• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제6권2호
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• pp.228-232
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• 2008

In recent years, wireless ad hoc networks have become increasingly popular in both military and civilian applications due to their capability of building networks without the need for a pre-existing infrastructure. Recently, IEEE 802.11 Task Group e has been working on a new mechanism, the Enhanced Distributed Coordination Function (EDCF), to enhance the performance of 802.11 DCF. However, EDCF only reduces the internal collisions within a station, and external collisions between stations remain high in ad-hoc networks. In this paper, we propose to adopt an adaptive backoff window control technique, based on a dynamic value of the initial value of the range in which the backoff is chosen, so the backoff timer is randomly chosen in the range (InitRng, CW-1). We use ns-2 simulation to evaluate the throughput of our scheme. Results show that the throughput is improved for our scheme compared to the original DCF due to the reduced the number of collisions.

• 전기학회논문지P
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• 제63권2호
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• pp.81-88
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• 2014

In this paper, an implementation of concurrent backoff delay process on a single chip with IEEE 802.15.4 hardware and 8051 processor core that can be used for analyzing the interference on IEEE 802.15.4 channels due to WiFi traffics is studied. The backoff delay process of IEEE 802.15.4 CSMA-CA algorithm is explained. The characteristics of random number generator, timer, and CCA register included in the single chip are described with their control procedure in order to implement the process. A concurrent backoff delay process to evaluate multiple IEEE 802.15.4 channels is proposed, and a method to service the associated tasks at sequentially ordered backoff delay events occurring on the channels is explained. For the implementation of the concurrent backoff delay process on a single chip IEEE 802.15.4 hardware, the elements for the single channel backoff delay process and their control procedure are used to be extended to multiple channels with little modification. The medium access delay on each channel, which is available after execution of the concurrent backoff delay process, is displayed on the LCD of an IEEE 802.15.4 channel analyzer. The experimental results show that we can easily identify the interference on IEEE 802.15.4 channels caused by WiFi traffics in comparison with the way displaying measured channel powers.

• 한국경영과학회:학술대회논문집
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• 대한산업공학회/한국경영과학회 2006년도 춘계공동학술대회 논문집
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• pp.1656-1660
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• 2006

Distributed coordination function(DCF) is the primary random access mechanism of IEEE 802.11, which is the basic protocol of wireless LAN based on the CSMA/CA protocol. It enables fast installation with minimal management and maintenance costs and is a very robust protocol for the best effort service in wireless medium. The current DCF, however, is known to be unsuitable for real-time applications such as voice message transmission. In this paper, we focus on the performance issues of IEEE 802.11 which accommodate the prioritized messages. Existing results use the initial window size and backoff window-increasing factor as tools to handle the priority of the messages. Instead, we introduce a novel scheme which chooses the backoff timer with arbitrary probabilities. By this, one can greatly reduce the backoff delay of the lower priority messages without degrading the performance of higher priority.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.49-56
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• 2019

In this paper, we propose an efficient congestion control scheme for interworking between 5GS(5G system) and LTE(Long-Term Evolution), called ECC(Efficient Congestion Control). The proposed congestion control scheme (ECC) is considered for coexistence of 5GS and legacy LTE systems and provides a prompt service connectivity based on overriding method while the backoff timer is running in the UE. Also, we briefly introduce Rel-15 5GS from a congestion control perspective and the proposed ECC and simulation results for the existing legacy congestion control mechanism and ECC in the 5GS-LTE coexisting environment are presented. Lastly, the improvement direction is considered in future 3GPP 5GS phase 2 standard in this paper.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제3권11호
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• pp.487-494
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• 2014

본 논문은 3GPP LTE-A 표준에서 진행되어오고 있는 M2M(Machine-to-Machine) 통신 환경에서의 트래픽 혼잡 제어(congestion control) 기법에 대한 동향과 연구이다. M2M 통신 환경에서는 다수의 MTC(Machine-type-Communication) 디바이스들이 한꺼번에 많은 데이터 트래픽 생성 및 접속을 요구하는 특징을 가진다. 이러한 통신 트래픽 상황에서는 통신 네트워크상의 혼잡상황이 발생할 가능성이 높으며, 이를 해결하기 위한 디바이스들의 트래픽 생성 및 접속 요구를 제어하는 기능이 필요하다. 이를 위해 기본적으로 3GPP LTE-A 통신 시스템에서는 backoff mechanism에 기반을 한 이동성 및 세션 관리에 의한 혼잡상황 제어 방안을 표준에서 논의해오고 있다. 본 논문에서는 현재까지 3GPP 표준에서 논의해오고 있는 혼잡 제어 방안에 대한 기본적인 개념 및 동작과 기본 성능을 파악하고, 이에 대한 문제점 및 향후 표준에서 진행될 수 있는 혼잡 제어 방안의 개선 방향에 대해 살펴본다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권5B호
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• pp.365-377
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• 2006

