• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.77-83
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• 2009

본 논문은 IEEE 802.11 무선 LAN에서 DCF나 EDCF 방식이 사용하는 기존의 이진 지수함수 백오프 알고리즘이 네트워크의 트래픽 양이 증가할 경우 잠재적 충돌 가능성이 높아지고 트래픽별 차별화 서비스에 대한 단점이 있어 이를 보완하고자 한다. 이를 위해 일정 계수에 PF를 곱한 값을 적용시켜 성능을 개선시킨 다음에 이것의 성능을 기존의 BEB 알고리즘의 성능과 비교 분석하여 보았다. 개선된 백오프 알고리즘의 성능 분석은 채널이용률, 충돌율, Goodput 관점에서 이루어졌으며 이것을 기존의 알고리즘과 비교한 결과 일정 계수에 PF를 곱한 값을 적용시켜 성능을 개선시킨 PFA 백오프 알고리즘이 기존의 백오프 방식보다 스테이션 수 n값이 40과 같은 큰 값일 경우 채널이용률, Goodput 성능 등이 10%이상 더 향상됨을 볼 수 있었다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 통신소사이어티 추계학술대회논문집
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• pp.208-211
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• 2003

기존 IEEE 802.11 MAC (1)에서는 Fairness를 보장하며 Resource를 제공하는 것을 목표로 동일한 DIFS, Back-off 알고리즘, Source가 같은 경우 동일한 Frame size등을 사용하는 Specification을 작성하여 구현한다. 최근 Home Network과 같은 특수한 Ad-Hoc 환경에서의 이런 Fairness Resource Usage가 오히려 기대 성능을 떨어뜨리는 결과를 가져오고 있다. 이에 802.11 MAC에서 Backward Compatibility를 유지하면서 Prioritized DIFS/Backoff/Frame를 통해 차등화된 서비스를 제공하는 메커니즘을 제안하고자 하는 것이 본 논문의 목표이다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2007년도 춘계학술발표대회
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• pp.1248-1250
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• 2007

IEEE 802.11 WLAN(Wireless LAN)은 그 편리함과 효율성으로 인해 급격히 시장에 보급되었다. 이에 따라 다양한 멀티미디어 서비스를 위해 QoS(Quality of Service)의 지원이 필요하게 되었다. 본 논문에서는 IEEE 802.11 WLAN 에서의 기존의 Backoff 방식을 분석하고, 여기에 기존의 재전송 기법에 ARQ 방식을 도입한 새로운 알고리즘을 제시하여 에너지 효율 (Energy Efficiency)의 향상을 도모한다. 또한, 기존의 Backoff 방식과 제안한 알고리즘의 처리율을 비교하여 기존의 방식 보다 제안된 알고리즘이 에너지 효율(Energy Efficiency)를 향상시키는 것을 확인하였다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제1권4호
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• pp.194-198
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• 2003

Recently, the use of TCP/IP protocols over wireless LANs poses significant problems. In this paper, we have analyzed transmission control protocol (TCP) packet transmission time for mobile IP over wireless local area networks (LANs) using a proposed a new random backoff scheme. We call it as a proxy backoff scheme. It is considered the transmission time of TCP packet on the orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) in additive white gaussian noise (AWGN) channel. From the results, a proposed proxy backoff scheme produces a better performance than an original random backoff in mobile IP over wireless LANs environment. Also, in OFDM/quadrature phase shift keying (QPSK) medium access control (MAC), we have obtained that the transmission time in wireless channel decreases as the TCP packet size increases.

• 한국경영과학회:학술대회논문집
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• 대한산업공학회/한국경영과학회 2006년도 춘계공동학술대회 논문집
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• pp.1656-1660
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• 2006

Distributed coordination function(DCF) is the primary random access mechanism of IEEE 802.11, which is the basic protocol of wireless LAN based on the CSMA/CA protocol. It enables fast installation with minimal management and maintenance costs and is a very robust protocol for the best effort service in wireless medium. The current DCF, however, is known to be unsuitable for real-time applications such as voice message transmission. In this paper, we focus on the performance issues of IEEE 802.11 which accommodate the prioritized messages. Existing results use the initial window size and backoff window-increasing factor as tools to handle the priority of the messages. Instead, we introduce a novel scheme which chooses the backoff timer with arbitrary probabilities. By this, one can greatly reduce the backoff delay of the lower priority messages without degrading the performance of higher priority.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.556-562
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• 2007

