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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 石承埈
- 발행연도
- 2015
- 저작권
- 경남대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수1
이 논문의 연구 히스토리 (6)
2014
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무선 랜 연구 분야에서는 성능향상을 위해 다운링크 데이터 전송률을 높이는 연구가 지속적으로 관심을 받고 있다. 특히 IEEE 802.11n 무선 랜에서는 무선 채널의 효율성을 높일 수 있는 공간 분할 채널 다중화 기술(MIMO)를 매체 접근 제어(Medium Access Control) 프로토콜에 이용한다. 더 나아가 IEEE 802.11ac 무선 랜에서는 무선 채널의 효율성을 더 높이기 위하여 AP가 다중의 단말기를 향하는 데이터 프레임들을 동시에 전송하는 DL MU-MIMO MAC을 수행한다. 이러한 발전된 기술의 도입으로 IEEE 802.11ac 무선 랜에서는 1Gbps 이상의 다운링크 전송이 가능하게 되었다. IEEE 802.11ac DL MU-MIMO MAC 동작은 무선채널 획득단계, TXOP 공유단계, 그리고 프레임 전송단계의 3단계 동작으로 구성된다. 일반 MAC 동작 단계 이외에 추가된 TXOP 공유단계에서는 TXOP 기간 동안 각 무선 채널의 목적지 단말기를 정한 후 각 채널을 통해 전송될 프레임을 AP 내 EDCA 버퍼(AC)들에서 검색한다. IEEE 802.11ac의 MAC 성능 향상을 위해서는 TXOP 공유단계 동작이 중요하게 고려되어야 한다. 또한, 프레임 전송단계에서 다양한 패킷 손실 경우를 고려해서 백오프 발생 시점에 대한 논의가 필요하다. 본 논문에서는 DL MU-MIMO MAC 성능을 향상시키기 위하여 다음 두 가지 문제를 다룬다. 첫 번째는 TXOP 기간 전송될 프레임 그룹인 MU-전송그룹을 구성하는 TXOP 공유문제이고, 두 번째는 TXOP 기간 동안 발생하는 패킷 손실과 백오프 동작에 대한 연구이다.
논문에서 제시한 TXOP 공유 방안에서는 각 AC가 가지고 있는 속성의 특성을 최대한 살리기 위하여 p-AC, 유사속성 s-AC, 전체 s-AC 순으로 TXOP MU-전송그룹을 구성한다. 이는 기존의 우선순위 표준방식에 비해 EDCA 특성을 해치치 않는 범위 내에서 차별화된 서비스를 최대한 제공할 수 있는 방안이다. 그리고 본 논문 연구에서는 세 종류의 확인응답 메시지를 고려한 5가지의 충돌발견 조건을 무선링크 혼잡도와 서비스 타입에 따라 달리 적용하여 충돌로 간주될 시 즉시 백오프를 실시하는 방안을 제시한다. 이는 즉답 수신 실패 시 충돌로 간주하여 즉시 백오프를 실시하는 기존 표준방안보다 백오프의 조건과 발생시점이 다양화되기 때문에 AP의 처리량과 무선 단말과의 무선채널 획득에서 공정성을 높일 수 있는 방안이다. 본 논문은 구현한 시뮬레이터를 통하여 두 가지 방안의 성능평가를 수행한다. 성능평가 결과 제안한 방식이 차별화된 서비스를 공정하게 제공하고 지연과 손실률, 처리량에서 더 나은 성능을 보이는 TXOP 공유방식과 무선채널 상태나 서비스 타입에 따라 동적인 혼잡제어를 수행하여 무선 단말과의 공정성이 유지되고 처리량에서 더 나은 성능을 보이는 백오프 방식임을 확인한다.
