• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제15권1호
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• pp.28-36
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• 2017

The medium access control (MAC) protocol based on dynamic time division multiple access/time division duplex (TDMA/TDD) is responsible for random access control and radio resource allocation in dynamic traffic environments. These functions of random access and resource allocation are very important to prevent wastage of resources and improve MAC performance according to various network conditions. In this paper, we propose new random access and resource allocation schemes to guarantee quality of service (QoS) and provide priority services in a dynamic TDMA/TDD system. First, for the QoS guarantee, we propose an adaptive random access and resource allocation scheme by introducing an access probability. Second, for providing priority service, we propose a priority-based random access and resource allocation scheme by extending the first adaptive scheme in both a centralized and a distributed manner. The analysis and simulation results show that the proposed MAC protocol outperforms the legacy MAC protocol using a simple binary exponential backoff algorithm, and provides good differential performance according to priorities with respect to the throughput and delay.

• 산업경영시스템학회지
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• 제28권1호
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• pp.129-133
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• 2005

Slotted ALOHA(S-ALOHA) is widely used in local wireless network. We analyze the performance of contention-based model in wireless LAN using S-ALOHA protocol. We analyze the performance of binary exponential backoff (BEB) algorithm under the slotted ALOHA protocol: whenever a node's message which tries to reserve a channel is involved in a collision for the ith time, it chooses one of the next $2^i$ frames with equal probability and attempts the reservation again. We derive the expected access delay and throughput which is defined as the expected number of messages that reserve a channel in a frame. A simulation study is performed to verify our method.

• 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.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2004년도 ICEIC The International Conference on Electronics Informations and Communications
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• pp.317-320
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• 2004

The exponential back-off algorithm doubles the back-off size after each collision without considering network traffic status, which causes degradation of system performance. In this paper, we propose a linear random back-off mechanism which dynamically selects the back-off window size based on the channel status which includes the number of active stations and collisions to significantly increase the protocol capacity. We present an analytical model for the saturated throughput of our linear random back-off algorithm. Simulation results show that performance can be substantially enhanced if binary exponential back-off algorithm is replaced by a linear back- off algorithm.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제45권5호
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• pp.30-39
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• 2008

본 논문은 VANET(Vehicular Ad ho NETwork) 환경에서 안전하고 이동 단말에 적합한 Fast MIPv6 핸드오버 인증 프로토콜을 제안한다. 기존의 핸드오버 인증 프로토콜은 간단한 해쉬 함수나 XOR 연산을 사용하기 때문에 자원이 한정적인 이동단말에 적합하지만, PBS와 같은 기본 보안 기능을 제공하지 못하는 문제점이 있다. 반대로 보안 문제를 해결하기 위하여 CGA(Cryptographically Generated Addresses) 기반의 RSA 공개키를 사용하는 기법이 제안되었지만, 액세스 라우터와 이동단말에서 많은 지수 연산을 요구하기 때문에 액세스 라우터를 대상으로 DoS 공격이 가능하고 이동 단말에 적합하지 않다. 제안 프로토콜은 light-weight Diffie-Hellman 알고리즘을 사용하여 기존의 핸드오버 인증 프로토콜보다 PBS와 같은 기본적인 보안 특징을 제공하며, DoS 공격으로부터 안전하고, 기존의 방법보다 이동 단말에서 수행하는 지수 연산량이 적어 이동 단말에 적합하다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제14권1호
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• pp.51-62
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• 2012

The exponential growth in wireless services has resulted in an overly crowded spectrum. The current state of spectrum allocation indicates that most usable frequencies have already been occupied. This makes one pessimistic about the feasibility of integrating emerging wireless services such as large-scale sensor networks into the existing communication infrastructure. Cognitive radio is an emerging dynamic spectrum access technology that can be used for flexibly and efficiently achieving open spectrum sharing. Cognitive radio is an intelligent wireless communication system that is aware of its radio environment and that is capable of adapting its operation to statistical variations of the radio frequency. In ad hoc cognitive radio networks, a common control channel (CCC) is usually used for supporting transmission coordination and spectrum-related information exchange. Determining a CCC in distributed networks is a challenging research issue because the spectrum availability at each ad hoc node is quite different and dynamic due to the interference between and coexistence of primary users. In this paper, we propose a novel CCC selection protocol that is implemented in a distributed way according to the appearance patterns of primary systems and connectivity among nodes. The proposed protocol minimizes the possibility of CCC disruption by primary user activities and maximizes node connectivity when the control channel is set up. It also facilitates adaptive recovery of the control channel when the primary user is detected on that channel.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.130-137
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• 2003

