• 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.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.156-161
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• 2012

임의 접속(random access) 프로토콜은 기본적으로 센싱 기능을 가지고 있으며, 이것을 이용하여 분산형 무선 네트워크 시스템 구축에 적합한 특징을 가지고 있다. 이러한 기술적 특징은 중앙식 제어(centralized control)가 어려운 이기종 시스템들이 동작하는 인지 무선 통신 환경에 대하여 장점을 가지며, 인지 무선 통신 환경에서 임의 접속의 성능을 검증해 보아야 한다는 동기를 제공한다. 이 논문에서 우리는 인지 무선 통신 환경에서 CSMA/CA(carrier-sensing multiple access with collision avoidance)기법을 도입하고, 성능을 분석하는 기본 틀을 제공한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.175-182
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• 2018

단말의 수가 증가하고 사물 인터넷 환경이 분산화 됨에 따라 랜덤 접속 기반의 무선전력 통신 네트워크에 관한 연구가 필요하다. 랜덤 접속 기반 무선전력 통신 네트워크에서 단말은 주어진 프레임 내에서 늦게 접속할수록 전송 전에 더 많은 에너지를 하베스팅하여 더 높은 파워로 송신할 수 있기 때문에 접속 성공시 더 높은 처리율을 얻을 수 있다. 이러한 특성에 기반하여 제안하는 랜덤 접속 제어 프로토콜은 채널 값에 따라 단말에게 우선순위를 부여하고 우선순위에 따라 랜덤 슬롯을 구분함으로써 접속점과의 근거리 단말이 원거리 단말보다 먼저 접속하게 만든다. 이를 통하여 근거리 단말의 처리율을 낮추고 원거리 단말의 처리율을 높이는 방식으로 이중 원근 문제를 완화시키고 사용자 공평성을 향상시킨다. 수학적 분석 및 모의실험 결과 제안 접속 제어 방식은 우선순위 레벨에 따라 채널 처리율 및 사용자 공평성 성능을 향상시킨다.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제2권3호
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• pp.148-159
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• 2013

An analysis of the throughput and stability region of random access systems is currently of interest in research and industry. This study evaluated the performance of a multiuser random access channel with a retransmission gain. The channel was composed of a media access control (MAC) determined by the transmission probabilities and a multiuser communication channel characterized by the packet reception probabilities as functions of the number of packet transmissions and the collision status. The analysis began with an illustrative two-user channel, and was extended to a general multiuser channel. For the two-user channel, a sufficient condition was derived, under which the maximum throughput was achieved with a control-free MAC. For the channel with retransmission gain, the maximum steady throughput was obtained in a closed form. The condition under which the random access channel can acquire retransmission gain was also obtained. The stability region of the general random access channel was derived. These results include those of the well-known orthogonal channel, collision channel and slotted Aloha channel with packet reception as a special instance. The analytical and numerical results showed that exploiting the retransmission gain can increase the throughput significantly and expand the stability region of the random access channel. The analytical results predicted the performance in the simulations quite well.

• ETRI Journal
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• 제28권3호
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• pp.311-319
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• 2006

This paper presents a terminal-assisted frame-based packet reservation multiple access (TAF-PRMA) protocol, which optimizes random access control between heterogeneous traffic aiming at more efficient voice/data integrated services in dynamic reservation TDMA-based broadband access networks. In order to achieve a differentiated quality-of-service (QoS) guarantee for individual service plus maximal system resource utilization, TAF-PRMA independently controls the random access parameters such as the lengths of the access regions dedicated to respective service traffic and the corresponding permission probabilities, on a frame-by-frame basis. In addition, we have adopted a terminal-assisted random access mechanism where the voice terminal readjusts a global permission probability from the central controller in order to handle the 'fair access' issue resulting from distributed queuing problems inherent in the access network. Our extensive simulation results indicate that TAF-PRMA achieves significant improvements in terms of voice capacity, delay, and fairness over most of the existing medium access control (MAC) schemes for integrated services.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.523-526
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• 2010

FM 무전기는 반이중통신(Half-duplex)방식을 사용한다, FM 무전기를 DCE(Data Circuitterminating Equipment)로 사용하고 다수의 가입자가 정보교환을 수행하는 통신망에서 데이터 전송이 일어나고 있는지를 검출하고 데이터 전송 시 충돌을 방지하기 위해 Network Access Control을 사용한다. 본 논문에서는 현재 우리 군에서 운용하고 있는 FM무전기를 사용하는 통신망에서 MIL-STD-188-220C의 Network Access Control 방법 중 R-NAD(Random Network Access Delay)를 적용한 MPC8260 Power QUICC 기반의 디지털 메시지 전송장비에 대하여 연구한다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권3호
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• pp.48-55
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• 2015

