• 정보처리학회논문지C
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• 제16C권3호
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• pp.285-298
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• 2009

유비쿼터스 기술의 발전과 함께 센서 네트워크는 다양한 분야에서 활용되고 있다. 그 중 특히 의료 분야는 중요한 응용 분야 중의 하나로 바디 센서 네트워크의 표준화 동향과 함께 관심이 집중되고 있다. 의료 센서 네트워크는 기존의 일반적인 환경의 센서 네트워크와는 다른 의료 환경만의 특징들을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 이와 같은 특징들을 반영하여 계층적인 의료 센서 네트워크 구조를 제안하였고, 계층적인 구조를 바탕으로 하여 센싱 데이터 전송 방식을 소개하였다. 즉, 효율적인 센싱 데이터 전송을 위해서는 환자들의 요구 사항과 건강 상태를 고려하여 각 센서 노드들에게 우선 순위(Priority)와 경계값(Threshold Value)을 주었다. 이를 통해 클러스터 헤드에서 응급 데이터를 우선적으로 빠르게 베이스스테이션으로 전송하도록 하였다. 또한 이와 같은 구조와 전송 방식을 바탕으로 센서 네트워크를 위해 Eschenauer와 Gligor가 제안한 키 메커니즘을 기반으로 하여 새로운 키 관리 기법을 제안하였다. 이는 각 클러스터 헤드들이 높은 우선 순위를 갖는 응급 노드들에 대해서 이웃 클러스터로 응급 노드와의 키를 미리 전송해주는 Key Provisioning 방법을 사용하여 응급 노드들에 대해서 키 설립을 준비하도록 하여 키 설립이 보다 빠르게 이루어지도록 하였다. 이를 통해 키 설립 지연으로 인한 데이터 전송의 기다림 없이 바로 응급 노드들의 데이터를 클러스터 헤드로 전송할 수 있도록 한다. 이와 같은 계층적인 구조에서의 데이터 전송 방식과 이를 바탕으로 제안한 키 관리 기법은 수식 및 QualNet 시뮬레이터를 사용한 시뮬레이션을 통하여 네트워크 트래픽 오버헤드와 에너지 소모량을 분석하였으며, TmoteSKY 센서보드를 사용해 구현함으로써 그 효율성을 증명하고 실제 응용환경에서의 실현가능성을 입증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권2A호
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• pp.80-89
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• 2005

IEEE 802.11과 802.11e는 애드 혹 환경을 위해 DCF와 EDCA 모드를 제공한다. DCF와 EDCA 모드는 CSMA/CA를 사용하는 경쟁 기반의 프로토콜로써, 구현이 용이하고 시스템의 부하가 작은 경우에는 효율적으로 동작한다. 그러나 시스템의 부하가 증가할수록 충돌이 증가하여 그 성능이 현저하게 감소한다. 반면 제어 기반 동작 프로토콜인 PCF와 HCCA 모드는 스테이션들이 중앙 조정자의 폴링에 의하여 통제되고, 충돌이 발생하지 않는다. 그러나 시스템의 부하가 적을 때, 소수의 스테이션들만이 전송할 수 있는 기회를 가지기 때문에 효율적이지 않다. 보다 중요한 문제는 PCF와 HCCA 모드는 애드 혹 네트워크에서는 사용이 불가능하다는 것이다. 따라서 본 논문에서는 경쟁 기반의 매커니즘을 수행하기 전에 폴링의 개념을 추가하여, 애드 혹 환경에서 QoS 제공을 위해 DCF와 EDCA 모드에 폴링 매커니즘을 적용한 우선순위 기반 분산 폴링 매커니즘 (Priority-based Distributed Polling Mechanism)을 제안한다. PDPM은 시스템의 부하가 큰 경우 대부분의 충돌을 피할 수 있는 장점을 가지며, 부하가 적을 경우는 경쟁 기반의 매커니즘을 유지할 수 있다. 또한 IEEE 802.11e와 비교하여 보다 적은 충돌과 높은 처리율을 제공한다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.676-688
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• 2014

The IEEE 802.11e EDCA (Enhanced Distributed Channel Access) mechanism has been proposed to improve the QoS (Quality of Service) of various services in WLANs (Wireless Local Area Networks). By differentiating the channel access delay depending on ACs (Access Categories), this mechanism can provide the relative service differentiation among ACs. In this paper, we consider that WLAN is deployed in medical environments to transfer medical traffic and we reveal that the quality of the medical traffic (in particular, ECG signals) is significantly deteriorated even with the service differentiation by IEEE 802.11e EDCA. Also, we analyze the reason for performance degradation and show that IEEE 802.11e EDCA has difficulty in protecting the transmission opportunity of high-priority traffic against low-priority traffic. In order to assure medical-grade QoS, we firstly define the service priority of medical traffic based on their characteristics and requirements, and then we propose the enhanced channel access scheme, referred to as DIFF-CW. The proposed scheme differentiates CW (Contention Window) depending on the service priority and modifies the channel access procedure for low-priority traffic. The simulation results confirm that the DIFF-CW scheme not only assures the QoS of medical traffic but also improves the overall channel utilization.

