• 한국통신학회논문지
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• 제35권1A호
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• pp.44-53
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• 2010

본 논문은 무선망 환경에서 패킷의 지연 제어를 위한 트래픽 관리 방안을 제시한다. 전송 노드의 버퍼에서 서비스 순서를 결정짓는 방안으로 EDD(Earliest Due Date) 스케쥴링 정책을 적용하여 각 패킷의 긴급성에 근거한 서비스 제어가 이루어지도록 하였다. 또한 채널 공유 제어를 위한 MAC 파라미터인 contention window 값은 MAC의 non-work conserving 특성을 최소화하여 지연을 감소시킬 수 있도록 시스템 상태에 따라 적응적으로 설정하는 방안을 제시하였다. 이 방안은 트래픽 클래스와는 무관하게 각 패킷별 지연 제어가 이루어지므로 클래스 단위의 파라미터 설정이 필요 없게 된다. 이러한 구현의 간편성 이외에 기능 및 성능의 타당성을 확인하기 위하여 시뮬레이션을 수행하였으며, IEEE 802.11e와 같은 클래스 단위의 큐 운용 방식에 비해 지연 감소 및 지연 요구 충족률이 높은 것을 확인하였다.

• 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.

• 한국통신학회논문지
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• 제39C권5호
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• pp.425-432
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• 2014

IEEE 802.11e EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)는 서로 다른 AC(Access Category)에 따라서 CW(Contention Window)를 이용하여 Quality-of-Service(QoS)를 지원한다. 그러나 무선 네트워크 환경이 혼잡 (Congested)할 경우 패킷의 충돌 발생 확률을 높일 수 있다는 문제점이 여전히 존재한다. 이를 해결하기 위해 여러 방법들이 제시되었으나 혼잡 네트워크상에서는 동일 우선순위를 가지는 패킷 전송을 위해서 전송 채널을 이용하는 경쟁 과정에서 패킷 충돌(Collision)이 발생할 확률이 여전히 존재한다. 따라서 본 논문에서는 EDCA 포화 상태에서 전송 효율을 높이는 APCA(Advanced Priority Collision Avoidance) 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 IEEE 802.11e 표준을 기반으로 RTS/CTS (Request to Send / Clear to Send)를 이용하여 패킷 전송 FC(Frame Control) 필드의 예약된 필드(Reserved Field) 비트를 이용하여 데이터 패킷 충돌을 회피하는 것이다. 시뮬레이션의 결과로 제안된 알고리즘이 기존의 EDCA에 비해 패킷 전송 실패율이 감소했음을 보였다. Jain's fairness index를 이용하여 제안된 APCA 알고리즘이 네트워크 혼잡 상황에서 EDCA 방식 보다 공정성을 유지하는 것을 확인하였다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제9권1호
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• pp.61-67
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• 2008

본 논문에서는 IEEE 802.11 WLAN의 MAC인 DCF의 성능을 개선하는 알고리즘을 제안하고 이를 시뮬레이션으로 분석한다. IEEE 802.11 WLAN의 MAC에서는 데이터 전송을 제어하기 위한 방법으로 DCF와 PCF를 사용하며, DCF의 경우 CSMA/CA를 기반으로 한다. CSMA/CA는 스테이션간의 충돌을 줄이기 위해서 임의의 Backoff time을 각 스테이션의 CW(Contention Window) 범위에서 결정한다. 스테이션은 패킷 전송 후 충돌이 발생하면, 윈도우 크기를 두 배로 증가시키며, 패킷을 성공적으로 전송하면 윈도우 크기를 최소 CW로 감소한다. 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 패킷의 정상적인 전송후에는 윈도우 값을 서서히 감소함으로써 현재 WLAN의 망 상태정보를 계속 활용함으로써 패킷 충돌 확률을 낮추는 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘의 효율성을 입증하기 위해 시뮬레이션을 수행하여 그 타당성을 제시하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2007년도 추계학술발표논문집
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• pp.92-94
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• 2007

IEEE 802.11 WLAN(Wireless LAN)은 그 편리함과 효율성으로 인하여 수요의 증가 및 기술의 개발이 계속되고 있다. MAC(Medium Access Control)계층 중 기본적인 매체 접근 방식인 DCF(Distributed Coordination Function)는 CSMA/CA 알고리즘을 이용하여 충돌문제를 해결한다. 본 논문에서는 IEEE 802.11 MAC 계층 DCF 방식에서 스테이션간의 충돌확률을 줄이기 위하여 각 스테이션의 경쟁 윈도우 범위 사이에서 임의의 Backoff Time을 설정하는 것에 착안하여 최소 경쟁 윈도우(Minimum Contention Window)의 값이 성능에 어떠한 영향을 미치는가를 시뮬레이션을 이용하여 분석한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2007년도 춘계학술발표대회
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• pp.1288-1290
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• 2007

Congestion in WSN increases energy dissipation rates of sensor nodes as well as loss of packets and thereby hinders fair and reliable event detections. We find that one of the key reasons of congestion in WSN is allowing sensing nodes to transfer as many packets as possible. This is due to the use of CSMA/CA that gives opportunistic media access control. In this paper, we propose an energy efficient congestion avoidance protocol that includes source count based hierarchical and load adaptive medium access control. Our proposed mechanism ensures load adaptive media access to the nodes and thus achieves fairness in event detection. The results of simulation show our scheme exhibits more than 90% delivery ratio with retry limit 1, even under bursty traffic condition which is good enough for reliable event perception.

