• 한국통신학회논문지
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• 제31권12A호
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• pp.1229-1237
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• 2006

DCF에서는 백오프 스테이지(backoff stage), 백오프 카운터(backoff counter), 경쟁 윈도우(contention window)의 세 가지 매개변수를 사용하여 충돌이 발생하면 백오프 스테이지를 하나씩 증가시키고 백오프 카운터를 선택하는 범위인 경쟁 윈도우를 두 배씩 증가시키는 이진 지수적인 백오프(BEB : Binary Exponential Backoff) 방식을 사용하여 전송 프레임간의 충돌 발생 가능성을 줄이고 있다. 그러나 무선 자원을 공유하는 단말의 수가 증가 할수록 충돌 발생 가능성이 증가하여 비효율적으로 자원을 사용하는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 무선 자원을 효율적으로 사용하고 무선 랜의 성능을 향상시키기 위해 충돌발생 시 경쟁 윈도우를 최대로 유지하고 전송 성공 시 경쟁 윈도우를 반으로 줄이는 이진 음지수적인 백오프(BNEB : Binary Negative-Exponential Backoff) 방식을 제안하고 IEEE 802.11, 802.11a, 802.11b의 세 가지 표준에 대해서 포화상태 및 정상 트래픽 상태에서의 성능 평가를 수행하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제4권5호
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• pp.896-909
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• 2010

IEEE 802.11 medium access control (MAC) employs the distributed coordination function (DCF) as the fundamental medium access function. DCF operates with binary exponential backoff (BEB) in order to avoid frame collisions. However it may waste wireless resources because collisions occur when multiple stations are contending for frame transmissions. In order to solve this problem, a binary negative-exponential backoff (BNEB) algorithm has been proposed that uses the maximum contention window size whenever a collision occurs. However, when the number of contending stations is small, the performance of BNEB is degraded due to the unnecessarily long backoff time. In this paper, we propose the adaptive BNEB (A-BNEB) algorithm to maximize the throughput regardless of the number of contending stations. A-BNEB estimates the number of contending stations and uses this value to adjust the maximum contention window size. Simulation results show that A-BNEB significantly improves the performance of IEEE 802.11 DCF and can maintain a high throughput irrespective of the number of contending stations.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.1333-1340
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• 2015

IEEE 802.11의 MAC에서는 데이터 전송을 제어하기 위해 DCF(Distributed Coordination Function)를 사용한다. DCF의 BEB(Binary Exponential Backoff) 알고리즘은 경쟁하는 스테이션의 수가 일정 수가 넘을 경우 최소 경쟁윈도우(Minimum Contention Window)의 크기로 인해 백오프(backoff) 시 필연적으로 충돌이 발생하여 성능이 저하되는 문제점을 가진다. 본 논문에서는 백오프 스테이지(Backoff Stage)를 AP(Acess Point)에 접속된 스테이션의 수에 따라 가변 조정하는 VBS(Variable Backoff Stage)알고리즘을 제안하고 이를 통해 필연적으로 발생하는 충돌을 방지함으로써 네트워크의 사용량을 높이는 방안을 제시한다. 또한 제안된 알고리즘의 분석적인 모델을 도출하고 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기법이 적용된 BEB 알고리즘과 VBS 알고리즘을 비교하여 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과 VBS 알고리즘의 백오프 상태 증가율을 5와 10으로 적용한 결과 BEB 알고리즘보다 재전송 횟수가 1/5, 1/10로 줄었으며 네트워크 사용량은 19%, 18% 개선되었다. 패킷 지연은 두 경우 모두 약 1/12 수준으로 측정되었다.

