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무선 매시 네트워크 환경에서 오픈플로우 프로토콜을 이용한 QoS 지원 기법 설계
Design of QoS Supporting Mechanism using Openflow Protocol in Wireless Mesh Network Environments 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.18 no.9, 2017년, pp.34 - 41  

강용혁 (극동대학교 글로벌경영학과) ,  김문정 (U1대학교 스마트IT학과) ,  김수선 (한양여자대학교 컴퓨터정보과)

초록
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무선 매시 네트워크는 무선 노드 간에는 다중 홉 라우팅을 통해 통신을 하며 인터넷과 연결된 게이트웨이를 통해 인터넷과 연결되는 네트워크이다. 이러한 네트워크는 부분적으로 기존 무선 접근 네트워크의 유선 백본 역할을 수행할 수 있어서, 다양한 응용이 가능한 확장 가능한 네트워크이다. 본 논문에서는 무선 매시 네트워크 환경에서 소프트웨어 정의 네트워킹 기술을 이용하여 QoS를 지원하는 기법을 설계한다. 제안 기법에서는 무선 매시 라우터의 자원 제약적인 상황을 고려하여 비용 효율적이고 상황 적응적인 QoS 지원 기법을 설계한다. 제안 기법은 QoS 지원 기법을 차별 서비스와 통합 서비스로 구분하여 설계하고, 소프트웨어 정의 네트워킹 기술인 오픈플로우 프로토콜을 이용하여 MPLS 기법과 RSVP를 통해 각각의 상황에 적합한 모델을 제시한다. 제안 기법의 타당성 검증을 위해 다양한 QoS 메트릭들에 대한 성능 평가 모델을 제시하였으며 제안 기법이 제시하는 QoS 지원 기법이 비용 효율적으로 동작하는 지를 제시한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Wireless mesh networks contain multi-hop routing protocols between wireless nodes and are connected to the Internet through a gateway. These networks perform a role as a backbone and are scalable for main applications. We propose the design of QoS supporting mechanisms for wireless mesh networks usi...

주제어

#MPLS   #Openflow   #RSVP   #Quality of Service   #Software Defined Networking   #Wireless Mesh Network  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 무선 매시 네트워크의 다양한 응용의 서비스 품질을 위해 소프트웨어 정의 네트워킹 메커니즘을 이용하는 기법을 제안한다. 2장에서는 QoS 기법, 오픈플로우 기법 등 관련연구를 기술하고, 3장에서 무선 매시 네트워크 응용에서 QoS 지원을 위해서 오픈플로우가 어떻게 동작해야 하는지를 제시하고, 4장에서 제안 기법의 타당성을 분석하고, 5장에서 결론을 맺는다.

가설 설정

  • 본 논문의 제안 기법에서는 모든 매시 라우터가 오픈 플로우 프로토콜 및 MPLS(Multi-Protocol Label Switching) 기법과 RSVP을 지원하며 QoS 큐잉을 지원 한다고 가정한다. 본 논문에서 제안하는 기법을 위한 설계 원리는 다음과 같다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
무선 매시 네트워크를 구성하는 네트워크 장비는? 무선 매시 네트워크(WMN: Wireless Mesh Network)는 다양한 유비쿼터스 인터넷 접근을 제공하는 유망한 기술로 나타났고, 넓은 범위의 무선 커버리지를 가지며, 비용 효율적이고 빠른 배치 및 최소한의 하부 구조 요구를 통해 많은 응용에 적용될 수 있다[1]. 무선 매시 네트워크를 구성하는 네트워크 장비는 매시 라우터(mesh router), 매시 AP(mesh Access Point), 매시 클라이언트(mesh client) 타입이 있다. 무선 매시 네트워크는 전용무선 매시 라우터를 통해 멀티홉 무선 백본을 구성한다.
무선 매시 네트워크 특징은? 무선 매시 네트워크(WMN: Wireless Mesh Network)는 다양한 유비쿼터스 인터넷 접근을 제공하는 유망한 기술로 나타났고, 넓은 범위의 무선 커버리지를 가지며, 비용 효율적이고 빠른 배치 및 최소한의 하부 구조 요구를 통해 많은 응용에 적용될 수 있다[1]. 무선 매시 네트워크를 구성하는 네트워크 장비는 매시 라우터(mesh router), 매시 AP(mesh Access Point), 매시 클라이언트(mesh client) 타입이 있다.
매시 네트워킹의 유연성이 고속 홈네트워킹, 유비쿼터스 컴퓨팅 등 응용을 가능하게 하는 이유는? 무선 매시 네트워크를 구성하는 네트워크 장비는 매시 라우터(mesh router), 매시 AP(mesh Access Point), 매시 클라이언트(mesh client) 타입이 있다. 무선 매시 네트워크는 전용무선 매시 라우터를 통해 멀티홉 무선 백본을 구성한다. 무선 매시 라우터들은 멀티홉 라우팅을 통해 연결되며, 일부 라우터들은 인터넷을 연결하는 게이트웨이로 동작한다. 이러한 매시 네트워킹의 유연성은 고속 홈네트워킹, 유비쿼터스 컴퓨팅 등 많은 응용들을 가능하게 한다.
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참고문헌 (11)

  1. S. Basagni, M. Conti, S. Giordano, and I. Stojmenovic, Mobile Ad Hoc Networking: Cutting Edge Directions, 2nd ed, pp. 275-276, John Wiley & Sons, 2013. DOI: https://doi.org/10.1002/9781118511305 

  2. S. Azodolmolky, Software Defined Networking with OpenFlow, pp. 1-2, Packt Publishing, 2013. 

  3. F Hu, Network Innovation through OpenFlow with SDN: Principles and Design, pp. 42, 251-258 CRC Press, 2014. DOI: https://doi.org/10.1201/b16521 

  4. G. Ash et al., Network Quality of Service: Know It All, pp. 1-10, Morgan Kaufmann Publishers, 2009. 

  5. A. Mankin et al., "Resource reservation protocol (RSVP)", IETF, RFC 2208, Sept. 1997. 

  6. H. Huang. P. Li, S. Guo, W. Zhuang, "Software-defined wireless mesh networks: architecture and traffic orchestration", IEEE Network, vol. 29, no. 4, pp. 24-30, July-August, 2015. DOI: https://doi.org/10.1109/MNET.2015.7166187 

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  7. S. Salsano, G. Siracusano, A. Detti, C. Pisa, P. L. Ventre, N. Blefari-Melazzi, "Controller selection in a Wireless Mesh SDN under network partitioning and merging scenarios", submitted paper, 2014, Available From: http://arxiv.org/abs/1406.2470. 

  8. A. Detti, C. Pisa, S. Salsano, N. Blefari-Melazzi, "Wireless Mesh Software Defined Networks (wmSDN)", IEEE 9th International Conference on Wireless and Mobile Computing, Networking and Communications (WiMob), 2013. DOI: https://doi.org/10.1109/wimob.2013.6673345 

  9. Open Networking Foundation, OpenFlow Switch Specification 1.5.1, 2014, Available From: https://www.opennetworking.org/images//openflow-switch-v1.5.1.pdf 

  10. U. Black, MPLS and Label Switching Networks, Prentice-Hall, 2000. 

  11. E. Horowitz, S. Sahni, D. Mehta, Fundamentals of Data Structures in C++, 2nd ed., Silicon Valley Publishers Group, 2006. 

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