• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권7호
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• pp.1394-1399
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• 2007

본 논문에서는 무선센서 네트워크에서 전송 효율을 높이기 위하여 CSMA/CA 방식과 TDMA 방식을 혼합한 HMAC 프로토콜을 제안한다. 제안된 HMAC에서는 패킷 전송을 원하는 송신 노드가 CSMA/CA 방식을 통하여 수신 노드에게 전송 요청을 하고, 수신 노드에서는 네트워크 토폴로지와 전송되어지는 트래픽 양에 따라 TDMA 방식으로 적절히 슬롯을 할당함으로 여러 수신 노드들 사이에 슬롯 중복 할당으로 인한 충돌을 낮춤으로 전송효율을 높일 수 있다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.213-222
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• 2009

IEEE 802.15.3 HR-PAN은 PHY와 MAC으로 구성되어 있다. 그 중 MAC 기술은 부족한 채널 자원을 관리하는 중요한 역할을 한다. 기존 IEEE 802.15.3의 MAC 프로토콜에서 각 DEV에게 채널을 할당하는 방법은 네트워크의 상태나 주위 환경과 무관하게 고정된 형태이다. 이 논문에서 제안한 Hybrid MAC 프로토콜은 IEEE 802.15.3 HR-WPAN 환경에서 네트워크의 상태에 따라 TDMA 방식과 CSMA 방식을 유동적으로 사용할 수 있게 된다. 이 논문에서는 TDMA의 장점인 충돌 없는 전송시간의 보장과 CSMA의 장점인 높은 채널 사용률을 결합하여 802.15.3의 standard MAC보다 보다 높은 전송률을 보이는 Hybrid MAC을 제안한다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.81-89
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• 2011

수중 모바일 ad-hoc 네트워크는 수중환경 감시, 재난방지, 해양자원 탐사, 해양생명체 탐구, 그리고 침몰선박 탐색과 같은 수중환경의 다양한 분야에서 유용하다. 수중 환경에서 다중 데이터 통신을 하기 위해서는 효율적인 Medium Access Control (MAC) 프로토콜의 설계가 필요하다. Aloha 프로토콜은 기본적이고 간단한 프로토콜의 하나지만, 충돌이 자주 발생하는 단점이 있다. 만약 RF 통신에서 충돌이 발생한다면, 재전송을 하여 이 문제를 해결할 수 있지만, 저주파를 사용하는 수중에서는 전송 속도가 느리기 때문에 재전송에 많은 어려움이 따른다. 따라서 충돌을 피하기 위해 MAC 프로토콜 기반의 Time Division Multiple Access(TDMA)가 사용되고 있지만, 기존 TDMA는 보낼 데이터가 없을 경우, 타임 슬롯을 쓰지 않는 문제점이 있다. 따라서, 본 논문에서는 보낼 데이터가 없을 경우, 짧은 "I Have No Data"(IHND)를 보냄으로써 타임 슬롯을 단축시키는 동적 TDMA 프로토콜 방식을 제안한다. 또한, 본 논문에서는 데이터 처리량과 채널 효율에 관련된 수학적 분석 모델을 제시하고 기존 TDMA 프로토콜과 비교함으로써 성능의 우수성을 검증한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권8호
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• pp.1549-1560
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• 2009

TDMA PON 시스템에서 서로 다른 ONU들이 상향으로 데이터를 효율적으로 전송하기 위해서 동적 대역할당방식은 필수적이라 할 수 있다. 본 논문에서는 하향과 상향이 각각 2.5/1.25 Gbps 속도를 갖는 G-PON OLT를 위한 DBA처리기를 구현한다. 이 처리기는 매 사이클 타임마다 각 ONU로부터 전송되는 상향 프레임의 대역요청 메시지를 종합하고 트래픽의 우선순위와 공정성을 고려하여 Alloc-ID 단위로 대역할당을 수행한다. 제안된 알고리즘에서는 링크의 효율을 올리기 위하여 한 사이클 타임을 여러 개의 G-PON프레임 ($m{\times}125{\mu}s$)으로 구성한다. 특히, 어떤 ONU에게 할당하고자 하는 대역이 프레임과 프레임 사이의 경계에 걸쳐 있을 때에도 추가적인 오버헤더가 없도록 하는 방법을 사용하기 때문에 링크의 효율이 높다. 이로 인하여 어떤 ONU에게 0에서 상향 대역의 전체에 이르기까지 대역을 융통성 있게 할당할 수 있게 된다. 제안된 DBA 처리기는 FPGA로 구현하며, 계측기를 통하여 ONU들에 대한 대역할당 과정을 보여준다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.471-476
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• 2015

