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경쟁 기반 무선 네트워크 환경에서 전송효율 증대를 위한 제어 프레임 설계

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Author(s)
박규진
Issued Date
2010
Keyword
제어프레임|RTS|정지-대기 흐름제어
Abstract
In modern society that gives priority to information, mobile service technology has been widely used in many areas based on its mobility and conveniences in its use. As the wireless communication technology has been developed, its users wish to have higher quality of service without any restriction in their behaviors anytime, anywhere.
Kind and number of two-way nodes used have been increased owing to the development of wireless network and communication frequency among two-way nodes have been also increased. Consequently, data error and decline in transmission efficiency have been emerged as urgent problems. A number of studies have been performed to solve these problems and current transmission methods of wireless network use control frame and frame segmentation method to increase transmission efficiency selectively. This transmission method decreased data error by reducing conflicts among frames, but there may be other problems in the side of transmission efficiency. As one of the problems, when cells are overlapped a little but there is two-way node and it is involved in wireless network, nodes within overlapped cell is converted into back-off state and then communication is impossible.
This study suggested how to escape from standby by complementing these shortcomings and the way to transmit data safely without using frame segmentation method. In other words, it designed RTS (Request to Send) and CTS (Clear to Send) which can control wireless communication which is the problem in wireless network more efficiently to solve the problems caused by hidden nodes and exposed nodes. In addition, it designed a new control frame that mobile condition can escape from NAV (Network Allocation Vector) when data received to mobile for the fixed hour are continuously 0 and suggested how to enhance communication efficiency of wireless network for achieving more efficient communication environment.
Alternative Title
The design of control frame for access to increase efficiency in contention-based wireless network environment
Department
일반대학원 정보통신공학과
Advisor
한승조
Awarded Date
2011-02
Table Of Contents
목 차

ABSTRACT ⅵ

제 1 장 서 론 1

제 2 장 IEEE 802.11 무선 근거리 통신망에서의 MAC 계층 3
제 1 절 IEEE 802.11 3
제 2 절 MAC 프로토콜 4
1. MAC 프로토콜의 기능 4
2. 경쟁방식 5
3. 비경쟁방식 16
제 3 절 무선 MAC 기술 17
1. DCF 전송 방식 17
2. PCF 전송 방식 23
4. HCF 전송 방식 24
제 4 절 RTS/CTS 25
1. 전송순서 26
2. MAC 구조 27
제 5 절 흐름제어 28
1. 정지-대기 흐름제어 기법 28
2. 슬라이딩 윈도우 흐름제어 기법 29

제 3 장 멀티채널 기반 방식 분석 32
제 1 절 숨겨진 노드 문제점(Hidden Node Problem) 32
제 2 절 노출된 노드 문제점(Exposed Node Problem) 34
제 3 절 허위 노드 문제점(False Node Problem) 35

제 4 장 전송효율 증가를 위한 제어 프레임 설계 36
제 1 절 RTS 프레임 구조 36
제 2 절 전송효율 증가를 위한 제어 프레임 구조 38
1. Time Check Model 38
2. Parity Check Model 39
제 3 절 제안하는 제어 프레임의 동작원리 40

제 5 장 실험 및 고찰 43
제 1 절 시뮬레이션 환경 43
제 2 절 시뮬레이션 결과 분석 및 성능 평가 45
1. Time Check 45
2. Time Check + Parity Check 46

제 6 장 결 론 49

참 고 문 헌 50
그 림 차 례

그림 2.1 IEEE 802 규격에서의 무선랜 규격 3
그림 2.2 MAC 프로토콜의 Coordination Function 구조 5
그림 2.3 순수 ALOHA 네트워크의 프레임 6
그림 2.4 ALOHA 순서도 7
그림 2.5 ALOHA에서의 충돌 현상 8
그림 2.6 순수 ALOHA 상에서 발생하는 충돌 패킷 8
그림 2.7 슬롯화된 ALOHA에서의 충돌현상 8
그림 2.8 슬롯화된 ALOHA 네트워크의 프레임 9
그림 2.9 CSMA 상의 충돌현상 10
그림 2.10 스테이션간의 송수신 과정 15
그림 2.11 DCF 가상 반송파 감지 프로토콜 시퀀스 18
그림 2.12 IFS간의 관계 19
그림 2.13 재전송 시도에 따른 경쟁 윈도우의 크기 증가 20
그림 2.14 백오프 절차의 예시 21
그림 2.15 RTS, CTS, Data, ACK와 NAV설정 23
그림 2.16 PCF의 통신 환경 24
그림 2.17 RTS/CTS 전송 방식 25
그림 2.18 프레임 분할 방식 26
그림 2.19 프레임 교환 시간선 27
그림 2.20 RTS, CTS, ACK의 MAC 구조 27
그림 2.21 정지-대기 흐름제어 기법 29
그림 2.22 전송측 슬라이딩 윈도우 30
그림 2.23 수신측 슬라이딩 윈도우 31
그림 3.1 숨겨진 노드 문제 33
그림 3.2 노출된 노드 문제 34
그림 3.3 허위 노드 문제 35
그림 4.1 RTS 프레임 구조 36
그림 4.2 RTS 프레임 프로세스 흐름도 37
그림 4.3 Time Check Model 38
그림 4.4 Parity Check Model 39
그림 4.5 RTS 프레임의 동작원리 41
그림 4.6 제안하는 제어 프레임의 동작원리 42
그림 5.1 시뮬레이션 환경(5개의 송수신 노드) 44
그림 5.2 시뮬레이션 환경(10개의 송수신 노드) 44
그림 5.3 5개의 송수신 노드에서의 전송 효율 비교 45
그림 5.4 10개의 송수신 노드에서의 전송 효율 비교 46
그림 5.5 5개의 송수신 노드에서의 전송 효율 비교 47
그림 5.6 10개의 송수신 노드에서의 전송 효율 비교 47
표 차 례

표 2.1 대표적인 MAC 방식 4
표 2.2 CSMA의 종류 10
표 2.3 CSMA/CA와 CSMA/CD의 특징 13
표 5.1 시뮬레이션 파리미터 43
표 5.2 결과 분석표 48
Degree
Master
Publisher
조선대학교 대학원
Citation
박규진. (2010). 경쟁 기반 무선 네트워크 환경에서 전송효율 증대를 위한 제어 프레임 설계.
Type
Dissertation
URI
https://oak.chosun.ac.kr/handle/2020.oak/8888
http://chosun.dcollection.net/common/orgView/200000241060
Appears in Collections:
General Graduate School > 3. Theses(Master)
Authorize & License
  • AuthorizeOpen
  • Embargo2011-03-03
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