[논문 리뷰] Impact of Mobility On QoS of Mobile WiMax Network With CBR Application

Kranti Bala, Kiran Ahuja|arXiv (Cornell University)|2011. 01. 01.

Advanced Wireless Network Optimization참고 문헌 6인용 수 1

한 줄 요약

이 논문은 IEEE 802.16e 모바일 WiMAX 네트워크에서 일정 비트 전송률(CBR) 트래픽를 사용하여 이동성의 QoS에 미치는 영향을 조사한다. 다양한 이동 조건 하에서 대역폭, 지터, 종단 간 지연을 평가하여, 속도가 증가할수록 핸드오버 신호 및 채널 변동으로 인해 QoS 지표, 특히 대역폭과 지터가 악화됨을 밝혀낸다.

ABSTRACT

The issue of mobility is important in wireless network because internet connectivity can only be effective if it’s available during the movement of node. To enhance mobility, wireless access systems are designed such as IEEE 802.16e to operate on the move without any disruption of services. In this paper we are analyzing the impact of mobility on the QoS parameters (Throughput, Average Jitter and Average end to end Delay) of a mobile WiMAX network (IEEE 802.16e) with CBR application.

연구 동기 및 목표

• 노드 이동성이 모바일 WiMAX 네트워크의 QoS에 미치는 영향을 평가하기 위해.
• 다양한 이동 조건 하에서 핵심 QoS 파라미터인 대역폭, 평균 지터, 종단 간 지연을 분석하기 위해.
• IEEE 802.16e 네트워크에서 CBR 응용 프로그램을 사용할 경우 이동성으로 인한 성능 저하를 평가하기 위해.
• 모바일 밴드폭 네트워크에서 이동성 관리 과제에 대한 통찰을 제공하기 위해.

제안 방법

• IEEE 802.16e 표준을 사용하여 이동성 지원 기능을 구현한 모바일 WiMAX 네트워크 시뮬레이션을 수행한다.
• 실시간 응용 프로그램을 표현하기 위해 일정 비트 전송률(CBR) 트래픽 모델을 사용한다.
• QoS 저하를 평가하기 위해 다양한 노드 속도를 가진 이동성 시나리오를 구현한다.
• 성능 지표로 대역폭, 평균 지터, 종단 간 지연을 측정한다.
• 이동 조건 하에서 핸드오버 신호 및 채널 변동의 영향을 분석한다.
• 다양한 이동 수준 간의 QoS 지표를 비교하여 성능 추세를 파악한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 CBR 트래픽를 가진 모바일 WiMAX 네트워크에서 노드 속도가 증가할수록 대역폭에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ2 IEEE 802.16e 네트워크에서 이동성과 평균 지터 사이의 관계는 무엇인가?
• RQ3 CBR 응용 프로그램을 가진 모바일 WiMAX에서 이동성이 종단 간 지연에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ4 고속 이동 조건에서 핸드오버 프로세스가 QoS를 얼마나 악화시키는가?
• RQ5 이동 조건 하에서의 채널 변동이 전체 QoS 성능에 어떤 영향을 미치는가?

주요 결과

• 빈번한 핸드오버와 채널 감쇠로 인해 노드 속도가 증가할수록 대역폭이 감소한다.
• 높은 이동성 조건에서 평균 지터가 크게 증가하여 실시간 응용 프로그램의 품질에 영향을 미친다.
• 이동성 증가에 따라 종단 간 지연이 증가하며, 특히 핸드오버 이벤트 동안 두드러진다.
• 핸드오버 신호는 높은 속도에서 QoS 저하에 기여한다.
• 이동 조건 하에서의 채널 변동은 불안정한 데이터 전송과 성능 변동을 초래한다.
• CBR 응용 프로그램의 QoS 성능은 중간 수준 이상의 이동성 조건에서 뚜렷하게 악화된다.