• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.29 no.11B
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• pp.974-979
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• 2004

In the IEEE 802.1 Ib, DCF provides contention based services and PCF provides contention free services for QoS suppof. DCF uses CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/collision Avoidance) as an access protocol. In this paper, an enhanced PCF, which gives weights to channels with heavy traffic load, was proposed. The weight is depending on the partial queue length information from STAs. NS-2 simulation results show that the proposed scheme is an promising approach for enhancing the PCF.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2008.11a
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• pp.1228-1231
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• 2008

유선 네트워크와는 달리 WLAN 메쉬 네트워크는 비용면이나, 이동성면에서 장점을 많이 가지고 있다. 이에 대한 표준화가 진행 중에 있지만 많은 문제점과 기술적으로 해결해야 할 부분들이 남아있다. 특히 무선 전송기술인 DCF는 WLAN 메쉬 네트워크에 직접적으로 적용시키기에는 많은 문제점을 가지고 있다. DCF를 사용할 경우에는 무선자원을 공유하는 노드의 수가 증가하고 보내려는 패킷이 증가할수록 프레임간 충돌횟수가 급격히 증가해 무선자원의 사용 효율이 현저히 떨어지기 때문이다. 반면 PCF는 노드에게 일정시간 채널을 점유할 권리를 부여함으로써 프레임간 충돌을 없애 무선자원의 사용 효율을 향상시킬 수 있다. 하지만 트래픽이 적은 경우에는 불필요한 조사 프레임 전송, 조사목록 갱신 등으로 무선자원을 낭비하는 단점이 있다. 따라서 이 두 기술의 장점을 이용하여 WLAN 메쉬 네트워크에 적용시킨다면 데이터 전송의 효율을 증대시킬 수 있다. WLAN 메쉬 네트워크의 기본 통신범위 내에는 많은 노드들이 있으며 이를 계층적으로 나눌 경우 계층에 따라 트래픽의 양에 많은 차이를 보인다. 따라서 본 논문에서는 WLAN 메쉬 네트워크에서 DCF와 PCF를 트래픽에 따라 유연하게 사용함으로써 전송 효율을 증대시키는 적응형 HMAC 알고리즘을 제안한다. 시뮬레이션 결과 WLAN 메쉬 네트워크가 DCF에 전적으로 의존하는 경우에 비하여 적응형 HMAC 알고리즘이 적용된 WLAN 메쉬 네트워크는 트래픽이 증가할수록 수율, 지연 등에서 더 좋은 성능을 나타내었다.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2003.11c
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• pp.191-194
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• 2003

In IEEE 802.11b, Medium Access Control Sublayer consists of DCF (Distributed Coordination Function) and PCF (Point Coordination Function). DCF provides contention based services and PCF provides contention free services for QoS satisfaction. DCF uses CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) as an access protocol. And PCF uses Polling Scheme. In this paper, a modified New-PCF, which gives weights to channels with heavier traffic load, was suggested. NS-2 simulations were conducted to compare the service performances with original DCF, PCF and the modified New-PCF respectively. Simulation results has shown the increased overall throughput with the proposed New-PCF compared with other cases.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC
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• v.43 no.10 s.352
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• pp.79-89
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• 2006

TCP is the most widely used transport protocol in Internet applications that guarantees a reliable data transfer. But, in the wireless multi-hop networks, TCP performance is degraded because it is designed for wired networks. The main reasons of TCP performance degradation are contention for wireless medium at the MAC layer, hidden terminal problem, exposed terminal problem, packet losses in the link layer, unfairness problem, reordering problem caused by path disconnection, bandwidth waste caused by exponential backoff of retransmission timer due to node's mobility and so on. Specially, in the mobile ad-hoc networks, discrepancy between a station's transmission range and interference range produces hidden terminal problem that decreases TCP performance greatly by limiting simultaneous transmission at a time. In this paper, we propose a new MAC algorithm for mobile ad-hoc networks to solve the problem that a node can not transmit and just increase CW by hidden terminal. In the IEEE 802.11 MAC DCF, a node increases CW exponentially when it fails to transmit, but the proposed algorithm, changes CW adaptively according to the reason of failure so we get a TCP performance enhancement. We show by ns-2 simulation that the proposed algorithm enhances the TCP performance by fairly distributing the transmission opportunity to the failed nodes by hidden terminal problems.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.32 no.9A
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• pp.905-915
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• 2007

This paper proposes a filter-based algorithm to adaptively adjust the contention window in IEEE 802.11 DCF. The proposed mechanism is focused on the general and realistic environments that have various conditions regarding to noise, media types and network load. For this flexible adaptation, Filter-based DCF(FDCF) takes a more realistic policy such as median filter concept in the image processing technologies. We can handle these various environments by adjusting the contention window size according to the result of filtering based on history-buffer. We can ignore temporarily and randomly occurred transmission failures due to noise errors and collisions in noisy environments. In addition, by changing the reference number and history-buffer size, FDCF can be extended as a general solution including previous proposed mechanism. We have confirmed that the proposed mechanism can achieve the better performance than those of previous researches in aspects of the throughput and the delay in the realistic environments.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.29 no.8A
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• pp.928-936
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• 2004

