• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.1992-1999
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• 2016

In layered communication architecture, each layer is designed to service its own functions to higher layer while getting serviced by lower layer. Usually layered architectures are not optimized in a total view of whole services and functions. So cross layer design pursues performance enhancements by optimizing in various ways. In LTE, MAC layer uses HARQ mechanism and RLC layer uses ARQ mechanism for retransmission. According to the 3GPP 36.331 specification, two layers' cooperation may not happen in an optimized way. This paper suggests an adaptive MAC layer approach which RLC layer's function might be initiated in MAC layer in advance to utilize MAC layer's idling wasting time for RLC layer's next decision. This adaptive ARQ method in MAC layer speeds up the next retransmission and reduces the overall transmission time. Emulation shows the improved performance in total retransmission time and retransmission success ratio. In wireless shadow area, the retransmission occurs frequently. Our approach has strong points in this poor wireless condition.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제38권6호
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• pp.11-17
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• 2001

본 논문에서는 고속 무선 LAN을 위한 MAC 프로토콜 프로세서 프로토타입의 설계 및 구현에 관해 기술하였다. 설계된 프로토콜 프로세서는 5GHz OFDM 물리계층과 인터페이스를 가진다. 먼저 IEEE 802.11 무선 LAN의 MAC 프로토콜 분석을 토대로 하드웨어와 펌웨어로 구현할 MAC 프로토콜 기능들을 분리하고 프레임 단위의 송수신 요구 처리가 가능한 RISC 프로세서와의 인터페이스 및 OFDM 물리계층과의 직렬전송 인터페이스를 설계하였다. 또한， MAC 프로토콜의 고속 처리를 위해 프로토콜 제어기능 및 송수신 기능을 하드웨어로 구현하였다. 개발된 MAC 하드웨어 블록은 10 MHz 주클록에서 동작하며, 이는 물리계층과의 정보교환이 옥텟 단위임을 고려할 때 물리계층에서의 속도 80Mbps에 해당한다. 설계된 FPGA MAC 기능 칩은 역시 본 연구에서 개발된 무선 LAN 시스템 프로토타입 보드에 실장되며, 다양한 DCF 기능에 대한 검증 결과 정상적으로 동작함을 확인하였다.

• Journal of applied mathematics & informatics
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• 제22권1_2호
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• pp.501-515
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• 2006

The IEEE 802.11 protocol is the most mature technology for WLANs(Wireless Local Area Networks). However, as the number of stations increases, the delay and throughput performance of IEEE 802.11 MAC(Medium Access Control) degrades severely. In this paper, we present the comprehensive performance analysis of IEEE 802.11 MAC protocol by investigating the MAC layer packet service time when arrival packet sizes have a general probability distribution. We obtain the discrete probability distribution of the MAC layer service time. By using this, we analyze the system throughput and the MAC layer packet service time of IEEE 802.11 MAC protocol in wireless LAN environment. We take some numerical examples for the system throughput and the mean packet service time for several special distributions of arrival packet sizes.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권3호
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• pp.411-419
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• 2016

This article investigates the problem of distributed channel selection in opportunistic spectrum access networks from a perspective of interference minimization. The traditional physical (PHY)-layer interference model is for information theoretic analysis. When practical multiple access mechanisms are considered, the recently developed binary medium access control (MAC)-layer interference model in the previous work is more useful, in which the experienced interference of a user is defined as the number of competing users. However, the binary model is not accurate in mathematics analysis with poor achievable performance. Therefore, we propose a real-valued one called stochastic MAC-layer interference model, where the utility of a player is defined as a function of the aggregate weight of the stochastic interference of competing neighbors. Then, the distributed channel selection problem in the stochastic MAC-layer interference model is formulated as a weighted stochastic MAC-layer interference minimization game and we proved that the game is an exact potential game which exists one pure strategy Nash equilibrium point at least. By using the proposed stochastic learning-automata based uncoupled algorithm with heterogeneous learning parameter (SLA-H), we can achieve suboptimal convergence averagely and this result can be verified in the simulation. Moreover, the simulated results also prove that the proposed stochastic model can achieve higher throughput performance and faster convergence behavior than the binary one.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제9권4호
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• pp.52-59
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• 2010

무선 애드혹 네트워크에서 MAC layer의 효율을 높이기 위한 하나의 방법으로서 사용되는 MAC frame aggregation은 MAC layer에서 여러 개의 MPDU (MAC protocol data units)를 하나의 PPDU (PHY protocol data units)로 aggregation 시켜서 성능을 향상시키는 방법이다. 애드혹 네트워크에서 TCP 성능 향상을 위해서 사용되는 방법의 하나로서 CWL (congestion window limit)의 설정 방법이 있는데 이는 congestion window의 상한을 두어 부적절한 congestion window 크기가 선택에 따른 영향을 최소화 하고자 하는 방법이다. 본 논문에서는 MAC frame aggregation이 가능한 MANET에서 최적화된 TCP 성능을 위하여 CWL를 조정하는 방법에 대하여 다룬다.