• 한국통신학회:학술대회논문집
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• 한국통신학회 2006년도 하계종합학술발표회 논문 초록집
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• pp.208-208
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• 2006

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.11-19
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• 2008

IEEE 802.16 광대역 무선 액세스 망의 성능을 향상시키기 위해서는 하향 링크와 상향 링크의 효율을 향상시키는 것이 필요한데, 상향 링크의 효율을 향상시키기 위해서는 효율적으로 대역폭을 요청할 수 있는 random access 기법의 연구가 필요하다. 본 논문은 프레임 당 전송되고자 하는 메시지 수에 기초한 random access 기법인 RA_NBRM 기법과 conflict resolution 기법에 기초한 random access 기법인 RA_CRA 기법을 제안하고 시뮬레이션을 통하여 이들의 성능이 현재 IEEE 802.16 시스템에서 적용하고 있는 binary exponential backoff 기법보다 우수함을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권1A호
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• pp.49-57
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• 2011

Random access method for Wibro system is proposed using the Bayesian Technique, which can estimate the number of bandwidth request messages in a frame only based on the number of successful slots. The performance measures such as the maximum average throughput, the mean delay time and the collision ratio are investigated to evaluate the performance of the proposed method. The proposed method shows better performance than the binary exponential backoff algorithm used currently.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.229-234
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• 2007

IEEE 802.11 WLANs에서 공유 매체에서 충돌을 경험하는 각 노드들은 또 다른 충돌을 예방하기 위해 임의의 시간동안 백오프를 수행할 필요가 있다. 이러한 시간은 충돌 창(CW)으로부터 선택되고, 이러한 창의 크기는 BEB 알고리즘으로 결정된다. 하지만 BEB 알고리즘은 특정한 노드가 다른 노드들보다 보다 많은 처리율을 얻을 수 있는 공정성 문제와 네트워크상의 트래픽 부하가 많을 경우 낮은 성능을 나타낼 수 있다. 본 논문에서는 IEEE 802.11 DCF 기법에서 공정성 문제를 보완하기 위해 각 플로우에서 충돌이 발생할 경우 백오프 타이머 값을 계산할 때 인접한 노드들 간의 통신에 우선순위를 두어 처리하는 것이 아니라 홉 카운터와 충돌 창을 함께 고려하여 불공정 문제를 해결하였고. 제시된 알고리즘을 ns 시뮬레이터로 성능 분석한 내용을 나타내었다. 성능 분석 결과 FTP 연결을 서로 다른 방향과 동일한 방향으로 트래픽을 전송했을 때 처리율이 각각 300kbps 부근으로 나타나 있다. 이러한 결과는 연결 방향에 따라 처리율의 차이가 많이 나타나는 기존의 기법보다 제안된 알고리즘이 공정성 문제를 많이 완화시킨 것으로 볼 수 있다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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• pp.91-94
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• 2007

IEEE 802.11 WLANs에서 공유 매체에서 충돌을 경험하는 각 노드들은 또 다른 충돌을 예방하기 위해 임의의 시간동안 백오프를 수행할 필요가 있다. 이러한 시간은 충돌 창(CW)으로부터 선택되고, 이러한 창의 크기는 BEB 알고리즘으로 결정된다. 하지만 BEB 알고리즘은 특정한 노드가 다른 노드들보다 보다 많은 처리율을 얻을 수 있는 공정성 문제와 네트워크상의 트래픽 부하가 많을 경우 낮은 성능을 나타낼 수 있다. 본 논문에서는 IEEE 802.11 DCF 기법에서 공정성 문제를 보완할 수 있는 수정된 백오프 알고리즘을 제시하고, 제시된 알고리즘을 ns 시뮬레이터로 성능 분석한 내용을 제시하였다. 성능 분석 결과 수정된 백오프 알고리즘이 공정성 문제를 많이 완화시켰다.

• 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.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권5호
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• pp.857-869
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• 2016

This paper proposes an X-MAC/BEB protocol that runs a binary exponential backoff (BEB) algorithm on top of an X-MAC protocol to save more energy by reducing collision, especially in densely populated wireless sensor networks (WSNs). X-MAC, a lightweight asynchronous duty cycle medium access control (MAC) protocol, was introduced for spending less energy than its predecessor, B-MAC. One of X-MAC 's conspicuous technique is a mechanism to allow senders to promptly send their data when their receivers wake up. X-MAC, however, has no mechanism to deal with sudden traffic fluctuations that often occur whenever closely located nodes simultaneously diffuse their sense data. To precisely evaluate the impact of the BEB algorithm on X-MAC, this paper builds an analytical model of X-MAC/BEB that integrates the BEB model with the X-MAC model. The analytical and simulation results confirmed that X-MAC/BEB outperformed X-MAC in terms of throughput, delay, and energy consumption, especially in congested WSNs.