논문에서 제시한 TXOP 공유 방안에서는 각 AC가 가지고 있는 속성의 특성을 최대한 살리기 위하여 p-AC, 유사속성 s-AC, 전체 s-AC 순으로 TXOP MU-전송그룹을 구성한다. 이는 기존의 우선순위 표준방식에 비해 EDCA 특성을 해치치 않는 범위 내에서 차별화된 서비스를 최대한 제공할 수 있는 방안이다. 그리고 본 논문 연구에서는 세 종류의 확인응답 메시지를 고려한 5가지의 충돌발견 조건을 무선링크 혼잡도와 서비스 타입에 따라 달리 적용하여 충돌로 간주될 시 즉시 백오프를 실시하는 방안을 제시한다. 이는 즉답 수신 실패 시 충돌로 간주하여 즉시 백오프를 실시하는 기존 표준방안보다 백오프의 조건과 발생시점이 다양화되기 때문에 AP의 처리량과 무선 단말과의 무선채널 획득에서 공정성을 높일 수 있는 방안이다. 본 논문은 구현한 시뮬레이터를 통하여 두 가지 방안의 성능평가를 수행한다. 성능평가 결과 제안한 방식이 차별화된 서비스를 공정하게 제공하고 지연과 손실률, 처리량에서 더 나은 성능을 보이는 TXOP 공유방식과 무선채널 상태나 서비스 타입에 따라 동적인 혼잡제어를 수행하여 무선 단말과의 공정성이 유지되고 처리량에서 더 나은 성능을 보이는 백오프 방식임을 확인한다.
목차
국문요약1. 서론 = 11.1 무선 랜 발전 개요 = 31.2 DL MU-MIMO MAC 기술 개요 = 61.3 DL MU-MIMO MAC 문제점 및 연구목표 = 92. IEEE 802.11ac DL MU-MIMO MAC 관련연구 = 112.1 DL MU-MIMO MAC 동작 = 112.1.1 EDCA-TXOP 획득 = 122.1.2 EDCA-TXOP 공유 = 132.1.3 EDCA-TXOP 기간 동안 프레임 전송 = 172.1.4 Group-ID 할당 = 192.1.5 EDCA 백오프 방식 = 212.2 TXOP 공유 관련연구 = 232.2.1 우선순위 TXOP 공유 = 232.2.2 지연 기반 TXOP 공유 = 272.2.3 데이터량 기반 TXOP 공유 = 292.2.4 TXOP 공유 방식 비교 = 312.3 DL MU-MIMO 백오프 관련연구 = 332.3.1 p-AC 확인응답 수신 유무에 따른 백오프 실시 = 332.3.2 RTS/CTS 오버헤드 및 프레임 전송속도 조절에 의한 혼잡제어(백오프) = 352.3.3 버퍼 가중치 부여에 따른 선별적 패킷전송으로 혼잡제어(백오프) = 372.3.4 s-AC의 백오프 파라메터 조정에 따른 혼잡제어(백오프) = 392.3.5 DL MU-MIMO 백오프 방식 비교 = 403. 제안하는 TXOP 공유 방안 = 423.1 TXOP 공유 해결과제 = 423.2 QoS 정책을 고려한 TXOP 공유 제안 = 443.2.1 p-AC가 AC_0인 경우 = 463.2.2 p-AC가 AC_1인 경우 = 513.2.3 p-AC가 AC_2인 경우 = 583.2.4 p-AC가 AC_3인 경우 = 643.2.5 p-AC별 제안 TXOP 공유 방식의 적용 절차 정리 = 694. 제안하는 DL MU-MIMO 백오프 방안 = 714.1 IEEE 802.11ac DL MU-MIMO에서 백오프 문제 = 714.2 무선 링크 혼잡도와 서비스 타입을 고려한 DL MU-MIMO 백오프 제안 = 754.2.1 DL MU-MIMO 확인응답을 활용한 충돌발견 조건 분류 = 754.2.2 혼잡정도 분류 및 전송 성공유무에 따른 상태 천이 적용 = 774.2.3 충돌발견 조건 p-AC 프레임 특성 적용 = 795. 시뮬레이션 및 성능 평가 = 835.1 제안하는 TXOP 공유 방안의 성능 평가 = 835.1.1 TXOP 공유 시뮬레이션 환경 = 835.1.2 시뮬레이션 시나리오 = 855.1.3 시뮬레이션 결과를 통한 성능 평가 = 865.2 제안하는 DL MU-MIMO 백오프 성능 평가 = 1015.2.1 백오프 시뮬레이션 환경 = 1015.2.2 시뮬레이션 시나리오 = 1025.2.3 시뮬레이션 결과를 통한 성능 평가 = 1035.3 시뮬레이션 결과 = 1146. 결론 = 116참고문헌 = 119Abstract = 124
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