• 한국항행학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.54-60
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• 2011

무선 센서 네트워크의 발전은 다양한 응용 사례에 의하여 기인하고 있다. 하지만 이러한 응용 사례는 네트워크 수명의 증가, 높은 처리율, 낮은 지연시간과 같은 에너지 효율적인 무선 센서 네트워크를 요구하고 있다. 무선 시스템과 네트워크 분야에서 네트워크 수명의 증가에 대한 무선 센서 네트워크의 설계에 많은 연구가 주목되고 있다. 모바일 에드 혹 네트워크와 달리 무선 센서 네트워크의 설계는 데이터 처리율의 최대화나 지연의 최소화보다는 각 노드의 생존에 관심이 집중되어 있다. 본 논문에서는 OSI 모델에서 데이터 링크, 즉 매체 접근 제어 계층을 다룬다. 에너지를 자각하는 MAC 프로토콜의 개발은 물리계층의 무선 분야를 제어하기 때문에 전체적인 에너지 소모와 노드의 수명에 큰 영향을 준다. 본 논문에서 에너지 소모를 줄이기 위한 분석적인 방법을 적용하여 MAC Layer ARQ 관리에 따른 효율적인 에너지 소모를 통한 네트워크 종단간 데이터 도착 확률의 증가를 보였다.

• 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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• 제55권5호
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• pp.236-239
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• 2006

A wireless MAC scheduler that provides a high level of quality-of-service (QoS) for video-on-demand (VOD) applications while achieving a reasonable level of system throughput is proposed. The proposed scheduler considers both channel qualities of mobiles and the urgency of real-time packets coming from VOD applications in a cross-layer approach between application and MAC layers.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권12호
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• pp.515-527
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• 2009

IEEE 802.11n은 MAC 계층에서 100Mb/s이상의 데이터 처리량을 달성하므로 초고속 데이터 통신을 지원하는 차세대 무선랜의 표준으로 각광받고 있다. IEEE 802.11n의 연구 동향은 크게 두 가지로 MAC 계층에서 패킷 간의 결합을 통하여 데이터 처리량을 높인 부분과 PHY 계층에서 다중 안테나 기법을 적용하여 데이터 전송속도를 높인 부분으로 정리된다. 그러나 전자는 무선 채널을 고려하지 않음으로 현실성이 결여되어 있었고, 후자는 패킷 간의 결합을 간과함으로 현실적인 처리량 결과를 얻을 수 없었다. 그래서 본 논문에서는 IEEE 802.11n 시스템에서 MAC 계층과 PHY 계층의 연동을 고려하여 성능을 분석한다. 또한, MAC 계층에서는 멀티 서비스를 고려한 A-MPDU, A-MSDU기법을 적용하고, PHY 계층에서는 WLAN MIMO TGn 채널 모델 사용과 함께 SVD 기법을 적용함으로 다중 안테나 기법과 무선 채널을 모두 고려하면서 IEEE 802.11n 시스템의 현실적인 데이터 처리량을 분석한다. 시뮬레이터는 전 계층을 고려하여 Ns-2를 사용하기로 한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.111-117
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• 2011

본 논문에서는 무선센서 네트워크에서 전송될 데이터의 QoS를 인지하여 이를 지원하는 다중 계층 QAML-MAC(QoS Aware Multi-layer MAC) 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜은 노드들의 에너지를 효율적으로 사용함으로 전체 네트워크의 수명을 늘이는 방법 중의 하나인 sleep-awake 구조를 기반으로 한다. 이를 위하여 노드에 입력되는 데이터를 전송 응급성에 따라 우선순위 클래스로 나누어 저장한다. 또한 cross-layer 개념을 도입하여 동일한 목적지로 향하는 데이터를 재정돈한다. 제안된 MAC 프로토콜은 기존 관련 프로토콜의 문제점인 지연(delay)을 줄이는 동시에 실시간의 멀티미디어 트래픽 혹은 미리 정해진 필드 모니터링과 같은 응용에서 임계값을 초과하는 데이터와 같은 우선순위가 높은 데이터를 빠르게 전송함으로써 전송에 응급한 데이터를 먼저 전송할 수 있는 장점을 가진다. 뿐만 아니라 각 노드에서 전송할 우선순위 데이터가 존재하지 않을 경우 idle listen에 있어서 다중의 계층을 사용함으로 데이터전송에서의 충돌을 줄임으로 노드에서 소모하는 에너지를 줄이며, 결국 전체 네트워크 수명을 늘일 수 있는 장점을 가진다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권7호
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• pp.67-75
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• 2009

최근 무선 인터넷 수요의 증가와 더불어 IEEE 802.11 WLAN의 표준화 작업도 활발히 진행 중이다. 고속처리량을 위한 IEEE 802.11n의 연구 동향은 크게 두 가지로 MAC 계층에서 패킷 간의 Aggregation을 통하여 시스템 처리량을 높인 결과와PHY 계층에서 MIMO 시스템을 적용하여 데이터 전송속도를 높인 결과로 정리될 수 있다. 그러나 아직까지 MAC 계층과 PHY 계층의 연동을 고려하여 IEEE 802.11n의 성능 분석을 보인 결과는 발표되지 않았다. 본 논문에서는 IEEE 802.11n 시스템에서 MAC 계층과 PHY 계층의 연동을 고려하여 성능을 분석한다. MAC 계층에서의 A-MPDU 기법과 PGY 계층에서 MIMO 방식을 적용한다. 결과적으로 기존의 방식에 비해 데이터 전송속도의 증가와 처리량이 향상되었음을 보인다. 또한, MAC과 PRY의 연동을 고려하여 현실성 있는 시뮬레이터인 NS-2를 사용하기로 한다.