무선 랜 환경에서 공평성을 향상시키기 위한 적응적 매체 접근 제어 프로토콜에 관한 연구

Abstract

일반적으로 무선 랜은 경쟁하는 단말들 중에 한 개의 단말이 결정되는 분산 MAC(Medium Access Control) 프로토콜인 IEEE 802.11 DCF를 사용한다. 이 프로토콜은 CSMA/CA(Carrier Sensing Multiple Access/Collision Avoidance) 방식과 백오프 메커니즘을 채택하며, 두 개 이상의 단말이 동시에 데이터 패킷을 전송할 때 충돌이 발생하게 되면 이진 지수 전송 방법(BEB, Binary Exponential Backoff)을 이용하여 충돌을 해결한다. 계속적으로 충돌이 일어나게 되면 전송이 지연되고, 공평성이 떨어지게 된다. 이 불공평성을 해결하기 위해 많은 연구들이 진행되어 왔는데, 그 중 FMAC(Fair Medium Access Control)은 각 단말이 짧은 구간 내에서 하나의 패킷을 전송하도록 설계된 프로토콜이다. 그러나 단말 수가 많아지면 충돌 확률이 높아지고 성능이 심하게 저하된다. 이를 해결하고자 본 논문에서는, 각 시간 간격동안 각 단말은 한 개의 패킷만을 전송하도록 하는 FMAC의 기본 개념을 적용한다. 그리고 각 단말들이 자신의 충돌 확률 정보를 유지하고 갱신하면서 동적으로 전송 기회를 조절하여 단말의 수와 관계없이 적응적으로 공평성과 성능을 높이고 전송 지연(Transmission Delay)을 낮추는 적응적 매체 접근 제어 알고리즘 AFMAC (Adaptive Fair MAC)을 제안한다. 제안된 방법의 성능은 시뮬레이션을 통해 기존 방법과 비교하였다. 시뮬레이션 결과는 단말 수에 상관없이 좋은 공평성과 높은 효율을 보인다.