무선 LAN 환경에서 전파 점유도와 접속 지연 시간을 고려한 스캐닝 방식

Abstract

본 논문에서는 단말들이 밀집되어 있는 무선 LAN(wireless local area network: WLAN) 환경에서 스캐닝(scanning)을 위해 사용되는 전파 점유도(air occupancy ratio)와 접속 지연 시간(association delay)을 감소시키는 스캐닝 방식을 제안한다. 단말이 밀집되어 있는 무선 LAN 환경에서 기존 스캐닝 방식은 상당한 양의 스캐닝 전파 점유도를 차지하며 접속 지연 또한 유발한다. 기존 스캐닝 방식을 사용했을 때 스캐닝 전파 점유도와 접속 지연이 상당한데, 그 첫 번째 이유는 프로브 응답(probe response)이 유니캐스트(unicast)로 전송되기 때문이며, 두 번째 이유는 단말이 프로브 응답에 대해서 ACK (acknowledgement)으로 응답해주어야 하기 때문이다. 따라서 본 논문에서는 기존 스캐닝 방식의 스캐닝 전파 점유도와 스캐닝 지연 시간을 분석하고, 스캐닝 전파 점유도와 스캐닝 지연 시간 성능을 향상시키기 위하여 다음 3가지의 AP 스캐닝 방식을 제안한다. 첫째, 프로브 요청(probe request)의 수신 신호 세기(received signal strength indication: RSSI)가 문턱 값보다 높을 경우 프로브 응답을 브로드캐스트로 전송하는 브로드캐스트 프로브 응답(broadcast probe response (BPRP)) 기법을 제안한다. 둘째, 프로브 요청의 신호 세기가 문턱 값보다 높고 프로브 요청을 받은 시점으로부터 일정 시간 이내에 비콘(beacon)이 보내진다면 브로드캐스트 프로브 응답을 생략하는 선택적 브로드캐스트 프로브 응답 생략(selective broadcast probe response omission (SBO)) 방식을 제안한다. 셋째, 스캐닝을 시도하는 단말들의 수를 추정하여 미니 비콘을 비콘과 비콘 사이에 한 개 이상 보내는 적응적 미니 비콘 주기(mini beacon period adaptation (mBPA) 기법을 제안한다. 모의 실험을 통하여 BPRP 기법이 접속 지연과 스캐닝의 전파 점유도 면에서 기존 스캐닝 방식에 비해 좋은 성능을 보이며, SBO 기법은 스캐닝 전파 점유도 면에서 기존 스캐닝 방식에 비해 우수한 성능을 보임을 확인할 수 있었다. 또한 BPRP와 mBPA 기법을 결합하거나 SBO와 mBPA 기법을 결합하여 스캐닝을 한다면 스캐닝 전파 점유도와 접속 지연 시간 면에서 더 큰 폭의 성능 향상이 있음을 확인 할 수 있다.