이기종 무선망에서의 다양한 트래픽 환경이 고려된 에너지 효율적인 수직적 핸드오프 기법에 대한 연구

Abstract

현재 사용되고 있는 대표적인 무선 네트워크 접속 기술들로는 높은 이동성을 지원하는 휴대 전화망인 WWAN(Wireless Wide Area Networks), 높은 대역폭을 지원하는 WLAN(Wireless Local Area Networks), 그리고 방송 및 데이터를 수신할 수 있는 WDMB(Wireless Digital Multimedia Broadcasting) 등을 들 수 있다. 그러나 각각의 기술들은 각각 이동성 및 데이터 전송률, 그리고 데이터의 방향성 등의 한계를 내포하고 있다. 이러한 제약점을 극복하기 위해, 서로 다른 접속 기술을 상황에 따라 전환하여, 현재 서비스 받고 있는 데이터 접속을 끊김없이 연결해 주어야하는 수직적 핸드오프(Vertical Handoff) 기법에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 본 논문에서는 WWAN 인터페이스를 기반으로, 단말에 장착되어 있는 다른 인터페이스들(WLAN과 WDMB)에 대한 에너지 소모를 최소화하여 전체 시스템의 생명시간(Life time)을 최대화하는 인터페이스 선택 알고리즘과 망구조를 제안한다. 또한 다양한 서비스에 대한 트래픽을 분석하여 망단에 존재하는 사용자 버퍼를 관리하고 이를 수직적 핸드오프의 기준으로 활용하여 기존 방식들에 비교하여 전체적 에너지 소모가 기존 기법 대비 각각 <TEX>$75\%$</TEX>(WDMB 우선), <TEX>$34\%$</TEX>(WLAN 우선) 절감됨을 보인다. There are a few representative wireless network access technologies used widely. WWAN is celluar based telecommunication networks supporting high mobility, WLAN ensures high data rate within hotspot coverage, and WDMB support both data and broadcasting services correspondingly. However, these technologies include some limitations especially on the mobility, data rate, transmission direction, and so on. In order to overvome these limitations, there are various studies have been proposed in terms of 'Vortical Handoff' that offers seamless connectivity by switching active connection to the appropriate interface which installed in the mobile devices. In this paper, we propose the interface selection algorithm and network architecture to maximize the life time of entire system by minimizing the unnecessary energy consumption of another interfaces such as WLAN, WDMB that are taken in the user equipment. In addition, by using the results of analyzing multiple types of traffic and managing user buffer as a metric for vertical handoff, we show that the energy efficiency of our scheme is <TEX>$75\%$</TEX> and <TEX>$34\%$</TEX> than typical WLAN for WDMB and WLAN preferred schemes, correspondingly.