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지향성 브로드캐스트를 위한 무선 LAN MAC 프로토콜
차우석(Woosuk Cha),조기환(Gihwan Cho) 한국정보과학회 2006 정보과학회논문지 : 정보통신 Vol.33 No.1
무선 네트워크의 물리계층에서 이용하는 무선 전송매체는 전송 범위내의 모든 이웃 노드들이 동시에 전송 신호를 수신할 수 있는 브로드캐스트 전파 특성을 갖는다. 기존의 비동기 무선 MAC 프로토콜들은 신뢰성 있는 브로드캐스트에 대한 구제적인 해결 방안을 고려하지 않고 있다. 무지향성 브로드캐스트가 과다한 채널 경쟁과 충돌을 발생시켜 네트워크의 성능 저하를 야기하기 때문이다. 본 논문에서는 링크계층에서 지향성 안테나를 이용하여 지향성 브로드캐스트를 지원하는 MDB(MAC protocol for Directional Broadcast) 프로토콜을 제안한다. MDB 프로토콜은 DAST(Directional Antennas Statement Table) 정보와 4-way 핸드셰이크에 의한 D-MACA(Directional Multiple Access Collision Avoidance) 구조를 기반으로 Hidden Terminal 문제와 Deafness 문제를 해결한다. 성능 평가를 위해 MDB 프로토콜과 기존의 IEEE 802.11 DCF(Distributed Coordination Function) 프로토콜와 참고문헌의 프로토콜 2를 비교대상으로 브로드캐스트로 인한 충돌 발생률과 브로드캐스트 완료율 관점에서 성능을 분석하였다. 성능 분석 결과는 네트워크 밀도가 높을수록 MDB 프로토콜이 기존의 프로토콜보다 높은 브로드캐스트 완료율과 낮은 충돌 발생률을 보였다. The wireless transmission medium inherently broadcasts a signal to all neighbor nodes in the transmission range. Existing asynchronous MAC protocols do not provide a concrete solution for reliable broadcast in link layer. This mainly comes from that an omni-directional broadcasting causes to reduce the network performance due to the explosive collisions and contentions. This paper proposes a reliable broadcast protocol in link layer based on directional antennas, named MDB(MAC protocol for Directional Broadcasting). This protocol makes use of DAST(Directional Antennas Statement Table) information and D-MACA(Directional Multiple Access and Collision Avoidance) scheme through 4-way handshake to resolve the many collision problem with omni-directional antenna. To analyze its performance, MDB protocol is compared with IEEE 802.11 DCF protocol and the protocol 2 of reference , in terms of the success rate of broadcast and the collision rate. As a result of performance analysis through simulation, it was confirmed that the collision rate of the MDB protocol is lower than those of IEEE 802.11 and the protocol 2 of reference, and that the completion rate of broadcast of MDB protocol is higher than those of IEEE 802.11 and the protocol 2 of reference.
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고광신(Kwangsin Koh),차우석(Woosuk Cha),김형준(Hyungjun Kim),조기환(Gihwan Cho) 한국정보과학회 2004 정보과학회논문지 : 정보통신 Vol.31 No.2
Mobile IP는 무선 네트워크에서 단말의 이동성을 지원하기 위한 대표적인 IP 기반 프로토콜이다. 이 프로토콜은 단말의 이동 사실을 탐지하는데 소요되는 지연과 자신의 새로운 이동 위치를 홈 네트워크에 등록하는 지연 등 핸드오프 과정에서 두 가지 주요 지연요소를 가지고 있다. 본 논문은 IEEE 802.11 무선 LAN 표준에 따른 2 계층 핸드오프 처리과정을 분석하여 3 계층 핸드오프에 유용하게 적용할 수 있는 L2 트리거를 정의한다. 또한 L2 트리거와 네트워크 위상 정보를 이용하여 앵커 에이전트를 동적으로 구성하고, 다중 전송(Multiple-Casting)을 이용하여 패킷 분실을 방지하는 MCAA(Multiple-Casting using Anchor Agent) 기법을 제안한다. 제안하는 기법의 효율성을 분석하기 위해서 대표적인 마이크로 이동성 지원 기법인 Regional Registration 기법을 비교대상으로 핸드오프 지연과 패킷 분실 관점에서 분석 평가하였다. Mobile IP is a base protocol to support host mobility in IP-based wireless network. It is well known that the protocol contains two main delay factors on a handoff process; one is to detect a host movement, and the other is to register the host's current location to its home network. This paper examines Layer 2(L2) handoff procedure in the IEEE 802.11 Wireless LAN, and identifies these L2 triggers that can be usefully applied to Layer 3(L3) handoff. Then, the MCAA(Multiple-Casting using Anchor Agent) mechanism is proposed. It makes use of the L2 trigger and the network topology to construct an anchor agent dynamically, and the multiple-casting scheme to prevent an ongoing packet to be lost. Using a network simulator, the proposed mechanism has been evaluated the handoff delay and the packet lost point of view, in comparison with the regional registration protocol which is the most well known micro mobility support mechanism.
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