Wireless communications cannot know the state of medium. Thus, the retransmission strategy is the very important and medium access control is critical issue in wireless communications.
CSMA/CA uses the well-known BEB algorithm for retransmission. Capture effect exists in the conventional BEB algorithm as a problem; the pre-emptive terminal has a higher likelihood to send its data successively. This induces the wasteful attempts and delays. Most of all, capture effect doesn't give the multiple access fair opportunity.
In this thesis, we propose a MCA-BEB(Modified Capture Avoidance Binary Exponential Backoff) algorithm to improve multiple access fairness for Optical Wireless LAN. Conventional backoff algorithm used for multiple access in wired and wireless LAN doesn't give the fair opportunity to transmit data. MCA-BEB algorithm, which can improve the fairness of multiple access, uses "Attempt History Variable". AHV is the sum of last success attempts and each terminal's attempting history with different weighting factors. This eliminates wasteful attempts and lowers the likelihood that pre-emptive terminal sends its data successively. Simulation results reveal that MCA-BEB algorithm improves fairness of multiple access 120% ~ 200% compared with conventional BEB algorithm.
유선 통신과 달리 매체의 상태를 알 수가 없는 무선 통신시스템에서 매체 접근 제어 방식은 중요한 부분을 차지한다. 매체 접근 제어 방식의 다중 접속 방식으로 시분할 다중 접속 방식, 패킷 예약 다중 접속 방식, 코드 분할 다중 접속 방식, CSMA/CA 등이 있다. CSMA/CA방식은 구현이 용이하기 때문에 무선 통신에서 널리 사용되고 있다.
CSMA/CA 방식은 재전송방식으로 많이 사용되고 있는 BEB(Binary Exponential Backoff) 알고리즘을 사용한다. 그러나, 일반적인 BEB 알고리즘은 capture effect 라는 특징을 가지고 있다. Capture effect 란 바로 전 데이터 전송에 성공한 터미널이 연속적으로 보낼 높은 가능성을 갖게 된다는 것이다. 이로 인해 패킷과 터미널의 곱의 값이 증가할 경우 불필요한 시도와 지연이 증가하게 된다. 무엇보다, capture effect는 다중 접속에서 공평성을 보장해 주지 못 한다.
이 논문에서, 우리는 MCA-BEB(Modified Capture Avoidance Binary Exponential Backoff) 알고리즘을 제안하여 광 무선 랜에서 사용될 다중 접속의 공평성을 향상시키도록 하였다. 유무선의 다중 접속에 사용되는 일반적인 backoff 알고리즘은 여러 터미널들의 전송에 있어서의 공평성이 보장되지 못 한다. MCA-BEB 알고리즘은 "시도 내력 변수(Attempt History Variable)"을 사용하여 공평성을 보장할 수 있다. 시도 내력 변수는 최근의 성공한 시도의 값과 각 터미널의 시도 내력 값에 가중치를 곱해서 더한 값을 취한다. 이것은 불필요한 시도를 없애고 데이터 슬롯을 선점할 가능성이 높은 터미널의 가능성을 낮춤으로써, 다중 접속의 공평성을 향상시킨다. 시뮬레이션 결과를 통해 MCA-BEB 알고리즘이 기존의 BEB 알고리즘보다 120%에서 200%의 성능향상을 보이는 것을 알 수 있다.