본 논문은 클라이언트-서버 환경이 발달되어 있는 현재의 시스템들에서 사용자 인증을 효율적으로 할 수 있는 프로토콜 설계를 제안한다. 기존의 패스워드 기반 프로토콜들은 클라이언트와 서버 사이에 인증기관(CA)을 통하여 사용자를 인증하는 데에 반해, 본 논문에서는 사용자와 서버가 독립적으로 키 교환 및 인증을 하는 패스워드 기반 프로토콜을 제안함으로써 사용자 인증을 효율적으로 할 수 있도록 하였다. 패스워드는 충분한 랜덤성을 가지지 못할 뿐만 아니라 패스워드의 길이가 짧기 때문에 오로지 패스워드 만을 이용해 인증 및 키 교환을 하는 것은 많은 주의를 요한다. 그러므로 Diffie-Hellman 키교환 방식에 기반한 SRP 프로토콜과 ECDSA의 서명 기법을 적용하여 안전성이 높은 프로토롤을 제안한다. 또한 기존의 다른 프로토콜과의 라운드 횟수 및 해쉬 함수의 연산과 지수 연산의 횟수를 비교 분석함으로써 제안하는 프로토콜의 효율성을 설명하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제8권3호
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• pp.91-99
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• 2009

초고속 인터넷 서비스와 이동 통신의 발달, 그리고 Mobile Device 보급의 증가는 유비쿼터스(Ubiquitous) 기술의 발전을 촉진시키는 계기가 되었다. 와이브로 (WiBro, Wireless Broadband Internet) 시스템은 이동 중에도 무선 랜 (Wireless LAN) 보다 넓은 서비스 지원 영역에서 고속의 멀티미디어 서비스를 제공 받을 수 있는 MBWA(Mobile Broadband Wireless Access)기술이며, IP 기반의 백본 망(Backbone Network)로 구성된다. 이와 같은 무선 이동 통신 환경에서는 와이브로 시스템의 Layer 2(MAC Layer, Medium Access Control Layer)에서의 이동성 지원 기술뿐만 아니라 Layer 3(Network Layer)에서의 이동성 지원 프로토콜이 필요하며, 사용자가 이동 중에도 원활한 서비스를 제공받기 위해서는 핸드오버(Handovcr)의 지연 시간을 최소화 시켜야 한다. 따라서 본 논문에서는 IPv4 기반의 와이브로 망에서의 핸드오버 지연 단축 기법을 제안한다. 제안된 방법을 이동 단말(MS, Mobile Station)이 수신하는 신호 강도의 예측 값을 바탕으로 크로스 레이어 (Cross-Layer)기반의 고속 핸드오버 기법 (Fast Handover Scheme)을 적용하며, 지수평활법 (Exponential Smoothing Method)을 사용하여 예측 값을 계산한다. 모의 실험을 통해 기존의 방법과 제안된 방법을 비교, 분석하여 핸드오버 지연 시간의 단축을 증명한다.

• 대한산업공학회지
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• 제41권2호
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• pp.220-224
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• 2015

The DCF (Dcistributed Coordination Function) and PCF (Point Coordination Function) are the basic MAC (Medium Access Control) protocols of IEEE 802.11 wireless LANs. According to the DCF, each node performs the exponential backoff algorithm before the transmission of its data frame. Each node doubles the backoff waiting time before the transmission of its data frame whenever it detects the transmission collision with other nodes. Therefore, as the number of the active nodes having the data frames to transmit increases, the overall MAC performance of the DCF decreases. On the other hand, according to the PCF, each node is granted the transmission opportunity by which the PCF transmission is possible without the collision with other nodes. Therefore, as the number of the active nodes increases, the MAC performance of the PCF increases, In this paper, considering the tradeoff of MAC performance between the DCF and PCF, a hybrid MAC protocol is proposed to enhance the performance of IEEE 802.11 wireless LANs.

• 한국통신학회논문지
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• 제23권7호
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• pp.1851-1859
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• 1998

본 논문에서는 선행 논문인 [1]과 [2]에서 제안한 바 있는 패스워드 기반 인증 프로토콜 K1P의 특징을 요약하고 세가지의 확장된 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜들은 K1P의 설계 개념인 안전성과 효율성을 유지하도록 하였으며, 각기 다양한 목적에 따라 사용될 수 있도록 하였다. 새롭게 제안된 프로토콜은 일시 키-K1P, 사용자 공개키-K1P, 그리고 지수적 키 교환-K1P, 그리고 지수적 키 교환-K1P 등이다.