• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 통신소사이어티 추계학술대회논문집
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• pp.157-163
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• 2003

IEEE 802.11a Distributed Coordination Function(DCF) Protocol을 사용하여 Real-Time MultiMedia Data의 전송을 수행할 경우, DCF Protocol의 적합하지 못한 Mechanism에 의하여, Data 전송의 극대화를 이루지 못한다. Retransmission이 반복되는 경우, Binary Slotted Exponential Backoff Mechanism은 거대한 Packet Delay와 Jitter의 원인이 되며 Automatic Repeat Request(ARQ) 방식의 Ack Mechanism은 MultiMedia Data를 전송하기에 적합하지 못하다. 본 논문은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 Real-Time MultiMedia Data을 주로 전송하는 STA에 따른 Real-Time/Non-Real-Time(RT/NRT) Station(STA)의 구분과 보내고자 하는 Real-Time MultiMedia Data의 Network Traffic Load(The Required Bandwidth)를 고려하여, Modified DCF(mDCF) Protocol의 Modified Backoff(mBackOff), Modified BlockAck(mBlockAck) Mechanism을 제시함으로서, Data 전송의 극대화를 제공하며, 또한 IEEE 802.11a와의 호환성을 제공한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제8권6호
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• pp.1410-1418
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• 2007

본 논문에서는 IEEE 802.11a 무선 LAN의 MAC(Medium Access Control) 계층에서 DCF(Distributed Coordination Function) 처리율을 분석하였다. DCF 처리율은 백오프가 발생될 확률과 관련되며 이는 각 단말에서의 재전송 이력에 의존한다. 본 논문에서는 재전송 과정에 최대 백오프를 두어 이와 관련된 과정을 비 마르코프 이산 모델에 적용시켜 전송이 성공적으로 이루어질 확률을 구하고 이에 따른 DCF 패킷 처리율을 구한 후 한 기지국에 대한 단말수별 BER대 처리율을 6,12,24,54 Mbps급에 대하여 시뮬레이션 한 결과 OFDM 기반 무선 LAN 환경에서 패킷처리율이 최대가 되는 최적 트래픽량을 구할 수 있다.

• 대한산업공학회지
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• 제37권2호
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• pp.89-95
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• 2011

The distributed coordination function (DCF) and point coordination function (PCF) protocols are the basic MAC protocols for legacy IEEE 802.11, IEEE 802.11a, IEEE 802.11b, IEEE 802.11e, IEEE 802.11g and IEEE 802.11n wireless LANs. When the DCF protocol is used for the various versions of IEEE 802.11 wireless LANs, the MAC performance seriously degrades due to the collisions among the stations (STAs) as more and more STAs attempt to transmit their data frames. On the other hand, the PCF MAC performance becomes poor when many STAs exist in IEEE 802.11 wireless LANs, however, only small number of STAs actually attempt to transmit their data frames. In this paper, we propose the algorithm for improving the MAC performance by selectively using the DCF and PCF protocols according to the state of IEEE 802.11 wireless LANs. Numerical examples are presented to show the MAC performance improvement by the selective use of the DCF and PCF protocols according to the network state.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권6A호
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• pp.577-584
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• 2010

본 논문에서는 열악한 무선채널 환경에서 시스템 처리량을 개선시킬 수 있는 협력통신용 MAC 프로토콜을 제안하고, 컴퓨터 모의실험을 통해서 성능평가를 수행하였다. 성능평가 척도로는 시스템 처리량과 평균지연시간을 사용하였으며, 성능평가 결과를 통해서 본 논문에서 제안한 기법이 기존 rDCF 기법과 비교할 때 시스템 처리량 측면에서 24% 정도 증가함을 확인할 수 있었다. 한편 평균지연시간 측면에서는 본 논문에서 제안한 기법이 단말기 수가 상대적으로 작을 경우에는 우수하지만, 단말기 수가 상대적으로 클 경우에는 미세하지만 열악한 것을 알 수 있었다. 그 이유는 단말기 수가 상대적으로 클 경우에는 채널경쟁에 의해 시스템 성능이 좌우되며, 본 논문에서 제안한 기법의 경우는 각 노드에서 수행하는 재전송 절차 때문에 CRTS 프레임을 전송한 후 설정하는 재전송 타이머의 설정시간이 기존 방식보다 큼에 기인한다. 그러나 버퍼 내 큐잉지연시간까지 고려하면 전체적인 시스템 지연시간은 rDCF 기법에 비해 감소할 것으로 예상된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권8호
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• pp.1561-1570
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• 2009

Ad Hoc 네트워크는 이동통신망이나 AP (access point)와 통신하는 무선 랜과는 달리 유사한 특징을 가진 모든 단말들이 무선채널을 통해 직접 통신하는 좀 더 진화된 통신망이 라고 할 수 있다. Ad Hoc 네트워크에서 시스템 성능을 높이려는 다양한 연구가 진행되고 있는데 그 중의 하나가 Cooperative 통신이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 Cooperative 통신을 실현할 수 있는 CO-MAC 프로토콜을 제안하고, 수학식을 사용하여 성능평가를 수행하였다. 도출된 성능평가 결과를 통해 IEEE 802.11 표준인 DCF 기법, 그리고 기존 연구에서 제안된 rDCF 기법과 성능비교를 통해 프레임 전송오류 확률이 증가할 때 시스템 처리량이 많이 개선됨을 확인할 수 있었다.

