Abstract
To prevent performance degradation of TCP due to packet losses in the smooth handoff by the route optimization extension of Mobile IP protocol, a buffering of packets at a base station is needed. A buffering of packets at a base station recovers those packets dropped during handoff by forwarding buffered packets at the old base station to the mobile user. But, when the mobile user moves to a congested base station in a new foreign subnetwork, those buffered packets forwarded by the old base station are dropped and TCP transmission performance of a mobile user in the congested base station degrades due to increased congestion by those forwarded burst packets. In this paper, considering the general case that a mobile user moves to a congested base station, we analyze the influence of packet buffering on TCP performance according to handoff arrival distribution for Drop-tail and RED (Random Early Detection) buffer management schemes. Simulation results show that RED scheme can reduce the congestion increased by those forwarded burst packets comparing Drop-Tail, but RED scheme cannot avoid Global Synchronization due to forwarded burst packets by the old base station and new buffer management scheme to avoid it is needed in Mobile IP based networks.
모바일 IP 프로토콜에서 핸드오프 동안에 발생하는 패킷 손실 때문에 초래되는 TCP의 성능저하를 방지하기 위해서는 모바일 IP 경로 최적화 확장의 스무스 핸드오프 방식에서 이전기지국이 핸드오프 동안 손실되는 패킷들을 버퍼에 저장하고 저장된 패킷들이 이동한 단말에게 전달되어야 한다. 그러나 무선링크가 병목인 일반적인 경우에서 이동단말이 새로운 서브 네트워크의 혼잡한 기지국으로 이동한 경우에는, 이전 기지국이 포워딩하는 패킷들은 손실되고 또한 이전 기지국이 포워딩하는 패킷들의 버스트한 도착 특성으로 인해 심화된 혼잡으로 기지국 내 이동단말 플로들의 TCP 전송 성능이 저하되게 된다. 본 논문에서는 기지국 패킷 버퍼링 방식이 결합된 스무스 핸드오프 방식으로 이동단말이 새로운 서브네트워크의 혼잡한 기지국으로 이동한 경우, 기지국 패킷 버퍼링 방식이 혼잡한 기지국을 통과하는 TCP 플로들에게 미치는 영향을 혼잡한 기지국에서의 핸드오프 도착분포에 따라 Drop-Tail과 RED 버퍼관리방식에 대하여 분석하였다. 시뮬레이션 결과는 RED 방식이 Drop-Tail 방식보다 기지국 패킷 버퍼링 방식이 혼잡한 기지국을 통과하는 TCP 플로들에게 가하는 혼잡을 완화할 수 있으나, 이전 기지국이 포워딩하는 패킷들의 버스트한 도착특성으로 인한 Global Synchronization은 피할 수 없고, 모바일 IP 네트워크에서 이를 해결하기 위해서는 새로운 버퍼관리방식이 요구됨을 보인다.
