부산대학교 도서관

최근 급격히 증가하는 무선 통신의 트래픽에 비해, 무선랜의 가용 주파수 대역은 현저히 부족하다. 따라서 주파수 대역의 효율성을 증가시킬 수 있는 전이중(full-duplex) 라디오 기술이 주목받고 있다. 전이중 라디오는 송신중에 발생하는 자기 간섭 신호를 잡음단계까지 제거함으로써, 같은 주파수 대역에서 신호를 동시에 송수신할 수있는 무선 기술이다. 하지만 기존 무선랜은 반이중 라디오를 기반으로 설계되었기 때문에, 전이중 라디오를 활용할 수 없다. 따라서 전이중 라디오를 활용하기 위해 새로운 MAC(medium access control) 프로토콜들이 제안되고있으며, 많은 연구에서 스케줄링(scheduling) 기반의 동작 방식을 채택했다. 스케줄링 기반 MAC 프로토콜에서access point(AP)는 각 단말에 슬롯(slot)을 할당하고, 단말은 할당된 슬롯에서 패킷 전송을 요청한다. 이를 통해AP는 단말들의 패킷 전송 요청을 파악하여 각 단말의 패킷 전송을 스케줄링하여 통보하면, 단말들은 스케줄링에따라 패킷을 전송한다. 따라서 충돌 등 단말 간의 채널 접근 경쟁으로 낭비되는 채널 시간 없이 효율적으로 패킷을 전송할 수 있다. 하지만 단말의 숫자가 증가할수록, 단말의 패킷 전송 요청을 확인하기 위한 슬롯의 시간도 비례해서 증가하는 문제가 있다. 본 연구는 이러한 스케줄링 기반 MAC 프로토콜의 문제를 해결하고자, 단말 간 협력을 이용하여 전송 요청 확인에 필요한 슬롯을 절반으로 감소시키는 기법을 제안한다. 본 논문은 가장 대표적인스케줄링 기반 MAC 프로토콜인 Janus를 기반으로 제안된 기법의 동작 방식을 설명하고, 분석 모델과 시뮬레이션을 통해 제안된 기법의 성능을 평가한다.
In contrast to the rapidly increasing wireless communication traffic, the available frequency spectrum for wirless local area networks(WLANs) is significantly limited. Therefore, full-duplex radio technology that can increase the efficiency of the frequency spectrum is attracting attention. Full-duplex radio is a wireless technology that can transmit and receive signals simultaneously in the same frequency spectrum by eliminating self-interference signals that occur during transmission. However, because existing WLANs are designed based on half-duplex radio, they cannot utilize full-duplex radio. Therefore, to utilize full-duplex radio in WLANs, a new medium access control(MAC) protocol is required. Several full-duplex MAC protocols have been proposed, and many studies have adopted a scheduling-based operation. In scheduling-based MAC protocols, an access point(AP) assigns a slot to each node, and a node having data to transmit requests packet transmission through the assigned slot. The AP realizes which nodes have data to transmit and schedules their packet transmission, and the nodes transmit packets according to the scheduling. This allows efficient packet transmission without wasting channel time, such as collisions. However, as the number of nodes increases, the slot time to confirm a node's packet transmission request also increases proportionally. To solve this problem, we propose a scheme to halve the number of slots required to confirm packet transmission requests by exploiting inter-node cooperation. This paper describes the operation of the proposed scheme based on Janus, the most representative scheduling-based MAC protocol, and evaluates the performance of the proposed scheme through analytical models and simulations.