• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2008년도 춘계학술발표논문집
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• pp.231-233
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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 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.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제11권11호
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• pp.34-41
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• 2011

IEEE 802.11 WLAN의 MAC에서는 데이터 전송을 제어하기 위한 방법으로 DCF와 PCF를 사용하며, DCF는 CSMA/CA를 기반으로 BEB 백오프 알고리즘을 사용한다. BEB 백오프 알고리즘은 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 경쟁윈도우를 최대경쟁 원도우로 증가시키고 패킷의 정상적인 전송 후에는 경쟁윈도우를 서서히 감소함으로써 패킷 충돌 확률을 낮추는 백오프 알고리즘을 제안하고 이를 수학적으로 분석한다. 제안하는 알고리즘의 효율성을 입증하기 위해 시뮬레이션을 수행하고 분석하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.307-315
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• 2010

IEEE 802.11의 성능 개선을 위한 많은 연구가 있었다. 이 연구들의 대다수는 혼잡 윈도우 크기를 초기화시키는 것을 대신하여 혼잡 윈도우 크기를 천천히 감소시키는 것에 초점을 맞추고 있다. 혼잡 윈도우의 크기를 천천히 감소시키는 것이 충돌 확률을 감소시키고 채널 처리율을 증가시킨다. DEF와 공존하는 이기종 네트워크에서, 이러한 방법은 좋은 결과를 얻기 어렵다. 예를 들어, Gentle DCF(GDCF)는 단일 환경에서 좋은 성능을 보이지만, DCF를 포함하는 이기종 환경에서는 프레임을 거의 전송할 수 없다. 이것은 윈도우 크기를 천천히 감소시키는 것이 전송확률을 감소시키기 때문이다. 이 논문에서 이 문제를 해결하기 위해 고속 복구 DCF(FRDCF) 기법을 제안한다. FRDCF에서는 전송 확률을 높게 유지시키기 위해 DCF의 리셋 방법을 그대로 사용하고, 무선 LAN의 성능을 향상시키기 위해 새로운 카운터를 사용한다. 제안한 FRDCF가 이기종 무선 LAN에서 GDCF와 비교하여 좋은 성능을 갖는 것을 검증하였다.

• 정보와 통신
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• 제24권6호
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• pp.50-57
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• 2007

오늘날 인프라 무선 랜은 많은 사용자들이 사용하는 중요한 인터넷 접속 기술이다. 따라서, IEEE 802.11 MAC의 성능분석은 지난 몇 년간 무선 랜 연구의 중요한 테마 중의 하나였다. 본고에서는 프로토콜 계층 사이에 존재하는 상호 의존성의 중요성에 주목하며, IEEE 802.11 기반의 무선 랜이 갖는 성능 특성에 관하여 알아본다. 먼저, 무선 노드의 개수가 많아짐에 따라 무선 랜 시스템의 처리율이 감소한다는 IEEE 802.11 MAC DCF 분석 결과를 설명한다. 여기에 MAC 계층과 다른 계층 사이의 상호 작용에 주목하여, 무선 랜의 성능이 어떤 특성을 갖는지 알아본다. 물리 계층에 존재하는 무선 노드들 사이의 불평등성에 대해서 설명하고, 그로 인하여 노드들 간의 혼잡 수준이 떨어지고 경쟁 기반의 DCF 처리율이 혼잡 상태에서도 서서히 감소하게 되는 것을 설명한다. 또한, 전송 계층 프로토콜로서 TCP를 사용하는 경우의 무선 랜 성능에 관하여 알아본다. TCP는 실제로 무선 채널의 경쟁에 참여하는 노드를 $2{\sim}3$개 정도로 제한하는 효과가 있어서, TCP를 사용하는 무선 랜의 성능은 무선 노드의 개수에 상관없이 안정적인 것을 설명한다.

• 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.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2008년도 추계학술발표논문집
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• pp.304-306
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• 2008

CSMA/CA를 기반으로 하는 IEEE 802.11 무선랜의 MAC에서는 데이터 전송을 제어하기 위한 방법으로 DCF와 PCF를 사용한다. CSMA/CA는 스테이션간의 충돌을 줄이기 위해서 임의의 백오프 시간을 각 스테이션의 경쟁윈도우(Contention Window) 범위에서 결정한다. 스테이션은 패킷 전송 후 충돌이 발생하면, 윈도우 크기를 두 배로 증가시키며, 패킷을 성공적으로 전송하면 윈도우 크기를 최소 경쟁 윈도우(Minimum Contention Window)로 감소한다. DCF는 경쟁 스테이션이 적은 상황에서는 비교적 우수한 성능을 보이나 경쟁 스테이션의 수가 많은 경우 처리율, 패킷지연 관점에서 성능이 저하되는 문제점이 있다. 본 논문에서는 IEEE 802.11 MAC 계층 DCF 방식에서 최소 경쟁 윈도우의 값이 포화수율 및 패킷지연에 미치는 영향을 시뮬레이션에 의해 분석한다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2009년도 춘계학술발표논문집
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• pp.429-432
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• 2009

