다. 따라서 모든 트래픽이 같은 채널, 같은 routing path를 가진다면, 우선순위가 낮은 트래픽은 우선순위가 높은 트래픽의 성능에 지속적인 영향을 미친다. 결과적으로 EDCA는 음성이나 비디오와 같은 멀티미디어 응용에 QoS를 보장하기에 무리가 따른다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 Multi-Interface를 이용한 Multi-Path Routing Algorithm을 제안한다. 각 Interface 마다 IEEE 802.11e EDCA에서 사용하는 Access Category별로 각각의 Routing Path를 다르게 함으로써 높은 우선순위의 트래픽에 QoS를 보장한다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제10C권5호
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• pp.611-616
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• 2003

최근 HFC(Hybrid Fiber Coax) CATV 망이 초고속망의 하부구조로 자리를 잡아가고 있다. HFC-CATV 망의 상향채널은 가입자에서 헤드엔드로 데이터 전송시 500가입자 이상이 공유하기 때문에 충돌이 발생하게 된다. 특히, 음성, 비디오 그리고 데이터와 같은 다양한 종류의 트래픽 QoS(Qualify of Service)를 만족시키기 위해서 서비스별로 우선순위를 고려한 알고리즘이 요구되어진다. IEEE 802.14에서 제안된 우선순위 기반 3진 트리(Ternary tree)알고리즘은 정적 PNA(Priority New Access) 슬롯 구조를 가진다. 이 방법은 실시간으로 변화하는 트래픽의 요구 지연(request delay)이 높게 유지되며 서로 다른 우선순위 트래픽의 요구 경쟁 확률이 동일하다는 문제점을 가지고 있다. 따라서, 본 논문에서는 동적 PNA(Priority New Access) 슬롯 구조를 제안하여 높은 우선순위 트래픽의 요구지연을 낮게 하고 새로운 스테이션에 대해 우선순위 별로 경쟁 확률을 다르게 하는 알고리즘을 제안한다. 동일한 조건하에 두 알고리즘에 대해 요구지연 값을 비교 분석하였다. 성능 분석 결과 동적 PNA 우선순위 충돌해결알고리즘이 정적 PNA 우선순위 충돌해결알고리즘보다 낮은 요구지연을 가진다는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.321-323
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• 2006

The IEEE 802.15.4 uses a CSMA/CA algorithm on access of media. The CSMA/CA algorithm does Random Backoff before the data is transmitted to avoid collisions. The random backoff is a kind of unavoidable delays and introduces the side effect of energy consumptions. To cope with those problems we propose a new media access algorithm, the Priority Based Ordered Media Access (PBOMA) algorithm, which uses different IFSs. The PBOMA algorithm uses Sampling Rate and Beacon Interval to get a different access probability(or IFS). The access probability is higher, the IFS is shorter. Note that The transfer of urgent data uses tone signal to transmit it immediately. The proposed algorithm is expected to reduce the energy consumptions and the delay.

• Journal of Communications and Networks
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• 제11권2호
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• pp.175-186
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• 2009

A new medium access control (MAC) scheme embedding physical channels into multiband carrier sense multiple access/collision avoidance (CSMA/CA) networks is proposed to provide strict quality of service (QoS) guarantee to high priority users. In the proposed scheme, two priority classes of users, primary and secondary users, are supported. For primary users physical channels are provided to ensure strict QoS, whereas secondary users are provided with best-effort service using CSMA/CA modified for multiband operation. The performance of the proposed MAC scheme is investigated using a new multiband CSMA/CA Markov chain model capturing the primary user activity and the operation of secondary users in multiple bands. The throughput of secondary users is obtained as a function of the primary user activity and other CSMA/CA parameters. It is shown that the new MAC scheme yields larger throughput than the conventional single-band CSMA/CA when both schemes use the same bandwidth.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.755-761
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• 2013

무선 센서 네트워크에서 다중접근제어(Medium Access Control: MAC) 프로토콜은 센서 노드들이 필요할 때만 on 상태에 머물게 함으로 에너지를 효율적으로 사용하도록 하게한다. 본 논문에서는 에너지 수확 무선 센서 네트워크에서 우선순위에 기반을 둔 에너지 효율적인 MAC 프로토콜(EEPB-MAC)을 제안한다. 제안된 EEPB-MAC은 기존의 IEEE 802.15.4의 비콘 프레임에 우선순위 비트, 전송 노드 주소, NAV 값을 가지는 필드를 추가하여 이를 통하여 우선순위 데이터 전송을 지원한다. 데이터 전송을 원하는 전송자로부터 비콘 프레임을 수신한 수신 노드는 수신된 비콘 프레임의 우선순위 비트에 기반으로 데이터를 전송할 전송자를 선택한다. 데이터의 특성에 따라 우선순위 전송을 지원할 뿐 만 아니라, 수신 노드의 잔여 에너지 레벨에 따라 전송 주기를 조절하는 등 데이터 전송에 참여하는 노드에서의 에너지 소모를 줄인다. EEPB-MAC 프로토콜은 기존에 제안된 다른 프로토콜에 비해 우선순위가 높은 데이터에 대한 전송지연을 줄이며, 각 노드에서의 에너지 소모를 개선시켰다.

• ETRI Journal
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• 제23권2호
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• pp.52-60
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• 2001

In this paper, a medium access control protocol is proposed for integrated voice and data services in wireless local networks. Uplink channels for the proposed protocol are composed of time slots with multiple spreading codes per slot based on slotted code division multiple access (CDMA) systems. The proposed protocol uses spreading code sensing and reservation schemes. This protocol gives higher access priority to delay-sensitive voice traffic than to data traffic. The voice terminal reserves an available spreading code to transmit multiple voice packets during a talkspurt. On the other hand, the data terminal transmits a packet without making a reservation over one of the available spreading codes that are not used by voice terminals. In this protocol, voice packets do not come into collision with data packets. The numerical results show that this protocol can increase the system capacity for voice service by applying the reservation scheme. The performance for data traffic will decrease in the case of high voice traffic load because of its low access priority. But it shows that the data traffic performance can be increased in proportion to the number of spreading codes.