• 전기전자학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.385-391
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• 2015

본 논문에서는 IEEE802.11p WAVE 통신 시스템의 컨트롤 채널 효율성 증대를 위해 제정된 IEEE1609.4 기반 시간 동기 멀티채널 환경에서의 통신 성능을 분석하고 이를 향상시키기 위한 패킷 충돌 회피 기법에 대해 다룬다. 기존 연구에서는 어플리케이션 레이어에서의 소프트웨어적 메시지 스케줄링을 통한 방법이나 랜덤 백오프의 Contention Window 값을 임의로 변경하여 문제를 해결하고자 하였다. 본 논문에서는 패킷 충돌 회피를 위한 Channel Guard Interval 조정을 위한 방법을 제안하고 실차 테스트를 통하여 그 성능을 평가하였다. 평가 결과 PDR(packet delivery ratio) 90% 이상의 성능을 확인할 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제42권10호
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• pp.39-50
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• 2005

본 논문에서는 IEEE 802.11 WLAN의 MAC인 DCF의 성능을 개선하는 알고리즘을 제안하고 이를 수학적으로 분석한다. IEEE 802.11 WLAN의 MAC에서는 데이터를 전송하기 위한 방법으로 "Distributed Coordination Function(DCF)"과 "Point Coordination Function(PCF)"를 사용하며, DCF의 경우 Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA/CA)를 기반으로 한다. CSMA/CA는 단말 간의 충돌을 줄이기 위해서 임의의 backoff time을 각 단말의 contention window(CW) 범위에서 결정한다. 단말은 패킷 전송 후 충돌시 윈도우 크기를 두배로 증가시키며, 성공적인 전송 후에는 윈도우 크기를 최소 CW로 감소하게 된다. 본 논문에서는 패킷의 정상적인 전송 후에 윈도우 값을 서서히 감소함으로써 현재 WLAN의 망 상태정보를 계속 활용함으로써 패킷 충돌 확률을 낮추는 알고리즘을 제안하였고, 불포화상태에서의 전송량에 대한 수학적 분석을 하였다 또한, 시뮬레이션을 통해 WLAN의 포화상태에서 전송량이 향상되었음을 보였고, 수학적 분석 결과와 시뮬레이션 결과가 일치함을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권6C호
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• pp.483-491
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• 2012

자동차 간 (Vehicle-to-Vehicle) 통신에서, 각각의 자동차들은 위치, 속도, 조향 등의 정보를 포함하는 비컨 메시지를 주변의 자동차들에게 주기적으로 방송함으로써, 이들로 하여금 자신의 주행 정보를 인지할 수 있도록 한다. 그런데, 단순한 비컨 메시지의 방송은 메시지 수신 확률을 감소시키고 지연 시간을 크게 증가시키는 원인이 된다. 따라서, 본 논문에서는 비컨주기 (Beacon Period), 반송파감지거리 (Carrier-Sensing Range), 그리고 IEEE 802.11 DCF 졍쟁구간크기 (Contention Window Size)가 자동차 간 통신의 성능에 미치는 영향을 수학적으로 분석하고자 한다. 우선, 측위 오차의 임계값으로부터 자동차 운전 속도에 반비례하는 비컨주기를 도출하고, 이를 기반으로 비컨 메시지로 인한 DSRC 채널의 최대 부하를 수학적으로 유도한다. 비컨 메시지의 부하가 특정 임계치 이하가 되도록 반송파감지거리를 결정하는 수학적 모형을 유도하고, 수율을 최대화하는 DCF 경쟁구간크기에 대한 닫힌 근사해를 제시한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.96-103
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• 2013

IEEE 802.11과 같은 무선 LAN 환경에서 실시간 멀티미디어 통신이 전송 데이터의 많은 부분을 차지하면서 성능 문제와 함께 네트워크의 QoS(Quality of Service)가 중요한 문제로 대두되고 있다. 802.11e MAC(Medium Access Control)은 기존 802.11 MAC의 문제를 해결하기 위해 우선순위 기반의 차별화 서비스를 제공한다. 특히 각 스테이션의 TXOP(Transmission Opportunity)는 한 번에 여러 프레임을 전송할 수 있는 시간을 규정하며 Priority와 함께 네트워크 성능 및 QoS 향상에 중요한 요소가 된다. 따라서 본 논문에서는 스테이션 수의 변화에 따라 네트워크의 최대 성능을 위한 프레임 사이즈와 TXOP, 그리고 Priority 값을 분석하고 최적의 값을 도출한다. 802.11e 표준 파라미터를 사용하여 시뮬레이션을 수행한 결과 Throughput은 스테이션의 수가 5일 때, TXOP Limit의 값이 6.016ms 일 때 가장 좋은 결과를 보였고 공정성은 TXOP Limit의 값이 3.008ms이고 Priority는 우선순위가 가장 높은 CW(Contention Window) 값이 7-15일 때가 아니고 그보다 낮은 CW 15-31일 때 가장 좋은 결과를 나타내었다.