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WLAN OFDMA Random Access Based Communications for In-Aircraft Wireless Sensor Networks

비행체 무선 센서망을 위한 무선랜 OFDMA 임의접근 기반 통신

  • Ahn, Woojin (Department of Electrical and Electronic Engineering, Yonsei University) ;
  • Kim, Ronny Yongho (Department of Railroad Electrical and Electronics Engineering, Korea National University of Transportation)
  • 안우진 (연세대학교 전기전자공학과) ;
  • 김용호 (한국교통대학교 철도전기전자공학과)
  • Received : 2016.05.24
  • Accepted : 2016.06.10
  • Published : 2016.06.30

Abstract

In this paper a novel access scheme for uplink multiuser transmission based on IEEE 802.11ax random access in in-aircraft wireless sensor networks is proposed. The proposed scheme provides an efficient access control mechanism with three divisions of OFDMA backoff counter (OBO): access, deferring, dropping, which controls the number of potential uplink transmission stations. The proposed scheme can be used efficiently in in-aircraft wireless sensor network where a large number of sensors need to be supported. By using the proposed scheme, since in-aircraft sensors attempt channel access using the proposed differentiated OBO parameters, the number of stations exceeds the access capacity can be efficiently controlled. This paper also provides the mathematical analysis of the proposed scheme, regarding the optimal parameters. According to the performance analysis, the proposed scheme is able to efficiently control the access behavior of wireless sensors in the network.

본 논문에서는 IEEE 802.11ax에서 제안하는 임의 접근 기술을 이용한 무선랜 기반 센서 네트워크의 접속 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 상향 데이터를 가지고 있는 예비 접속 단말들에 대하여 접속, 대기, 포기의 세 구간으로 나누어진 정수 단위의 OFDMA BackOFF counter (OBO)를 임의로 선택하게 하여 센서 단말의 실질적인 접속을 제어할 수 있다. 제안하는 기법은 비행기 등과 같이 다수의 센서와 연결이 필요한 센서 네트워크에 효과적으로 사용할 수 있다. 제안하는 방법을 사용하면, 기체내의 센서들은 본 논문에서 제안한 차등 OBO 매개변수를 사용한 접속 방법에 따라 접속을 시도하여 접속 용량을 초과하는 수의 단말을 효과적으로 제어할 수 있다. 또한 본 논문은 제안하는 기법에서 최적의 효율을 얻기 위한 관련 파라미터들에 대한 수학적 분석을 함께 제공한다. 본 논문의 분석 결과에 따르면 제안하는 기법을 통해 다수의 센서들의 접속이 최적의 효율에 가깝게 관리되었다.

Keywords

References

  1. S. Lee, D. Yoon and D. Kim. "In-vehicular wireless sensor network technology." Journal of the Korean Society of Mechanical Engineerings, Vol. 54, No. 12, pp. 32-35, Dec. 2014.
  2. IEEE Computer Society, "IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks - Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications, IEEE 802.11", Mar. 2012
  3. R. Stacey, Proposed draft specification, IEEE 802.11 TGax, Piscataway: NJ, 16/24r1, pp. 1-159, Jan. 2016.
  4. S. Shilo, 11ax support for IoT - requirements and technological implications, IEEE 802.11 TGax, Piscataway: NJ, 15/1375r1, pp. 1-21, Nov. 2015.
  5. L. G. Roberts, "ALOHA packet system with and without slots and capture," SIGCOMM Computer Communication Review, Vol. 5, No. 2, pp. 28-42, Apr. 1975. https://doi.org/10.1145/1024916.1024920
  6. W. Ahn, R. Y. Kim and Y. Y. Kim, "An energy efficient multi-user uplink transmission scheme in the next generation WLAN for internet of things," International Journal of Distributed Sensor Networks (Online Journal), 2016, pp. 1-9, May. 2016.