• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권7호
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• pp.1589-1598
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• 2014

IEEE 802.15.6 표준화 문서에서 WBAN을 위한 MAC 프로토콜은 의료용 센서 노드의 주기적인 데이터를 효율적으로 처리하기 위해서 8단계로 나누어진 트래픽 우선순위를 기준으로 응급 상황에서 발생하는 트래픽을 가장 높은 우선순위로 처리하는 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) 알고리즘을 수행하게 된다. 노드가 전송하는 응급 메시지는 충돌이 발생하게 되고 응급 메시지 전송을 위한 전송 지연을 만족하지 못하는 상황이 발생할 수 있으며 재전송으로 인한 에너지 낭비를 가져올 수 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점들을 해결하기 위해서 다음과 같이 WBAN 환경에서 데이터 종류와 전송률을 고려한 CSMA/CA 알고리즘 요소기술을 제안하였다. 성능평가 결과 제안한 MAC 프로토콜을 사용했을 때가 IEEE 802.15.6을 사용했을 때 보다 충돌 확률이 감소하여 패킷 전송 성공률과 에너지 효율이 개선된 것을 확인할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권4B호
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• pp.323-332
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• 2006

본 논문에서는 FT-TR(Fixed Transmitter-Tunable Receiver) 형 액세스 노드를 사용하여 광대역 액세스 망을 연결하는 파장 분할 다중화 (Wavelength Division Multiplexing; WDM)기반의 메트로(metro) 링에서 공정한 전송을 위한 MAC 프로토콜을 제안한다. 기본적인 채널 액세스 방식은 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)이며 메트로 링을 순환한 전송된 슬롯은 SS(Source-Stripping) 방식으로 패킷이 제거되어 빈 슬롯이 된다. 빈 슬롯은 바로 패킷 전송에 이용되거나 다음 액세스 노드에 그대로 전송될 수 있는데, 전자는 망의 처리율은 향상되나 공정성에 문제가 발생되며 후자는 공정성은 향상되나 처리율이 낮은 단점을 갖는다. 따라서 제안된 MAC 프로토콜은 전자와 후자의 장점을 이용한다 제안된 프로토콜은 p-Persistent MAC 프로토콜로서 파장 채널을 공유하는 액세스 노드는 하향 액세스 노드에게도 빈 슬롯을 이용하도록 확률적으로 전송 기회를 주고, 상향 액세스 노드의 무조건적인 빈 슬롯 사용을 확률적으로 억제하는 방식이다. 수치적 분석을 통하여 제안된 프로토콜에 대한 대역 효율성과 최대 노드 처리율을 분석하고 시뮬레이션을 통하여 확률에 따른 노드 처리율, 전송 공정성, 전송 지연 등의 다양한 결과를 분석한다. 또한 FT-TR 형 액세스 노드인 FT-FRn (Fixed Transmitter-nFixed Receivers)과 FT-TR 구조로 메트로 망을 구성하여 제안된 MAC 프로토콜을 비교 평가한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권5호
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• pp.2499-2522
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• 2017

Multi-hop networks are a low-setup-cost solution for enlarging an area of network coverage through multi-hop routing. Carrier sense multiple access with collision avoidance (CSMA/CA) is frequently used in multi-hop networks. Multi-hop networks face multiple problems, such as a rise in contention for the medium, and packet loss under heavy-load, saturated conditions, which consumes more bandwidth due to re-transmissions. The number of re-transmissions carried out in a multi-hop network plays a major role in the achievable quality of service (QoS). This paper presents a statistical, analytical model for the end-to-end delay of contention-based medium access control (MAC) strategies. These strategies schedule a packet before performing the back-off contention for both differentiated heterogeneous data and homogeneous data under saturation conditions. The analytical model is an application of Markov chain theory and queuing theory. The M/M/1 model is used to derive access queue waiting times, and an absorbing Markov chain is used to determine the expected number of re-transmissions in a multi-hop scenario. This is then used to calculate the expected end-to-end delay. The prediction by the proposed model is compared to the simulation results, and shows close correlation for the different test cases with different arrival rates.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권11B
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• pp.974-979
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• 2004

