한국통신학회논문지 (The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences)

한국통신학회 (The Korean Institute of Commucations and Information Sciences)
권호 표지

IEEE 802.11e MAC의 성능향상을 위한 적응형 EDCF

Adaptive EDCF for IEEE802.11e MAC Protocol

  • 김건수 (LG전자 정보기술연구소 DNT그룹) ;
  • 김범준 (LG전자 이동통신기술연구소 표준화그룹) ;
  • 박중신 (삼성전자 정보통신총괄 네트워크사업부) ;
  • 이재용 (연세대학교 전기전자공학과 고성능멀티미디어네트워크 연구실)
  • 발행 : 2005.01.01
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초록

최근 IEEE802.11 Working Group(WG)에서는 QoS(Quality of Service)를 제공하기 위하여 기존의 IEEE802.11 MAC(Medium Access Control)프로토콜을 개선한 IEEE802.11e MAC프로토콜에 대한 표준화 작업 중에 있다. IEEE802.11e MAC프로토콜 중에서 EDCF는 기존의 DCF에서 QoS를 제공하기 위하여 서로 다른 우선수위에 대하여 서로 다른 서비스를 제공할 수 있도록 개선한 것이다. 하지만 EDCF는 DCF가 가지고 있던 문제점이었던 throughput에 대한 최적화 문제와 우선순위 보장에 대한 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서 제안하는 알고리듬은 먼저 보다 효과적인 우선순위를 위한 보장방안을 제안하고 이와 함께 처리율을 최적화하기 위하여 수학적인 분석을 통해서 보다 효과적인 처리율을 얻을 수 있는 방안을 제시한다. 제안된 알고리듬을 컴퓨터 모의실험을 통해서 기존의 알고리듬보다 노드 수에 상관없이 항상 나은 처리율을 가짐을 확인하였고 노드수의 증가로 인한 처리율의 저하도 감소되는 것을 확인하였다. 또한 기존의 EDCF보다 효과적으로 우선순위를 보장함을 확인하였다.

Efforts for standardization of medium access control (MAC) protocol in IEEE802.11e have been made to support quality of service (QoS) in IEEE802.11e MAC protocol. Enhanced disoibuted coordination function (EDCF) of 802.11e MAC protocol is modified to support QoS for packets that have differentiated priority. However, EDCF still has the problem of throughput optimization and priority support. Therefore, we have proposed a scheme called adaptive EDCF for both supporting priority of packets and throughput optimization. We have derived the relation between the number of nodes and contention window size for throughput optimization. Based on the analytic results, we have evaluated the performance of the proposed scheme using OPNET simulations. The simulation results show that using the proposed scheme can improve the overall throughput regardless of the number of nodes and the decrement of the throughput with increasing the number of nodes can be alleviated. Additionally, we have shown that the adaptive EDCF can support priority of packets more effectively than existing EDCF.

키워드

참고문헌

  1. IEEE WG, 'Part 11:Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer(PHY) Specifications,' IEEE802.11 standard, 1999
  2. IEEE802.11e/D4.3, 'Draft Supplement to Standard for Telecommunications and Information Exchange Between Systems Part 11: Wireless Medium Access Control(MAC) and physical layer(PHY) specifications: Medium Access Control (MAC) Enhancements for Quality of Service(QoS). May. 2003.
  3. D. Bertsekas and R. Gallager, 'Data Networks,' Englewood Cliffs, NJ, Prentice Hall, 1992
  4. G. Bianchi, L. Fratta, and M. Oliveri, 'Performance evaluation and enhancement of the CSMAjCA MAC protocol for 802.11 wireless LANs,' in Proc. PIMRC 1996, Taipei, Taiwan, pp. 392-396, Oct. 1996
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  7. Sunghyun Choi, Javier del Prado, Stefan Mangold, and Sai Shankar, 'IEEE 802.11e Contention-Based Channel Access (EDCF) Performance Evaluation,' in Proc. IEEE ICC'03, May 2003