• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권2호
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• pp.664-682
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• 2012

To improve the accuracy and enhance the applicability of existing models, this paper proposes a generalized Markov chain model for IEEE 802.11 Distributed Coordination Function (DCF) under the widely adopted assumption of ideal transmission channel. The IEEE 802.11 DCF is modeled by a two dimensional Markov chain, which takes into account unsaturated traffic, backoff freezing, retry limits, the difference between maximum retransmission count and maximum backoff exponent, and limited buffer size based on the M/G/1/K queuing model. We show that existing models can be treated as special cases of the proposed generalized model. Furthermore, simulation results validate the accuracy of the proposed model.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권1A호
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• pp.74-84
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• 2008

UWB(ultra wideband)는 기존의 무선통신망 시스템에게 간섭을 주지 않고 공존할 수 있는 매력적인 기술로 유비쿼터스 홈 실현을 위한 핵심기술로 인식되고 있다. 하지만 UWB 신호는 펄스 당 매우 낮은 에너지를 갖기 때문에 동일한 주파수 대역을 사용하는 협대역 통신시스템들에 의해서 강한 간섭을 받게 된다. 특별히 5GHz에서 작동하는 IEEE 802.11a 시스템은 FCC에서 규정한 UWB 신호의 대역폭과 겹쳐지게 되고 UWB 시스템에게 심각한 간섭효과를 준다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.4a 채널환경에서 대역제한된 AWGN으로 모델링한 IEEE 802.11a 간섭신호가 DS-UWB 시스템에 미치는 간섭효과를 살펴보고 특이값 분해 알고리즘을 이용하여 수신된 신호로부터 IEEE 802.11a 신호를 추출하여 간섭을 억압하는 기법을 제안한다. 특이값 분해 알고리즘이 적용된 간섭억압기법을 통하여 단일 사용자 DS-UWB 시스템과 다중 사용자 DS-UWB 시스템에서 BER 성능이 향상된 것을 확인하였다.

• ETRI Journal
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• 제29권6호
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• pp.829-831
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• 2007

This letter proposes an analytical model to characterize medium utilization in IEEE 802.11e operating in HCCA-EDCA mixed mode (HEMM). In contrast to existing works which model the backoff process in individual stations, we consider the channel occupancy pattern. Additionally, our work considers the operation of HEMM, which is not widely documented. We show that the proposed model accurately characterizes medium utilization with no more than 5% error.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권10호
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• pp.4825-4847
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• 2016

In this paper, we focus on the per-flow throughput analysis of IEEE 802.11 multi-hop ad hoc networks. The importance of an accurate saturation throughput model lies in establishing the theoretical foundation for effective protocol performance improvements. We argue that the challenge in modeling the per-flow throughput in IEEE 802.11 multi-hop ad hoc networks lies in the analysis of the freezing process and probability of collisions. We first classify collisions occurring in the whole transmission process into instantaneous collisions and persistent collisions. Then we present a four-dimensional Markov chain model based on the notion of the fixed length channel slot to model the Binary Exponential Backoff (BEB) algorithm performed by a tagged node. We further adopt a continuous time Markov model to analyze the freezing process. Through an iterative way, we derive the per-flow throughput of the network. Finally, we validate the accuracy of our model by comparing the analytical results with that obtained by simulations.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제11권1호
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• pp.53-65
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• 2012

최근 차량내 무선통신이 자동차 산업에서 큰 관심을 받고 있으며 UWB 기술이 차량내 통신 시스템에 유력한 기술로 고려되고 있다. 차량내 통신 채널의 측정과 모델링에 대한 많은 연구가 이루어져 왔으나, 차량내 통신환경에서 다양한 PHY Layer 기술에 대한 성능 분석은 여전히 많은 관심의 대상이 되고 있다. 본 논문의 목적은 차량내 채널환경에서 IEEE 802.15.4a PHY 시스템의 성능을 분석함에 있다. 새시와 엔진 부분의 채널 모델을 설정하고, 동기식 및 비동기식 수신기의 성능을 시뮬레이션을 통하여 분석하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.151-164
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• 2006

