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IEEE 802.11 무선 랜에서의 토큰링 기반의 매체 접속 제어 프로토콜
A Token-Ring-Based MAC Protocol in IEEE 802.11 WLANs 원문보기

한국통신학회논문지. The Journal of Korea Information and Communications Society. 네트워크 및 서비스, v.39B no.1, 2014년, pp.38 - 40  

이은국 (광운대학교 전파공학과 무선네트워크 연구실) ,  이승형 (광운대학교 전파공학과 무선네트워크 연구실)

초록
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본 논문에서는 인프라스트럭처 네트워크에서 토큰링 기법을 활용하여 지연시간 절감과 성능향상을 달성하고자 한다. AP(Access Point)는 노드의 A-ID (Association-ID)를 ACK 프레임에 담아 순차적으로 전송함으로써 토큰 패싱 효과를 준다. 이는 매체접속에 필요한 시간을 최대한 단축시키고, 그에 따라 전송률 또한 향상시킨다. 또한, AP는 큐 테이블을 생성 및 관리 하여 AP에 의해 결합된 노드 중에서 큐 정보가 가장 큰 노드에게 더 많은 매체 접속 기회를 제공한다. 이는 노드들의 큐의 포화 정도에 따라 균등하게 매체 접속 기회를 제공한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, proposed method achieves delay reduction and throughput improvement by utilizing token-ring method in infrastructure network. Access Point gives token passing effect by successively transmitting ACK frame including a node's Association ID. Not only can this method considerably reduce ...

주제어

#WTRP   #Association ID   #Queue   #Fairness   #Infrastructure  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • [1] 무선토큰링 프로토콜의 프레임구조는 Ad-Hoc네트워크에 최적화되어 있기 때문에 이를 인프라스트럭처 네트워크에 그대로 적용할 수 없다. 따라서 이 논문에서 802.11 MAC프레임에 토큰 패싱 효과를 가질 수 있도록 새로운 방식을 취한다.
  • 본 논문은 WLAN 환경의 기존 DCF방식에서 발생하는 지연 시간을 줄이기 위해 AP에 결합된 노드의 A-ID를 이용하여 순차적으로 매체접속 기회를 주는 방식과 매체접속 기회를 얻은 노드가 전송할 데이터가 없는 경우에 T-ACK 프레임에 큐 정보가 큰 노드에게 매체접속의 우선권을 주는 방식을 제안한다. 제안된 프로토콜은 기존의 DCF방식보다 전송률 성능 이득과 지연시간 절감을 보이고 있다.
  • 따라서 인프라스트럭처 네트워크에서는 AP가 전송순서관리 및 독점적 토큰전송의 역할만 따로 부여하게 되면, 기존의 무선 토큰링 프로토콜의 주요 프레임필드의 역할을 대체할 수 있다. 이 논문에서는 기존의 무선토큰링 프로토콜의 프레임구조 사용 대신 WLAN에서의 DCF방식을 수정하여 토큰패싱 효과를 낼 수 있도록 제안한다.
  • 이 논문은 무선토큰링 프로토콜에서 사용하는 토큰 패싱 기법을 무선 랜의 DCF방식에 활용하도록 제안하였다. 기존의 무선토큰링 프로토콜은 Ad-hoc 네트워크 방식에 한해 활발히 진행되었다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
DCF방식의 문제점은 무엇인가? 11의 DCF(Distributed Coordination Function)방식은 경쟁기반으로 CSMA/ CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance)기술을 사용한다. 하지만 주 임무인 데이터 전송 이외에 제어 프레임들의 전송과 매체 접속을 하기 위한 랜덤 백 오프 시간 등으로 전송 효율성과 전송지연의 문제가 있다.
큐 정보는 무엇인가? AP는 결합된 모든 노드들의 큐 정보를 담는 큐 테이블을 생성 및 관리한다. 큐 정보는 노드들이 가지는 전체 큐 공간에서 전송대기 중인 큐의 비율을 말한다. AP는 큐 테이블을 활용하기 위해서 노드들의 큐 정보를 주기적으로 업데이트 받아야만 한다.
AP가 가장 큰 큐 정보를 가지게 되면 어떤 현상이 일어나는가? AP는 PIFS 간격까지 기다린 후 A-ID 순서가 아닌 AP가 관리하는 큐 테이블을 통해 가장 큰 큐 정보를 가진 노드의 A-ID를 담아 T-ACK 프레임을 전송한다. AP가 가장 큰 큐 정보를 가지게 된다면 PIFS 만큼의 시간 후에 바로 데이터를 전송할 수 있다. 만약, 가장 큰 큐 정보를 가진 노드가 둘 이상이라면, AP는 그 중 A-ID가 큰 노드부터 우선권을 부여함으로써 충돌을 막는다.
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참고문헌 (2)

  1. D. Lee, A. Puri, P. Varaiya, R. Sengupta, R. Attias, and S. Tripakis, "A wireless token ring protocol for ad hoc networks," in Proc. 2002 IEEE Aerospace Conf., Big Sky, Montana, USA. Mar. 2002. 

  2. W. Lim, D. W. Kim, and Y. Suh, "A contention window adjustment algorithm for improving fairness between uplink and downlink in IEEE 802.11 WLANs," J. KICS, vol. 36, No. 4, pp. 329-336, Apr. 2011. 

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