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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 白尙憲
- 발행연도
- 2019
- 저작권
- 고려대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수2
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최근 통신 디바이스의 폭발적인 증가로 인해 무선랜 환경이 고밀도화 되고 있다. 이러한 고밀도 무선랜 환경에서는 사용자가 채널에 접근할 시 사용자들 간의 충돌 확률이 증가하여 전체적인 처리율이 저하되는 문제가 발생한다. 상향 링크 멀티유저 통신은 해당 문제를 해결하기 위한 방법 중 하나로 손꼽힌다. 따라서 차세대 무선랜 표준인 IEEE 802.11ax에서는 상향 링크 멀티유저 통신을 지원하기 위해 Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) 기술을 핵심 기술로 채택하였다. 특히, IEEE 802.11ax에서는 사용자들이 분산적으로 채널에 접근하여 데이터 전송을 위한 임의의 Resource Unit (RU)를 점유하는 상향 링크 OFDMA 기반의 Medium Access Control (MAC) 프로토콜을 표준으로 지정하였다. 하지만 표준 기법의 경우 Access Point (AP)가 하나의 RU에 다수의 사용자가 접근하는 경우를 처리할 수 없어, 사용자들 간의 데이터가 충돌이 일어났을 시 해당 RU가 낭비되는 문제가 발생한다. 이 문제는 주파수 효율을 감소시켜 전체적인 처리율 저하를 일으킨다. 특히, 사용자의 수가 증가할수록 다수의 사용자가 동일한 RU를 선택할 확률 역시 증가하므로, 고밀도 환경을 가정하는 IEEE 802.11ax에 적합하지 않다. 따라서 고밀도 환경에서 충돌 확률을 완화시켜줌으로써 주파수 효율을 향상시킬 수 있는 연구가 필요하다.
본 논문에서는 Multi user multiple-input multiple-output (MU-MIMO) 기술을 이용하여 한 RU에 다수의 사용자가 접근할 수 있는 상향 링크 OFDMA 기반의 MAC 프로토콜 (MU-MIMO-enabled Uplink OFDMA Random Access, MORA)을 제안한다. 본 기법은 이차원의 Markov Chain 모델을 활용하여 수학적으로 분석되었으며, Matlab을 기반으로 시뮬레이션이 진행되었다. IEEE 802.11ax 표준의 상향 링크 MAC 프로토콜과 기존 연구의 MAC 프로토콜과의 비교를 통해 제안 기법의 성능을 분석하며, 비교 기법 대비 제안 기법에서 처리율 향상이 일어난 것을 확인할 수 있다.
본 논문에서는 Multi user multiple-input multiple-output (MU-MIMO) 기술을 이용하여 한 RU에 다수의 사용자가 접근할 수 있는 상향 링크 OFDMA 기반의 MAC 프로토콜 (MU-MIMO-enabled Uplink OFDMA Random Access, MORA)을 제안한다. 본 기법은 이차원의 Markov Chain 모델을 활용하여 수학적으로 분석되었으며, Matlab을 기반으로 시뮬레이션이 진행되었다. IEEE 802.11ax 표준의 상향 링크 MAC 프로토콜과 기존 연구의 MAC 프로토콜과의 비교를 통해 제안 기법의 성능을 분석하며, 비교 기법 대비 제안 기법에서 처리율 향상이 일어난 것을 확인할 수 있다.
목차
요약...........................................................................................ⅰ목차...........................................................................................ⅲ그림...........................................................................................ⅴ표..............................................................................................ⅵ1장. 서론....................................................................................12장. 연구 배경 및 관련 연구.....................................................32.1. 상향 링크 멀티유저 통신 기술............................................................32.2. IEEE 802.11ax 상향 링크 OFDMA 기반의 MAC 프로토콜............42.2.1. IEEE 802.11ax 상향 링크 OFDMA 기반의 MAC 프로토콜 동작 과정...............................................................................................................42.2.2. IEEE 802.11ax 상향 링크 OFDMA 기반의 MAC 프로토콜 동작 예시...............................................................................................................62.3. 다양한 상향 링크 OFDMA 기반의 멀티유저 MAC 프로토콜..........93장. MU-MIMO를 이용한 상향 링크 OFDMA 기반의 MAC 프로토콜 (MORA)...................................................................113.1. 시스템 모델........................................................................................113.2. MORA 동작 과정..............................................................................133.3. MORA 동작 예시..............................................................................154장. MORA 수학적 분석.........................................................194.1. 네트워크 처리율 분석........................................................................195장. 시뮬레이션........................................................................235.1. 시뮬레이션 환경.................................................................................235.2. 시뮬레이션 결과 및 분석...................................................................245.2.1. MORA의 수학적 처리율 분석 결과와 시뮬레이션 처리율 결과 비교 분석.....................................................................................................245.2.2. MORA 성능 평가..........................................................................266장. 결론..................................................................................31참고문헌...................................................................................33
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