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VirtFrame: A Sniffing-based Throughput Estimation Scheme in IEEE 802.11 Wireless LANs
서성훈,백재종,김동건,송주석,Seo, Sung-Hoon,Baek, Jae-Jong,Kim, Dong-Gun,Song, Joo-Seok Korea Information Processing Society 2011 정보처리학회논문지 C : 정보통신,정보보안 Vol.18 No.3
IEEE 802.11 무선랜을 기반으로 한 무선 통신 기술은 최근 비약적으로 발전하고 있다. 무선랜이 조밀하게 구축된 환경에서 이동국(Mobile Station)은 다중으로 접속점(Access Point)의 중복된 전송 범위에 위치할 때 일반적으로 그 중 최선의 접속점을 선택하여 연결을 시도한다. 대부분 최선의 접속점 선택 기준은 이웃한 접속점의 수신 신호 세기가 가장 높은 것을 선택하여 결정한다. 하지만 이러한 신호 세기만을 기반으로한 접속점 선택 방법은 각 접속점들에 걸리는 트래픽 부하가 고려되지 않아 트래픽 분산 측면에서 네트워크 성능에 악영향을 미칠 수 있는 문제점이 있다. 따라서, 본 논문에서는 802.11 기술의 스니핑 기술을 이용하여 이웃한 접속점들이 사용하는 전송률을 측정하는 기법(VirtFrame)을 제안한다. 제안된 기법은 스니핑된 프래임을 가상으로 조합하고, 각각 채널 접근 시간을 계산하여 이웃한 접속점 각각의 가용 전송률을 측정한다. 제안된 기법의 성능에 대한 분석 및 평가로써 측정된 전송률과 계산된 전송률 사이의 연관 관계를 분석한 모의실험 결과를 제공한다. IEEE 802.11 wireless LAN has become the center of attention for one of the most dominant wireless networking technologies nowadays. In densely deployed wireless LANs, mobile stations are exposed to a number of AP, thus it is needed to select the best AP to associate with. The most common approach is to select the AP with the highest received signal strength. However it does not consider traffic load imposed to each AP so that it may cause the poor network performance. Therefore, in this paper, we propose a throughput estimation scheme for neighboring APs by sniffing the traffic within 802.11 networks. We devise a tool, named "VirtFrame", which is to estimate the station's capable throughput from neighbor APs based on the channel access time by virtually combining the sniffed frames. Simulation results show that our proposed scheme well matches that there exists correlation between the channel access time and the actual throughput of the APs.
이기종 무선망에서의 다양한 트래픽 환경이 고려된 에너지 효율적인 수직적 핸드오프 기법에 대한 연구
서성훈,이승찬,송주석,Seo, Sung-Hoon,Lee, Seung-Chan,Song, Joo-Seok 한국정보처리학회 2005 정보처리학회논문지B Vol.12 No.6
현재 사용되고 있는 대표적인 무선 네트워크 접속 기술들로는 높은 이동성을 지원하는 휴대 전화망인 WWAN(Wireless Wide Area Networks), 높은 대역폭을 지원하는 WLAN(Wireless Local Area Networks), 그리고 방송 및 데이터를 수신할 수 있는 WDMB(Wireless Digital Multimedia Broadcasting) 등을 들 수 있다. 그러나 각각의 기술들은 각각 이동성 및 데이터 전송률, 그리고 데이터의 방향성 등의 한계를 내포하고 있다. 이러한 제약점을 극복하기 위해, 서로 다른 접속 기술을 상황에 따라 전환하여, 현재 서비스 받고 있는 데이터 접속을 끊김없이 연결해 주어야하는 수직적 핸드오프(Vertical Handoff) 기법에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 본 논문에서는 WWAN 인터페이스를 기반으로, 단말에 장착되어 있는 다른 인터페이스들(WLAN과 WDMB)에 대한 에너지 소모를 최소화하여 전체 시스템의 생명시간(Life time)을 최대화하는 인터페이스 선택 알고리즘과 망구조를 제안한다. 또한 다양한 서비스에 대한 트래픽을 분석하여 망단에 존재하는 사용자 버퍼를 관리하고 이를 수직적 핸드오프의 기준으로 활용하여 기존 방식들에 비교하여 전체적 에너지 소모가 기존 기법 대비 각각 $75\%$(WDMB 우선), $34\%$(WLAN 우선) 절감됨을 보인다. There are a few representative wireless network access technologies used widely. WWAN is celluar based telecommunication networks supporting high mobility, WLAN ensures high data rate within hotspot coverage, and WDMB support both data and broadcasting services correspondingly. However, these technologies include some limitations especially on the mobility, data rate, transmission direction, and so on. In order to overvome these limitations, there are various studies have been proposed in terms of 'Vortical Handoff' that offers seamless connectivity by switching active connection to the appropriate interface which installed in the mobile devices. In this paper, we propose the interface selection algorithm and network architecture to maximize the life time of entire system by minimizing the unnecessary energy consumption of another interfaces such as WLAN, WDMB that are taken in the user equipment. In addition, by using the results of analyzing multiple types of traffic and managing user buffer as a metric for vertical handoff, we show that the energy efficiency of our scheme is $75\%$ and $34\%$ than typical WLAN for WDMB and WLAN preferred schemes, correspondingly.