• Journal of Information Processing Systems
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• 제8권4호
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• pp.739-748
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• 2012

We propose an analytic model to compute the station's saturated throughput and packet delay performance of the IEEE 802.11 DCF (Distributed Coordination Function) in which frame transmission error rates in the channel are different from each other. Our analytic model shows that a station experiencing worse frame error rates than the others suffers severe performance degradation below its deserved throughput and delay performance. 802.11 DCF adopts an exponential back-off scheme. When some stations suffer from high frame error rates, their back-off stages should be increased so that others get the benefit from the smaller collision probabilities. This impact is then recursively applied to degrade the performance of the victim stations. In particular, we show that the performance is considerably degraded even if the frame error rate of the victim station satisfies the receiver input level sensitivity that has been specified in the IEEE 802.11 standard. We also verify the analytic results by the OPNET simulations.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.509-515
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• 2005

본 논문에서는 IEEE 802.11a 무선 LAN의 MAC(Medium Access Control) 계층에서 DCF(Distributed Coordination Function) 프로토콜의 처리율을 트래픽 량 및 MSDU(MAC SDU) 크기 측면에서 분석하였다. IEEE 802.11a에서 필수사항으로 권고하고 있는 6, 12, 24Mbps와 최대속도인 54Mbps급에 대하여 검토한 결과 전송속도가 작을 수록 처리율이 우수하며 MSDU의 크기가 클수록 처리율이 증가한다는 것을 알 수 있고 MSDU의 크기를 일정하게 할 때 처리율이 최대가 되는 최적 트래픽 양이 구해질 수 있음을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.261-266
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• 2009

IEEE 802.11 무선랜의 매체 접속 제어 프로토콜인 DCF의 정상 상태 성능을 분석한다. 그동안 포화 상태에서의 DCF 분석 연구는 많았지만 정상 상태에서의 효과적인 분석 방식 연구는 상대적으로 적었다. 본 논문은 정상 상태에서의 패킷 전송 시도율을, 포화 상태의 결과에 비례하는 것으로 근사하는 방법을 제시한다. 그 결과, 비교적 간단한 방정식의 반복 계산을 통해 수렴된 전송시도율과 패킷 충돌 확률을 얻을 수 있음을 보이고, 이 값들로부터 네트워크 처리율과 매체 접속 지연을 유도한다. 이 방식은 다른 마코프 체인 기반의 방식보다 훨씬 덜 복잡하며, 매우 정확한 결과를 예측할 수 있음을 수치 결과를 통해 보인다.

• 대한산업공학회지
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• 제41권2호
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• pp.220-224
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• 2015

The DCF (Dcistributed Coordination Function) and PCF (Point Coordination Function) are the basic MAC (Medium Access Control) protocols of IEEE 802.11 wireless LANs. According to the DCF, each node performs the exponential backoff algorithm before the transmission of its data frame. Each node doubles the backoff waiting time before the transmission of its data frame whenever it detects the transmission collision with other nodes. Therefore, as the number of the active nodes having the data frames to transmit increases, the overall MAC performance of the DCF decreases. On the other hand, according to the PCF, each node is granted the transmission opportunity by which the PCF transmission is possible without the collision with other nodes. Therefore, as the number of the active nodes increases, the MAC performance of the PCF increases, In this paper, considering the tradeoff of MAC performance between the DCF and PCF, a hybrid MAC protocol is proposed to enhance the performance of IEEE 802.11 wireless LANs.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.240-242
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• 2007

The game theoretic analysis in wireless networks can be classified into the jamming game of the physical layer, the multiple access game of the medium access layer, the forwarder's dilemma and joint packet forwarding game of the network layer, and etc. In this paper, the game theoretic analysis about the multiple access game that selfish nodes exist in the IEEE 802.11 DCF(Distributed Coordination Function) wireless networks is addressed. In this' wireless networks, the modeling of the CSMA/CA protocol based DCF, the utility or payoff function calculation of the game, the system optimization (using optimization theory or convex optimization), and selection of Pareto-optimality and Nash Equilibrium in game strategies are the important elements for analyzing how nodes are operated in the steady state of system. Finally, the main issues about the game theory in the wireless network are introduced.

