• 사물인터넷융복합논문지
• /
• 제6권4호
• /
• pp.15-19
• /
• 2020

본 논문은 IEEE 802.11 WLAN 환경에서 최적의 CW(Contention Window) 값을 구하고 해당 값을 네트워크 내의 모든 단말들 및 새롭게 접속할 단말들과 공유하는 방법을 제안하고자 한다. IEEE 802.11 WLAN의 기본 MAC(Medium Access Control) 방식은 DCF(Distributed Coordination Function)를 지원하는데, DCF는 단말의 데이터 전송 성공 여부에 따라 실패 시 CW를 2배로 증가시키고, 성공 시 CW를 초기값으로 초기화시키는 동작을 반복한다. 하지만 이러한 기존의 DCF CW 조정 방식은 하드웨어 칩셋 또는 표준에 정의되어 있는 고정된 CW 초기값을 이용해서 동작하기 때문에 네트워크 상황 및 단말의 수에 따른 동적인 변경을 고려하지 않았다. 이를 해결하기 위해 최적의 CW 값을 구하는 연구들이 진행되었지만 기존 연구들은 최적의 CW 값에 대한 단말들의 동기화 과정을 고려하지 못하였고 이는 성능 저하를 발생시킬 수 있다. 그러므로 본 연구에서는 네트워크 상황 및 단말의 수를 고려하여 최적의 CW 값을 구하고, 해당 값을 단말들과 동기화 시키는 방안을 제시하고자 한다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제31권10A호
• /
• pp.1003-1013
• /
• 2006

IEEE802.11g VoWLAN (Voice over Wireless LAN) 단말기는 802.11b 전용 단말기에 비해 통화시간이 30 % 이상 감소하는 문제점이 있어 통화시간이 문제로 대두되고 있다. 일반적으로, 802.11g에서는 멀티캐리어 방식인 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 변조방식을 사용하여 54 Mbps속도로 전송하기 때문에 기존의 802.11b MAC (Medium Access Control) 전송방식과 비교하여 통화시간을 만족시키는 것이 어렵다. 본 논문에서는 802.11g 규격을 적용한 단말기에서 통화중 Power Save 방법으로 Holdover Time을 처음으로 제안하므로 통화시간을 만족시킨다. 다만, 통화 단말기 수 증가에 따른 네트워크 혼잡으로 경합 창 (contention window)이 많이 발생하여, Back-off 수 증가로 인한 통화품질(QoS)의 문제가 발생하지만, QoS 해결 방안으로 다운 링크 시 802.11 G.711 Sequence Number를 단말기 MAC 단에서 분석하여 손실율에 따른 Holdover Time을 가변 하는 방법을 제안하므로 이 문제를 해결한다. 802.11b/g 소비전류 분석과 통화 단말기 증가에 따른 네트워크 혼잡에 의한 MAC 파라미터 성능을 분석하며, VQT장비와AiroPeek를 이용하여 실제적인 데이터를 분석한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제10권12호
• /
• pp.5286-5306
• /
• 2016

Emerging applications in automation, medical imaging, traffic monitoring and surveillance need real-time data transmission over Wireless Sensor Networks (WSNs). Guaranteeing Quality of Service (QoS) for real-time traffic over WSNs creates new challenges. Rapid penetration of smart devices, standardization of Machine Type Communications (MTC) in next generation 5G wireless networks have added new dimensions in these challenges. In order to satisfy such precise QoS constraints, in this paper, we propose a new cross-layer QoS-provisioning strategy in Wireless Multimedia Sensor Networks (WMSNs). The network layer performs statistical estimation of sensory QoS parameters. Identifying QoS-routing problem with multiple objectives as NP-complete, it discovers near-optimal QoS-routes by using evolutionary genetic algorithms. Subsequently, the Medium Access Control (MAC) layer classifies the packets, automatically adapts the contention window, based on QoS requirements and transmits the data by using routing information obtained by the network layer. Performance analysis is carried out to get an estimate of the overall system. Through the simulation results, it is manifested that the proposed strategy is able to achieve better throughput and significant lower delay, at the expense of negligible energy consumption, in comparison to existing WMSN QoS protocols.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
• /
• 제14권5호
• /
• pp.77-83
• /
• 2009