본 논문에서는 IEEE 802.11 DCF의 성능을 향상시키기 위해 채널의 혼잡상태를 이용하여 충돌을 해결하는 방법을 제안한다. 이 기법은 혼잡 이벤트와 단일 스테이지 모델을 통해 스테이션들의 스테이지 이동 횟수를 감소시켜 무선채널에서의 충돌 발생량을 감소시킨다. 시뮬레이션을 통해 DCF, ADCF 그리고 SD 기법과 성능을 비교하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (D)
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• pp.40-43
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• 2006

IEEE 802.15.4 MAC은 센서 네트워크와 같은 저속, 저 전력 통신을 지원하기 위해 설계 되었다. 하지만 현재의 IEEE 802.15.4 MAC은 센서가 촘촘히 분포한 상황과 같이 충돌이 많이 발생하는 경우를 지원하기엔 부족하다. 우리는 현재의 IEEE 802.15.4 표준이 backoff 범위를 너무 좁은 범위로 제한하여 더 많은 충돌을 야기한다는 것을 밝힌다. 또한 본 논문을 통해 단순히 backoff의 범위를 넓혀 주는 것만으로도 IEEE 802.15.4 MAC으로 하여금 충돌에 대한 탄력성을 보강시키고, 더 나아가 추가적인 최적화 알고리즘을 도입하더라도 기존의 표준 MAC보다 효과적으로 반응하게 함을 보인다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권6호
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• pp.1565-1585
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• 2012

The characteristics of ad hoc networks, such as the absence of infrastructure, a dynamic topology, a shared wireless medium and a resource-constrained environment pose various security challenges. Most previous studies focused on the detection of misbehavior after it had occurred. However, in this paper we propose a new way of thinking to evade the occurrence of misbehavior. In our scheme, we firstly present a clustering algorithm that employs a powerful analytic hierarchy process methodology to elect a clusterhead for each cluster. The clusterhead in each cluster is then allowed to assign the backoff values to its members, i.e., originators, rather than permitting the originators to choose the backoff values by themselves. Through this media access control layer misbehavior detection mechanism, the misuse of the backoff in the media access control layer in the 802.11 distributed coordination function can be detected.

• Journal of Communications and Networks
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• 제12권1호
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• pp.43-51
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• 2010

IEEE 802.11 defines distributed coordination function (DCF), which is characterized by CSMA/CA and binary exponential backoff (BEB) algorithm. Most modifications on DCF so far have focused on updating of the contention window (CW) size depending on the outcome of own frame transmission without considering freezing periods experienced in the backoff interval. We propose two simple but novel schemes which effectively utilize the number of freezing periods sensed during the current backoff interval. The proposed schemes can be applied to DCF and its family, such as double increment double decrement (DIDD). Saturation throughput of the proposed schemes is analyzed by means of Bianchi's Markovian model. Computer simulation validates the accuracy of the analysis. Numerical results based on IEEE 802.11b show that up to about 20% improvement of saturation throughput can be achieved by combining the proposed scheme with conventional schemes when applied to the basic access procedure.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제17권3호
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• pp.1035-1048
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• 2023

The IEEE 802.11 WLAN adopts a random backoff algorithm for its collision avoidance mechanism, and it is well known that the contention-based algorithm may suffer from performance degradation especially in congested networks. In this paper, we design an efficient backoff algorithm that utilizes a reinforcement learning method to determine optimal values of backoffs. The mobile nodes share a common contention window (CW) in our scheme, and using a Q-learning algorithm, they can avoid collisions by finding and implicitly reserving their optimal time slot(s). In addition, we introduce Frame Size Control (FSC) algorithm to minimize the possible degradation of aggregate throughput when the number of nodes exceeds the CW size. Our simulation shows that the proposed backoff algorithm with FSC method outperforms the 802.11 protocol regardless of the traffic conditions, and an analytical modeling proves that our mechanism has a unique operating point that is fair and stable.