무선 채널 이용률 인지 기반 패킷 전송 기법 연구 (An Efficient Packet Transmission Scheme based on Wireless Channel Utilization)

서지정보

· 발행기관 : 한국엔터프라이즈아키텍처학회
· 수록지 정보 : 정보화연구 / 17권 / 4호 / 323 ~ 330페이지
· 저자명 : 임상순

초록

최근 다양한 무선 통신 기술의 발달로 인해 같은 공간에 존재하는 다수의 기기들은 서비스 요구 사항에 맞는 무선 통신 기술을 채택하여 사용한다. 이 때, 무선 통신 기술의 처리량, 신뢰성, 확장성, 보안성 등의 다양한 요소들을 고려하여 적절한 무선 기술을 사용하게 된다. 특히, 동일한 주파수 대역을 사용하는 무선 통신 기술들의 경우에도 변조 및 복조 방식, 채널 크기에 따라 다양한 전송 속도를 지원하 게 되며 이로 인해 무선 채널을 점유하는 패턴이 다양한 특성을 보이게 된다. 따라서, 다양한 무선 통신 기술들이 함께 동작할 때 각 기술의 전송 효율성을 향상 시킬 수 있는 방법에 대한 연구가 활발히 진행 되고 있다. 본 논문에서는 Wi-Fi와 ZigBee 기기가 동시에 동작하는 환경에서 무선 채널 이용률을 확인 하고 ZigBee 기기의 전송 효율성 향상을 위한 패킷 전송 전략을 제안한다. 상대적으로 낮은 데이터 레이트로 인해 ZigBee 기기의 패킷은 Wi-Fi 기기의 패킷보다 오랫동안 채널을 점유하고 사용하게 된다. 이 때, Wi-Fi 기기의 비대칭적인 간섭으로 인해 ZigBee 기기의 네트워크 성능을 저하시키는 문제가 발생한다. 또한, ZigBee 패킷 전송 중간에 발생하는 Wi-Fi 패킷의 간섭은 빈번한 재전송을 야기하여 전체 적인 무선 채널 이용률을 높여 함께 존재하는 Wi-Fi 기기의 네트워크 성능에도 영향을 주게 된다. 제안 한 기법은 이러한 문제들을 해결하기 위해 Wi-Fi와 ZigBee가 함께 사용하는 2.4GHz 주파수 대역을 주기적으로 모니터링하고 채널 이용률 상황에 따라 ZigBee 패킷의 길이를 적응적으로 조절한다. 실제 상황과 유사한 환경을 구성하고 실험 및 시뮬레이션을 진행한 결과 제안한 ZigBee 패킷 전송 기법을 사용 할 경우 패킷 전송 실패와 재전송 패킷을 줄여 전체적인 ZigBee 네트워크의 성능을 향상시키는 것을 증명하였다.

영어초록

Due to the recent development of various wireless communication technologies, a number of devices existing in the same space adopt their own wireless communication technologies that meet service requirements. In this case, an appropriate wireless technology is used in consideration of various factors such as throughput, reliability, scalability, and security of the wireless communication technology. Particularly, when there exist various wireless technologies, the main issue is to improve the transmission efficiency of each technology in the presence of other technologies. In this paper, we propose a novel packet transmission strategy to improve the transmission efficiency of ZigBee devices through the channel utilization rate of diverse wireless devices. Interference of Wi-Fi packets occurring in the middle of ZigBee packet transmission causes severe retransmissions, increasing the overall wireless channel utilization rate and aggravating the network performance of both Wi-Fi and ZigBee devices. To solve these problems, the proposed scheme periodically monitors the 2.4GHz frequency band used by Wi-Fi and ZigBee technologies, and adjusts the length of the ZigBee packet adaptively according to the channel utilization.

참고자료

· 없음