• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.460-469
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• 2012

본 논문에서는 UWB 기술 기반 WiMedia Distributed Medium Access Control (D-MAC) 표준 프로토콜에 적용할 수 있는 협력 통신 프로토콜을 제안한다. 이를 위해 무선 채널 상태에 따라 변화하는 UWB 링크 전송 속도에 적응적인 릴레이 노드 선정 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 UWB 링크에 적응적인 릴레이 통신 프로토콜은 분산적인 D-MAC 표준 기술 및 무선 USB 기술과 호환성을 갖고, 각 디바이스에서 독립적으로 실행되는 Relay Node Selection (RNS) 기준에 따라 실행된다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권6호
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• pp.1668-1688
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• 2012

Cooperative communications and network coding schemes have been proposed to increase system throughput for ad hoc networks. In this paper, we present throughput and delay analysis of the new network coding-enabled cooperative MAC protocol called NC-MAC, which has been proposed by us in order to significantly enhance system performance. This protocol introduces an approach that can accommodate both cooperative communication and network coding for wireless ad hoc networks by slightly increasing overhead and modifying standards. The protocol's performance is evaluated using mathematical analysis and computer simulation and two performance measures, system throughput and average channel access delay, are used for a performance comparison with previous schemes. It is assumed that all the frames exchanged over a wireless channel are susceptible to transmission errors, which is a new but more reasonable assumption differentiating this research from previous research. Numerical results show this protocol provides significantly enhanced system performance compared with conventional cooperative MAC protocols used in previous research. For instance, system performance is 47% higher using the NC-MAC protocol than when using the rDCF protocol.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권8호
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• pp.1561-1570
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• 2009

Ad Hoc 네트워크는 이동통신망이나 AP (access point)와 통신하는 무선 랜과는 달리 유사한 특징을 가진 모든 단말들이 무선채널을 통해 직접 통신하는 좀 더 진화된 통신망이 라고 할 수 있다. Ad Hoc 네트워크에서 시스템 성능을 높이려는 다양한 연구가 진행되고 있는데 그 중의 하나가 Cooperative 통신이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 Cooperative 통신을 실현할 수 있는 CO-MAC 프로토콜을 제안하고, 수학식을 사용하여 성능평가를 수행하였다. 도출된 성능평가 결과를 통해 IEEE 802.11 표준인 DCF 기법, 그리고 기존 연구에서 제안된 rDCF 기법과 성능비교를 통해 프레임 전송오류 확률이 증가할 때 시스템 처리량이 많이 개선됨을 확인할 수 있었다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.345-355
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• 2012

본 논문에서는 UWB 기술 기반 WiMedia Distributed Medium Access Control (D-MAC) 무선 USB 표준 프로토콜에 적용할 수 있는 Satisfaction of QoS (SoQ) 기반 협력 통신 프로토콜을 제안한다. 이를 위해 UWB 링크 전송 속도와 QoS 척도에 따른 릴레이 노드 선정 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 SoQ 기반 협력 통신 프로토콜은 분산적인 D-MAC 무선 USB 표준 기술과 호환성을 갖고, 각 디바이스에서 독립적으로 실행되는 SoQ 기반 Relay Node Selection (RNS) 기준에 따라 실행된다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제14권5호
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• pp.524-532
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• 2012

In this paper, we present the performance evaluation of the reliable cooperative media access control (RCO-MAC) protocol, which has been proposed in [1] by us in order to enhance system throughput in bad wireless channel environments. The performance of this protocol is evaluated with computer simulation as well as mathematical analysis in this paper. The system throughput, two types of average delays, average channel access delay, and average system delay, which includes the queuing delay in the buffer, are used as performance metrics. In addition, two different traffic models are used for performance evaluation: The saturated traffic model for computing system throughput and average channel access delay, and the exponential data generation model for calculating average system delay. The numerical results show that the RCO-MAC protocol proposed by us provides over 20% more system throughput than the relay distributed coordination function (rDCF) scheme. The numerical results show that the RCO-MAC protocol provides a slightly higher average channel access delay over a greater number of source nodes than the rDCF. This is because a greater number of source nodes provide more opportunities for cooperative request to send (CRTS) frame collisions and because the value of the related retransmission timer is greater in the RCO-MAC protocol than in the rDCF protocol. The numerical results also confirm that the RCO-MAC protocol provides better average system delay over the whole gamut of the number of source nodes than the rDCF protocol.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.423-432
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• 2011