IEEE 802.l1b에서는 기본서비스인 DCF와 QoS를 제공하기 위한 무경쟁 서비스인 PCF가 제공된다. DCF는 CSMA/CA(충돌을 회피하는 매체 접속 기법) 접속 프로토콜을 사용한다. 본 논문에서는 PCF를 수정하여 트래픽의 부하가 많아진 채널에 가충치를 두어 서비스하는 기법을 제시하였다. 스테이션 측으로부터 부분적인 큐의 정보를 받아 가중치를 계산하였으며 NS-2 시뮬레이터를 사용하여 PCF 기법을 수정한 기법의 우수성을 검증하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권3호
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• pp.1462-1476
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• 2017

The current literature on discrete-time Markov chain (DTMC) based analysis of IEEE 802.15.6 MAC protocols for wireless body area networks (WBANs), do not consider the ACK timeout state, wherein the colliding nodes check the ill fate of their transmissions, while other contending nodes perform backoff check that slot as usual. In this paper, our DTMC model accurately captures the carrier sense multiple access with collision avoidance (CSMA/CA) mechanism of IEEE 802.15.6 medium access control (MAC) and allows the contending nodes performing backoff to utilize the ACK timeout slot during collisions. The compared rigorous results are obtained by considering a non-ideal channel in non-saturation conditions, and CSMA/CA parameters pertaining to UWB PHY of IEEE 802.15.6 MAC protocols.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2643-2645
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• 2004

The underwater system autonomously is navigated by using the wireless communication system, which receives the control signal from surface ship. The study proposes the new media access control protocol for underwater vehicles network in the view of communication distance and as CSMA(Carrier Sense Multiple Access) for the existing networks is intended to communication network using the high speed media such as electric signal or microwave signal, and thus it may introduce the reduction in throughput when applying the protocols to underwater communication network.

• 전자공학회논문지S
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• 제34S권9호
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• pp.1-12
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• 1997

The performance of Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance (CSMA/CA) protocol adopted as a draft standard of IEEE 802.11 wireless LAN, is analyzed by using mathematical method based on renewal theory. We introdude three kinds of CSMA/CA protocols basic, stop-and-wait and 4-Way handshake CSMA/CA with their mathematical analysis. First, a network of finite population is considered and then expand to infinite population. We model the CSMA/CA protocol as a hybrid protocol of 1-persistent CSMA and p-persistent CSMA protocol, and verify analaytical results by computer simulation. We have found that 4-Way Handshake CAMA/CA shows better performance than those of other two types of CSMA/CA in case of high traffic load.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.101-108
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• 2005

IEEE 802.15.4 low-rate Wireless Personal Area Networks (WPAN) are expected to provide ubiquitous networking between small personal/home devices and sensors with low power consumption and low cost features. The technology employs special CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/collision Avoidance) to save power consumption for small or portable WPAN-enabled devices. In this paper, we simulation the slotted CSMA/CA of IEEE 802.15.4 MAC and evaluate its performance limit in order to grasp the characteristics of Medium Access Control (MAC) of IEEE 802.15.4 WPAN.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.10-14
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• 2005

IEEE 802.15.4 low-rate Wireless Personal Area Networks(WPAN) are expected to provide ubiquitous networking between small personal/home devices and sensors with low power consumption and low cost features. The technology employs special CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/collision Avoidance) to save power consumption for small or portable WPAN-enabled devices. In this paper, we simulation the slotted CSMA/CA of IEEE 802.15.4 MAC and evaluate its performance limit in order to grasp the characteristics of Medium Access Control (MAC) of IEEE 802.15.4 WPAN.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권7B호
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• pp.463-471
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• 2007

Ad hoc 무선망의 동적인 특성으로 인하여 히든노드 문제가 나타날 수 있기 때문에 ad hoc 무선망에서는 분산방식으로 네트워크가 동작되어야 한다. Ad hoc 무선망에서 CSMA/CA는 비동기적 데이터 트래픽을 위해 가장 많이 사용되는 MAC Protocol 중의 하나이다. 그러나 CSMA/CA는 멀티미디어 데이터의 특성을 보장하지 못한다. 또한 경쟁형(Contention)이므로 채널을 먼저 잡은 하나의 스테이션이 채널을 독점해서 사용하여 채널 기아(starvation)로 인한 공평성문제(fairness problem)가 발생한다. 본 논문에서는 무선 ad hoc망에서 멀티미디어 데이터의 특성을 고려하여, QoS 보장을 위한 MAC protocol을 제안한다.