안드로이드 기반 지연 허용 Wi-Fi 오프로딩 시스템 구현

Abstract

스마트 폰의 세계적 보급화에 따른 모바일 데이터 트래픽의 폭증으로 이동통신망의 수 용 능력이 부족해지고 있어 문제가 되고 있다. 3G, 4G 등의 업그레이드를 통하여 이동통신망의 수용 능력을 넓히고 있지만, 큰 사이즈의 데이터를 소비하는 어플리케이션과 스마트폰 사용자의 증가로 인한 모바일 데이터의 수요량을 따라잡지 못하고 있는 실정이다. 이러한 과부하 문제를 해결하기 이한 방안으로 DTN 오프로딩 기술이 있다. DTN 오프로딩 기술은 딜레이를 허용하는 데이터 트래픽에 대해 실시간으로 데이터 전송을 하지 않고, 기회적으로 생기는 다른 망을 통해 (예: Wi-Fi, 다른 단말) 데이터를 전송하여 이동통신망의 부하를 감소시킬 있는 기술로, 최근 3년간 많은 연구가 진행되어 왔다. 대부분의 연구에서 제안한 알고리즘의 검증 방법으로 실제 환경에서 실험을 통한 검증보다는 가상환경인 시뮬레이션을 통해 검증을 해왔다. 시뮬레이션은 실제 물리적 세상이 가지는 현실을 그대로 반영 할 수 없는 맹점을 가지고 있다. 게다가 DTN 오프로딩 기술이 실제로 널리 퍼져 사용되기 이전에 실제 DTN 오프로딩 시스템의 개발 및 검증은 꼭 거쳐야만 하는 과정이다. 본 논문은 인간의 이동성 패턴을 이용하는 DTN Wi-Fi 오프로딩 시스템을 실제로 개발 및 검증을 제안한다. 지연 허용 Wi-Fi 오프로딩 시스템은 모빌리티 프로파일러/AP 탐색, 세션 스케줄러, DTN 연결 관리자로 구성된다. DTN 연결 관리자 기술은 기존에 구현되어 있는 Transport Protocol인 DTP를 사용한다. 모빌리티 프로파일러/AP 탐색 기술을 제시한다. DTN Wi-Fi 오프로딩을 수행하기 위해서는 언제 생길지 모르는 Wi-Fi 접속 기회를 얻기 위해 항상 Wi-Fi 인터페이스를 켜두어야 한다. 기존 스마트폰은 Wi-Fi 인터페이스를 켜면 주기적으로 Wi-Fi를 탐색한다. 이는 Wi-Fi 탐색으로 인한 큰 에너지 소모를 불러오며 DTN 오프로딩 기술에 사용되기엔 적합하지 못하다. 모빌리티 프로파일러/AP 탐색은 WiSAG 알고리즘이 탑재되어 있으며, 인간의 이동성 패턴을 수집, 분석을 통해 에너지 효율적인 Wi-Fi 탐색 기술을 제공한다. 세션 스케줄러 기술을 제시한다. DTN 오프로딩 시스템을 통해 다수의 컨텐츠를 Delayed Offload하게 되면 각 컨텐츠의 파일 사이즈와 설정된 데드라인에 따라 스케줄링이 필요하다. 세션 스케줄러는 모바일 데이터 오프로딩 양을 최대화 할 수 있는 EDF알고리즘이 탑재되어 있으며, 서비스로 구현되어 Offload 되고 있는 세션들의 스케줄을 관리한다. 제안된 모빌리티 프로파일러/AP 탐색과 세션 스케줄러의 구현 검증을 실시한다. 또한 각 파트의 성능을 검증한다.