• 디지털융복합연구
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• 제12권10호
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• pp.317-327
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• 2014

IEEE 802.11ac 무선 랜에서는 무선 채널의 효율성을 높이기 위하여 공간 분할된 다중채널을 활용하여 AP로부터 다중의 단말기들을 향해 서로 다른 프레임들을 동시에 전송할 수 있는 DL MU-MIMO MAC 기술을 도입하였다. IEEE 802.11ac DL-MIMO MAC 기술은 기존 DL SU-MIMO MAC 동작의 두 단계 동작인 무선채널 획득단계와 프레임 전송단계 사이에 TXOP 기간 동안 채널별 목적지 단말기와 전송될 프레임을 선정하는 TXOP 공유단계가 있다. 따라서 IEEE 802.11ac의 MAC 성능을 향상시키기 위해서는 TXOP 공유단계의 성능이 중요하게 고려되어야 한다. 하지만 표준에서 예시적으로 제시한 우선순위 TXOP 공유방식은 버퍼와 버퍼 내 프레임에 대하여 공정하게 다루지 못하고, 많은 지연시간과 특정 버퍼에 대해서는 높은 손실률을 일으키는 문제점이 있다. 본 논문에서는 각 AC가 가지고 있는 속성의 특성을 최대한 살기기 위하여 p-AC, 유사속성 s-AC, 전체 s-AC, 순으로 TXOP를 공유하는 방안을 제시한다. 이는 기존의 EDCA 특성을 해치지 않는 범위 내에서 차별화된 서비스를 제공할 수 있는 방법이다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(A)
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• pp.373-376
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• 2011

무선 멀티 홉 네트워크는 채널 상태의 불안정으로 인해 전송 지연, 패킷 손실 등의 발생이 빈번하며 홉 수가 증가할수록 이와 같은 품질 저하는 더욱 심각해진다. 무선 멀티 홉 네트워크에서 QoS를 보장하기 위해 IEEE 802.11e에서는 우선순위가 높은 노드에게 정해진 시간 동안 연속해서 보낼 수 있도록 TXOP(Transmission Opportunity) 파라미터 값을 정해놓고 있다. 하지만 IEEE 802.11e는 단일 홉 네트워크를 가정하여 설계되었기 때문에 멀티 홉 무선 환경에서 홉 수의 증가에 따른 지연 및 손실 증가를 고려하지 않는다. 본 논문에서는 멀티 홉 환경에서의 QoS 지원을 위한 DTA (Dynamic TXOP Allocation) 메커니즘을 제안하였다. DTA 메커니즘은 네트워크 상황을 고려한 동적 TXOP 할당 기법으로, 각 노드의 전송 큐 상태와 종단간 전송 지연 비율을 판별하여 이에 따른 QoS 지원을 위한 동적 TXOP를 할당한다. 이를 통해 불안정한 채널 상태 및 멀티 홉 환경에서 홉 수 증가에 따른 성능 감소를 개선할 수 있었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.96-103
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• 2013

IEEE 802.11과 같은 무선 LAN 환경에서 실시간 멀티미디어 통신이 전송 데이터의 많은 부분을 차지하면서 성능 문제와 함께 네트워크의 QoS(Quality of Service)가 중요한 문제로 대두되고 있다. 802.11e MAC(Medium Access Control)은 기존 802.11 MAC의 문제를 해결하기 위해 우선순위 기반의 차별화 서비스를 제공한다. 특히 각 스테이션의 TXOP(Transmission Opportunity)는 한 번에 여러 프레임을 전송할 수 있는 시간을 규정하며 Priority와 함께 네트워크 성능 및 QoS 향상에 중요한 요소가 된다. 따라서 본 논문에서는 스테이션 수의 변화에 따라 네트워크의 최대 성능을 위한 프레임 사이즈와 TXOP, 그리고 Priority 값을 분석하고 최적의 값을 도출한다. 802.11e 표준 파라미터를 사용하여 시뮬레이션을 수행한 결과 Throughput은 스테이션의 수가 5일 때, TXOP Limit의 값이 6.016ms 일 때 가장 좋은 결과를 보였고 공정성은 TXOP Limit의 값이 3.008ms이고 Priority는 우선순위가 가장 높은 CW(Contention Window) 값이 7-15일 때가 아니고 그보다 낮은 CW 15-31일 때 가장 좋은 결과를 나타내었다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제48권1호
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• pp.33-43
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• 2011