본 논문에서는 멀티 홉 무선 센서 네트워크에서 에너지 효율적인 하이브리드(hybrid) MAC 프로토콜을 제안한다. 제안하는 MAC 프로토콜은 경쟁방식(CSMA) 방식과 비경쟁방식(TDMA) 방식을 혼합하여 사용한다. 싱크 노드로부터 멀리 떨어진 센서 노드들은 주로 데이터 측정 임무를 담당하기 때문에 데이터 발생 및 전송 트래픽이 적어 구현이 간단한 경쟁방식을 사용하는 것이 유리하다. 그러나 싱크 노드와 가까운 노드들은 데이터 측정 뿐 만 아니라 relay 노드로 동작하기 때문에 많은 데이터를 전송할 필요가 있으므로 경쟁방식을 사용하면 데이터 패킷의 충돌 및 전송지연이 증가하게 된다. 본 논문에서는 싱크 노드와 1홉 거리의 센서 노드들은 마치 비경쟁방식처럼 슬롯을 할당하여 데이터 패킷을 전송하는 메커니즘을 제안한다. 제안하는 메커니즘은 에너지 및 지연에 효율적인 장점을 가진다. 제안된 MAC 프로토콜은 유사한 다른 프로토콜에 비해 데이터 패킷 전송 지연에서 더 좋은 성능을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.179-196
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• 1986

본 논문에서는 통계적 패킷 음성/데이터 다중화기의 성능을 연구하였다. 성능해석은 음성과 데이터가 서로 분리된 한정된 queue를 사용하고, 전송에 있어서 음성이 데이터보다 우선권을 갖는 것을 가정하고, 다중화기의 출력 link를 시간 slot단위로 나누고 음성은 (M+1)-state의 Markov Process로, 데이터는 Poisson process로 modeling 하여 수행하였다. 전송시 음성신호가 데이터 신호보다 우선권을 가지므로 음성의 queueing behavior는 data에 거의 영향을 받지 않는다. 다라서 본 연구에서는 음성의 queueing behavior를 먼저 해석한 다음 data의 queueing behavior를 해석하였다. 패킷 음성 다중화기의 성능 해석은 입력상태와 buffer의 점유를 2차원의 Markov chain을 가지고 formulation하였고, 집적된 음성/data의 다중화기는 data를 추가한 3차원 Markov chain으로 하였다. 이러한 model을 사용하여 Gauss-Seidel방법으로 결과를 얻고 simulation으로 입증하였다. 이들 결과로 부터 음성 가입자의 수, 출력 link용량, 음성의 queue크기, 음성의 overflow확률에서는 서로 trade-off가 있고 data에서도 비슷한 tradeoff가 있음을 알았다. 또한 입력 traffic량과 link의 용량에 따라서 음성과 데이타간의 성능에서 서로 tradeoff가 있고, TASI의 이득이 2이상이고 음성가입자의 수가 적을 경우 데이타의 평균 지연시간은 buffer의 최대길이 보다 길음을 알아내었다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제15권11호
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• pp.846-850
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• 2009

최근 환경 모니터링, 스마트 빌딩, 의료 분야, 농업 분야 등에서 센서 네트워크가 널리 활용되고 있다. 센서 노드는 배터리로 동작한다. 넓은 지역에 배포된 센서 노드의 배터리를 주기적으로 교체하는 것은 불가능하기 때문에 에너지는 센서 네트워크에서 가장 중요한 자원이다. 따라서, 센서 데이터를 수집하는 동안 네트워크 수명을 연장시키기 위한 에너지 효율적인 메커니즘에 대한 연구는 필수적이다. 대표적인 연구로는 송수신하는 데이터의 크기를 줄이기 위한 데이터 압축 기법과 통신간 충돌을 방지하여 에너지 사용의 효율을 높이기 위한 MAC 프로토콜 기법이 있다. 기존 데이터 압축 기법은 센서 데이터의 공간 또는 시간적인 연관성을 이용하며, 기존 MAC 프로토콜은 TDMA, FDMA, CDMA 등의 방법을 통해 데이터의 충돌을 방지한다. 본 논문에서는 MAC 프로토콜 중 하나로 널리 사용되고 있는 TDMA 스케줄을 조정하여 송수신되는 센서 데이터의 크기를 줄이는 새로운 압축 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 데이터 전송 시점을 이용하여 센서의 측정값을 인코딩하여 데이터의 크기를 줄이고, 동적으로 시간 슬롯을 할당함으로써 발생되는 전송 지연을 줄인다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 기법의 성능 평가를 수행하였으며, 실험 결과, 기존 데이터 수집 기법에 비해 통신 비용이 약 52% 감소하였다.