• Journal of Communications and Networks
• /
• 제16권3호
• /
• pp.311-321
• /
• 2014

This paper focuses on contention-based medium access control (MAC) protocols used in wireless local area networks. We propose a novel MAC protocol called adaptive backoff tuning MAC (ABTMAC) based on IEEE 802.11 distributed coordination function (DCF). In our proposed MAC protocol, we utilize a fixed transmission attempt rate and each node dynamically adjusts its backoff window size considering the current network status. We determined the appropriate transmission attempt rate for both cases where the request-to-send/clear-to-send mechanism was and was not employed. Robustness against performance degradation caused by the difference between desired and actual values of the attempt rate parameter is considered when setting it. The performance of the protocol is evaluated analytically and through simulations. These results indicate that a wireless network utilizing ABTMAC performs better than one using IEEE 802.11 DCF.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제9권12호
• /
• pp.515-527
• /
• 2009

IEEE 802.11n은 MAC 계층에서 100Mb/s이상의 데이터 처리량을 달성하므로 초고속 데이터 통신을 지원하는 차세대 무선랜의 표준으로 각광받고 있다. IEEE 802.11n의 연구 동향은 크게 두 가지로 MAC 계층에서 패킷 간의 결합을 통하여 데이터 처리량을 높인 부분과 PHY 계층에서 다중 안테나 기법을 적용하여 데이터 전송속도를 높인 부분으로 정리된다. 그러나 전자는 무선 채널을 고려하지 않음으로 현실성이 결여되어 있었고, 후자는 패킷 간의 결합을 간과함으로 현실적인 처리량 결과를 얻을 수 없었다. 그래서 본 논문에서는 IEEE 802.11n 시스템에서 MAC 계층과 PHY 계층의 연동을 고려하여 성능을 분석한다. 또한, MAC 계층에서는 멀티 서비스를 고려한 A-MPDU, A-MSDU기법을 적용하고, PHY 계층에서는 WLAN MIMO TGn 채널 모델 사용과 함께 SVD 기법을 적용함으로 다중 안테나 기법과 무선 채널을 모두 고려하면서 IEEE 802.11n 시스템의 현실적인 데이터 처리량을 분석한다. 시뮬레이터는 전 계층을 고려하여 Ns-2를 사용하기로 한다.

• 대한산업공학회지
• /
• 제36권2호
• /
• pp.94-100
• /
• 2010

The reliable multicast MAC (Medium Access Control) protocol is needed to guarantee the recipients' nonerroneous reception of the multicast data frames, which can be transmitted by the AP (Access Point) in infrastructure mode IEEE 802.11 wireless LANs. Enhancing the BMMM (Batch Mode Multicast MAC) protocol, in the literature, the connectivity-based reliable multicast MAC protocol was proposed to reduce the RAK (Request for ACKnowledgement) frame transmissions and enhance the multicast MAC performance. However, the number of necessary RAK frame transmissions increases as the number of multicast recipients increases. To alleviate the problem of the larger number of RAK frame transmissions with the larger number of multicast recipients, we propose the clustering algorithm for partitioning the recipients into a small number of clusters, so that the recipients are connected each other within the same clusters. Numerical examples are presented to show the reliable multicast MAC performance improvement by the clustering algorithm.

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

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제25권5호
• /
• pp.526-531
• /
• 2014

차량통신은 통신시스템과 차량산업을 융합하여 ITS(Intelligent Transport Systems) 분야에서 다양한 서비스 제공을 위해 고려되어 왔다. 일반적으로 차량통신은 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environments)라고 알려져 있는 IEEE 802.11p/1609표준을 채택하여 vehicle-to-vehicle(V2V)와 vehicle-to-infra(V2I) 통신에 이용된다. WAVE 시스템은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 신호를 5.835~5.925 GHz대의 주파수를 사용하여 전송하는 시스템이다. 본 논문에서는 IEEE 802.11p 표준에 따라 구현한 WAVE 시스템의 MAC(Media Access Control)단에서 채널 모니터링을 32 비트 처리한 다음 데이터를 수신하여 성능을 평가하였다. 실제 고속도로에서 OBU(On Board Unit)로 구성된 테스트베드를 구축하고, OBU간에 WSM(WAVE Short Message)을 무선으로 송수신한 다음, 프레임 당 채널 점유 시간과 처리량을 산출하였다.

• Journal of Communications and Networks
• /
• 제13권6호
• /
• pp.639-654
• /
• 2011

In this paper, we present a channel access mechanism, referred to as the enhanced mesh coordinated channel access (eMCCA) mechanism, for IEEE 802.11s-based wireless mesh networks. The current draft of IEEE 802.11s includes an optional medium access control (MAC), denoted as MCCA, which is designed to provide collision-free and guaranteed channel access during reserved periods. However, the MCCA mechanism fails to achieve the desired goal in the presence of contending non-MCCA nodes; this is because non-MCCA nodes are not aware of MCCA reservations and have equal access opportunities during reserved periods. We first present a probabilistic analysis that reveals the extent to which the performance of MCCA may be affected by contending non-MCCA nodes. We then propose eMCCA, which allows MCCA-enabled nodes to enjoy collision-free and guaranteed channel access during reserved periods by means of prioritized and preemptive access mechanisms. Finally, we evaluate the performance of eMCCA through extensive simulations under different network scenarios. The simulation results indicate that eMCCA outperforms other mechanisms in terms of success rate, network throughput, end-to-end delay, packet-loss rate, and mesh coordinated channel access opportunity-utilization.

• 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.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
• /
• 제16권6호
• /
• pp.719-727
• /
• 2016

This paper proposes a unified medium access control (MAC) design methodology and presents the implementation of the IEEE 802.11ac down-link multi-user multi-input and multi-output wireless local area network MAC using the proposed design methodology. The proposed methodology employs unified code for both network simulation and system implementation. Because the unified code closely relates these two processes, the performance of the implemented MAC system can be estimated before implementation. The MAC architecture for an access point implemented using the proposed design methodology is verified on an ARM-based platform, and it is applied to a 65 nm CMOS library.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘텐츠학회 2008년도 춘계 종합학술대회 논문집
• /
• pp.564-568
• /
• 2008

본 논문에서는 IEEE 802.11 WLAN의 MAC인 DCF의 성능을 개선하는 알고리즘을 제안하고 이를 해석적으로 분석한다. IEEE 802.11 WLAN의 MAC에서는 데이터 전송을 제어하기 위한 방법으로 DCF와 PCF를 사용하며, DCF의 경우 CSMA/CA를 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 패킷 충돌 확률을 낮추는 알고리즘을 제안하고 이를 수학적으로 분석한다. 제안하는 알고리즘의 효율성을 입증하기 위해 시뮬레이션을 수행하여 그 타당성을 제시하였다.

• 정보처리학회논문지C
• /
• 제12C권3호
• /
• pp.387-394
• /
• 2005

IEEE 802.11e를 포함한 IEEE 802.11x의 모든 매체접속제어 부계층은 형태는 다르지만 공통적으로 CP(Contention Period)와 CFP(Contention Free Period) 서비스 기능을 정의하고 있다. 본 논문에서는 현재 여러IEEE 802.11x PCF나 IEEE 802.11e HCCA 상에서 서비스되고 있는 기존 라운드로빈 방식의 폴링 기법을 수정하여 트래픽의 부하가 큰 채널을 선택하여 가중치를 주어 서비스할 수 있는 New-CF 방식을 제안하였다. NS-2로 기존 기법과의 비교를 수행한 시뮬레이션 결과 전체적인 통과율이 상승한 것을 검증하였다.