다중 무선랜 인터페이스 전송을 위한 결합 방식의 성능 연구 (A Comparative Study of Aggregation Schemesfor Concurrent Transmission over Multiple WLAN Interfaces)

서지정보

· 발행기관 : 대한전자공학회
· 수록지 정보 : 전자공학회논문지 / 51권 / 7호 / 18 ~ 25페이지
· 저자명 : 유리스, 황환웅, 윤지훈

초록

무선 전송 용량의 향상을 위해 다른 주파수 대역을 사용하는 복수 개의 무선 인터페이스를 결합하여 동시에 사용하는 것을 고려할 수 있다. 본 논문에서는 복수 개의 Wi-Fi 인터페이스를 갖는 시스템을 대상으로, 인터페이스 결합 사용을 위한 링크 결합과 다중경로 TCP(MPTCP)의 두 기법을 실험을 통해 성능을 비교, 분석한다. 실험은 트래픽 종류, 네트워크 지연 시간, 무선 채널 품질, 인터페이스 장애 등의 다양한 조건이 고려되었다. 실험 결과, 인터페이스 결합을 통한 다중 전송은 큰 수율 이득이 있었다. 하지만, 링크 결합 기법은 패킷 전달 순서의 변경으로 중복 TCP 응답이 발생하여 MPTCP보다 낮은 수율을 보였고, 이의 개선을 위해 응답 필터링이 적용될 경우 이득이 있음을 확인하였다. 또, 링크 결합 기법에서 스케줄링 가중치의 조합에 따른 성능 차이가 있으므로 시공간에 따라 적응적으로 가중치를 조절할 필요가 있음을 보였다. 한편, 링크 결합 기법은 MPTCP 대비 빠른 반응으로 인해 긴 네트워크 지연 시간 및 인터페이스 장애 시 더 나은 성능을 보였다. 끝으로, 평균 소비 전력 계산을 위한 수학 모델을 제시하고, 이를 통해 각 기법의 소비 전력을 비교, 분석하였다.

영어초록

To increase wireless capacity, the concurrent use of multiple wireless interfaces on different frequency bands, called aggregation, can be considered. In this paper, we focus on aggregation of multiple Wi-Fi interfaces with packet-level traffic spreading between the interfaces. Two aggregation schemes, link bonding and multipath TCP (MPTCP), are tested and compared in a dualband Wi-Fi radio system with their Linux implementation. Various test conditions such as traffic types, network delay, locations, interface failures and configuration parameters are considered. Experimental results show that aggregation increases throughput performance significantly over the use of a single interface. Link bonding achieves lower throughput than MPTCP due to duplicate TCP acknowledgements (ACKs) resulting from packet reordering and filtering such duplicate ACKs out is considered as a possible solution. However, link bonding is fast responsive to links’ status changes such as a link failure. It is shown that different combinations of interface weights for packet spread in link bonding result in different throughput performance, envisioning a spatio-temporal adaptation of the weights. We also develop a mathematical model of power consumption and compare the power efficiency of the schemes applying different power consumption profiles.

참고자료

· 없음