무선랜에서 플로우 별 우선순위를 이용한 CAC 알고리즘
Call Admission Control Algorithm to Support Priority-based QoS in IEEE 802.11
- 발행기관 亞洲大學校 大學院
- 지도교수 李埰羽
- 발행년도 2005
- 학위수여년월 2005. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 전자공학과
- 본문언어 한국어
초록/요약
IEEE 802.11이 실시간 트래픽 전송에 사용되면서 QoS 보장에 대한 관심이 높아지고 있다. QoS를 보장하기 위한 방법으로 우선순위 방법이 연구되었지만 경쟁을 통한 채널 사용과 상대적인 우선순위 부여로 인해 네트워크 내의 트래픽 양에 따라 지연시간이 길어지는 문제점을 안고 있다. 이러한 문제점을 보완하기 위해서 네트워크 내의 트래픽양을 조절할 수 있는 여러 CAC 알고리즘들이 개발되었다. 그러나 기존의 CAC 알고리즘들은 현재 네트워크의 상황만을 반영하여 CAC를 진행하고 있기 때문에 새로운 플로우의 영향에 의한 네트워크 변화에 적응하지 못하여 QoS 보장을 할 수 없는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 논문에서는 플로우의 우선순위가 존재할 때 현재 네트워크 상태를 모니터링한 결과와 IEEE 802.11의 수학적 성능분석 결과를 이용하여 새로운 플로우의 전송에 의한 네트워크의 상태 변화를 예측한다. 이 예측한 결과를 이용하여 각 노드에서 경험하게 되는 서비스 관점에서의 지연시간을 M/M/1 분석을 통하여 구하여 QoS를 보장하는 CAC 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안한 알고리즘의 성능을 분석하기 위해 ns-2를 이용하여 시뮬레이션을 진행하였으며 기존의 CAC 알고리즘인 VMAC 알고리즘을 사용하는 경우의 지연시간과 제안한 알고리즘의 지연시간을 비교하였다. 시뮬레이션 결과 VMAC 알고리즘을 사용하는 경우보다 제안한 알고리즘이 새로운 플로우의 전송에 따른 네트워크 상태를 예측하기 때문에 QoS를 보장할 수 있음을 보여준다.
more초록/요약
After IEEE 802.11 applied to transmit real-time traffic, people start to be concerned about the technique of supporting QoS in IEEE 802.11. So, there are many studies to support QoS. Firstlt, priority scheme was developed in order to allocate more bandwidth for high-priority flows. However, in this scheme, the delay of flows is increasing according to traffic load because all nodes had to contend mutually in order to access wireless channel. Moreover all nodes were granted relative priority by this scheme. Therefore, if low-priority flows are increaing, the delay of the high-priority flows is increasing. In order to solve this problem, various CAC algorithm has been studied. CAC algorithm prevent incresing the delay of flows in network more efficiently than priority scheme does. However, existing CAC algorithm in IEEE 802.11, could not support QoS sufficiently because they could not estimate channel state changed by transmitting new flows. Thus, in this dissertation, we propose new CAC algorithm which can estimate channel state according to transmitting new flows. This algorithm uses the result of the performance analysis to estimate channel state and M/M/1 to predict the delay of the flows in terms of service. In this dissertation, we simulate proposed algorithm in ns-2 and also simulate VMAC algorithm. By simulation, we show that proposed algorithm has better performance than VMAC.
more목차
목차
목차 = ⅰ
약어표 = ⅲ
그림목차 = ⅳ
표목차 = ⅴ
국문요약 = ⅵ
제 1 장 서론 = 1
제 2 장 IEEE 802.11의 QoS보장 = 4
제 1 절 IEEE 802.11 = 4
제 2 절 기존의 CAC 알고리즘 = 8
제 3 장 제안한 CAC 알고리즘 = 13
제 1 절 VMAC에 의한 전송확률 측정 = 13
제 2 절 IEEE 802.11 수학적 배경 = 16
제 3 절 제안한 CAC 알고리즘 = 23
제 4 장 성능 분석 = 33
제 1 절 제안한 알고리즘의 성능분석 = 33
제 2 절 결과 및 토의 = 40
제 5 장 결론 = 41
참고문헌 = 42
Abstract = 44
목차
그림목차
그림 1. IEEE 80211에서 RTS/CTS를 사용하는 경우의 DCF 모드에서의 프레임 전송 순서 = 5
그림 2. Saturation 상황에서 VMAC에서 측정한 전송확률과 이론적인 전송확률의 비교 = 15
그림 3. IEEE 802.11의 성능분석 결과를 이용하여 예측한 접근 지연시간과 실제 접근 지연시간의 비교 = 28
그림 4. 예측된 접근 지연시간을 이용하여 M/M/1 분석 결과와 실제 서비스 관점에서의 지연시간 비교 = 31
그림 5. 제안한 CAC 알고리즘의 동작순서 = 32
그림 6. 네트워크 구성 = 35
그림 7. 제안한 CAC 알고리즘을 사용한 경우 높은 우선순위 플로우의 지연시간 = 36
그림 8. VMAC 알고리즘을 사용한 경우 높은 우선순위 플로우의 지연시간 = 37
목차
표목차
표 1. 논문에서 사용된 수학부호 = 8
표 2. 플로우의 우선순위에 따른 서비스 요구사항 = 9
표 3. 제안한 알고리즘에서 시뮬레이션 중 CAC 동작 = 12
표 4. 제안한 알고리즘에서 낮은 우선순위 플로우의 전송 = 16
표 5. VMAC을 사용했을 때의 CAC 동작 = 16