• 한국통신학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.492-504
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• 1994

ATM 네트워크에서 대역폭의 효율적인 사용을 위한 두개의 QOS 베어러서비스의 실현으로 여러 가지 우선권 할당 버퍼접근 메카니즘이 제안되고 있다. 본 논문은 익스플리싯(explicit) 우선권 할당메카니즘의 3상태 이산 시간 마코프 프로세스를 갖는 성능 모델을 제안하고 셀 손실률을 해석적으로 유도한다. EH한 부분 버퍼 공유 방법을 사용하는 보다 유연성있는 공간 우선권 제어 메카니즘을 소스의 버스트니스와 셀 손실률만에서 연구하고 시뮬레이션으로 검증한다.

• 전기학회논문지
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• 제59권10호
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• pp.1923-1928
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• 2010

The IEC 61850 protocol proposed for the interoperability between IEDs(intelligent electronic devices) adopts the prioritized switched ethernet as its communication channel because substation bus is utilized to exchange both real-time and non real-time messages. The prioritized switched ethernet uses IEEE 802.1Q/p QoS(Quality of Service) in addition to IEEE 802.3 ethernet to enhance the real-time characteristics. However, IEEE 802.1Q/p QoS has priority-blocking problem that occurs when higher-priority frame transmission request during lower-priority frame transmission. To resolve this problem, this paper proposes P(Preemptive)-Ethernet. P-Ethernet uses the modified IEEE 802.1Q/p frame format and new priority preemption mechanism. This paper also implements P-Ethernet controller using FPGA (Virtex-4) and MicroBlaze processor. From the implementation results, P-Ethernet controller shows a improved latency and jitter of transmission period compare to the normal ethernet controller.

• 산업경영시스템학회지
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• 제46권2호
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• pp.57-71
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• 2023

In this study, we analyze a finite-buffer M/G/1 queueing model with randomized pushout space priority and nonpreemptive time priority. Space and time priority queueing models have been extensively studied to analyze the performance of communication systems serving different types of traffic simultaneously: one type is sensitive to packet delay, and the other is sensitive to packet loss. However, these models have limitations. Some models assume that packet transmission times follow exponential distributions, which is not always realistic. Other models use general distributions for packet transmission times, but their space priority rules are too rigid, making it difficult to fine-tune service performance for different types of traffic. Our proposed model addresses these limitations and is more suitable for analyzing communication systems that handle different types of traffic with general packet length distributions. For the proposed queueing model, we first derive the distribution of the number of packets in the system when the transmission of each packet is completed, and we then obtain packet loss probabilities and the expected number of packets for each type of traffic. We also present a numerical example to explore the effect of a system parameter, the pushout probability, on system performance for different packet transmission time distributions.

• 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.

• 대한기계학회논문집A
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• 제20권8호
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• pp.2436-2448
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• 1996

This paper presents the development of three types of network performance manager for IEEE 802.4 token bus networks that are a part of Manufacturing Automation Protocol(MAP). The performance managers attempt to keep the average data latency below a certain level specified for each priority class. All of the three performance managers are based on a set of fuzzy rules incorporating the knowledge on the relationship between data latency and parameters of the priority mechanism. These Fuzzy Network Performance Managers(FNPMs) have been evaluated via discrete event simulation to demonstrate their efficacy.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 하계종합학술대회 논문집(3)
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• pp.149-152
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• 2000

In the Internet, multimedia data transfer is hard to guarantee the characteristics of the Real-Time because of the Best-Effort of the nature of IP, then additional mechanism is applied to multimedia application for real-time data. In this paper, we introduce the nature of multimedia and the necessary facility for real-time protocol. We propose protocol layer, which has necessary function above mentioned and offer the end-to-end transfer far real-time data. Also, the proposed protocol perform a next low operation: 1) a required information for QoS control by using Feedback mechanism is obtained from sender, 2) divided a transferred packet by delay and loss priority. 3) recognized the low service models, and 4) decided a bandwidth and QoS according to a network state

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1992년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 19-21 Oct. 1992
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• pp.55-60
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• 1992

The IEEE 802.4 priority mechanism can be used to handle multiple data access classes of traffic. Several timers are used to realize the priority mechanism. The performance and stability of a token bus network depend on the assignment of such timers. In this peper, we present a dynamic timer assignment algorithm for the token passing bus network. The presented algorithm has simple structure for real-time applications and adaptively controls the set of initial timer values according to the offered traffic load. The assignment of the set of timers becomes easy due to the presented algorithm. Based on the iterative algorithm, some solutions such as mean waiting time are derived.