본 논문은 IEEE 802.11 무선 LAN에서 DCF나 EDCF 방식이 사용하는 기존의 이진 지수함수 백오프 알고리즘이 네트워크의 트래픽 양이 증가할 경우 잠재적 충돌 가능성이 높아지고 트래픽별 차별화 서비스에 대한 단점이 있어 이를 보완하고자 한다. 이를 위해 일정 계수에 PF를 곱한 값을 적용시켜 성능을 개선시킨 다음에 이것의 성능을 기존의 BEB 알고리즘의 성능과 비교 분석하여 보았다. 개선된 백오프 알고리즘의 성능 분석은 채널이용률, 충돌율, Goodput 관점에서 이루어졌으며 이것을 기존의 알고리즘과 비교한 결과 일정 계수에 PF를 곱한 값을 적용시켜 성능을 개선시킨 PFA 백오프 알고리즘이 기존의 백오프 방식보다 스테이션 수 n값이 40과 같은 큰 값일 경우 채널이용률, Goodput 성능 등이 10%이상 더 향상됨을 볼 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제9권2호
• /
• pp.388-394
• /
• 2008

본 논문에서는 IEEE 802.11 WLAN(Wireless LAN)의 MAC(Medium Access Control)인 DCF(Distributed Coordination Function)의 성능을 개선하는 알고리즘을 제안하고 이를 시뮬레이션으로 분석한다. IEEE 802.11 WLAN의 MAC에서는 데이터 전송을 제어하기 위한 방법으로 DCF와 PCF(Point Coordination Function)를 사용하며, DCF의 경우 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)를 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 패킷의 정상적인 전송 후에는 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.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제29권12A호
• /
• pp.1367-1374
• /
• 2004

최근 IEEE802.11 Working Group(WG)에서는 QoS(Quality of Service)를 제공하기 위하여 기존의 IEEE802.11 MAC(Medium Access Control)프로토콜을 개선한 IEEE802.11e MAC프로토콜에 대한 표준화 작업 중에 있다. IEEE802.11e MAC프로토콜 중에서 EDCF는 기존의 DCF에서 QoS를 제공하기 위하여 서로 다른 우선수위에 대하여 서로 다른 서비스를 제공할 수 있도록 개선한 것이다. 하지만 EDCF는 DCF가 가지고 있던 문제점이었던 throughput에 대한 최적화 문제와 우선순위 보장에 대한 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서 제안하는 알고리듬은 먼저 보다 효과적인 우선순위를 위한 보장방안을 제안하고 이와 함께 처리율을 최적화하기 위하여 수학적인 분석을 통해서 보다 효과적인 처리율을 얻을 수 있는 방안을 제시한다. 제안된 알고리듬을 컴퓨터 모의실험을 통해서 기존의 알고리듬보다 노드 수에 상관없이 항상 나은 처리율을 가짐을 확인하였고 노드수의 증가로 인한 처리율의 저하도 감소되는 것을 확인하였다. 또한 기존의 EDCF보다 효과적으로 우선순위를 보장함을 확인하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제20권6호
• /
• pp.676-688
• /
• 2014

The IEEE 802.11e EDCA (Enhanced Distributed Channel Access) mechanism has been proposed to improve the QoS (Quality of Service) of various services in WLANs (Wireless Local Area Networks). By differentiating the channel access delay depending on ACs (Access Categories), this mechanism can provide the relative service differentiation among ACs. In this paper, we consider that WLAN is deployed in medical environments to transfer medical traffic and we reveal that the quality of the medical traffic (in particular, ECG signals) is significantly deteriorated even with the service differentiation by IEEE 802.11e EDCA. Also, we analyze the reason for performance degradation and show that IEEE 802.11e EDCA has difficulty in protecting the transmission opportunity of high-priority traffic against low-priority traffic. In order to assure medical-grade QoS, we firstly define the service priority of medical traffic based on their characteristics and requirements, and then we propose the enhanced channel access scheme, referred to as DIFF-CW. The proposed scheme differentiates CW (Contention Window) depending on the service priority and modifies the channel access procedure for low-priority traffic. The simulation results confirm that the DIFF-CW scheme not only assures the QoS of medical traffic but also improves the overall channel utilization.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제30권1A호
• /
• pp.62-69
• /
• 2005