본 논문은 $3^{rd}$ Generation Partnership Project(3GPP) Long Term Evolution-Advanced(LTE-A) 시스템을 기반으로 소량의 데이터를 송수신하는 M2M 기기가 무수히 존재하는 상황에서 발생할 수 있는 문제점을 고찰하고 이를 해결하기 위한 기술을 제시한다. 특별히, 무수히 존재하는 M2M 기기들로 인한 랜덤 액세스 채널의 부족과 이로 인한 지연(latency) 증가 문제를 해결하기 위해 M2M 그룹화 기술에 사용자 특성별로 구별하여 허용 가능한 액세스 시도 확률을 차별적으로 제어한다. M2M 기기들을 그룹화 하여 PRACH(Physical Random Access CHannel)의 랜덤 액세스(Random Access)를 시도하는 단말 수를 감소시키는 효과를 획득함과 동시에 셀룰러(Cellular) 통신을 하는 단말기와의 충돌을 줄임으로써, 기존 이동 통신 단말과 M2M 기기들이 공존하는 시스템의 랜덤 액세스 평균 지연(average latency) 증가 문제를 해결할 수 있음을 실험을 통해 증명한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39C권11호
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• pp.1031-1041
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• 2014

본 논문은 복제 패킷을 사용하는 위성 랜덤 액세스 채널에서 bursty 트래픽을 안정적으로 전송하기 위한 트래픽 부하 제어 기법으로 FCC (Fast Congestion Control)을 제안한다. 위성 랜덤 액세스 채널에서 순간적으로 발생하는 bursty 트래픽은 그 양이 많을 경우 충돌 확률로 인하여 backlogged 트래픽이 다수 발생할 수 있다. FCC는 access probability를 통해 트래픽 부하를 제어하며, backlogged 트래픽의 양을 추정한다. 또한 backlogged 트래픽이 최대 처리량에 해당하는 트래픽 부하를 넘어설 경우 빠르게 congestion 상태로 전환한다. Congestion 상태에서는 backlogged 트래픽이 우선적으로 처리되며, 새로 유입되는 트래픽은 congestion 상태가 지속되는 동안 채널에 접속하지 않고 대기하다가 congestion 상태가 종료되는 시점에 채널에 유입된다. Congestion 상태에서 backlogged 트래픽은 신속한 전송을 보장받기 때문에 지연 시간이 단축된다. 따라서 FCC는 긴급성이 요구되는 군 트래픽에 매우 적합한 기술이다. 본 논문은 모의실험을 통해 기존 기법 대비 제안 기법의 우수성을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권12B호
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• pp.1623-1635
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• 2011

4세대 이동통신시스템에서는 사용자가 이용하는 서비스 종류 및 가입한 요금제, 서비스 이용 형태 등에 따라서 각 사용자에게 서로 다른 품질의 서비스를 제공하는 것이 매우 중요하다. 본 논문에서는 단말이 상향링크 자원 요청을 위해서 수행하는 random access 과정을 개선하여 각 사용자 별 서비스 품질 차별화를 도모하였다. 구체적으로 bandwidth request 채널의 구조를 primary 영역과 secondary 영역으로 구분하였고 각 영역을 이용하여 random access를 수행할 수 있는 사용자의 등급을 영역 별로 제한하였다. 이러한 제안 기술을 이용하면 서로 다른 등급의 사용자 사이에 발생하는 불필요한 random access 경쟁을 방지할 수 있기 때문에 전체적인 사용자의 random access 성공 확률을 유지하면서 primary 영역을 이용하여 random access를 시도하는 사용자의 성공 확률을 증가시킬 수 있다. 제안 기술은 2010년 3월 IEEE 802.16 Session #66 회의에서 발표되었고 제안 기술의 개념 및 필요한 메시지가 802. 16m 표준에 채택되는 성과를 거두었다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제8권1호
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• pp.21-27
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• 2006

We present and analyze a class of limited sensing random access algorithms with powerful properties. The algorithms are implementable in wireless mobile environments and their operational properties are simple. Their throughput in the worst case of the limit Poisson user model is 0.4297, while this throughput degrades gracefully in the presence of channel feedback errors.