• 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.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권9A호
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• pp.803-813
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• 2005

본 논문애서는 IEEE 802.11a 무선 LAN에서 주파수 선택적이고 완만하게 변하는 Ricean 페이딩 채널환경을 고려하여 $E_{b}/N_{o}$ 및 BER에 따른 MAC(Medium Access Control) 계층의 CSMA/CA 기반 DCF(Distributed Coordination Function) 처리율을 분석하였다. 또한 처리율을 분석하는 데 단말수 및 MSDU(MAC SDU) 크기도 고려하였으며 IEEE 802.11a의 필수 전송속도인 6, 12, 24Mbps 및 54Mbps급에 대하여 검토한 결과 $E_{b}/N{o}$가 증가할 수록 BER이 감소할수록 처리율은 증가한다는 것을 알 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권9호
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• pp.1883-1890
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• 2009

무선 메쉬 네트워크 환경에서는 기존의 MAC Protocol이 완벽한 성능을 발휘하기 힘들다. MP들의 끊임없는 이동성, 완전 분산 환경, 과부하 트래픽 등의 문제로 인해 새로운 MAC Protocol들이 제안되고 있다. 이 논문에서는 무선 메쉬 네트워크를 위한 MAC Protocol인 Mesh DCF를 이용한 우선순위 채널 경쟁 접근 방법을 제안한다. Mesh DCF에서는 TDMA Frame안의 ACH Phase를 이용해서 중요도에 따른 선택 및 그룹화를 이용한 삭제 방법을 사용한다. ACH안의 우선 순위화된 PP(Prioritized Phase)의 slot개수 m과 FEP(Fair Elimination Phase)의 slot개수 n은 경쟁 수준을 결정함과 동시에 하나의 MP가 경쟁에서 선택될 확률을 높여주는 역할을 한다. FEP의 경쟁수준을 결정하는 CNG(Contention Number Groups)의 K값은 경쟁의 공정성과 비례하지만 MP가 하나 선택될 수 있는 확률과는 반비례를 한다. 실험 결과 충분한 n과 K의 크기는 전체적인 성능을 향상시키는 것을 확인할 수 있었다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제14권5호
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• pp.524-532
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• 2012

In this paper, we present the performance evaluation of the reliable cooperative media access control (RCO-MAC) protocol, which has been proposed in [1] by us in order to enhance system throughput in bad wireless channel environments. The performance of this protocol is evaluated with computer simulation as well as mathematical analysis in this paper. The system throughput, two types of average delays, average channel access delay, and average system delay, which includes the queuing delay in the buffer, are used as performance metrics. In addition, two different traffic models are used for performance evaluation: The saturated traffic model for computing system throughput and average channel access delay, and the exponential data generation model for calculating average system delay. The numerical results show that the RCO-MAC protocol proposed by us provides over 20% more system throughput than the relay distributed coordination function (rDCF) scheme. The numerical results show that the RCO-MAC protocol provides a slightly higher average channel access delay over a greater number of source nodes than the rDCF. This is because a greater number of source nodes provide more opportunities for cooperative request to send (CRTS) frame collisions and because the value of the related retransmission timer is greater in the RCO-MAC protocol than in the rDCF protocol. The numerical results also confirm that the RCO-MAC protocol provides better average system delay over the whole gamut of the number of source nodes than the rDCF protocol.

• 대한산업공학회지
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• 제41권2호
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• pp.220-224
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• 2015

The DCF (Dcistributed Coordination Function) and PCF (Point Coordination Function) are the basic MAC (Medium Access Control) protocols of IEEE 802.11 wireless LANs. According to the DCF, each node performs the exponential backoff algorithm before the transmission of its data frame. Each node doubles the backoff waiting time before the transmission of its data frame whenever it detects the transmission collision with other nodes. Therefore, as the number of the active nodes having the data frames to transmit increases, the overall MAC performance of the DCF decreases. On the other hand, according to the PCF, each node is granted the transmission opportunity by which the PCF transmission is possible without the collision with other nodes. Therefore, as the number of the active nodes increases, the MAC performance of the PCF increases, In this paper, considering the tradeoff of MAC performance between the DCF and PCF, a hybrid MAC protocol is proposed to enhance the performance of IEEE 802.11 wireless LANs.