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

• 한국통신학회논문지
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• 제30권1A호
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• pp.62-69
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• 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.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권2A호
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• pp.80-89
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• 2005

IEEE 802.11과 802.11e는 애드 혹 환경을 위해 DCF와 EDCA 모드를 제공한다. DCF와 EDCA 모드는 CSMA/CA를 사용하는 경쟁 기반의 프로토콜로써, 구현이 용이하고 시스템의 부하가 작은 경우에는 효율적으로 동작한다. 그러나 시스템의 부하가 증가할수록 충돌이 증가하여 그 성능이 현저하게 감소한다. 반면 제어 기반 동작 프로토콜인 PCF와 HCCA 모드는 스테이션들이 중앙 조정자의 폴링에 의하여 통제되고, 충돌이 발생하지 않는다. 그러나 시스템의 부하가 적을 때, 소수의 스테이션들만이 전송할 수 있는 기회를 가지기 때문에 효율적이지 않다. 보다 중요한 문제는 PCF와 HCCA 모드는 애드 혹 네트워크에서는 사용이 불가능하다는 것이다. 따라서 본 논문에서는 경쟁 기반의 매커니즘을 수행하기 전에 폴링의 개념을 추가하여, 애드 혹 환경에서 QoS 제공을 위해 DCF와 EDCA 모드에 폴링 매커니즘을 적용한 우선순위 기반 분산 폴링 매커니즘 (Priority-based Distributed Polling Mechanism)을 제안한다. PDPM은 시스템의 부하가 큰 경우 대부분의 충돌을 피할 수 있는 장점을 가지며, 부하가 적을 경우는 경쟁 기반의 매커니즘을 유지할 수 있다. 또한 IEEE 802.11e와 비교하여 보다 적은 충돌과 높은 처리율을 제공한다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제37권5호
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• pp.386-395
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• 2010

802.11 무선랜의 편리함으로 인해 무선랜의 광범위한 보급은 WiFi가 오늘날 인터넷 접근 기술에서 없어서는 안 될 부분이 되었다. 인터넷 접근 망의 연구는 단대단 성능에 지대한 영향을 미치는 중요한 역할을 함에도 불구하고 과거 연구는 캡쳐 효과(capture effect)로 기인한 오작동에 대한 충분한 고려없이 MAC 프로토콜의 성능향상, 분석 또는 시뮬레이션 평가를 수행해 왔다. 또한, 캡쳐 효과는 무선 환경에서 빈번하게 발생하고 있으며 노드 간에 불평등을 초래하는 것으로 알려져 왔다. 그래서, 우리는 그러한 불평등한 환경 하에서 형평성(fairness)을 제공할 수 있는 Fair MAC 알고리즘을 제안한다. 또한, 노드간에 형평성을 유지함과 동시에 시스템 전체 처리율(throughput)을 최대화되도록 한다. 시뮬레이션 결과는 제안된 Fair MAC 알고리즘이 처리율 감소 없이 형평성을 달성하는 것을 보여 준다.

• 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.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2003년도 춘계학술발표논문집 (중)
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• pp.1485-1488
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• 2003

IEEE 802.11 무선 랜 환경에서 멀티미디어 트래픽이 효과적으로 전송퇴기 위해서는 정해진 딜레이 바운드내에서 전송이 완료되어야 한다 대표적인 멀티미디어 트래픽인 음성신호를 전송할 때의 단방향 딜레이 바운드는 echo canceller를 쓰지 않았을 경우 $25ms{\sim}30ms$ 이다. 딜레이 바운드를 지키지 못하고 전송된다면 시간에 민감한 음성신호의 특성 때문에 음성품질이 유지되지 않을 뿐만 아니라 채널의 혼잡을 유발하게 된다. 본 논문에서는 음성의 품질이 보장되는 기준을 95%이상의 패킷이 성공적으로 전달되는 경우로 제한하여 음성의 딜레이 바운드에 관한 분석을 시도하였다. 이를 위해 음성패킷이 drop될 확률을 수학적인 분석을 통해 유도하고 시뮬레이션을 통한 검증을 시도하였다. 시뮬레이션에서는 IEEE 802.11의 두 가지 기본적인 MAC(Multiple Access Control) 프로토콜인 DCF와 PCF를 사용해서 음성신호를 전송할 때 딜레이 바운드를 지키지 못하는 음성 패킷을 사전에 drop 시킴으로써 몇 개의 음성 노드가 손실율 5% 이내 (음성의 품질이 유지되는 한계)를 만족시키는지를 음성신호를 발생시키는 STA 수와 손실율의 관계를 통해 알아보았다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.651-654
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• 2011

