일반기술

IEEE 802.11 망에서 릴레이 멀티캐스트의 성능을 향상시키기 위한 멀티채널 할당 방법

* 기술의 개요 무선 멀티캐스트는 채널 상황이 나쁜 몇몇의 노드 때문에 전체적인 처리율(throughput)이 저하되는 문제가 발생한다. 본 기술에서는 IEEE 802.11을 이용한 무선망에서 릴레이를 이용한 multihop 전송을 통해 이 문제를 해결하고자 한다. 802.11은 기본적으로 ad-hoc 모드를 지원하기 때문에 릴레이를 쉽게 적용시킬 수 있다. 하지만 CSMA/CA방식으로 하나의 채널에 다중접속하므로 전송중인 노드의 범위 안에 존재하는 다른 노드는 전송을 기다려야 한다. 이것은 릴레이노드가 전송을 기다리게 하는 문제를 발생시켜 처리율을 떨어뜨리게 된다. 따라서 본 기술의 목적은 노드가 미치는 간섭(interference)의 범위를 최소화하면서 여러 노드가 동시에 전송할 있는 멀티채널 방법을 통한 멀티캐스트 방법을 제공하는 것이다. * 구성 및 작용 IEEE 802.11은 데이터를 전송할 때 에러가 발생하는 것을 방지하기 위하여 자신이 미치는 간섭범위 안에 존재하는 다른 노드들을 전송하지 못하게 하고 있다. 도2에서 실선영역이 각각 R1, R2의 간섭범위라면 R1과 R2는 동일한 채널을 이용해서는 동시에 전송을 할 수 없다. R1, R2가 릴레이를 해줘야 하는 노드 RN이라고 하면 AP로부터 받은 데이터를 동시에 릴레이 해주지 못하고 어느 한 노드가 전송을 마칠 때 까지 기다려야 한다. 이것은 릴레이를 하지 않고 보내는 경우보다 나쁜 데이터전송율(data rate)을 보일 수도 있으므로 적절히 채널을 나누어서 R1, R2가 동시에 전송하게 하는 방법이 필요하다. 하지만 도3과 같이 RN이 조밀하게 존재할 경우에는 멀티채널을 이용하여도 사용할 수 있는 수보다 더 많은 채널을 요구하게 된다. 이 때에는 서로 간섭을 가장 적게 받도록 RN을 분산시키는 것이 중요하다. 본 기술에서 제안하는 알고리즘은 다음과 같다.(1) AP는 MS의 정보를 받아서 간섭을 최소화할 수 있는 집합으로 묶어준다.(2) 위의 집합정보를 이용하여 가장 많은 노드가 포함된 집합부터 채널을 할당한다. 이때 MS에게 받은 정보를 분석하여 간섭 map을 만들어서 채널이 다시 사용될 수 있는지를 검토한다.* 기대효과 본 기술에서는, 릴레이를 이용한 멀티캐스트 서비스를 제공시 처리율을 높이기 위한 방안으로 최소 간섭 릴레이노드 선택 방법 및 멀티채널을 이용한 멀티캐스트 전송 방법에 대해 제안하였다. 최소 간섭 릴레이노드 선택은 각 노드로부터 후보 릴레이노드와 간섭 coverage를 보고받고 이를 통해 최적의 릴레이노드를 선택하는 것이며, 선택된 릴레이노드들간에 멀티채널을 이용하여 간섭을 최소화하여 처리율을 높이는 방법에 대해 개시하였다. 결과적으로 본 발명은 시뮬레이션 결과에서도 보여지듯이 SIR에 의한 릴레이노드 선택 방법과 비교하여 서비스 Outage를 낮춤과 동시에 릴레이노드수를 최소화할 수 있게 되었으며 더불어 처리율을 높일 수 있게 되었다.