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홈 네트워크에서 실시간 서비스를 위한 경쟁기반 전송속도 제어 기술

A Contention-based Transmission Rate Control Mechanism for the Real-time Service in Home Networks

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본 논문에서는 WLAN을 사용하는 홈 네트워크에서 경쟁기반으로 서비스를 제공할 때 망 부하의 증가에 따른 실시간 서비스의 QoS 감소를 극복하기 위한 전송속도 제어 기술을 제안한다. 제안하는 기술은 서비스 연결절차, 등가 대역폭기반 승인 제어 기술, 그리고 토큰 버켓기반 무선 자원 할당 기술로 구성된다. 서비스 연결절차는 요구 서비스의종류 및 서비스의 트래픽 특성을 정의하는데 필요한 QoS 정보를 획득하는 과정을 포함한다. 이러한 QoS 정보를 바탕으로 실시간 서비스의 QoS를 만족시키기 위하여 요구되는 무선 자원은 등가 대역폭을 이용하여 계산하며 계산된 무선자원을 기반으로 승인 제어를 수행한다. 최종적으로 승인된 실시간 서비스는 경쟁방식으로 전송되며 채널 접근 기회의획득시 트래픽 특성 및 자원 할당 기록을 바탕으로 무선 자원을 할당하여 서비스의 QoS를 만족시킨다. 제안하는 기술은 시뮬레이션 결과 트래픽의 특성에 상관없이 지연한계 이내에서 서비스 트래픽을 전송하는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 제안된 기술은 홈 네트워크에서 실시간 서비스의 QoS를 보장하는데 기여할 것으로 예상된다.

Abstract

In this paper, we proposed the contention-based transmission rate control mechanism for WLAN in the home network to overcome the QoS degradation at the high traffic load. The proposed mechanism is composed of a service establishment procedure, an effective bandwidth based admission control mechanism, and a token bucket based resource allocation mechanism. A QSTA collects the QoS information of the real-time service during the proposed service establishment procedure. Based on the collected QoS information, the proposed admission control mechanism calculates the effective bandwidth and the required token bucket size. Finally, the QAP allocates the transmission opportunity to the admitted service flow of the QSTA as the stored token in the token bucket when the QSTA grasps the wireless channel based on the contention to satisfy the QoS requirement of the real-time service. The simulation results show that the proposed mechanisms efficiently transmit the service traffic within the delay bound regardless of traffic characteristics. Therefore, the proposed mechanisms can contribute to guarantee the QoS of the real-time services in home network.

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