Wi-Fi 는 스마트 네트워크 환경 구현을 위한 기반 분야로 다양한 분야 및 서비스에 활용되고 있다. Wi-Fi 는 AP (Access Point)를 통해 보다 넓은 범위의 네트워크를 가능하게 하며, 여러 무선 단말기와 통신을 한다. 또한 Wi-Fi 는 DCF(Distributed Coordinate Function) 프로토콜을 이용하여 AP 를 포함한 모든 무선 단말기에게 공평하게 채널을 할당한다. 그러나 AP 는 채널을 요청하는 하위 단말기에 대해 도착한 순서에 따라 채널을 할당하는 FIFS(First In First Service) 스케줄링을 사용하여 데이터를 처리함으로써 데이터 전송 신뢰도를 저하시키고, 전송 지연이 발생하여 응급 데이터 전송에 적합하지 않다. 이에 본 논문에서는 응급 데이터 전송을 위한 우선순위 기반 AP 채널 할당 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 전송하려는 데이터에 우선순위를 부여하여 응급 데이터의 채널 요청 처리율을 높이고 채널 할당 지연시간을 감소시켜 응급 데이터 전송 신뢰도를 향상시킨다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.151-164
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• 2006

CSMA/CA 프로토콜에 기반을 둔 DCF를 사용하여 공유 전송 매체 접근을 제어하는 IEEE 802.11 프로토콜은 현재 가장 많이 사용되고 있는 무선랜 표준이다. 이 논문에서는 802.11 기반 무선랜에서 서로 다른 특성을 가지는 두 가지 유형의 데이터에 대하여 백오프 윈도우 사이즈와 재전송 메카니즘을 달리하는 서비스 차별화를 제안하고 유한 트래픽 조건 아래서 스테이션의 상태에 대한 마코프 모형을 제시한 후, 전송 확률을 구하는 알고리즘과 채널 전송처리율을 유도한다. 또한 다양한 시스템 설정 하에서 시뮬레이션을 통한 모형 검증과 성능 평가를 실시한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (3)
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• pp.220-222
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• 2004

이동 애드 혹 망을 구성하는 노드들은 일반적으로 배터리 전력을 사용하기 때문에 이들의 에너지 소모량을 줄이는 연구들이 각 계층에 대해 이루어져 왔다. 몇몇 연구들은 매체 접근 제어 프로토콜로 많이 이용되는 IEEE 802.11 DCF의 전력 소비량을 줄이기 위한 전력 제어 기법을 제시하였다. 기본 전력 제어기법(BASIC Power Control Protocol)은 RTS-CTS와 DATA-ACK 에 대해서 각각 다른 전력을 적용하는 것이다. RTS-CTS는 최대 전력으로 전송되고, DATA-ACK는 불필요한 에너지 낭비를 줄이기 위해 최소한 의 필요한 전력으로 전송하였다. 그러므로 DATA-ACK의 전송범위(transmission range)와 전송파 감지영역(carrier sensing range)은 RTS-CTS의 영역보다 작아진다. 전송파 감지영역에서 RTS-CTS를 감지한 노드들은 신호를 올바로 해석할 수 없으므로 NAV 값을 EIFS로 설정한다. 이 EIFS 구간은 충돌을 막기에는 너무나 짧기 때문에. EIFS 구간이 지난 후에 채널이 비어있는 상태로 간주하고 전송을 시도하게 된다. 이에 따라 DATA-ACK 수신에 있어서 충돌율이 증가하게 되고 네트웍 전체 처리량이 감소하게 된다. 본 논문에서는 기본 전력제어 기법이 가지는 문제점을 해결하고 전체 네트웍 처리량을 향상 시킬수 있는 새로운 전력제어(Power Control) MAC 프로토콜을 제안하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2011년도 춘계학술논문집 1부
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• pp.207-210
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• 2011

무선으로 근거리 디바이스들을 연결하는 무선 랜에서는 CSMA/CA를 기반으로 하는 IEEE 802.11이 대표적인 프로토콜로 사용되고 있다. IEEE 802.11 무선망에서 지연에 민감한 실시간 멀티미디어 응용 서비스들의 요구가 증가함에 따라 MAC 계층에서의 지연시간에 대한 연구는 중요하다. IEEE 802.11 무선랜의 기본적인 액세스 방법으로 사용하는 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 무선 랜 환경에서 전송에 성공한 패킷의 평균지연시간과 전송에 실패하여 패킷이 폐기되기까지의 평균시간에 대해 제안된 방식들의 성능을 분석하고 시뮬레이션을 통해 이를 입증한다.