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다중 홉 무선 메쉬 네트워크에서 최적 경로에 관한 연구
김성관(Seongkwan Kim),이옥환(Okhwan Lee),이성주(Sung-Ju Lee),최성현(Sunghyun Choi) 한국통신학회 2009 韓國通信學會論文誌 Vol.34 No.1B
이 논문은 멀티 홉 무선 메쉬 네트워크에서 제공하는 라우팅 프로토콜이 적용된 라우팅 metric에 따라 최적의 경로를 얼마나 잘 찾는가에 관한 논문이다. 최근에 제시된 라우팅 metric은 Link Quality (LQ) 를 정확히 나타내도록 설계되어있지만, 많은 metric들은 그것을 기반으로 찾은 경로들이 얼마나 많은 비율로 최적의 경로를 찾을 수 있는지에 대해서 검증하지 않았다. 우리는 최근에 잘 디자인된 라우팅 metric들과 가장 많이 사용되는 라우팅프로토콜의 다양한 조합을 고려하였다. 그리고 각각의 라우팅에서 찾은 경로의 최적 정도를 살펴보았습니다. 또한 무선 링크의 비대칭성을 반영한 metric을 위해서 단 방향성을 가지는 라우팅 프로토콜을 제안한다. 시뮬레이션을 통해서 만들어진 최적 경로의 비율이 살펴본 모든 라우팅 metric 및 프로토콜 그리고 네트워크 구조에 대해서 네트웍 트래픽 양에 따라 감소하는 현상을 알 수 있다. This paper investigates how many optimal routes can be established in terms of a given wireless mesh routing metric. Although many of routing metrics have been devised to precisely derive the wireless link quality in mesh, most (if not all) metrics have not been evaluated their optimality along with routing protocols. We consider stateof-the-art routing metrics and a widely accepted routing protocol in order to observe the optimality of established routes varying the number of source nodes. Also, we propose a unidirectional routing to deal with possible link asymmetry feature in wireless links. Through comparative simulation evaluations, we show that the portion of optimally established routes becomes less as the network traffic load increases, regardless of employed metrics, network topologies, and routing protocols.
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이옥환(Okhwan Lee),김성관(Seongkwan Kim),이희영(Heeyoung Lee),최성현(Sunghyun Choi) 한국통신학회 2008 韓國通信學會論文誌 Vol.33 No.9B
최근, 무선랜 기술의 사용확대와 가격경쟁력을 바탕으로 이를 활용한 WMN (Wireless Mesh Network)은 새로운 백본 네트워크 기술로서 각광받고 있다. WMN은 기존 유선 백본에 비해 설치의 용이성, 비용적인 장점, 쉬운 유지 보수 등의 장점을 지니고 있는 반면, broadcast 전송의 특성에 따른 단점을 지니고 있으며, 라우팅, 채널 할당 등 관련된 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 논문에서는 현재 WMN을 구성하기 위해 널리 사용되고 있는 Soekris사의 net4826 보드를 사용하여, WMN을 구성을 위해 필요한 다양한 성능적 특성을 실험을 통해 분석하였다. 실험에는 하드웨어적 분석을 위해 노트북과 Soekris 보드에 하나 이상의 무선랜 카드를 사용했으며, 소프트웨어적 분석을 위해 다양한 버전의 패킷 발생기, 라우팅 프로토콜 등을 사용하였다. 이를 통해, WMN을 구성하기 위해 사용되는 Soekris 보드와 사용 소프트웨어의 성능적인 한계를 밝히고, WMN 구성을 위한 지침을 제시한다. As a backbone network, wireless mesh network (WMN) aims to provide reliable high throughput network connectivity to wireless users. Recent research has focused on routing and channel allocation to increase the capacity of wireless mesh backbones. Wireless mesh networking is an attractive solution for home, community, and enterprise networks as it is a self-configuring, instantly deployable, and lowcost networking system. In this paper, we empirically evaluate and analyze charateristic of WMN to establish WMN testbed by measurement. We use laptops and net4826 Soekris board widely used. Soekris boards are equipped with one network interface card (NIC) or above in our measurements. We also use paket generator, routing demon tools and so on. Throughout this measurements, we show limitation of Soekris board and software we use, and suggest guideline to establish WMN.
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Design of Link Cost Metric for IEEE 802.11-based Mesh Routing
이옥환(Okhwan Lee),김성관(Seongkwan Kim),최성현(Sunghyun Choi),이성주(Sung-Ju Lee) 한국정보과학회 2009 정보과학회논문지 : 정보통신 Vol.36 No.5
본 논문에서 ECOT(Estimated Channel Occupancy Time)이라는 새로운 무선 링크 성능 지표를 제시하며, 이를 기반으로 멀티 홉 무선 메쉬 네트워크 환경에서 종간간 높은 수율을 얻고자 한다. ECOT의 핵심적인 특징은 다양한 형태의 IEEE 802.11 MAC(Medium Access Control) 환경에서 적용이 가능하다는 점이다. 우리는 802.11 DCF(Distributed Coordination Function), 802.11e EDCA(Enhanced Distributed Channel Access) with BACK(Block Acknowledgement), 802.11n A-MPDU(Aggregate MAC Protocol Data Unit)와 같은 다양한 형태의 링크 계층 구조를 고려하며, 이와 같은 다양한 환경에서 제안하는 ECOT이 기 제안된 다른 성능 지표 방법론과 비교하여 높은 종단간 수율 성능(이득: 8.5~354.4%)을 보여줄 수 있다는 것을 확인하였다. We develop a new wireless link quality metric, ECOT(Estimated Channel Occupancy Time) that enables a high throughput route setup in wireless mesh networks. The key feature of ECOT is to be applicable to diverse mesh network environments where IEEE 802.11 MAC(Medium Access Control) variants are used. We take into account the exact operational features of 802.11 MAC protocols, such as 802.11 DCF(Distributed Coordination Function), 802.11e EDCA(Enhanced Distributed Channel Access) with BACK (Block Acknowledgement), and 802.11n A-MPDU(Aggregate MAC Protocol Data Unit), and derive the integrated link metric based on which a high throughput end-toend path is established. Through extensive simulation in random-topology settings, we evaluate the performance of proposed link metric and present that ECOT shows 8.5 to 354.4% throughput gain over existing link metrics.
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