we consider a network of N identical IEEE 802.11 DCF(Distributed Coordination Function) terminals with RTS/CTS mechanism, each of which is assumed to be saturated. For performance analysis, we propose a simple and efficient mathematical model to derive the statistical characteristics of the network such as the inter-transmission time of packets in the network and the service time of network under a perfect channel as well as a Rayleigh fading channel. Numerical results and simulations are provided to validate the accuracy of our model and to study the performance of the IEEE 802.11 DCF network.
시스템 상에 N 개의 동등한 터미널이 있다고 가정한다. 그리고 각각이 모두 IEEE 802.11 DCF(Distributed Coordination Function)를 기반으로 한 RTS(Request to Send)/CTS(Clear to Send) 메카니즘을 사용한다. 이러한 N 개의 터미널들이 항상 전송한 데이터가 있을 때(saturated) 서로 충동 없이 데이터를 보내기 위해서 DCF 메카니즘을 이용하는데, 이를 분석하는 새로운 방법을 제시한다. 기존에는 G.Binanchi 의 논문에서 사용한 이차원 마르코브 체인을 이용한 분석 방법이 사용되었는데, 이는 IEEE 802.11 표준에서 정희한 메카니즘을 정확히 반영하지 못하였다. 이 논문에서는 Renewal 프로세스를 이용하여 표준에서 정의하고 있는 메카니즘을 따르면서 더욱 간단하고 정확한 결과를 쉽게 얻어 낼 수 있음을 보였다. 이 새로운 수학적 모델을 이용하여 각 터미널의 데이터 전송 간격을 구할 수 있고 전체 시스템의 서비스 시간을 정확하게 유도 할 수 있다. 또한 실제의 무선 환경을 고려하기 위해 레일리 패이딩 채널을 가정하였고 패이딩이 있는 채널 환경에서의 IEEE 802.11 DCF의 성능 분석이 이루어졌다. 패이딩 채널을 분석하기 위해서 2차 마르코브 체인을 통한 수치적 분석을 하였다. 이러한 새로운 모델을 검증하기 위해 매틀랩을 통한 실제 무선 환경을 시뮬레이션하였으며 이를 통해 수치적 결과와 시뮬레이션 결과를 비교하였다.
