• 한국항행학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.542-547
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• 2019

열차 자율주행은 제한된 열차 선로의 용량을 증가시키기 위한 미래 철도 기술이며, 무선통신의 안정성은 열차간 간격 감소에 있어서 핵심적인 역할을 한다. 본 논문에서는 자율주행열차 통신을 위한 혼잡 환경에서의 전송 기법을 제안하였다. 제안하는 분산 UORA (uplink OFDMA (orthogonal frequency division multiple access) random access) 기법은 최신 6세대 무선랜 표준인 IEEE 802.11ax의 TUA (triggered uplink access) 기법과 UORA 기법을 분산적으로 적용하여 혼잡도가 매우 높은 승강장 진입 환경에서, 승강장 및 차량의 센서가 효율적으로 차량 및 승강장의 수집 장치에게 전달할 수 있도록 한다. 본 논문의 실험 결과에 따르면, 제안하는 기법은 기존 EDCA (enhanced distributed channel access) 방식 대비 혼잡 상황에서 효과적으로 전송 성공률을 향상 시키는 것으로 나타났다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제36권5호
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• pp.456-469
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• 2009

본 논문에서 ECOT(Estimated Channel Occupancy Time)이라는 새로운 무선 링크 성능 지표를 제시하며, 이를 기반으로 멀티 홉 무선 메쉬 네트워크 환경에서 종간간 높은 수율을 얻고자 한다. ECOT의 핵심적인 특징은 다양한 형태의 IEEE 802.11 MAC(Medium Access Control) 환경에서 적용이 가능하다는 점이다. 우리는 802.11 DCF(Distributed Coordination Function), 802.11e EDCA(Enhanced Distributed Channel Access) with BACK(Block Acknowledgement), 802.11n A-MPDU(Aggregate MAC Protocol Data Unit)와 같은 다양한 형태의 링크 계층 구조를 고려하며, 이와 같은 다양한 환경에서 제안하는 ECOT이 기 제안된 다른 성능 지표 방법론과 비교하여 높은 종단간 수율 성능(이득: $8.5{\sim}354.4%$)을 보여줄 수 있다는 것을 확인하였다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제47권6호
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• pp.28-39
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• 2010

본 논문은 IEEE 802.11p에 기반한 CSMA의 미디어 접근 제어로서, 경쟁 차량단말기(OnBord Unit, OBU)의 증가에 따른 전송 지연(transmission delay)과 감소(data throughput decrease) 문제를 해결하고자 한다. 경쟁 기반의 전송매체에서는 OBU 증가에 따라 충돌 확률이 높아진다. 이러한 미디엄 계층의 성능 향상을 위해 교통량과 데이터 종류를 고려하여 접속 단말기의 개별 충돌 윈도(Contention Windows, CW)를 동적으로 조절하는 EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)를 제안하였다. EDCA는 채널별 서비스 차별화를 위해 네 개의 클래스를 AC(Access Category)마다 고정된 최소 경쟁 윈도우(CWmin) 값과 최대 경쟁 윈도우(CWmax) 값을 적용한다. EDCA는 트래픽 특성별로 구분되어 AC 간의 차별화를 보장하지만, IEEE 802.11p 에 구성된 채널별 특성과 네트워크 상태를 보장하지 않기 때문에, 짧은 채널 서비스별 혼잡에 따른 충돌 발생을 능동적으로 대처할 수 없다. 이에 따른 해결방안으로 CWminAS(CWmin Adaptation Scheme)와 ACATICT(Adaptive Contention window Adjustment Technique based on Individual Class Traffic)가 능동적인 CW의 제어 기법으로 제시되었다. 선행연구는 개별 AC 값에 따라 발생하는 충돌 확률을 고려하지 않거나 단일 채널 기반의 개별 AC 값만 고려하고, IEEE 802.11p의 채널별 요구 사항과 이에 따른 충돌 확률을 반영하지 않았다. 본 연구는 이전 서비스 구간에서 OBU 경쟁에 따라 발생하는 충돌 횟수와 현재 무선망의 혼잡을 고려하여, 다음 채널의 CW를 능동적으로 제어하는 기법으로 ACCW(Adaptive Control of Contention windows in considering the WAVE situation)를 제안한다.

