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무선 LAN 시스템에서 계층 2 트리거 발생기 설계를 위한 적응성 있는 수신 신호 강도 예측 모델

An Adaptive Received Signal Strength Prediction Model for a Layer 2 Trigger Generator in a WLAM System

  • 박재성 (수원대학교 인터넷정보학과) ;
  • 임유진 (수원대학교 정보미디어공학과) ;
  • 김범준 (계명대학교 전자공학과)
  • 발행 : 2007.06.30

초록

무선 LAN 시스템에서 고속 핸드오프를 위한 계층 2 트리거는 정확한 핸드오프 예측 모델을 요구한다. 이에 따라 본 논문은 계층 2 트리거 발생기 설계를 위한 단말의 이동성 모델로 수신 신호 강도 (received signal strength: RSS) 예측 모델을 제안한다. 제안 모델은 짧은 시간 동안 사용자 단말과 억세스 포인트 (AP) 사이의 거리 변화양은 물리적으로 제한된다는 사실을 이용하여 일정 시간 동안 측정된 RSS 값들에 대해 적응성 있게 동작한다. 제안 모델 설계를 위해 우선 ns 2 모의 실험을 통해 측정된 RSS 데이터를 통계적으로 분석하여 일정 시간 측정된 RSS 데이터는 차수 1인 자기 회기 (autoregressive: AR(1)) 프로세스로 모델링 할 수 있다는 것을 검증하였다. 이후 AR(1) 프로세스를 이용하여 향후 RSS 값을 예측하는 방법을 제시하고 예측 오류를 확률적으로 정량화 하였으며 모의 실험을 통해 현재까지 측정된 RSS 값들을 이용하여 적어도 1-step 이후의 RSS 값을 예측할 수 있다는 것을 검증하였다.

In this paper, we present a received signal strength (RSS) prediction model to timely Initiate link layer triggers for fast handoff in a wireless LAN system. Noting that the distance between a mobile terminal and an access point is not changed abruptly in a short time interval, an adaptive RSS predictor based on a stationary time series model is proposed. RSS data obtained from ns-2 simulations are used to identity the time series model and verify the predictability of the RSS data. The results suggest that an autoregressive process of order 1 (AR(1)) can be used to represent the measured RSSs in a short time interval and predict at least 1-step ahead RSS with a high confidence level.

키워드

참고문헌

  1. R. Bruno, et al., 'Mesh Networks: Commodity Multihop Ad Hoc Networks,' IEEE Communications Magazine, Vol.43, No.3, pp.123-131, March 2005 https://doi.org/10.1109/MCOM.2005.1404606
  2. A. Mishra, et al., 'An Empirical Analysis of the IEEE 802.11 MAC Layer Handoff Process,' ACM Sigcomm Computer Communication Review, Vol.33, issue 2, pp.93-102, April 2003 https://doi.org/10.1145/956981.956990
  3. R. Hsieh, et al., 'Performance Analysis on Hierarchical Mobile IPv6 with Fast handoff over End-to-End TCP,' in Proc. IEEE GLOBECOM'02, Vol.3, pp.2488-2492, November 2002 https://doi.org/10.1109/GLOCOM.2002.1189078
  4. R. Koodli, 'Fast Handovers for Mobile IPv6,' IETF, RFC 4068, July 2005
  5. IEEE 802.21 WG, 'Draft IEEE Standard for Local and Metropolitan Areas Networks: Media Independent Handover Services,' IEEE LAN/MAN Draft IEEE P802.21/D02.00, September 2006
  6. L. Dimopoulou, et, al., 'Fast Handover Support in a WLAN Environment: Challenges and Perspectives,' IEEE Network, Vol.19, issue 3, pp.12-20, May-June 2005
  7. K. Fall, et al., 'The ns Manual,' http://www.isi.edu/nsnam/ns/
  8. G. Resta, et al., 'An Analysis of the Node Spatial Distribution of the Random Waypoint Mobility Model for Ad Hoc Networks,' in Proc. ACM POMC'02, pp.44-50, 2002 https://doi.org/10.1145/584490.584500
  9. G. L. Stuber, 'Principles of Mobile Communication', Kluwer Academic, 2001
  10. M. H. Quenouille, 'Approximate Test of Correlation in Time Series,' Journal of Statistical Society, Vol.11, No.68, 1949
  11. John M. Gottman, 'Time series Analysis', Cambridge University Press, 1981
  12. C. Perkins, 'IP Mobility Support for IPv4,' IETF RFC 3344, August 2002
  13. Kuo-Hsing Chiang et al., 'A 2-D Random-Walk Mobility Model for Location-Management Studies in Wireless Networks,' IEEE Transactions on Vehicular Technology, Vol.53, No.2, pp. 413-424, March 2004 https://doi.org/10.1109/TVT.2004.823544
  14. Tai Suk Kim, et al., 'Mobility and Traffic Analysis in Three-Dimensional PCS Environments,' IEEE Transactions on Vehicular Technology, Vol.47, No.2, pp. 537-545, May 1998 https://doi.org/10.1109/25.669091
  15. G. P. Pollini, et al., 'Signaling System Performance Evaluation for Personal Communications,' IEEE Transactions on Vehicular Technology, Vol.45, No.1, pp. 131-138, February 1996 https://doi.org/10.1109/25.481830
  16. Kunmin Yeo, et al., 'Modeling and Analysis of Hierarchical Cellular Networks with General Distributions of Call and Cell Residence Times,' IEEE Transactions on Vehicular Technology, Nol. 51, No.6, pp. 1361-1374, November 2002 https://doi.org/10.1109/TVT.2002.804847