• Journal of Communications and Networks
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• 제12권1호
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• pp.43-51
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• 2010

IEEE 802.11 defines distributed coordination function (DCF), which is characterized by CSMA/CA and binary exponential backoff (BEB) algorithm. Most modifications on DCF so far have focused on updating of the contention window (CW) size depending on the outcome of own frame transmission without considering freezing periods experienced in the backoff interval. We propose two simple but novel schemes which effectively utilize the number of freezing periods sensed during the current backoff interval. The proposed schemes can be applied to DCF and its family, such as double increment double decrement (DIDD). Saturation throughput of the proposed schemes is analyzed by means of Bianchi's Markovian model. Computer simulation validates the accuracy of the analysis. Numerical results based on IEEE 802.11b show that up to about 20% improvement of saturation throughput can be achieved by combining the proposed scheme with conventional schemes when applied to the basic access procedure.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제5권3호
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• pp.205-208
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• 2007

The IEEE 802.11 is a MAC protocol which has been standardized by IEEE for Wireless Local Area Networks (WLANs). In the IEEE 802.11 WLANs, network nodes experiencing collisions on the shared channel need to backoff for a random period of time, which is uniformly selected from the Contention Window (CW). This contention window is dynamically controlled by the Binary Exponential Backoff (BEB) algorithm. However, the BEB scheme suffers from a fairness problem; some nodes can achieve significantly larger throughput than others. This paper proposes a new backoff algorithm for the IEEE 802.11 DCF scheme. This algorithm uses the hop count for considering fairness. It causes flows with high hop count to generate short backoff interval than those with low hop count, thus getting high priority. Therefore, when a collision occurs, the modified IEEE 802.11 DCF assigns higher priority to flow to be close to a destination.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권9A호
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• pp.803-813
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• 2005

본 논문애서는 IEEE 802.11a 무선 LAN에서 주파수 선택적이고 완만하게 변하는 Ricean 페이딩 채널환경을 고려하여 $E_{b}/N_{o}$ 및 BER에 따른 MAC(Medium Access Control) 계층의 CSMA/CA 기반 DCF(Distributed Coordination Function) 처리율을 분석하였다. 또한 처리율을 분석하는 데 단말수 및 MSDU(MAC SDU) 크기도 고려하였으며 IEEE 802.11a의 필수 전송속도인 6, 12, 24Mbps 및 54Mbps급에 대하여 검토한 결과 $E_{b}/N{o}$가 증가할 수록 BER이 감소할수록 처리율은 증가한다는 것을 알 수 있다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1013-1017
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• 2005

This paper proposes an effective algorithm, P-DCF(Polling DCF) to satisfy real-time requirements in the industrial environments, based on 802.11 DCF protocols. Theoretical analysis and actual experiments are carried out, which shows that the proposed P-DCF brings several benefits: 1) it reduces the time delay for frame transmission 2)it guarantees bounded upper limit of maximum transmission delay 3) it maintains fairness

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2009년도 춘계학술발표논문집
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• pp.805-809
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• 2009

본 논문에서는 IEEE 802.11 WLAN의 MAC인 DCF의 성능을 개선하는 알고리즘을 제안하고 이를 해석적으로 분석한다. IEEE 802.11 WLAN의 MAC에서는 데이터 전송을 제어하기 위한 방법으로 DCF와 PCF를 사용하며, DCF의 경우 CSMA/CA를 기반으로 한다. DCF는 경쟁 스테이션이 적은 상황에서는 비교적 우수한 성능을 보이나 경쟁 스테이션의 수가 많은 경우 처리율, 지연 관점에서 성능이 저하되는 문제점이 있다. 본 논문에서는 패킷 전송 후 충돌이 발생하면 윈도우 값을 최대 CW로 증가시키고 연속적으로 c번 패킷전송에 성공하면 CW를 감소함으로써 패킷 충돌 확률을 낮추는 알고리즘을 제안하고 이를 수학적으로 분석한다. 제안하는 알고리즘의 효율성을 입증하기 위해 시뮬레이션을 수행하여 그 타당성을 제시하였다.