• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권3호
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• pp.425-445
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• 2013

The IEEE 802.11 compliant stations can transmit at multiple transmission rates. Selection of an appropriate transmission rate plays a significant role in determining the overall efficiency of a communication system. The technique which determines the channel state information and accordingly selects an appropriate transmission rate is called rate-adaptation protocol. The IEEE 802.11 standard does not provide standard specification for implementing a rate-adaptation protocol for its multi-rate capable wireless stations. Due to the lack of standard specification, there is a myriad of rate-adaptation protocols, proposed by industry and various research institutes. This paper surveys the existing rate-adaptation schemes, discusses various features which contribute significantly in the process of rate-adaptation, the timing constraints on such schemes, and the performance gains in terms of throughput, delay and energy efficiency; which can be gained by the use of rate-adaptation. The paper also discusses the implication of rate-adaptation schemes on the performance of overall communication and identifies existing research challenges in the design of rate-adaptation schemes.

• 전기학회논문지
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• 제65권12호
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• pp.2159-2166
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• 2016

In the IEEE 802.11 DCF (Distributed Coordination Function) protocol, the binary exponential backoff algorithm is used to avoid data collisions. However, as the number of stations increases of, the collision probability tends to grow and the overall network performance is reduced. To solve this problem, this paper proposes a data transmission scheme based on the channel reservation method. In the proposed scheme, channel time is divided into reservation period and contention period. During the reservation period, stations succeeded in channel reservation transmit their own data packets in sequence without contention. During the contention period, each station sends its data packets through contentions as in DCF. During both the reservation period and the contention period, each station sends a request for channel reservation for the next reservation period to an AP (Access Point). After receiving such a channel reservation request from each station, the AP decides whether the reservation is succeeded and sends the result via a beacon frame to each station. Performance of the proposed scheme is analyzed through simulations. The simulation results show that the proposed scheme tends to reduce the collision probability of DCF and to improve the overall network performance.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2007년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.34 No.1 (A)
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• pp.181-182
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• 2007

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권11호
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• pp.5223-5242
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• 2017

In the last decade, the 2.4 GHz band of IEEE 802.11 WLANs has become heavily congested due to the explosive increase in demand of Wi-Fi connectivity. With the current deployment of enterprise WLANs, channel switching mechanism continues to exhibit inefficiencies because it cannot adapt to real-time channel condition and the inability to support seamless channel switching. Software Defined Networking (SDN) as an emerging architecture is promising to introduce flexibility and programmability for wireless network management. Leveraging SDN to existing enterprise WLANs, channel switching method can be improved significantly. This paper presents a software-defined enterprise WLAN framework with a load aware automatic channel switching solution, which utilizes AP load and channel interference factor (CIF) to provide seamless channel switching. Two automatic channel switching algorithms named Single Switch (SS) and Double Switch (DS) are proposed to improve the overall user experience and the experience of users with highest traffic load respectively. Experiment results demonstrate that our solution can efficiently improve user experience in terms of jitter, transmission delay and network throughout when compared to the conventional channel switching mechanism.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2002년도 종합학술발표회 논문집 Vol.12 No.1
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• pp.191-195
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• 2002

실내.외 환경에서 무선을 이용하여 데이터를 송수신하는 무선 LAN(Local Area Network)은 고속성과 이동성의 우수성으로 인하여 관심이 고조되고 있고, ETSI에 의한 HIPERLAN/2 와 IEEE 802.11 가 5㎓ 주파수대역에서 표준화되었고 개발 중이다. 본 논문에서는 향후 서비스 예정인 802.11a 무선랜간 간섭을 최소화시키기 위해 셀간 거리를 얼마나 이격 시켜야 되는지에 대하여 다룬다. 먼저 표준화 내용을 바탕으로 802.11a 무선랜의 C/I 비에 따른 성능평가를 수행하였고, 거리에 따른 처리율(throughput)을 시뮬레이션 하였다. 그리고 동일한 주파수를 사용하는 동일 셀에 의한 간섭의 영향을 보기 위하여 최악을 시나리오를 가정하여, 셀간 거리에 따른 무선랜의 성능의 변화를 보았고, 간섭을 최소화시키기 위해 최소한의 이격거리를 제안하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권7호
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• pp.2365-2382
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• 2014

While single-user spatial multiplexing multiple-input multiple-output (SU-MIMO) allows spatially multiplexed data streams to be transmitted to one node at a time, multi-user spatial multiplexing MIMO (MU-MIMO) enables the simultaneous transmission to multiple nodes. However, if the transmission time required to send packets to each node varies considerably, MU-MIMO may fail to utilize the available MIMO capacity to its full potential. The transmission time typically depends upon two factors: the link quality of the selected channel and the data length (packet size). To utilize the cumulative capacity of multiple channels in MIMO applications, the assignment of channels to each node should be controlled according to the measured channel quality or the transmission queue status of the node.A MAC protocol design that can switch between MU-MIMO and multiple SU-MIMO transmissions by considering the channel quality and queue status information prior to the actual data transmission (i.e., by exchanging control packets between transmitter and receiver pairs) could address such issues in a simple but in attractive way. In this study, we propose a new MAC protocol that is capable of performing such switching and thereby improve the system performance of very high throughput WLANs. The detailed performance analysis demonstrates that greater benefits can be obtained using the proposed scheme, as compared to conventional MU-MIMO transmission schemes.