This paper proposes simple and effective Contention Window (CW) adjusting algorithm to solve the fairness problem of the IEEE 802.11 under the Distributed Coordination Function (DCF). This adjusting algorithm can support variable packet length as well as both RTS/CTS access method and hidden nodes. Simulation results show that fairness problem can be very severe in the original MAC protocol of the wireless network. In case of implement our algorithm, fair sharing was enlarged prominently and the fairness sharing was improved about maximum 30%.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.28 no.11B
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• pp.985-998
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• 2003

본 논문에서는 IEEE 802.11 규격을 기반으로 다중 홉 Ad Hoc 모드에서 비 실시간 및 실시간 트래픽에 대한 통합 서비스를 지원하는 Wireless LAN을 구성할 때, 분산 방식으로 실시간 서비스의 우선권을 고려한 채널 액세스의 차별화를 제공할 수 있는 매체접근제어(Medium Access Control: MAC) 프로토콜의 구현 방안을 제안한다. 이를 위해 실시간과 비 실시간 트래픽의 Contention Window (CW)를 서로 분리하며, 실시간 서비스의 지연 바운드에 따라 정해진 잔여 수명(residual time)을 우선권 설정에 반영함으로써 실시간 트래픽의 지연 요구 사항을 보장할 수 있도록 한다. 또한 실시간 트래픽의 부하에 따라서 적응적으로 offset 값을 조정함으로써 offset에 의해 발생될 수 있는 수율의 저하를 최소화한다. 제안된 방식은 기존 IEEE 802.11 MAC 규격의DCF (Distributed Coordination function) 방식을 그대로 사용하면서 CSMA/CA 기반의 경쟁 방식을 통해서도 비 실시간 트래픽과의 차별화가 가능하고, 또한 잔여 수명 시간을 고려한 동적인 우선권 할당이 가능하도록 하였다. 시뮬레이션에 의한 분석 결과에 따르면 기존 DCF와 비교할 때 실시간 단말의 용량을 2배까지 향상시킬 수 있으며, 트래픽 부하에 따라 적응적 제어를 통해 추가적인 성능 개선 효과를 확인하였다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.28 no.10B
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• pp.862-875
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• 2003

본 논문에서는 IEEE 802.11 규격을 기반으로 다중 홉 Ad Hoc 모드에서 비실시간 및 실시간 트래픽에 대한 통합 서비스를 지원하는 Wireless LAN을 구성할 때, 분산 방식으로 실시간 서비스의 우선권을 고려한 채널 액세스의 차별화를 제공할 수 있는 매체접근제어(Medium Access Control: MAC) 프로토콜의 구현 방안을 제안한다. 이를 위해 실시간과 비실시간 트래픽의 Contention Window (CW)를 서로 분리하며, 실시간 서비스의 지연 바운드에 따라 정해진 잔여 수명(residual time)을 우선권 설정에 반영함으로써 실시간 트래픽의 지연 요구 사항을 보장할 수 있도록 한다. 또한 실시간 트래픽의 부하에 따라서 적응적으로 offset 값을 조정함으로써 offset에 의해 발생될 수 있는 수율의 저하를 최소화한다. 제안된 방식은 기존 IEEE 802.11 MAC 규격의DCF (Distributed Coordination Function) 방식을 그대로 사용하면서 CSMA/CA 기반의 경쟁 방식을 통해서도 비실시간 트래픽과의 차별화가 가능하고, 또한 잔여 수명 시간을 고려한 동적인 우선권 할당이 가능하도록 하였다. 시뮬레이션에 의한 분석 결과에 따르면 기존 DCF와 비교할 때 실시간 단말의 용량을 2배까지 향상시킬 수 있으며, 트래픽 부하에 따라 적응적 제어를 통해 추가적인 성능 개선 효과를 확인하였다.

• Journal of Korea Multimedia Society
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• v.15 no.10
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• pp.1221-1227
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• 2012

It is expected that the vehicle safety systems using vehicle-to-vehicle communication can reduce the possibility of vehicle collision and prevent the chain crash by promptly delivering the status of neighboring vehicles. Many IEEE 802.11 DCF based Flooding schemes have been proposed, but they may generally expose the problems that the transmission efficiency is sharply declined as the vehicle density has increased and then is related to the low possibility of the channel access. Therefore, this paper proposes a collision prevention scheme using adaptively controlling the frequency of the message exchanges based on the current status of neighboring vehicles. Moreover, it is shown from simulation that the proposed scheme provides the performance gains over the existing Flooding based scheme.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.40 no.8
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• pp.1613-1621
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• 2015

This paper analyzes the rate adaptation scheme and suggests applicable strategy of the MCS(Modulation and Coding Scheme) for improving DCF throughput in the IEEE 802.11ad and 802.11ad wireless LAN. IEEE 802.11ac and 802.11ad wireless LAN provide MCS technique that dynamically adjusts modulation level and code rate to the time-varying channel conditions in order to obtain considerably high data rates. But these standards did not provide rate adaptation algorithm, so this paper surveyes rate adaptation algorithm and suggests MCS scheme applied to IEEE 802.11ac and 802.11ad wireless LAN. Specially A MAC(Medium Access Control) layer throughput is evaluated over error-prone channel in the IEEE 802.11ac-based wireless LAN. In this evaluation, DCF (Distributed Coordination Function) protocol and A-MPDU (MAC Protocol Data Unit Aggregation) scheme are used. Using theoretical analysis method, the MAC saturation throughput is evaluated with the PER (Packet Error Rate) on the condition that the number of station, transmission probability, the number of parallel beams and the number of frames in each A-MPDU are variables.