한국정보과학회논문지:정보통신 (Journal of KIISE:Information Networking)

한국정보과학회 (Korean Institute of Information Scientists and Engineers)
권호 표지

IEEE 802.11 무선랜 환경에서의 이동성 지원 IPv6프로토콜의 성능분석

Performance Analysis of Mobility Support Protocols for IPv6 over Wireless LAN

  • 발행 : 2005.06.01
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초록

IPv6 기반 이동성 지원 프로토콜인 Mobile IPv6, Hierarchical Mobile IPv6, Fast Handovers over Mobile IPv6가 IETF를 통해서 제안되었다. 한편, 이동 인터넷 서비스를 위해서 IEEE 802.11 네트워크가 최근에 널리 이용되고 있다. 그래서 가까운 장래에 IEEE 802.11 네트워크에서 IPv6 이동성 지원기술은 All If 기반 이동성 지원 서비스를 실현하는 핵심 기술이 될 것이다. IPv6 이동성 지원 프로토콜들의 적절한 응용 개발을 위해서는 먼저 이들의 성능을 분석할 필요가 있다. 이런 분석에는 프로토콜에 의해 요구되는 시그널링 비용, 핸드오버시 지연 시간, 핸드오버시 손실되는 패킷의 수 및 이 손실을 줄이기 위해서 필요한 버퍼의 크기 등이 포함되어야 하며, 또한 IEEE 802.11 과 같은 하위 계층 프로토콜이미치는 영향을 분석해 볼 필요가 있다. 따라서 본 논문에서는 IEEE 802.11 네트워크에서 IPv6 이동성 지원 프로토콜들을 분석하기 위한 프레임워크를 개발하고 각각의 프로토콜들에 대한 성능 비용 함수를 제시한다. 프레임워크 제안을 위해서 본 논문에서는 패킷 트래픽 모델, 네트워크 시스템 모델 및 단말의 이동성 모델 둥을 정의한다. 또한, 다양한 파라미터를 사용하여 그들이 각 프로토콜의 성능에 미치는 영향을 분석하고 비교한다. 분석결과로서 각 프로토콜들이 각기 상호보완적인 혹은 대조적인 성능을 보이기 때문에, 임의의 프로토콜이 다른 프로토콜들 보다 비교 우위를 차지하는 일이 없음을 알 수 있다

Several nv6 mobility support protocols for mobile Internet services are proposed in IETP : Mobile Ipv6, Hierarchical Mobile Ipv6, and Fast Handovers over Mobile Ipv6. Recently, IEEE 802.11 network has also been widely deployed in public areas for mobile Internet services. In the near future, IPv6 mobility support over IEEE 802.11 network is expected to be a key function to actualize the All If-based mobile various services. For appropriate application of these protocols, the IPv6 mobility support protocols should be analyzed according to their characteristics in terms of signaling, handover latency, lost packets, and required buffer sire as well as the impact of lower layer such as IEEE 802.11 network. In this paper, we analyze the performance of the protocols over IEEE 802.11 network. We define a packet-level traffic model, a network system model, and a mobility model. From these models, we construct a framework for the performance analysis. We also make cost functions to formalize each protocol's performance. Lastly, we analyze the effect of varying parameters used to show diverse numerical results, and compare with each other. From the analysis results, it is concluded that each Protocol has contrary or contrastive advantages with other Protocols, so there is no protocol that holds a dominant position.

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참고문헌

  1. D. Johnson, C. Perkins, and J. Arkko, 'Mobility Support in IPv6,' draft-ietf-mobileip-ipv6-24.txt, Internet draft (work in progress), June 2003
  2. S.-J. Vaughan-Nichols, 'Mobile IPv6 and The Future of Wireless Internet Access,' IEEE Computer, Vol. 36, Issue 2, pp. 18-20, February 2003 https://doi.org/10.1109/MC.2003.1178041
  3. S. Thomson and T. Narten, 'IPv6 Stateless Address Autoconfiguration,' IETF RFC 2462, December 1998
  4. R. Koodli, 'Fast Handovers for Mobile IPv6,' draft-ietf-mobileip-fast-mipv6-08.txt, Internet draft (work in progress), October 2003
  5. T. Nartan and R. Draves, 'Privacy Extensions for Stateless Address Autoconfiguration in IPv6,' IETF RFC 3041, January 2001
  6. S.H. Hwang, B.K. Lee, Y.-H. Han, and C.S. Hwang, 'An adaptive hierarchical mobile IPv6 with route optimization,' Proc. of the 57th IEEE VTC 2003-Spring, Vol. 3, pp. 1502-1506, April 2003
  7. Y.J. Lee and L.F. Akyildiz, 'A New Scheme for Reducing Link and Signaling Costs in Mobile IP,' IEEE Transactions on Computers vol. 52, no. 6, June 2003 https://doi.org/10.1109/TC.2003.1204827
  8. S. Pack and Y. Choi, 'Performance Analysis of Fast Handover in Mobile IPv6 Networks,' Lecture Notes in Computer Science (LNCS), Vol .2775, pp. 679-691, Springer-Verlag, September, 2003
  9. S. Pack and Y. Choi, 'Performance Analysis of Hierarchical Mobile IPv6 in IP-based Cellular Networks,' Proc. of IP-Based Cellular Networks (IPCN) Conference 2003, Paris, December 2003 https://doi.org/10.1109/PIMRC.2003.1259259
  10. X.P. Costa, R. Schmitz, H. HArtenstein and M. Liebsch, 'A MIPv6, FMIPv6 and HMIPv6 Handover Latency Study: Analytical Approach,' Proc. of IST Mobile and Wireless Telecommunications Submit, June 2002
  11. Y.B. Lin, 'Reducing Location Update Cost in A PCS Network,' IEEE/ACM Transactions on Networking, Vol. 5, No. 1, pp. 25-33, Febraury 1997 https://doi.org/10.1109/90.554719
  12. 'Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications,' ANSI/IEEE Std 802.11, 1999 Edition
  13. H. Soliman, C. Castelluccia, K. El-Malki, L. Bellier, 'Hierarchical Mobile IPv6 mobility management (HMIPv6),' draft-ietf-mobileip-hmipv6-08.txt, Internet draft (work in progress), June 2003
  14. T. Janevski, Traffic analysis and design of wireless IP networks, Arttech House, 2003
  15. A. Mishra, M.H. Shin, and W. Arbaugh, 'An empirical analysis of the IEEE 802.11 MAC layer handoff process,' ACM SIGCOMM Computer Communication Review, Vol. 33, Issue 2, pp. 93-102, 2003 https://doi.org/10.1145/956981.956990
  16. S. Deering and R. Hinden, 'Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification,' IETF RFC 1883, December 1995
  17. T. Narten, E. Nordmark and W. Simpson, 'Neighbour Discovery for IP version 6,' IETF RFC 2461, December 1998
  18. 'Universal Mobile Telecommunications System (UMTS); Selection Procedures for the Choice of Radio Transmission Technologies of the UMTS (UMTS 30.03),' ETSI TR 101 112 version 3.2.0 April 1998
  19. P. McCann, 'Mobile IPv6 Fast Handovers for 802.11 Networks,' draft-ietf-mipshop-80211fh-00.txt, Internet draft (work in progress), Feb. 2004