최근 IEEE802.11 Working Group(WG)에서는 QoS(Quality of Service)를 제공하기 위하여 기존의 IEEE802.11 MAC(Medium Access Control)프로토콜을 개선한 IEEE802.11e MAC프로토콜에 대한 표준화 작업 중에 있다. IEEE802.11e MAC프로토콜 중에서 EDCF는 기존의 DCF에서 QoS를 제공하기 위하여 서로 다른 우선수위에 대하여 서로 다른 서비스를 제공할 수 있도록 개선한 것이다. 하지만 EDCF는 DCF가 가지고 있던 문제점이었던 throughput에 대한 최적화 문제와 우선순위 보장에 대한 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서 제안하는 알고리듬은 먼저 보다 효과적인 우선순위를 위한 보장방안을 제안하고 이와 함께 처리율을 최적화하기 위하여 수학적인 분석을 통해서 보다 효과적인 처리율을 얻을 수 있는 방안을 제시한다. 제안된 알고리듬을 컴퓨터 모의실험을 통해서 기존의 알고리듬보다 노드 수에 상관없이 항상 나은 처리율을 가짐을 확인하였고 노드수의 증가로 인한 처리율의 저하도 감소되는 것을 확인하였다. 또한 기존의 EDCF보다 효과적으로 우선순위를 보장함을 확인하였다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
• /
• 제26권8호
• /
• pp.974-987
• /
• 1999

이동 컴퓨팅 환경에서 자주 접근하는 데이터에 대한 캐싱은 무선 채널의 좁은 대역폭에서 경쟁을 줄일 수 있는 유용한 기술이다. 그러나, 트랜잭션 캐시 일관성을 지원하는 전통적인 클라이언트/서버 전략은 클라이언트와 서버간에 많은 양의 통신을 필요로 하기 때문에 이동 클라이언트/서버 컴퓨팅 환경에서는 적절하지 않다. 본 논문에서는 브로드캐스트-기반 캐시 무효화 정책을 사용하면서 트랜잭션 캐시 일관성을 지원하는 OCC-UTS (Optimistic Concurrency Control with Update TimeStamp) 프로토콜을 제안한다. 접근한 데이터에 대한 일관성 검사 및 완료 프로토콜은 캐시 무효화 과정의 내부 과정으로 완전 분산 형태로 효율적으로 구현되며, 일관성 체크의 대부분이 이동 클라이언트에서 수행된다. 또한, 분석 모델에 기반한 성능 비교를 통해, 본 논문에서 제안하는 OCC-UTS 프로토콜이 다른 경쟁 프로토콜보다 높은 트랜잭션 처리율을 얻으며, 데이터 항목을 자주 접근하면 할수록 지역 캐시를 사용하는 OCC-UTS 프로토콜이 더 효율적임을 보인다. 이동 클라이언트의 접속 단절에 대해서는 무효화 브로드캐스트 윈도우를 크게 하여 접속 단절에 적절히 대처할 수 있다.Abstract In a mobile computing environment, caching of frequently accessed data has been shown to be a useful technique for reducing contention on the narrow bandwidth of the wireless channels. However, the traditional client/server strategies for supporting transactional cache consistency that require extensive communications between a client and a server are not appropriate in a mobile client/server computing environment. In this paper, we propose a new protocol, called OCC-UTS (Optimisitic Concurrency Control with Update TimeStamp), to support transactional cache consistency in a mobile client/server computing environment by utilizing the broadcast-based solutions for the problem of invalidating caches. The consistency check on accessed data and the commitment protocol are implemented in a truly distributed fashion as an integral part of cache invalidation process, with most burden of consistency check being downloaded to mobile clients. Also, our experiments based on an analytical model substantiate the basic idea and study the performance characteristics. Experimental results show that OCC-UTS protocol without local cache outperforms other competitor protocol, and the more frequent a mobile client accesses data items the more efficient OCC-UTS protocol with local cache is. With respect to disconnection, the tolerance to disconnection is improved if the invalidation broadcast window size is extended.