performance analysis of the CSMA/CA protocol using stop-and-wait ARQ method in iwreless LANs

무선 근거리 통신망에서의 Stop-and-wait ARQ 방식을 사용하는 충돌회피 프로토콜 성능분석

In this paper, the performance of a Carrier Sense Multiple Access/Collision avoidance (CSMA/CA) protocol using stop-and-Wait automatic Repeat reQuest, which is adapted as a draft standard in IEEE 802.11, is analyzed using a mathematical method based on a renewal theory, and simulation checks are performed, which confirm the goodness of our anlysis. In order to anlayze of CSMA/CA, we model that network is composed of finite populationand channel is slotted. And, we consider the CSMA/CA protocol as a hybrid protocol of 1-persistent CSMA and p-persistent CSMA protocol. As resuls of analysis, we have found that the throughput is degraded and packet delay is increased as the number of stations, Acknowledgement (ACK) length and Distributed coordination function Inter Frame Space (DIFS) length are increased.

본 논문에서는 IEEE 802.11에서 채택한 매체접근제어 프로토콜인 Stop-and-Wait Automatic Repeat reQust(ARQ)방식을 사용하는 Carrier Sence Multiple Access/Collision Avoidance(CSMA/CA) 프로토콜의 성능을 renewal theory를 사용하여 수학적으로 분석하였으며, 컴퓨터 시뮬레이션을 사용하여 분석의 신뢰성을 검증하였다. CSMA/CA 프로토콜의 처리율을 분석하기 위하여 통신망은 유한 가입자로 구성되며, 슬롯화된 채널을 고려하였고, CSMA/CA프로토콜은 1-persistent CSMA와 p-persistent CSMA프로토콜을 혼합한 프로토콜로 모델링하여 CSMA.CA 프로토콜의 처리율 및 패킷지연을 분석하였다. 분석 결과에 의하면, CSMA/CA 방식은 스테이션의 수, Acknowledgement(ACK) 패킷의 길이 및 Distributed coordination function Inter Frame Space(DIFS)의 길이가 커짐에 따라 처리율이 저하되었으며, 패킷 지연이 증가하였다.