학술논문

802.11ax 대규모 Wi-Fi 환경의 심층 생성 모델을 활용한 트래픽 모델링 및 AP 배치 최적화 / Traffic Modeling using a Deep Generative Model and The Optimization of AP Placement in Large-Scale Wi-Fi System for 802.11ax
Document Type
Dissertation/ Thesis
Source
Subject
Language
Korean
Abstract
대규모 Wi-Fi 시스템은 지리적 영역 내에 다수의 AP(Access Point)가 배치되어 사용자에게 인터넷 서비스를 제공한다. 초기 AP 배치는 통신 음영 지역을 최소화하기 위해 균일한 간격으로 위치하고 강한 신호 세기로 설정한다. 이 균일한 배치는 사용자들의 트래픽이 반영되지 않아 AP를 비효율적으로 사용하게 한다. 특정 AP들은 사용자가 집중되어 낮은 서비스 품질을 제공하고, 반대로 하루 동안 한 명의 사용자도 연결되지 않는 AP가 다수 존재한다. 본 연구는 트래픽을 반영하여 사용자에게 최소한의 처리율을 보장함과 동시에 효율적인 AP 배치를 목표한다.먼저 대규모 Wi-Fi 시스템의 트래픽을 모델링한다. 기존 모델들은 공간의 특성이 다른 건물을 분류하고 해당 건물에 설치된 AP로부터 데이터를 취합한다. 이 과정은 각 AP의 특성을 반영하지 못하는 한계가 있다. 단층 수준에서 이루어지는 AP 배치 최적화를 고려했을 때, AP 수준에서 트래픽이 모델링 되는 방법이 필요하다. 본 연구는 심층 생성 모델(Deep Generative Model)을 활용하여 AP 수준에서 시공간적으로 이질적인 트래픽 특성을 모델링한다.다음으로 802.11ax 기반의 OFDMA와 채널 본딩(Channel Bonding)을 고려하여 AP 배치 및 채널 할당 문제를 최적화한다. AP 배치는 최소한의 처리율을 보장하면서 적절한 AP의 개수와 위치를 결정해야 한다. 최적화의 목적 함수는 AP의 개수 최소화함과 동시에 사용자 처리율을 최대화한다. 두 목적의 비중은 네트워크 관리자가 정책에 따라 결정할 수 있도록 설계되었다.마지막으로 부산대학교에 트래픽 모델을 연계하여 AP 배치 최적화를 적용할 때, 모든 공간에서 기존 배치보다 더 높은 처리율을 기록한다. 특히, 강의 건물은 하나의 AP를 추가하여 최대 5.57배의 처리율 향상을 달성한다.