IEEE 802.11ax 무선랜에서 공간 재사용성 향상을 위한 하향 링크 채널 접속 기법 :Downlink Channel Access Scheme for Improving Spatial Reuse in IEEE 802.11ax WLANs

권람

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자료유형: 학위논문

저자정보: 권람 (동국대학교, 동국대학교 대학원)

지도교수: 박은찬

발행연도: 2018

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이용수11

이 논문의 연구 히스토리 (4)

2023

Wi-Fi 6 무선랜의 상향채널 성능향상을 위한 Trigger 기반 이중 채널 접속 기법

권람 , 박은찬 한국통신학회 학술대회논문집 2023.06 학술대회자료

2021

IEEE 802.11ax 무선랜의 하향링크 성능 향상을 위한 연구

권람 , 박은찬 한국통신학회 학술대회논문집 2021.02 학술대회자료

2018

IEEE 802.11ax 무선랜에서 공간 재사용성 향상을 위한 하향 링크 채널 접속 기법

권람 정보통신공학과 2018.01 학위논문

2017

IEEE 802.11ax 기반 무선랜의 공간 재사용성 향상을 위한 하향링크 채널 접속 기법

권람 , 김영부 , 박은찬 대한전자공학회 학술대회 2017.11 학술대회자료

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최근 AP(Access Point)와 단말이 고밀도로 구축된 무선랜 환경에서 전송 효율성 향상을 목적으로 IEEE 802.11ax에서 CCA(Clear Channel Assessment)를 제어하기 위한 기법인 DSC-UL(Dynamic Sensitivity Control Uplink)과 DSC-DL(Dynamic Sensitivity Control Downlink)기법이 제안되었다. DSC-UL 및 DSC-DL은 수신하는 다수의 프레임의 RSSI(Received Signal Strength Indicator)를 수집하여 CCA 임계치 값을 동적으로 결정한다. DSC-UL은 AP로부터 주기적으로 전송되는 비콘(Beacon) 프레임의 RSSI를 수집하여 단말의 CCA 임계치를 동적으로 결정한다. 반면에 DSC-DL은 AP에 연결된 단말로부터 수신 한 프레임 중에 가장 낮은 RSSI를 골라 동적으로 AP의 CCA 임계치를 결정한다. 이 기법들은 고정된 CCA 임계치를 사용하는 경우 보다 단말과 AP의 전송기회를 증가시키는 것으로 공간 재사용성을 향상 시킨다. 그러나 이 기법들은 AP가 대부분 단말 보다 낮은 CCA 임계치를 선택하기 때문에 AP의 전송 기회를 제한하여 하향 링크 성능을 저하 시킨다. 이런 단점을 극복하기 위해서 효율적인 하향 링크 채널 접속 기법을 제안한다. 제안 기법은 세 가지 기법으로 구성 되어있다. 첫 번째 기법은 단말을 RSSI 수준에 따라서 구분하고 단말의 구분에 따라 AP의 백오프 진행을 차별화 한다. 따라서 AP에 가까이 있는 단말로의 하향 링크 전송기회가 증가한다. 두 번째 기법은 BSS Color 정보를 수집해 AP는 이웃 BSS와 동시 전송으로 인한 간섭으로 전송 실패 가능성이 높은 특정 단말로의 전송을 회피한다. 세 번째 기법은 다중 큐를 사용하여 우선적인 데이터 전송이 막혔을 때 부차적인 전송을 시도하는 방식 으로 하향 링크 성능을 향상 시킨다. 모의실험을 통해 기존 DSC 기법으로 인한 하향 링크 성능 저하 현상을 확인하고 제안 기법이 하향 링크 성능을 향상 시키는지 확인한다.

Recently, to improve efficiency in the high-density WLAN environment, IEEE 802.11 standard has proposed two schemes, DSC-UL (Dymanic Sensitivity Control Uplink) and DSC-DL (Dymanic Sensitivity Control Downlink). These schemes collect the RSSI (Received Signal Strength Indicator) of the several frames to adjust the CCA (Clear Channel Assessment) threshold. The DSC-UL scheme dynamically determines the CCA threshold of each STA based on the RSSI of the beacon frames, which are periodically transmitted from the AP (Access Point). Meanwhile, the DSC-DL scheme sets the CCA threshold of the AP based on the lowest RSSI of the frame that was received from the STA associated to the AP. These schemes can increase transmission opportunities of STAs and/or AP, compared to the case with a fixed CCA threshold, and thus the spatial reuse can be improved. However, these schemes relatively limit the transmission opportunity of the AP and degrade the performance of downlink transmission because the AP mostly has lower CCA threshold than STAs. In order to overcome this drawback, we propose an efficient downlink channel access scheme. The proposed scheme consists of three mechanisms. The first mechanism categorizes the class of STA depending on the level of RSSI from the STA and differentiates the back-off procedure of the AP based on the class of STA. Thus, it increases the downlink transmission opportunity to the STA closer to the AP. Secondly, with the aid of BSS(Basic Service Set) Color, the AP avoids the transmission to a specific STA, which is liable to be failed due to interference by the concurrent transmission in the neighbor BSSs. The third mechanism employs multiple queues and allows the AP to attempt a secondary transmission if the primary transmission is blocked. In this way, the proposed scheme can improve the performance of downlink transmission. Via simulation confirm the DSC schemes of performance degrade downlink and verifies proposed scheme which is improving downlink performance.

#IEEE 802.11ax #Spatial Reuse #Dynamic Sensitivity Control(DSC) #BSS Color

제1장 서 론 1
1.1 연구 배경 1
1.2 연구 목표 3
1.3 논문 구성 4
제2장 연구에 관한 이론적 배경 및 문제점 5
2.1 CSMA/CA(Carrier Sensing Multiple Access with Collision Avoidance) 6
2.1.1 물리적 신호 감지 (Physical Carrier Sensing) 6
2.1.2 논리적 신호 감지 (Virtual Carrier Sensing) 7
2.1.3 은닉노드 문제와 노출노드 문제 8
2.2 공간 재사용성 향상 10
2.2.1 신호 감지 임계치 조절 11
2.2.2 전송 전력 제어(Transmission Power Control) 12
2.3 DSC (Dynamic Sensitivity Control) 13
2.3.1 DSC-UL 13
2.3.2 DSC-DL 16
2.4 하향 링크 성능 저하 문제 18
제3장 하향 링크 공간 재사용성 향상을 위한 기법 20
3.1 단말 수준 차등 기법 20
3.2 간섭 회피 전송 기법 23
3.3 다중 큐를 이용한 대체 전송 기법 26
3.3.1 단일 FIFO 큐 사용 시 문제점 26
3.3.2 다중 큐를 이용한 대체 전송 기법 적용 28
제4장 모의실험 및 결과 분석 31
4.1 밀도 상승에 따른 네트워크 성능 관찰 33
4.2 DSC-UL 적용 34
4.3 DSC-DL 적용 37
4.4 제안 기법 적용 41
4.4.1 네트워크 성능 관찰 41
4.4.2 단말 수 증가에 따른 밀도 변화 성능 관찰 46
4.4.3 무작위 AP 배치 성능 관찰 49
제5장 결 론 52
참 고 문 헌 53
ABSTRACT 57

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