CSMA/CA 프로토콜에 기반을 둔 DCF를 사용하여 공유 전송 매체 접근을 제어하는 IEEE 802.11 프로토콜은 현재 가장 많이 사용되고 있는 무선랜 표준이다. 이 논문에서는 802.11 기반 무선랜에서 서로 다른 특성을 가지는 두 가지 유형의 데이터에 대하여 백오프 윈도우 사이즈와 재전송 메카니즘을 달리하는 서비스 차별화를 제안하고 유한 트래픽 조건 아래서 스테이션의 상태에 대한 마코프 모형을 제시한 후, 전송 확률을 구하는 알고리즘과 채널 전송처리율을 유도한다. 또한 다양한 시스템 설정 하에서 시뮬레이션을 통한 모형 검증과 성능 평가를 실시한다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제8권4호
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• pp.739-748
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• 2012

We propose an analytic model to compute the station's saturated throughput and packet delay performance of the IEEE 802.11 DCF (Distributed Coordination Function) in which frame transmission error rates in the channel are different from each other. Our analytic model shows that a station experiencing worse frame error rates than the others suffers severe performance degradation below its deserved throughput and delay performance. 802.11 DCF adopts an exponential back-off scheme. When some stations suffer from high frame error rates, their back-off stages should be increased so that others get the benefit from the smaller collision probabilities. This impact is then recursively applied to degrade the performance of the victim stations. In particular, we show that the performance is considerably degraded even if the frame error rate of the victim station satisfies the receiver input level sensitivity that has been specified in the IEEE 802.11 standard. We also verify the analytic results by the OPNET simulations.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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• pp.61-62
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• 2006

In this paper, using Bianchi's model with channel idle probability we analyze performance of power management scheme of IEEE 802.11 DCF according to ATIM window size and number of nodes for wireless ad hoc networks. The analytical results show that, when the number of nodes is given, the selected ATIM window size limits the performance.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제35권3호
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• pp.173-182
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• 2008

최근 무선 환경에서 스트리밍 서비스의 서비스 품질을 향상시키기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 무선 환경의 채널상태 불안정은 높은 전송 지연과 손실을 발생시키게 되고, 결과적으로 사용자 측면에서의 서비스 품질을 저하시키는 문제점을 가진다. 이러한 무선 환경에서의 서비스 품질을 향상시키기 위해 IEEE 802.11 Working Group에서는 IEEE 802.11e를 제안하였고, 이를 기반으로 하는 여러 기법들이 제안되었지만 네트워크 상태에 적응적이지 못한 기존 연구들은 전송큐의 오버플로우와 데이타 손실이 발생하여 전송하는 영상의 품질을 저하시키게 된다. 본 논문에서는 IEEE 802.11e EDCA(Enhanced Distributed Channel Access) 모델을 기반으로 무선 환경에서의 멀티미디어 스트리밍 서비스 품질의 향상을 위한 기법을 제안하였다. 제안한 기법은 MPEG-4 영상의 각 프레임의 중요도에 따라 차별적으로 IEEE 802.11e EDCA 모델의 전송 방식을 적용하고, 수신측의 AC(Access Category)를 고려한 효율적인 대역폭 측정을 기반으로 한 송신측의 프레임 폐기를 통해 현재 네트워크 상태에 적응적인 전송율 조절을 한다. 실험 결과를 통해 제안한 기법이 무선 환경의 스트리밍 서비스의 종단간 서비스 품질을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국경영과학회:학술대회논문집
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• 한국경영과학회 2006년도 추계학술대회
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• pp.307-311
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• 2006

Distributed Coordination Function (DCF) in IEEE 802.11 and Enhanced Distributed Channel Access (EDCA) in IEEE 802.11e are contention-based access mechanism in Wireless LAN. Both DCF and EDCA reduce collisions based on inter-frame space (IFS) and backoff mechanisms. However, collisions are unavoidable even with the two mechanisms. Especially, in the EDCA model, the collision can be classified into interclass and intraclass collision. To eliminate interclass collision in Wireless LAN, we propose an interclass collision protection (ICP) scheme by employing contention protection period (CPP) after backoff, Analysis is performed for one dimensional EDCA model and for the proposed ICP based EDCA model.