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대한전자공학회 (The Institute of Electronics and Information Engineers)
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무선 데이터 망에서 IEEE 802.11 브로드캐스트 기법의 성능 분석

Performance Analysis of the IEEE 802.11 Broadcast Scheme in a Wireless Data Network

  • 발행 : 2009.05.25
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초록

IEEE 802.11 표준은 무선랜, 애드 혹 망 및 차량간 통신 망 등 무선 데이터 망에 광범위하게 이용되고 있다. 이에 따라 망 성능 최적화 및 효과적인 망 자원 관리 기법의 개발을 위해 IEEE 802.11의 성능 분석이 광범위하게 이루어져 왔으나 대부분의 성능 분석 연구들은 데이터 평면에서 유니캐스트 전송 기법의 성능에 관한 것들이었다. 그러나 무선 데이터 망에서는 망 형상 관리, 노드 사이의 경로 관리 및 데이터 전송 방법으로 IEEE 802.11 브로드캐스트 기법을 이용하고 있다. 따라서 IEEE 802.11 브로드캐스트 기법의 성능에 대한 정확한 이해는 무선 데이터 망 설계를 위해 매우 중요하다. 이에 따라 본 논문에서는 노드의 전송 범위, 데이터 전송율, 최소 경합 윈도우의 크기와 같은 IEEE 802.11 시스템 파라미터뿐만 아니라 노드의 수, 망의 부하, 전파 전송 환경과 같은 망 운용 환경을 모두 고려하여 IEEE 802.11 브로드캐스트 기법의 성능을 송신 노드와의 거리에 따른 브로드캐스트 프레임 수신 확률 측면에서 분석한다. 제안된 분석 프레임은 망 환경과 관련된 모든 파라미터들을 고려하기 때문에 동적인 무선 데이터 망 환경을 위한 적응성 있는 제어 기법 개발에 이용될 것으로 기대된다.

The IEEE 802.11 standard has been used for wireless data networks such as wireless LAN, ad-hoc network, and vehicular ad-hoc network. Thus, the performance analysis of the IEEE 802.11 specification has been one of the hottest issues for network optimization and resource management. Most of the analysis studies were performed in a data plane of the IEEE 802.11 unicast. However, IEEE 802.11 broadcast is widely used for topology management, path management, and data dissemination. Thus, it is important to understand the performance of the broadcast scheme for the design of efficient wireless data network. In this contort, we analyze the IEEE 802.11 broadcast scheme in terms of the broadcast frame reception probability according to the distance from a sending node. Unlike the other works, our analysis framework includes not only the system parameters of the IEEE 802.11 specification such as transmission range, data rate, minimum contention window but also the networking environments such as the number of nodes, network load, and the radio propagation environments. Therefore, our analysis framework is expected to be used for the development of protocols and algorithms in a dynamic wireless data network.

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