물류창고 시스템에서는 물류의 입고/출고에 따른 재고현황의 변동이 잦고, 내용물에 따라 주위환경요소가 큰 영향을 미칠 수 있으므로, 재고현황 및 환경요소를 빠르고 정확하게 관리하는 것이 물류관리에 있어서 매우 중요하다. 하지만 현재 제안되고 있는 RFID 기반의 물류관리 시스템은 RFID 리더 간 통신에 대해 통일된 국제규격이 없으므로, 부착된 RFID 리더가 물류 컨테이너의 이동 등으로 인해 이종 규격의 물류 시스템으로 이동한 경우, 규격 불일치로 인해 RFID 리더 간의 통신이 단절될 수 있다. 그리고 RFID 리더간의 통신에 일반적으로 사용되는 Centralized MAC 방식의 경우 클러스터 헤더의 (Cluster header) 이동이나 채널 상황의 영향으로 인해 클러스터 헤더가 해당 클러스터에서 사라진 경우, 새로운 클러스터 헤더를 재선출 해야 하고 이 시간동안 각 노드 간 통신이 불가능하다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 극복하기 위한 WiMedia Distributed MAC 프로토콜을 이용한 RFID 노드 간의 통신 방안과, 채널 상황에 능동적으로 대처할 수 있는 Distributed MAC 프로토콜 기반의 릴레이 협력통신 방안을 제안한다. 시뮬레이션 결과는 제안한 방안을 통해 RFID 노드 간 통신 성능이 향상됨을 보인다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제5권11호
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• pp.1976-1996
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• 2011

Cognitive radio (CR) MAC protocol provides access control of unused spectrum resources without causing interference to primary users. To achieve this goal, in this paper a TDMA based cooperative multi-channel cognitive radio MAC (MCR-MAC) protocol is proposed for wireless ad hoc networks to provide reliable protection for primary users by achieving cooperative detection of incumbent system signals around the communication pair. Each CR node maintains transmission opportunity schedules and a list of available channels that is employed in the neighbor discovery period. To avoid possible signal collision between incumbent systems and cognitive radio ad hoc users, we propose a simple but efficient emergency notification message exchanging mechanism between neighbor CR nodes with little overhead. Our simulation results show that the proposed MCR-MAC can greatly reduce interference with primary users and remarkably improve the network throughput.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권9호
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• pp.1819-1828
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• 2009

최근에는 Ad Hoc 네트워크에서 시스템 성능을 더욱 향상시키기 위해 협력통신에 대한 연구가 많이 진행되었다. 본 논문에서는 시스템 성능을 더욱 개선하기 위하여 협력통신을 지원하는 망구조에서 네트워크 코딩을 지원하는 NC-MAC 프로토콜을 제안하고 확률을 이용한 수학적인 접근방법을 사용하여 성능평가를 수행하였다. 도출된 성능평가 결과를 통해 IEEE 802.11 표준인 DCF 기법에 비해 시스템 처리량이 월등히 개선되며, 기존 연구에서 제안된 rDCF 기법 및 CO-MAC 기법보다도 최대 48%까지 시스템 처리량 성능이 증가함을 확인할 수 있었다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제15권12호
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• pp.1464-1474
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• 2012

In this paper, we propose a QoS (Quality of Service)-aware and cooperative resource reservation scheme using cross-layer link adaptation for wireless high definition video transmission through UWB (Ultra Wide Band) network with D-MAC (Distributed Medium Access Control). A wireless high definition video transmission system usually requires stable high throughput even without line-of-sight, e.g., a destination device in another room separated by a wall. Since the WiMedia D-MAC supporting DRP (Distributed Reservation Protocol) scheme causes lots of DRP resource reservation conflicts due to failure of beacon detection in wireless channel environment, overall performances of the WiMedia D-MAC can be deteriorated. And the current WiMedia MAC standard has not considered QoS provisioning even though QoS parameters such as a range of service rates are provided to each traffic stream. Therefore, we propose Relay DRP protocol with QoS-based relay node selection criterion, which makes a relay path to avoid DRP resource reservation conflicts and guarantee QoS more stably through cross-layer link adaptation of cooperative relay transmission scheme and is compliant with the current WiMedia D-MAC protocol. Simulation results demonstrate performance improvements of the proposed method for throughput and QoS provisioning.

• 한국통신학회논문지
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• 제39B권3호
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• pp.180-187
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• 2014

본 논문은 도로에 설치된 인프라 시스템 및 타 자율 주행 차량과 협력하여 주행하는 협력형 무인 자율 주행 차량 기술을 위한 멀티케스트 통신 기법을 소개한다. 협력형 자율 주행 차량은 주행 안전성 향상을 위해 인프라 시스템 및 주변 차량과 통신한다. 교환되는 정보는 차량 안전과 관련 된 정보이며 다수의 자율 주행 차량에게 정의된 시간 내에 반드시 전송되어야 한다. 그러나 차량 통신 국제 표준인 WAVE는 협력형 자율 주행을 위해 요구되는 멀티케스팅 통신의 높은 전송 성공을 보장하지 않는다. 본 논문에서는 WiVCL이라는 MAC 계층의 고신뢰 멀티케스트 기법을 제안한다. IEEE 802.11p 및 BMW와 비교한 결과 WiVCL은 높은 전송 성공률과 예측 가능한 전송 지연 시간을 보여줌을 확인할 수 있었다.