무선 메쉬 네트워크에서 트래픽 프로파일을 고려하는 채널 할당 및 라우팅 (Channel Assignment and Routing using Traffic Profiles in Wireless Mesh Networks)

서지정보

· 발행기관 : 한국정보과학회
· 수록지 정보 : 정보과학회논문지 : 정보통신 / 37권 / 5호 / 374 ~ 385페이지
· 저자명 : 박숙영, 이상규

초록

최근 유선 네트워크의 설치가 어려운 먼 거리의 인터넷 접속을 낮은 비용으로 가능하게 해주는 기술인 무선 메쉬 네트워크에 대한 관심이 증가하고 있다. 무선 메쉬 네트워크의 각 노드는 데이터를 송수신하는 호스트의 역할 뿐만 아니라 데이터를 전달하는 라우터의 역할도 수행한다. 이 때 메쉬 라우터는 기존 유선 망 또는 다른 무선 통신망으로의 연결을 제공하는 게이트웨이의 역할을 함으로써 무선 네트워크에서의 백본으로 동작할 수도 있다.
무선 메쉬 네트워크에서 멀티 채널 멀티 인터페이스를 사용하는 것은, 서로 간섭하지 않는 채널을 사용하여 동시에 통신이 가능함으로써 전체 네트워크의 데이터 처리량을 높이게 된다. 이러한 멀티 채널 멀티 인터페이스 무선 메쉬 네트워크에서 각 인터페이스에 채널들을 할당하고 라우팅을 결정하는 것은 중요한 연구 과제이다. 따라서 멀티 채널 멀티 인터페이스를 지원하는 무선 메쉬 네트워크에서의 채널 할당 및 라우팅의 목적은 네트워크의 연결성을 유지하면서 간섭을 최소화하며 네트워크의 데이터 처리량을 향상 시키는 것이다.
본 논문에서는 멀티 채널 멀티 인터페이스 무선 메쉬 네트워크에서 네트워크의 전체 데이터 처리량을 높이며, 평균 종단간 지연시간을 줄이는 중앙 집중적이며 휴리스틱한 방법의 채널 할당 및 라우팅 알고리즘들을 제안한다. 이를 위해 링크의 잔여 채널 용량을 고려한 라우팅 방법과 링크의 통신 참여 수를 고려한 채널 할당 및 라우팅 방법, 그리고 우회 경로를 허용하는 라우팅 방법을 제안한다.
마지막으로 본 논문에서 제안한 방법의 성능을 평가하기 위해 NS-2 시뮬레이터를 사용하여 기존 관련 연구와 비교 분석하였다. 제안한 방법은 기존 관련 연구에서의 방법보다 무선 메쉬 네트워크에서의 평균 데이터 처리량을 증가시키며 평균 종단간 지연시간을 감소시키는 결과를 보임으로써 전체 네트워크의 성능이 향상됨을 확인할 수 있었다.

영어초록

Wireless mesh networks can be deployed for various networks from home networking to last-mile broadband Internet access. Wireless mesh networks are composed of mesh routers and mesh clients. In these networks, static nodes form a multi-hop backbone of a large wireless access network that provides connectivity to end-users' mobile terminals. The network nodes cooperate with each other to relay data traffic to its destinations.
In order to increase connectivity and better performance, researchers are getting interested in multi-channel and multi-interface wireless mesh networks. In these networks, non-overlapping multiple frequency channels are used simultaneously to increase the aggregate bandwidth available to end-users. Recently, researches have focused on finding suitable channel assignments for wireless network interfaces, equiped in a mesh node, together with efficient routing to improve overall system throughput in wireless mesh networks. This goal can be achieved by minimize channel interference. Less interference among using channels in a network guarantees more aggregated channel capacity and better connectivity of the networks.
In this thesis, we propose interference aware channel assignment and routing algorithms for multi-channel multi-hop wireless mesh networks. We propose Channel Assignment and Routing algorithms using Traffic Profiles(CARTP) and Routing algorithms allowing detour routing(CARTP+2).
Finally, we evaluate the performance of proposed algorithms in comparison to results from previous methods using ns-2 simulations. The simulation results show that our proposed algorithms can enhance the overall network performance in wireless mesh networks.

참고자료

· 없음