• 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.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2015년도 추계학술발표대회
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• pp.387-389
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• 2015

IEEE 802.11e EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)는 4개의 AC(Access Category)를 이용하여 트래픽에 따른 우선순위를 부여하고 QoS(Quality of Service)를 제공하기 위해 표준화되었다. EDCA는 이진 백오프 알고리즘을 갖는 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) 방법을 이용한다. EDCA에서 패킷 전송에 실패할 경우 경쟁 윈도우 값은 두 배씩 증가 되고, 성공할 경우에는 최소 경쟁 윈도우 값으로 초기화된다. 따라서 경쟁 윈도우 값이 최적의 값을 유지하지 못해 많은 패킷 충돌을 야기하여 네트워크 성능을 감소시킨다. 이 문제를 해결하기 위해 기존에 제안된 논문에서는 패킷 전송 성공 후 경쟁 윈도우 값을 최소 경쟁 윈도우 값이 아닌 채널 혼잡 정도에 따라 계산된 값으로 설정한다. 그러나 이 방법은 트래픽 종류와 상관없이 같은 방법으로 동작하기 때문에 트래픽 종류에 따른 차별적 QoS를 보장하지 않는다. 또한 계산된 경쟁 윈도우 값은 현재 값에 비해 상대적으로 낮은 값을 갖기 때문에 여전히 높은 충돌율을 갖는다. 본 논문에서는 이 문제를 해결하기 위해 새로운 프로토콜을 제안한다. 제안된 방법에서는 네트워크의 혼잡 정도를 잘 반영하기 위한 새로운 경쟁 윈도우 계산 알고리즘을 제시한다. 또한 제안된 알고리즘은 트래픽 종류에 따른 QoS 보장을 위해 트래픽 종류에 따른 차별화 파라미터를 이용한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.221-224
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• 2004

최근 무선 랜의 상용화에 따른 다양한 어플리케이션들이 제공되고 있다. 이 중 대용량 멀티미디어 트래픽을 사용한 다양한 서비스가 제공되고 있는데, 이들에 대한 QoS 보장을 위한 다양한 기법들이 세안되고 있다. 기존의 802.11에서는 CSDP 스케줄러를 이용하여 각각의 MH로 보내지는 데이터에 대한 QoS를 보장하기 위해 노력하였고, WG(Working Group) e가 만들어지면서 보다 상세하게 데이터 트래픽에 대한 QoS를 더 연구하게 되었다. 본 논문에서 제안하고자 하는 스케줄러는 IEEE 802.11에 CSDP (Channel State Dependent Packet) 스케줄러의 LSM(Link State Monitoring)의 개념과 IEEE 802.11e에서 제안하고 있는 EDCA (Enhanced Distributed Channel Access)방식과 HCCA (HCF Controlled Channel Access) 방식이 결합되어 있는 스케줄러에 실제 스케줄링이 이루어지는 PHY Queue에 가기 전 대기하는 Queue에 가상 큐를 적용하여 트레픽 특성을 고려하고, bad가 발생하는 링크로 가는 트래픽에 대해서는 임시 큐에 저장한 후에 링크가 good 상태가 되면 전송함으로써 보다 높은 QoS를 제공하며, 전체 시스템의 효율을 향상시키는 스케줄러를 제안하고자 한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(D)
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• pp.283-286
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• 2011

무선 멀티홉 네트워크에서 멀티미디어 트래픽의 QoS(Quality of Service) 지원을 위하여 EDCA(Enhanced Distributed Channel Access) 기반의 동적 우선순위 할당 기법이 다수 제안되었다. 해당 기법들은 각 홉에서의 최소한의 전송 지연 보장을 위하여 클래스별 예상 지연 시간을 계산한다. 하지만 각 클래스별 예상 지연 시간의 계산은 무선 채널에서의 간섭, 충돌 및 링크 품질에 영향을 받기 때문에 정확한 예측이 어렵다. 본 논문에서는 EDCA 기반의 동적 우선순위 할당을 위한 정교한 클래스별 지연 시간 예측 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 무선 채널의 링크 품질과 전송 패킷의 크기를 고려하여 좀더 실제와 유사한 지연 시간을 예측할 수 있다. 실험을 통해 제안하는 기법이 기존의 기법보다 정확성이 높으며 이를 통해 동적 우선순위 할당 기법의 성능을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제35권3호
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• pp.173-182
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• 2008