본 논문에서는 IEEE 802.11e에서 전송 흐름을 고려한 능동적 자원할당 방법을 제안한다. IEEE 802.11e에서는 비디오나 음성 데이터의 QoS를 제공하기 위해 우선순위가 높은 노드에게 정해진 시간동안 연속해서 보낼 수 있도록 TXOP 파라메터 값을 정해놓고 있다. 해당 시간동안 연속해서 데이터를 전송하므로써 채널의 점유를 위한 경쟁을 줄임으로써 충돌의 횟수가 줄어들어 빠른 데이터 전송의 장점은 있지만, 해당노드의 채널 상태가 좋지 못한 경우 전체 네트워크의 전송률은 떨어지고 우선순위는 낮지만 채널 상태가 좋은 노드의 경우 기다리는 시간이 길어지는 문제가 발생하게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 채널 상태에 따라 TXOP를 조정하여 우선순위는 낮지만 채널 상태가 좋은 노드에게도 점차적으로 할당함으로써 채널을 최대한으로 활용하도록 하였고 자원의 능동적인 할당으로 전송률 향상에 기여하는 알고리듬을 제안하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권4B호
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• pp.192-198
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• 2008

본 논문에서는, HCCA로 동작되는 IEEE 802.11e MAC의 Transmission Opportunity (TXOP) 구간을 동적으로 제어함으로서, 무선 Local Area Network (LAN) 환경에서 실시간 멀티미디어 트래픽의 전송 성능을 향상시키는 방식을 제안한다. 프레임의 전송 시기 및 시간을 결정하는 스케줄러의 기존 방식은 무선 단말의 전송률 변화에 상관없이 TXOP 구간을 고정하기 때문에 무선 통신 환경 변화를 동적으로 반영하지 못하는 문제점을 내포하고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안방식에서는 무선 단말의 전송률이 낮아지더라도 TXOP 구간이 확대됨으로서, 사용자로부터 발생된 실시간 멀티미디어 트래픽의 전송이 최대한 유지될 수 있도록 한다. 제안방식의 성능 분석을 위해, IEEE 802.11e 참조모델과 함께 NCTUns 시뮬레이터를 이용한 모의실험을 수행하였으며, 그 결과 제안방식은 무선통신 거리 변화에 따른 전송률 변화에도 실시간 멀티미디어 트래픽의 전송이 효과적으로 이루어짐을 확인하였다.

• 한국통신학회:학술대회논문집
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• 한국통신학회 2004년도 하계종합학술발표회논문초록집
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• pp.446-446
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• 2004

• 전자공학회논문지CI
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• 제46권4호
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• pp.31-41
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• 2009

무선 랜에서 다양한 QoS를 제공하기 위해 제안된 IEEE 802.11e는 경쟁기반의 EDCA와 비경쟁 기반인 HCCA모드를 가진다. 802.11e의 중앙제어 방식인 HCCA는 효율적인 자원분배를 하는 스케줄링 알고리즘을 필요로 한다. 그러나 기존의 HCCA스케줄러 알고리즘들은 VBR 트래픽 제공하는 실시간 서비스에 QoS를 보장하는데 있어 어려움이 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 극복하기 위해 폴링 알고리즘과 TXOP 할당 알고리즘을 제안하였다. 먼저 트래픽이 생성되는 정도와 작업량을 의미하는 MSI와 TXOP의 크기를 EDD알고리즘에 추가로 고려함으로써 QoS를 보장할 수 있는 QSTA의 수를 증가시키는 폴링 알고리즘을 제안한다. 또한 큰 지터를 가지고 들어오는 스테이션들로 인한 네트워크 혼잡을 줄이기 위해, VBR 트래픽의 패킷손실과 지터의 증가를 야기하는 버스트 트래픽의 크기와 최대속도를 고려하는 이중토큰 버킷 TXOP 할당 알고리즘을 제안한다. 버스트 트래픽의 크기와 최대속도를 고려하여 이중토큰 버킷을 만들기 위해 TSPEC 파라미터 중 VBR트래픽의 버스트 특성을 나타내는 파라미터인 버스트 트래픽 사이즈(MBS)와 최대 패킷 전송 속도(PR)를 사용하였다. 시뮬레이션 결과는 제안한 알고리즘의 성능이 참조 스케줄러와 SETT-EDD와 비교하여 전송률과 전송 지연면에서 성능이 좋음을 보여준다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권10호
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• pp.99-109
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• 2007

