The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences (한국통신학회논문지)

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Performance Enhancement Directional CSMA/CA Algorithm in mmWave Bands

밀리미터파 대역에서 지향성 CSMA/CA의 성능 향상을 위한 알고리즘

  • 김미정 (고려대학교 공과대학 정보통신기술연구소) ;
  • 이우용 (한국전자통신연구원)
  • Received : 2011.09.30
  • Accepted : 2011.11.02
  • Published : 2012.01.31
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Abstract

In this paper, an algorithm that enhances the conventional directional CSMA/CA protocol in IEEE 802.15.3c is proposed under saturation environments. For the algorithm, a Markov chain model is presented and analyzed in no-ACK mode. The effects of directional antennas and the features of IEEE 802.15.3c MAC are considered in the model. The optimal sizes of contention window are derived from the numerical results. The numerical results show that the proposed directional CSMA/CA algorithm outperforms conventional one. The overall analysis is verified by simulation. The obtained results provide the criterion for selecting the optimal parameters and developing a MAC protocol that enhances the performance of mmWave WPANs.

본 논문에서는 밀리미터파 대역을 사용하는 개인영역 무선통신 네트워크 표준의 하나인 IEEE 802.15.3c에서 지향성 CSMA/CA의 성능을 향상시킬 수 있는 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 saturation 환경에서 No-ACK 모드를 고려하여 마코프 체인으로 모델링하여 분석하였다. 마코프 체인 모델에서는 공간을 재활용하는 지향성 안테나의 특성과 IEEE 802.15.3c의 특성이 고려되었다. 분석실험을 통하여 경쟁윈도우 크기의 최적값을 얻었다. 제안한 성능향상 지향성 CSMA/CA 알고리즘이 기존의 지향성 CSMA/CA에 비해 훨씬 좋은 성능을 보여주는 결과를 얻었으며 이는 시뮬레이션으로 검증되었다. 얻은 결과는 밀리미터파 대역 개인영역 무선통신 네트워크의 성능을 향상시키는 모수의 선택과 MAC 프로토콜의 개발에 지침을 제공할 것으로 보인다.

Keywords

References

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