매체공유기반 통신시스템은 매체접근제어 과정에서 단말기의 채널 점유 제약 조건에 따라 크게 완전매체공유 시스템과 불완전매체 공유 시스템으로 구분할 수 있다. 본 논문에서는 불완전매체공유 시스템의 채널활용효율을 향상시키기 위한 분산식 매체접근제어기법을 제안한다. 제안하는 매체접근제어기법은 IEEE 802.11 무선랜의 CSMA/CA 기법을 확장한 방법으로써 임의 지연 시간을(random backoff time) 채널에 대해 개별적, 집합적, 큐(queue)에 대해 개별적으로 적용함으로써 크게 3가지 형태로 제시되었다. 모의실험 결과 성능측면에서는 큐에 대해 개별적으로 임의 지연시간을 적용하였을 때 상대적으로 우월한 성능을 보였다. 또한 복잡도 측면에서는 채널에 대하여 집합적으로 임의 지연시간을 적용했을 때 상대적으로 낮은 복잡도를 보였다. 임의 지연시간을 분할된 채널에 대해 개별적으로 적용하는 방식은 성능과 연산복잡도의 trade-off관계에 있어서 앞서 제시된 방식들보다 우위에 있음을 보이고 있다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권10호
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• pp.79-89
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• 2006

TCP는 신뢰성을 보장하는 전송 프로토콜로서 인터넷 등에서 가장 널리 사용되고 있는 전송 방식이다. 하지만 TCP는 유선망에 적합하도록 설계되었기 때문에 무선망에서 TCP를 사용할 경우 성능 저하가 발생된다. TCP의 성능 저하 원인으로는 MAC 계층에서의 무선 매체 경쟁, hidden-terminal 문제와 exposed terminal 문제, 링크 계층에서의 패킷 손실, 불공정성의 문제들과 노드의 이동에 의한 경로 단절시 발생되는 패킷 순서 바뀜 문제와 경로의 단절로 인한 재전송 타이머의 exponential backoff에 의한 대역폭의 낭비 등이 있다. 특히 이동 ad-hoc 망에서는 전송 범위(transmission range)와 간섭범위(interference range)의 불일치로 인해 발생되는 hidden terminal 문제로 인해 동시에 전송할 수 있는 노드의 수가 제한되며 이로 인해 성능저하가 크게 발생된다. 본 논문에서는 IEEE 802.11 기반 이동 ad-hoc 망에서 발생되는 hidden terminal 문제로 인해 노드가 전송을 하지 못하고 CW(contention window)만 크게 증가되는 문제를 해결하기 위한 MAC 알고리즘을 제안한다. 기존의 802.11 MAC의 DCF(distributed coordination function)에서는 전송에 실패할 경우 CW를 지수적으로 증가시키지만 본 논문에서 제안하는 기법은 노드가 전송 실패를 하였을 경우 그 원인에 따라 CW를 적절하게 변화시킴으로 성능 향상을 얻을 수 있다. 이 기법을 사용하면 hidden terminal에 의해 전송을 실패하는 노드에게 공정한 전송 기회를 부여함으로써 TCP 성능 향상을 얻을 수 있음을 시뮬레이션을 통해 보였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권4호
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• pp.726-747
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• 2013

In order to support a large number of mobile stations (MSs) with statistical multiplexing in cellular networks, a random access scheme is widely used for uplink (UL) bandwidth request (BR). In the design of a random access based BR scheme, there are two important requirements: short connection delay and diverse Quality of Services (QoSs) support. Such requirements are crucial for IMT-Advanced systems like IEEE 802.16m to provide various types of fourth generation (4G) data services. IEEE 802.16m provides advanced UL BR schemes for non-real time polling service (nrtPS) and best-effort (BE) service to meet the requirements of short connection time and multiple QoS level support. In order to provide short connection time and multiple QoS support, three-step and differentiated BR procedures are adopted. In this paper, a novel modelling of IEEE 802.16m contention based BR scheme is proposed that uses a 2-dimensional discrete time Markov chain. Both the short access delay three-step BR procedures and normal five-step BR procedure are considered in the model. Our proposed model also incorporates the IEEE 802.16m differentiated BR procedure. With the proposed model, we extensively evaluate the performance of IEEE 802.16m BR for two different service classes by changing QoS parameters, such as backoff window size and BR timer. Computer simulations are performed to corroborate the accuracy of the proposed model for various operation scenarios. With the proposed model, accurate QoS parameter values can be derived for the IEEE 802.16m contention-based BR scheme.