무선 네트워크에서 멀티미디어 서비스를 위한 AP 선정 기법 = An AP Selection Scheme for Multimedia Service in Wireless Network Environments

국문 초록 (Abstract)

최근 무선 랜(WLAN) 기술이 사용자에게 편리성과 유연성을 제공함에 따라 이에 대한 관심이 증가하고 있다. WLAN 애플리케이션의 예는 웹 접근과 같은 표준화된 인터넷 서비스에서부터 멀티미디어 비디오 및 음성 서비스와 같이 매우 엄격한 지연시간/처리율이 요구된다. 그래서 WLAN의 효율을 높이기 위해 액서스 포인트들(APs)간 트래픽의 공정하고 효율적인 부하의 분산이 중요한 문제가 된다.
본 논문에서는 보다 나은 로드 밸런스를 달성하고, 네트워크 리소스 사용률을 증가시키기 위해 AP 선정 기법을 제안한다. 이러한 기법은 부하 측정과 AP 선정의 주요 파라미터로서 활성화 검사 패턴과 네트워크 지연을 사용한다. 또한, 상향링크/하향링크 지연을 관찰함으로써 AP 트래픽 부하를 예측하고, 로드 밸런스를 통해 링크 자원의 효율성을 극대화 하기 위해 예측 결과를 사용한다. 제안하는 기법은 Network Simulation-2를 이용하여 SNR (신호 대 잡음비) 기법과 비교하였다. 제안한 기법은 전체 네트워크의 처리율이 12.5% 향상된 것으로 나타났고, 상향링크/하향링크 지연 시간은 36.84%, 60.42%씩 감소 되었다. 또한 제안한 기법은 전체 네트워크 처리율을 증가시켰으며, 비디오와 음성 서비스를 우수한 품질로 제공하면서 상향링크/하향링크의 지연 시간을 감소 시킴을 확인하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Recently, there has been a growing interest in the use of WLAN technology due to its easy deployment, flexibility and so on. Examples of WLAN applications range from standard internet services such as Web access to real-time services with strict latency/throughput requirements such as multimedia video and voice over IP on wireless network environments. Fair and efficient distribution of the traffic loads among Access Points (APs) has become an important issue for improved utilization of WLAN. This thesis focuses on an AP selection scheme for achieving better load balance, and hence increasing network resource utilization for each user on wireless network environments. This scheme makes use of active scan patterns and the network delay as main parameters of load measurement and AP selection. This scheme attempts to estimate the AP traffic loads by observing the up/down delay and utilize the results to maximize the link resource efficiency through load balancing. We compared the proposed scheme with the original SNR-based scheme using the Network Simulation–2. We found that the proposed scheme improves the throughput by 12.5% and lower the network up/down link delay by 36.84% and 60.42%, respectively. All in all, the new scheme can significantly increase overall network throughput and reduce up/down delay while providing excellent quality for voice and video services.

목차 (Table of Contents)

• 1. INTRODUCTION 1
• 1.1. Motivation and Overview 1
• 1.2. The Contributions 2
• 1.3. Thesis Organization 3
• 2. BACKGROUND AND LITERATURE REVIEW 4
• 2.1. Wireless Networks Architecture 4
• 2.2 Background 5
• 2.2.1 IEEE 802.11e EDCA 6
• 2.2.2 Admission control under EDCA 8
• 2.3 Challenges in Wireless Communications 9
• 2.3.1 Handling time – varying network condition 9
• 2.3.2 Adapting to verying application profiles 12
• 2.3.3 Managing link layer resources 13
• 2.4 Related Works on AP Selection Schemes 15
• 3. THE AP SELECTION SCHEME 19
• 3.1. WLAN Extended Service Modes 19
• 3.2. AP Selection scheme 21
• 4. PERFORMANCE EVALUATION AND SIMULATION RESULTS 28
• 4.1. Performance Evaluation 28
• 4.2. Simulation Results 32
• 5. CONCLUSION 38
• REFERENCES 39
• 국문초록 41
• ABSTRACT 42
• ACKNOWLEDGEMENT 44