[논문]무선 AP 공유를 통한 호 제어 방안 연구

임승철

doi:10.7236/jiibc.2018.18.4.91

무선 AP 공유를 통한 호 제어 방안 연구
A Study on Improvement of Call Admission Control using Wireless Access Point Sharing 원문보기

The journal of the institute of internet, broadcasting and communication : JIIBC, v.18 no.4, 2018년, pp.91 - 96

초록
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최근 인공지능기술이 보편화 되면서 무선 트래픽에 대한 수요가 급속히 늘어나고 있다. 무선 트래픽 수요의 증대에 따른 서비스를 제공하기 위해서 통신사들에서는 공중 AP 설치를 보편화 하고 있다. 각 통신사들간의 무선 AP 사용의 편리성을 제공하기 위해서 공공장소에서의 AP들의 사용을 공유하여 공공장소에서 무선자원을 효율적으로 사용하게 하고, 이동통신서비스에서 무선AP간의 사전인증방식과 핸드오프처리를 수행하여 사용자의 편리성을 증대하고자 한다. 본 논문에서는 이동통신서비스에서 AP간의 핸드오프와 통신사간의 사전인증을 통한 공공장소에서의 AP를 공유하는 것을 제안한다. 제안한 내용은 모의실험을 통하여 핸드오프 지연시간이 35.1%향상되고, 사전인증으로 통해 제안한 방식으로 AP선택해서 사용하는 대역폭이 자동으로 AP선택하는 방식보다 더 많은 대역폭을 활용할 수 있음을 확인할 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

Recently, as artificial intelligence technology becomes popular, demand for wireless traffic is rapidly increasing. In order to provide services in response to the increase in demand for wireless traffic, telecommunication companies are generalizing the installation of public APs. In order to provide convenience of using wireless APs between communication companies, it is necessary to share the use of APs in public places to efficiently use wireless resources in a public place, to pre-authenticate between wireless APs in a mobile communication service, So as to increase the convenience of the user. In this paper, we propose to share APs in public places through handoff between APs and pre-authentication between carriers in mobile communication services. The simulation results show that the handoff latency is improved by 35.1% and the bandwidth used by the AP selected by the pre-authentication method can utilize more bandwidth than the method of automatically selecting the AP.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 논문에서는 이동통신서비스 사용자가 이동통신기지국에서 AP로 무선자원을 사용하고자 할 때 무선단말기 전력세기와 사용특성을 고려하고, 통신사간의 AP를 공유하기 위해서 사전인증방식 등을 적용하여 호 제어를 수행한다. 2장에서 제안한 호 제어방식에 대해서 살펴보고, 3장에서는 모의실험을 통하여 제안한 호 제어 방식을 검토하고 본 논문의 결론을 맺는다.
최근에 들어 인공지능 기술의 IoT 장치들에 적용과 4차 산업혁명의 급속한 파급으로 인하여 무선데이터 서비스를 사용하는 장치들이 증가하고 있다. 이에 따른 무선자원을 효율적으로 사용하기 위해서 이동통신서비스에서 AP로의 호 전환과 공공장소에 설치된 이동통신사들 간의 AP들의 공유를 통해서 무선데이터를 끊임없이 서비스하면서 QoS를 보장하고자 한다. 무선가입자의 사전인증을 통해 제안한 방식을 통해 사용자가 편리하게 무선데이터 서비스를 활용할 수 있다.

가설 설정

통신사에서 제공하는 무선AP들을 사용하고자 하는 사용자는 단말을 이용하여 AP 리스트를 수신하게 된다. 사용자는 A통신사 이용자라고 가정한다. A사에서 제공하는 AP의 SSID는 A-Hotspot으로 AP는 무선구간으로 Beacon 메시지를 브로드캐스팅 하게 된다.
여기서 S는 사용가능한 최대 대역폭을 나타내며, 본 실험에서는 100Mbps로 가정한다. R은 실험B의 평균 속도감소비율인 18.

제안 방법

이 장에서는 제안한 호 제어 방식의 성능과 핸드오프처리 지연시간 등을 분석한다
핸드오프를 요청 받은 AP가 무선 네트워크를 이용하여 무선 단말기에게 서비스를 제공하던 이전 AP의 정보를 요구하면 새로운 AP에 접속을 하고 무선 단말기는 이전 AP와의 연결을 해지한다. 이와 같이 중접지역에서 핸드오프처리는 전력임계치값과 핸드오프 타이머를 적용하여 빈번한 횟수의 핸드오프 처리횟수를 줄이도록 한다