무선랜에서 QoS를 지원하기 위해 제안된 IEEE 802.l1e의 HCCA (HCF Controlled Channel Access)는 폴링에 의한 채널 제어 방식이다. 즉 HCCA는 중앙 제어 방식이기 때문에 자원을 분배하기 위한 스케줄링 알고리즘이 필요하며 IEEE 802.11e 표준에는 Reference 스케줄러가 제시되어 있다. Reference 스케줄러븐 폴링 리스트에 있는 모든 스테이션들을 동일한 주기로 폴링하기 때문에 잦은 폴링으로 인해 오버헤드 면에서 비효율적이며, TXOP (Transmission Opportunity)의 활용률 면에서도 낮다. 본 논문에서는 이러한 단점을 극복하고자 스테이션들의 MSI (Maximum Service Interval)에 따라 폴링 주기를 단계별로 나누어서 스케줄링하기 위한 트래픽 스케줄링 및 수락 제어 (admission control) 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘에서는 스테이션들이 자시의 MSI와 가능한 비슷한 주기로 폴링되기 때문에 Reference 스케줄러에 비해 폴링 오버헤드가 감소하게 되며, TXOP 활용률도 증가하게 된다. 시뮬레이션을 통한 Reference 스케줄러와의 성능 비교는 제안된 알고리즘이 전체적인 전송률 면에서 더 높은 성능을 보이고 더 많은 수의 스테이션이 서비스가 가능함을 보여준다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.33 No.1 (D)
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• pp.340-342
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• 2006

본 논문의 연구에서는 IEEE 802.11e HCCA에서 멀티미디어와 같은 트래픽에 대해 보다 안정적인 전송을 위하여 일정 시간 동안 채널을 사용할 수 있도록 HC (Hyper Coordinator)가 허가함에 있어서 IEEE 802.11 PHY (physical layer)의 모듈레이션 변화에 따른 동적인 대응이 필요함을 논하고, 문제 해결을 위한 방안을 제시하였다. IEEE 802.11e의 HC는 멀티미디어와 같은 트래픽의 전송을 위하여 BSS (Basic Service Set) 안에 있는 무선 단말기와 TSPEC (Traffic Specification)을 이용하여 CAP (Controlled Access Phase) 채널을 설정하고 관리한다. 그러나 HC가 TSPEC을 설정할 당시와는 달리 무선 단말기들은 이동하거나 물리적으로 채널 환경의 변화로 IEEE 802.11 PHY의 모듈레이터 변경으로 설정된 TXOP 듀레이션 (duration)이 적절하지 않게 된다. 이와 같은 문제점을 밝히고 해결 방안을 아래와 같이 제안한다. 실험을 위해서는 NS-2와 유사하지만 보다 세련된 시뮬레이터를 활용하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권11B호
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• pp.1178-1190
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• 2009

무선 랜에서 다양한 QoS를 제공하기 위해 제안된 IEEE 802.11e는 경쟁기반의 EDCA와 비경쟁 기반인 HCCA 모드를 가진다. 802.11e의 중앙제어 방식인 HCCA는 효율적인 자원분배를 하는 스케줄링 알고리즘을 필요로 한다. 그러나 기존의 HCCA 스케줄러 알고리즘들은 VBR 트래픽 제공하는 실시간 서비스에 QoS를 보장하는데 있어 어려움이 있다. 본 논문에서는 VBR 트래픽에 대하여 QoS를 보장하는 효율적인 자원분배를 위해 평균자원 할당과 최대 자원 할당방법을 동시에 사용하는 이중 리키 버킷을 사용하였다. QoS 보장 된 스테이션의 개수를 최대화하기 위하여 statistical 접근법을 사용하여 각 스테이션의 필요한 TXOP의 최소값을 구하였다. 시뮬레이션 결과는 제안한 알고리즘의 성능이 참조 스케줄러와 비교하여 전송률과 전송 지연 측면에서 성능이 좋음을 보여준다.