무선랜의 확정적 전송을 위한 채널 엑세스 기법 연구 = A Study on a Time-Aware Channel Access Scheme for Deterministic Transmission in Wireless LANs

국문 초록 (Abstract)

오늘날 VR·AR과 같은 몰입형 애플리케이션부터 산업 자동화, 무선 통신 기반 열차제어(Communication-based train control, CBTC)에 이르기까지, 높은 신뢰성과 저지연을 요구하는 다양한 분야의 애플리 케이션이 사용되고 있다. 이러한 애플리케이션을 지원하기 위해서는 거의 모든 패킷이 지연 한계 내에서 전송을 완료하는 확정적 (deterministic) 전송 성능이 필요하다. 차세대 무선랜 표준 IEEE 802.11bn(Wi-Fi 8)은 저지연 트래픽의 채널 접근 지연을 최소화하기 위해 P-EDCA(Prioritized EDCA) 메 커니즘을 제안하였다. P-EDCA는 특정 트래픽만 경쟁하는 경쟁 구간 을 제공하는 메커니즘으로 표준화 그룹은 재전송 이력 기반의 트리 거 조건을 적용하였다. 하지만 이 방식은 전송 시점을 예측할 수 없 고 패킷의 실제 시간적 긴급도를 반영하지 못한다는 한계를 가진다. 본 논문에서는 이러한 구조적 한계를 보완하기 위해 패킷의 잔여 타임아웃 시간을 활용하는 시간 인지(time-aware) 트리거 기반 UT-PEDCA(Urgency Triggered PEDCA)를 제안한다. UT-PEDCA 는 패킷의 시간적 긴급도를 정량적으로 평가해 P-EDCA를 트리거하 며, 최적 임계값(Urgency Threshold, UT)을 적용한 시뮬레이션 결과, 특정 시나리오에서 충돌 기반 P-EDCA 대비 타임아웃 비율을 26.3% 감소시키는 성능을 확인하였다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• Ⅱ. 이론적 배경 4
• 2.1 IEEE 802.11 EDCA 4
• 2.2 P-EDCA(Prioritized EDCA) 11
• Ⅲ. 제안하는 UT-PEDCA 기법 17
• Ⅳ. 시뮬레이션을 통한 UT-PEDCA 성능 분석 20
• 4.1 시뮬레이션 설정 20
• 4.2 트래픽 모델 설정 21
• 4.3 최적 UT 임계값 분석 24
• 4.4 최적 UT 적용에 따른 성능 분석 34
• Ⅴ. 결론 39