성능/효과

AP간의 제안한 호 처리 방법은 그림 5 에서 성능 분석 결과와 같이 핸드오프 지연이 짧기 때문에 핸드오프 수행시간이 평균 35.1% 빠르다는 것을 알 수 있다. 각각의 핸드오프 수행 시간을 비교한 것이다.
그림 6의 실험결과로 실험 A의 경우 단말이 연결될 때마다 평균적으로 34.52%의 다운로딩대역폭 감소율을 보였고 제안한 방법으로 실험한 실험 B의 경우 단말이 연결될 때마다 평균적으로 18.68%의 대역폭 감소율을 보임으로써 제안한 방법으로 AP분배가 진행될 경우 무선랜 사용자에게 더 높은 품질의 네트워크 서비스를 제공하는 것이 가능하다는 것을 알 수 있다. 제안한 방법을 이용하여 단말이 AP에 접속했을 때 접속대역폭은 식 (4)와 같다.
또한 사용자가 사용가능한 AP들 중 가장 좋은 품질을 제공할 수 있는 AP를 서버가 직접 선택하여 단말이 접속할 수 있게 해줌으로써 AP이용자는 보다 높은 품질의 무선통신서비스를 편리하게 이용하는 것이 가능하다. 단 좁은 구역에서의 각각의 통신사 AP들은 공동망 사용으로 하나의 RADIUS서버가 관리하는 것을 전제조건으로 한다.
이에 따른 무선자원을 효율적으로 사용하기 위해서 이동통신서비스에서 AP로의 호 전환과 공공장소에 설치된 이동통신사들 간의 AP들의 공유를 통해서 무선데이터를 끊임없이 서비스하면서 QoS를 보장하고자 한다. 무선가입자의 사전인증을 통해 제안한 방식을 통해 사용자가 편리하게 무선데이터 서비스를 활용할 수 있다. 본 논문에서 제안한 방법을 모의실험을 통해서 이동통신에서 무선AP로의 핸드오프 지연시간이 35.
무선가입자의 사전인증을 통해 제안한 방식을 통해 사용자가 편리하게 무선데이터 서비스를 활용할 수 있다. 본 논문에서 제안한 방법을 모의실험을 통해서 이동통신에서 무선AP로의 핸드오프 지연시간이 35.1% 감소하였고, 자동으로 AP에 연결하는 방식보다 직접 AP접속을 지정하는 제안방식의 무선대역폭 활용도가 향상되는 것을 확인할 수 있었다.
제안한 호 처리 방식에서는 사용자의 인증을 이동통신서비스를 통하여 통신사들의 AP접속하기 전에 서버에게 사전인증을 함으로써 사용자의 무선데이터 이용을 끊김 없이 사용하도록 하는 것이 가능하게 한다
일반적으로 핸드오프를 진행하기 위해 AP에 접속하기 위해서는 표 1의 과정을 거쳐야만 접속 후 무선데이터 서비스 사용이 가능하다. 하지만 제안한 인증방식에서는 이동통신 기지국을 통하여 사전인증을 진행하기 때문에 AP접속을 위한 인증시간동안에도 사용자는 지속적인 무선인터넷을 사용하는 것이 가능하며 사용자는 AP의 접속을 위해 AP결합 과정과 4way-handshake 과정만 거치면 무선데이터 서비스를 사용하는 것이 가능하다.

후속연구

향후 연구과제로는 모든 물체들이 네트워크에 접속되는 초 연결네트워크에 효과적으로 대처하는 위한 호 제어 방식에 대한 연구가 필요하다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	AP는 무엇인가?	무선데이터 서비스를 위해서 통신사들에서 제공되는 무선데이터서비스인 공공지역에 설치되어 있는 AP(Access Point)들에 대해서는 AP 설치의 중복성 등을 피하고 AP간의 전파간섭 등을 줄이기 위해 타 사업자 가입자들에게 AP를 서로 공유할 수 있도록 하는 것에 대한 논의도 갈수록 많아지고 점차적으로 공유하는 추세로 나아가고 있다.
	웹 인증기반 접속 방법의 문제점은 무엇인가?	통신사간의 AP를 공유하기 위해서는 그림 1과 같이, 웹 인증기반 접속 방법을 통하여 AP에 접속하는 방법은 사용자가 AP서비스를 이용하고자 할 때 별도의 인증페이지에 이 메일을 등록하고, 로그인 과정을 거쳐 접속해야 함으로 무선통신서비스를 이용할 때 데이터가 일시적으로 끊어진다는 점과 사용자가 수동으로 AP를 선택하여 인증해야 한다.[3]
	호 제어 방식의 특징은 무엇인가?	또한 사용자가 사용가능한 AP들 중 가장 좋은 품질을 제공할 수 있는 AP를 서버가 직접 선택하여 단말이 접속할 수 있게 해줌으로써 AP이용자는 보다 높은 품질의 무선통신서비스를 편리하게 이용하는 것이 가능하다. 단 좁은 구역에서의 각각의 통신사 AP들은 공동망 사용으로 하나의 RADIUS서버가 관리하는 것을 전제조건으로 한다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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