본 논문에서는 IEEE 802.11 WLAN(Wireless LAN)에서 기본 액세스 방식인 DCF(Distributed Coordination Function)의 성능을 높이기 위하여 개선된 알고리즘을 제안한다. CDMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)기반인 DCF는 스테이션의 적은 상황에서는 비교적 우수한 성능을 나타내지만 스테이션이 많은 혼잡상황에서는 처리율, 지연율, 충돌률 관점에서 성능이 큰 폭으로 저하된다. 본 논문에서는 패킷 전송 후 충돌이 발생하면 CW(Contention Window)를 4배 증가 시켜주고 패킷의 전송이 성공 시에는 CW를 서서히 줄여주어 연쇄적인 충돌과 잠재적인 충돌을 미연에 방지함으로써 패킷 충돌의 확률을 낮추어 주는 알고리즘을 제안하고 시뮬레이션을 이용하여 성능을 입증한다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.153-163
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• 2008

지금까지 많은 연구들에서는 IEEE 802.11 무선랜의 처리량(Throughput)과 평균 지연 특성을 개선시킬 목적으로 DCF MAC 프로토콜에 대한 수정을 제안해왔다. 그러나 최근 점차 대중화되고 있는 실시간 스트리밍 서비스를 위한 핵심적인 품질평가 파라미터로서 지터(지연의 변화율)가 중요하게 고려되고 있다. 불행하게도 무선 랜에서 사용되는 기존 매체 접근 프로토콜은 지터를 조절하도록 설계되어있지 않다. 따라서 본 논문에서는 수신측에 도달하는 멀티미디어 프레임들의 평균지터를 줄일 수 있도록 하기 위해서 DCF MAC 프로토콜을 개선한 두 가지 방법을 제안한다. 그중 한 방식은 프레임 충돌이 발생한 후 백오프 시마다 CW(충돌윈도우) 크기를 절반씩 줄이는 한편 링크 사용률과 충돌발생 확률이 증가함에 따라서 CW 크기를 증가시키는 DCW-DCF 방식이다. 다른 한 방식은 백오프 단계가 증가함에 따라서 DIFS 시간을 줄이도록 하는 D-DIFS 방식이다. 마지막으로 논문에서는 ns2 시뮬레이터를 이용한 평가결과 제안하는 두 가지 방식은 무선랜의 지터특성을 효과적으로 개선시킬 수 있음을 확인한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(D)
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• pp.179-182
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• 2011

노트북컴퓨터 및 스마트폰을 비롯한 무선랜을 사용하는 이동기기들의 폭발적인 보급에 따라 과도한 무선 트래픽을 처리하기 위한 기술개발이 절실하다. 본 논문에서는 MIM기능이 구현된 무선인터페이스를 가지는 노드들의 적절한 배치를 통해 시스템성능을 향상시키는 방법에 대해서 소개한다. 두 노드간의 거리에 기반한 간단한 MIM캡쳐 확률 모델을 바탕으로 무선 메시노드를 배치하면 동시전송이 가능해져서 기존의 IEEE802.11 DCF를 기반으로 동작하는 무선메시망에 비해 데이터 처리율이 크게 향상될 수 있다. 우리는 시물레이션을 통한 성능검증을 통해 MIM캡쳐를 활용하는 무선메시망 배치구조가 DCF에 기초해서 동작하는 망에 비해서 약 60% 정도의 처리량 향상이 있는 것을 확인하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 봄 학술발표논문집 Vol.31 No.1 (A)
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• pp.505-507
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• 2004

IEEE 802.11 무선랜 표준에서 MAC(Media Access Control)은 동기와 비동기의 두 가지 타입의 서비스를 지원한다. 동기적 실시간 트래픽은 PCF(Point Coordination Function)에 의해서 폴링 엑세스 기법에 의해 처리된다. 비동기적 비실시간 트래픽은 CSMA/CA 프로토콜 기반의 DCF(Distributed Coordination function)에 의해 처리된다. 그래서 실시간 트래픽은 지연과 패킷손실에 민감하고 비실시간 트래픽은 에러와 처리율에 민감하기 때문에 적당한 트래픽 스케줄링 알고리즘이 설계되어질 필요가 있다. 하지만 IEEE 802.11 무선랜 표준은 실시간 트래픽을 효율적으로 서비스를 해주지 못하고 있다. 그래서 본 논문에서는 PCF 구간내에서 서비스를 받지 못한 실시간 트래픽 스테이션들을 DCF 구간에서 우선적으로 서비스함으로써 QoS를 향상시킬 수 있다.