정보처리학회논문지C (The KIPS Transactions:PartC)

한국정보처리학회 (Korea Information Processing Society)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Wi-Fi 기반의 차량과 기지국간 통신에서 효과적인 AP 선택에 관한 연구

An Efficient AP Selection Strategy in Wi-Fi based Vechicle-to-Infrastructure Communications

  • 황재룡 (서울대학교 전기컴퓨터공학부) ;
  • 이화룡 (서울대학교 전기컴퓨터공학부) ;
  • 최재혁 (미시간대학교 전기공학부) ;
  • 유준 ;
  • 김종권 (서울대학교 전기컴퓨터공학부)
  • 투고 : 2010.09.02
  • 심사 : 2010.10.23
  • 발행 : 2010.12.31
PDF 다운로드
⟨ 이전 논문 다음 논문 ⟩

초록

Wi-Fi 기반의 차량과 기지국간 (vehicle-to-infrastructure, V2I) 통신은 차량과 승객의 안전과 편의 및 교통 효율성을 향상시킬 수 있는 방법으로 관심을 받고 있다. 그러나 노변에 위치한 엑세스 포인터 (access point, AP)는 이동차량에게 비용적인 측면에서 효과적인 인터넷 연결을 지원할 수 있지만, 차량의 빠른 이동과 AP의 제한된 전송거리는 빈번한 핸드오프를 유발한다. 그러한 문제점은 모바일 AP (mobile AP, MAP) 플랫폼을 사용하여 해결할 수 있다. MAP는 노변에 위치한 AP보다 적은 양의 대역폭을 제공하지만, 차량과 함께 이동함에 따라 더 오랜 시간 서비스를 제공할 수 있다. 이 논문은 이동차량이 노변의 고정된 AP 혹은 MAP 중에서 효과적으로 AP를 선택할 수 있는 하나의 새로운 AP 선택 기법을 제안한다. AP 선택기준을 위하여 AP의 접속 가용시간과 제공 가능 대역폭을 함께 고려하고, 그러한 기준을 바탕으로 AP 선택 기법을 제안한다. 실제 버스 트레이스 기반의 시뮬레이션을 통해 제안한 기법이 기존의 방법보다 좋은 성능을 제공하는 것을 보여준다.

Wi-Fi based vehicle-to-infrastructure (V2I) communication is an emerging solution to improve the safety, traffic efficiency, and comfort of passengers. However, due to the high mobility of vehicles and the limited coverage of Wi-Fi APs, the V2I system may suffer from frequent handoffs although roadside APs can support cost effective Internet connectivity. Such problem of V2I systems can be overcome with Mobile AP (MAP) platform. The MAPs yield longer service duration by moving along with vehicles, yet they provide a lower link capacities than the roadside APs. In this paper, we propose a new association control mechanism that effectively determines whether the vehicle will select a fixed roadside-AP or a nearby MAP in mobile vehicular network environments. We consider both the achievable link bandwidth and available connection duration as a selection criterion and provide their run-time estimation method. Extensive simulation using real traces show significant performance improvements.

키워드

참고문헌

  1. J. Ott and D. Kutscher, “Drive-thru Internet: IEEE 802.11b for ‘automobile’ user,” in Proc. IEEE INFOCOM’04, pp.362-373, 2004. https://doi.org/10.1109/INFCOM.2004.1354509
  2. V. Bychkovsky, B. Hull, A. K. Miu, H. Balakrishnan, and S. Madden, “A measurement study of vehicular Internet access using in situ Wi-Fi networks,” in Proc.ACM MobiCom’06, pp.50-61, 2006. https://doi.org/10.1145/1161089.1161097
  3. P. Deshpande, A. Kashyap, C. Sung, S. R. Das, “Predictive methods for improved vehicular Wi-Fi access,” in Proc. ACM MobiSys’09, pp.263-279, 2009. https://doi.org/10.1145/1555816.1555843
  4. A. Giannoulis, M. Fiore, E. W. Knightly, “Supporting vehicular mobility in urban multi-hop wireless networks”, in Proc. ACM MobiSys’08, pp.54-66, 2008.
  5. M. Kim, Z. Liu, S. Parthasarathy, D Pendarakis, H. Yang, “Association control in mobile wireless networks,” in Proc. IEEE INFOCOM’08, pp.1256-1264, 2008. https://doi.org/10.1109/INFOCOM.2008.182
  6. http://www.novatelwireless.com/
  7. http://www.show.co.kr/index.asp?code=WAD0000
  8. N. Banerjee, M.D. Corner, D. Towsley, and B.N.Levine, “Relays, base stations, and meshes: enhancing mobile networks with infrastructure,” in Proc. ACM MobiCom’08, pp.81-91, 2008.
  9. UMass Transit. http://www.umass.edu/transit/buses.html
  10. TOPIS. http://topis.seoul.go.kr/
  11. W. Navidi and T. Camp, “Stationary distributions for the random waypoint mobility model,” IEEE Transactions on Mobile Computing, Vol.3, No.1, pp.99-108, 2004. https://doi.org/10.1109/TMC.2004.1261820
  12. A. J. Nicholson and B. D. Noble, “BreadCrumbs: forecasting mobile connectivity,” in Proc. MobiCom'08, pp.46-57, 2008.
  13. G.H. Mohimani, F. Ashtiani, A. Javanmard, M. Hamdi, ”Mobility modeling, spatial traffic distribution, and probability of connectivity for sparse and dense vehicular ad hoc networks,” IEEE Trans. Vehicular Techno., Vol.58, No.4, pp.1998-2007, 2009. https://doi.org/10.1109/TVT.2008.2004266
  14. Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications. IEEE Std 802.11-2007.
  15. Wigle. http://wigle.net
  16. H. Lee, S. Kim, O. Lee, S. Choi, and S. Lee, “Available bandwidth-based association in IEEE 802.11 wireless LANs,” in Proc. ACM MSWiM’08, pp.132-139, 2008.
  17. J. Choi, 1. Na, Y. Lim, K. Park, and C. Kim, “Collision-aware design of rate adaptation for multi-rate 802.11 WLANs,” IEEE J. Select. Areas Commun, Vol.26, No.8, pp.1366-1375, 2008. https://doi.org/10.1109/JSAC.2008.081003
  18. D. Kim, H. C., M. Na, and S. Choi, “Performance measurement over mobile WiMAX/IEEE 802.16e network,” in Proc. IEEE WoWMoM’08, pp.1-8, 2008.