• Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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• v.20 no.6
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• pp.676-688
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• 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.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.34 no.11B
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• pp.1178-1190
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• 2009

IEEE 802.11e proposed by IEEE 802.11 working group to guarantee QoS has contention based EDCA and contention free based HCCA. HCCA, a centralized polling based mechanism of 802.11e, needs a scheduling algorithm to allocate the network resource efficiently. The existing standard scheduler, however, is inefficient to support for QoS guarantee for real-time service having VBR traffic. To efficiently assign resource for VBR traffic, in this paper, we propose TXOP algorithm based on dual leaky bucket using average resource allocation and peak resource allocation. The minimum TXOP of each station is obtained by using statistical approach to maximize number of stations of which performance satisfy QoS target. Simulation results show that the proposed algorithm has much higher performance compared with reference scheduler in terms of throughput and delay.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea CI
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• v.46 no.4
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• pp.31-41
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• 2009

IEEE 802.11e proposed by IEEE 802.11 working group to guarantee QoS has contention based EDCA and contention free based HCCA. HCCA, a centralized polling based mechanism of 802.11e, needs a scheduling algorithm to allocate the network resource efficiently. The existing standard scheduler, however, is inefficient to support for QoS guarantee for real-time service having VBR traffic. To improve these limit, in this paper, we First, we propose priority polling algorithm which additionally considers the size of MSI and TXOP based on EDD algorithm to increase number of QSTAs. We also propose a dual token bucket TXOP allocation algorithm to reduce congestion caused by stations which enters network with considerable delay variance. TSPEC parameters, Maximum Burst Size (MBS) and Peak Data Rate (PR), are applied to design depth and token generation rate of two buckets. Simulation results show that the proposed algorithm has much higher performance compared with reference and SETT-EDD scheduler in terms of throughput and delay.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2004.11c
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• pp.221-224
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• 2004

최근 무선 랜의 상용화에 따른 다양한 어플리케이션들이 제공되고 있다. 이 중 대용량 멀티미디어 트래픽을 사용한 다양한 서비스가 제공되고 있는데, 이들에 대한 QoS 보장을 위한 다양한 기법들이 세안되고 있다. 기존의 802.11에서는 CSDP 스케줄러를 이용하여 각각의 MH로 보내지는 데이터에 대한 QoS를 보장하기 위해 노력하였고, WG(Working Group) e가 만들어지면서 보다 상세하게 데이터 트래픽에 대한 QoS를 더 연구하게 되었다. 본 논문에서 제안하고자 하는 스케줄러는 IEEE 802.11에 CSDP (Channel State Dependent Packet) 스케줄러의 LSM(Link State Monitoring)의 개념과 IEEE 802.11e에서 제안하고 있는 EDCA (Enhanced Distributed Channel Access)방식과 HCCA (HCF Controlled Channel Access) 방식이 결합되어 있는 스케줄러에 실제 스케줄링이 이루어지는 PHY Queue에 가기 전 대기하는 Queue에 가상 큐를 적용하여 트레픽 특성을 고려하고, bad가 발생하는 링크로 가는 트래픽에 대해서는 임시 큐에 저장한 후에 링크가 good 상태가 되면 전송함으로써 보다 높은 QoS를 제공하며, 전체 시스템의 효율을 향상시키는 스케줄러를 제안하고자 한다.

• Journal of KIISE:Information Networking
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• v.36 no.5
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• pp.456-469
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• 2009

We develop a new wireless link quality metric, ECOT(Estimated Channel Occupancy Time) that enables a high throughput route setup in wireless mesh networks. The key feature of ECOT is to be applicable to diverse mesh network environments where IEEE 802.11 MAC (Medium Access Control) variants are used. We take into account the exact operational features of 802.11 MAC protocols, such as 802.11 DCF(Distributed Coordination Function), 802.11e EDCA(Enhanced Distributed Channel Access) with BACK (Block Acknowledgement), and 802.11n A-MPDU(Aggregate MAC Protocol Data Unit), and derive the integrated link metric based on which a high throughput end-to-end path is established. Through extensive simulation in random-topology settings, we evaluate the performance of proposed link metric and present that ECOT shows 8.5 to 354.4% throughput gain over existing link metrics.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2014.11a
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• pp.199-202
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• 2014

본 논문은 IEEE 802.11 에서 QoS(Quality of Service)를 지원하는 환경에서 낮은 우선순위를 가지는 트래픽이 무선매체를 점유했을 때 TXOP 시간을 동적으로 적용하는 방법을 기술하였다. 본 논문에서는 IEEE 802.11e 환경에서 AP가 Beacon 메시지를 통하여 TXOP 시간을 통보함으로써 매체 접근 시도에 발생하는 충돌 감소와 낮은 우선순위 트래픽의 처리량을 증가하는 기법을 제안한다.

• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.19 no.3 s.87
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• pp.84-95
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• 2004

홈 네트워크, 기업의 무선 네트워크 그리고 핫스폿 등과 같은 다양한 환경이 가능하면서 무선 LAN 기술 및 무선 LAN 제품에 대한 요구는 더욱더 증가하고 있으며, 기존 제품과의 호환성을 바탕으로 고속으로 무선 데이터 서비스를 지원할 수 있는 차세대 무선 LAN 기술에 대한 관심이 집중되고 있다. 본 논문에서는 현재 표준화가 진행중인 IEEE 802.11n의 차세대 무선 LAN 기술에 있어 주요하게 언급되고 있는 MAC 프로토콜 및 전송방식들에 대하여 소개한다. IEEE 802.11n은 IEEE 802.11e에서 논의중인 EDCA 및 HCCA를 기반으로 QoS를 보장하고 고속의 무선 LAN 서비스를 지원하기 위해 보다 개선된 MAC 프로토콜의 요구사항을 정의하여 물리계층의 관점에서 MIMO, spatial division multiplexing, space-time block coding 등과 같은 다중 안테나 방안을 고려하고 있다. 또한 주파수의 효율을 증가시키는 방식, 대역폭을 증가하는 방식 그리고 적응 변조를 적용하는 방식 등을 차세대 무선 LAN 전송 방식으로 논의하고 있다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• v.8 no.10
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• pp.3458-3474
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• 2014

The performance of IEEE 802.11e enhanced distributed channel access (EDCA) is influenced by several interactive parameters that make quality of service (QoS) control complex and difficult. In EDCA, the most critical performance influencing parameters are the arbitration interframe space (AIFS) and contention window size (CW) of each access category (AC). The objective of this paper is to provide a scheme for parameter control such that the throughput per station as well as the overall system throughput of the network is maximized and controllable. For this purpose, a simple and accurate analytical model describing the throughput behavior of EDCA networks is presented in this paper. Based on this model, the paper further provides a scheme in which a Pareto optimal system configuration is obtained via an appropriate CW control for a given AIFS value, which is a different approach compared to relevant papers in the literature that deal with CW control only. The simulation results confirm the effectiveness of the proposed method which shows significant performance improvements compared to other existing algorithms.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2014.11a
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• pp.203-206
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• 2014

무선 LAN(Wireless Local Area Networks 의 DCF(Distributed Coordination Function) 방식은 랜덤 백 오프 방식으로 매체에 접근하기 때문에 지연이 발생하여 정해진 시간 내에 전송을 보장할 수 없다는 단점이 있다. [1] 이는 곧 실시간 멀티미디어 트래픽(비디오, 음성 등)의 QoS(Quality Of Service)를 보장할 수 없다는 것을 뜻한다. 또한 IEEF 802.11e 표준 [2]에서 제공하는 QoS 를 위한 EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)라는 프로토콜은 제시되어있으나 실제로 구현되어있는 디바이스의 부재로 QoS 를 지원하기가 어렵다. 따라서 무선 랜에서 IEEE 802.11e 를 지원하지 않는 망내 디바이스, 즉 큐가 1 개인 STA, 즉 기본적인 802.11 표준 기술인 DCF 를 사용하는 STA 을 위해서 멀티미디어 트래픽의 실시간 전송을 보장하기 위한 기법을 제시한다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2015.10a
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• pp.387-389
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• 2015

IEEE 802.11e EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)는 4개의 AC(Access Category)를 이용하여 트래픽에 따른 우선순위를 부여하고 QoS(Quality of Service)를 제공하기 위해 표준화되었다. EDCA는 이진 백오프 알고리즘을 갖는 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) 방법을 이용한다. EDCA에서 패킷 전송에 실패할 경우 경쟁 윈도우 값은 두 배씩 증가 되고, 성공할 경우에는 최소 경쟁 윈도우 값으로 초기화된다. 따라서 경쟁 윈도우 값이 최적의 값을 유지하지 못해 많은 패킷 충돌을 야기하여 네트워크 성능을 감소시킨다. 이 문제를 해결하기 위해 기존에 제안된 논문에서는 패킷 전송 성공 후 경쟁 윈도우 값을 최소 경쟁 윈도우 값이 아닌 채널 혼잡 정도에 따라 계산된 값으로 설정한다. 그러나 이 방법은 트래픽 종류와 상관없이 같은 방법으로 동작하기 때문에 트래픽 종류에 따른 차별적 QoS를 보장하지 않는다. 또한 계산된 경쟁 윈도우 값은 현재 값에 비해 상대적으로 낮은 값을 갖기 때문에 여전히 높은 충돌율을 갖는다. 본 논문에서는 이 문제를 해결하기 위해 새로운 프로토콜을 제안한다. 제안된 방법에서는 네트워크의 혼잡 정도를 잘 반영하기 위한 새로운 경쟁 윈도우 계산 알고리즘을 제시한다. 또한 제안된 알고리즘은 트래픽 종류에 따른 QoS 보장을 위해 트래픽 종류에 따른 차별화 파라미터를 이용한다.