IEEE 802.11 DCF 에서의 충돌 감소를 위한 가변 백오프스테이지(VBS) 알고리즘 (Variable Backoff Stage(VBS) Algorithm to Reduce Collisions in IEEE 802.11 DCF)

서지정보

· 발행기관 : 한국정보통신학회
· 수록지 정보 : 한국정보통신학회논문지 / 19권 / 6호 / 1333 ~ 1340페이지
· 저자명 : 강성호, 추영열

초록

IEEE 802.11의 MAC에서는 데이터 전송을 제어하기 위해 DCF(Distributed Coordination Function)를 사용한다.
DCF의 BEB(Binary Exponential Backoff) 알고리즘은 경쟁하는 스테이션의 수가 일정 수가 넘을 경우 최소 경쟁윈도우(Minimum Contention Window)의 크기로 인해 백오프(backoff) 시 필연적으로 충돌이 발생하여 성능이 저하되는 문제점을 가진다. 본 논문에서는 백오프 스테이지(Backoff Stage)를 AP(Acess Point)에 접속된 스테이션의 수에따라 가변 조정하는 VBS(Variable Backoff Stage)알고리즘을 제안하고 이를 통해 필연적으로 발생하는 충돌을 방지함으로써 네트워크의 사용량을 높이는 방안을 제시한다. 또한 제안된 알고리즘의 분석적인 모델을 도출하고OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기법이 적용된 BEB 알고리즘과 VBS 알고리즘을 비교하여시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과 VBS 알고리즘의 백오프 상태 증가율을 5와 10으로 적용한 결과 BEB 알고리즘보다 재전송 횟수가 1/5, 1/10로 줄었으며 네트워크 사용량은 19%, 18% 개선되었다. 패킷 지연은 두 경우모두 약 1/12 수준으로 측정되었다.

영어초록

IEEE 802.11 MAC(Media Access Control) defines DCF(Distributed Coordination Function) for data transmission control. BEB(Binary Exponential Backoff) algorithm of DCF has a problem that if the number of stations connected are over a certain threshold, it degrades network performance because of packet collisions caused from the minimum contention window size. To cope with this problem, we proposed a novel algorithm, named as VBS(Variable Backoff Stage) algorithm, which adjusts the rate of backoff stage increment depending on the number of stations associated with an AP(Access Point). Analytic model of proposed algorithm was derived and simulations on the BEB and the VBS algorithms have been conducted on the OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) method.
Simulation results showed that when the rate of backoff state increment was 5 and 10, the number of retransmission were reduced to 1/5 and 1/10 comparing to that of BEB, respectively. Our algorithm showed improvement of 19% and 18% in network utilization, respectively. Packet delay was reduced into 1/12.

참고자료

· 없음