지향성 안테나 기반 경쟁 MAC 프로토콜의 성능 분석

Abstract

최근 무선 Ad Hoc 환경에서 지향성 안테나를 사용하여 통신을 하는 기술은 초고속 통신을 위하여 각광받고 있는 기술이다. 하지만 지향성 안테나를 사용할 경우에는 난청 현상이 발생하는 문제점이 대두된다. 난청 현상은 한 노드가 전송을 시작하기 위해서 DRTS(Directional Request-to-Send) 프레임을 수신 노드에게 보낼 때, 수신 노드가 다른 노드와의 통신 때문에 DRTS 프레임을 듣지 못하는 현상이다. 이러한 난청 문제를 해결하기 위해서 현재까지 다양한 지향성 안테나를 위한 MAC 프로토콜 (DMAC : Directional MAC)이 제안되어왔다. 본 논문에서는 이러한 DMAC 프로토콜들을 1) 주변노드에 자신의 통신정보를 알려주는 방법, 2) 미래 통신노드를 지정하는 방법, 3) 실제 네트워크 실패를 알아내는 방법으로 크게 3가지로 나누어 보았다. 본 논문에서는 이러한 기법에 대해서 난청문제를 얼마나 효과적으로 해결하는지 다양한 시나리오들을 통하여 분석하고 성능 평가를 통하여 각 기법의 특정 및 네트워크 처리량을 측정해 본다. Directional MAC protocols have drawn great attentions recently in super high speed wireless local/personal area networks due to their higher antenna gain, better spatial reuse, longer transmission range, and lower interference. Despite of these merits, directional MAC protocols suffer from deafness problem. The deafness problem occurs if a node does not answer an RTS frame addressed to it. To overcome this problem, directional MAC protocols have aimed at avoiding the deafness problem using multiple control frames or advance notice techniques or distinguishing deafness from collision. In this paper, we analyze the performance of these schemes in deafness environments with some scenarios. Through performance analysis, we compare the performance of these schemes through evaluating actual network throughput.