최근 무선 환경에서 스트리밍 서비스의 서비스 품질을 향상시키기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 무선 환경의 채널상태 불안정은 높은 전송 지연과 손실을 발생시키게 되고, 결과적으로 사용자 측면에서의 서비스 품질을 저하시키는 문제점을 가진다. 이러한 무선 환경에서의 서비스 품질을 향상시키기 위해 IEEE 802.11 Working Group에서는 IEEE 802.11e를 제안하였고, 이를 기반으로 하는 여러 기법들이 제안되었지만 네트워크 상태에 적응적이지 못한 기존 연구들은 전송큐의 오버플로우와 데이타 손실이 발생하여 전송하는 영상의 품질을 저하시키게 된다. 본 논문에서는 IEEE 802.11e EDCA(Enhanced Distributed Channel Access) 모델을 기반으로 무선 환경에서의 멀티미디어 스트리밍 서비스 품질의 향상을 위한 기법을 제안하였다. 제안한 기법은 MPEG-4 영상의 각 프레임의 중요도에 따라 차별적으로 IEEE 802.11e EDCA 모델의 전송 방식을 적용하고, 수신측의 AC(Access Category)를 고려한 효율적인 대역폭 측정을 기반으로 한 송신측의 프레임 폐기를 통해 현재 네트워크 상태에 적응적인 전송율 조절을 한다. 실험 결과를 통해 제안한 기법이 무선 환경의 스트리밍 서비스의 종단간 서비스 품질을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권6B호
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• pp.595-604
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• 2009

IEEE 802.lie에서 HCCA(Hybrid Coordination Function Controlled Channel Access)는 평균 전송률로 고정된 무선 자원을 예약하기 때문에 MPEG(Moving Picture Experts Group)을 이용한 스트리밍 서비스와 같이 프레임의 크기가 급격히 변화하는 경우 무선 자원을 낭비하는 문제가 발생하고 MAC(Medium Access Control) 계층의 전송 지연이 증가하는 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 HCCA에서는 가변하는 패킷의 크기에 적응적으로 자원을 할당하는 연구가 활발히 진행 중이다. 그러나 가변적으로 자원을 할당하는 패킷 스케줄러는 요구자원이 달라지기 때문에 가용한 자원을 계산하기 어려워 승인제어를 수행하기 어려워진다. 본 논문에서는 기존의 EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)를 사용할 경우 트래픽 증가에 의해 QoS(Quality of Service)를 만족시키지 못하는 문제를 해결하기 위한 CAC(Connection Admission Control) 기술을 제안한다. 제안하는 CAC 기술은 응용계층에서 발생하는 트래픽 정보와 무선 채널 환경을 고려하여 EB(Effective Bandwidth)를 계산하며 이를 통하여 승인제어를 수행한다. 시뮬레이션 결과 제안하는 CAC 기술은 스트리밍 서비스의 지연 한계를 만족하는 망 부하 이내에서 승인제어를 효과적으로 수행하여 스트리밍 서비스의 QoS를 만족하는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2014년도 추계학술발표대회
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• pp.203-206
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• 2014

무선 LAN(Wireless Local Area Networks 의 DCF(Distributed Coordination Function) 방식은 랜덤 백 오프 방식으로 매체에 접근하기 때문에 지연이 발생하여 정해진 시간 내에 전송을 보장할 수 없다는 단점이 있다. [1] 이는 곧 실시간 멀티미디어 트래픽(비디오, 음성 등)의 QoS(Quality Of Service)를 보장할 수 없다는 것을 뜻한다. 또한 IEEF 802.11e 표준 [2]에서 제공하는 QoS 를 위한 EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)라는 프로토콜은 제시되어있으나 실제로 구현되어있는 디바이스의 부재로 QoS 를 지원하기가 어렵다. 따라서 무선 랜에서 IEEE 802.11e 를 지원하지 않는 망내 디바이스, 즉 큐가 1 개인 STA, 즉 기본적인 802.11 표준 기술인 DCF 를 사용하는 STA 을 위해서 멀티미디어 트래픽의 실시간 전송을 보장하기 위한 기법을 제시한다.