• 한국통신학회논문지
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• 제38B권8호
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• pp.679-686
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• 2013

데이터전송 증가에 따라 제한적인 배터리를 사용하는 모바일 단말에서 효율적으로 전력을 사용하는 것은 중요하게 여겨지고 있다. 802.11 표준에 있는 Power Saving Mechanism (PSM)은 부하가 많은 네트워크에서 적합하지 않다. AP(Access Point)는 버퍼링된 프레임을 PS (Power Saving) 단말들에게 즉시 보낼 수 없어서 단말들이 깨어 있는 모드를 계속 유지함으로써 전력을 낭비하게 된다. 또한, PS단말들이 하나의 데이터 프레임을 받기 위해 AP에게 하나의 PS-POLL프레임을 전송하는 방식은 효율적이지 않다. 본 논문에서는 802.11 PSM의 성능을 향상하기 위해 PS단말들이 AP에게 데이터 받을 시간을 미리 예약하는 시분할 메커니즘을 제안한다. 제안된 메커니즘은 충돌가능성을 감소시킬 수 있으며 채널사용 효율을 높일 수 있다. 분석결과 및 시뮬레이션 결과로부터, 제안된 시분할 메커니즘은 전체 네트워크의 전력소비가 효과적으로 감소되며, PSM의 성능을 개선시킨다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제35권5호
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• pp.374-383
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• 2008

무선랜(Wireless LAN)으로 현재 널리 쓰이고 있는 IEEE 802.11 표준 프로토콜은 채널상태에 따라 다양한 데이타 전송률(data rate)을 지원한다. 서로 다른 데이타 전송률을 사용하는 여러 단말들이 동일한 무선랜에 존재할 경우 낮은 전송률을 사용하는 단말 때문에 높은 전송률을 지원하는 단말의 처리율이 저하되는 성능 이상(Performance Anomaly) 문제가 발생한다. 이러한 성능 이상 문제를 해결하는 방법으로 모든 단말에 동일한 전송시간을 제공하는 시간 공정성(Temporal Fairness) 개념이 제안되었다. 그러나 현재 제안된 대부분의 시간 공정성 제공방안은 MAC 계층에서 보낼 패킷이 항상 있는 상황을 가정하여 전송계층 프로토콜의 특성은 고려하지 않았다는 제약점을 가지고 있다. 본 논문에서는 대표적인 전송계층 프로토콜인 TCP와 UDP가 사용되는 환경에서 현재까지 제시된 시간 공정성 제공방안이 어떤 성능을 보이는지 분석하고, 전송계층의 특성 때문에 발생하는 문제점들을 해결하기 위해서 AP에 높은 우선 순위를 제공하는 AP 우선순위 방법과 노드의 CWmin 을 조절하는 동적 CWmin 조절 방안을 제안한다. 제안한 방법을 적용하면 다중 데이타 전송률을 사용하는 무선랜에서 전송계층으로 TCP, UDP 프로토콜이 혼재할 경우에도 전체적인 시간 공정성을 유지할 수 있고 전체 데이타 처리율(total throughput)이 향상된다는 것을 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 검증하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
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• pp.80-83
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• 2009

IEEE 802.11 무선랜은 광대역 무선접속 네트워크를 지원하기 위한 가장 대중화된 통신 프로토콜이다. 최근 이동 중에도 무선랜을 통해 실시간 멀티미디어 서비스에 대한 사용자 요구가 증가하고 있다. 이동성을 지원하기 위해서는 단말의 핸드오프 기능이 필수적이다. 그러나 IEEE 802.11 무선랜의 핸드오프 기법은 최고 300ms의 지연 시간을 가지며, 관련연구의 무선랜 핸드오프 기법은 접속할 무선 액세스 포인트의 검색 및 재접속 및 인증과정에 초점을 맞추고 있다. 이동 중인 휴대 단말일 경우 빈번하게 핸드오프가 발생하며 이를 위한 고려가 상대적으로 부족하다. 본 논문에서는 GPS 위치정보와 수신신호세기를 이용하여 핸드오프 지점을 예측하고 높은 전송 대역폭을 보장 받는 핸드오프 알고리즘을 제안한다. 제안한 핸드오프 방법을 구현하고 성능을 검증하여 알고리즘의 우수함을 확인하였다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제37권5호
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• pp.386-395
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• 2010

802.11 무선랜의 편리함으로 인해 무선랜의 광범위한 보급은 WiFi가 오늘날 인터넷 접근 기술에서 없어서는 안 될 부분이 되었다. 인터넷 접근 망의 연구는 단대단 성능에 지대한 영향을 미치는 중요한 역할을 함에도 불구하고 과거 연구는 캡쳐 효과(capture effect)로 기인한 오작동에 대한 충분한 고려없이 MAC 프로토콜의 성능향상, 분석 또는 시뮬레이션 평가를 수행해 왔다. 또한, 캡쳐 효과는 무선 환경에서 빈번하게 발생하고 있으며 노드 간에 불평등을 초래하는 것으로 알려져 왔다. 그래서, 우리는 그러한 불평등한 환경 하에서 형평성(fairness)을 제공할 수 있는 Fair MAC 알고리즘을 제안한다. 또한, 노드간에 형평성을 유지함과 동시에 시스템 전체 처리율(throughput)을 최대화되도록 한다. 시뮬레이션 결과는 제안된 Fair MAC 알고리즘이 처리율 감소 없이 형평성을 달성하는 것을 보여 준다.