Fast Handover Mechanism for Multi-Interface MIPv6 Environments and Performance Evaluation

다중 인터페이스 MIPv6 환경에서의 Fast Handover 방안 및 성능 분석

  • Park, Man-Kyu (Department of Information and Communications Engineering, Chungnam National University) ;
  • Hwang, An-Kyu (Department of Information and Communications Engineering, Chungnam National University) ;
  • Lee, Jae-Yong (Department of Information and Communications Engineering, Chungnam National University) ;
  • Kim, Byung-Chul (Department of Information and Communications Engineering, Chungnam National University)
  • 박만규 (충남대학교 정보통신공학과) ;
  • 황안규 (충남대학교 정보통신공학과) ;
  • 이재용 (충남대학교 정보통신공학과) ;
  • 김병철 (충남대학교 정보통신공학과)
  • Published : 2007.12.25

Abstract

Recently, in addition to the sharp increase of mobile nodes, various kinds of wireless technologies are available for mobile nodes. If IPv6 technology is applied to the network, multi-homing terminals which have several public IP addresses on one interface will be common. Accordingly, there are many research activities on mobility management for multi-interface, multi-homming nodes. In this paper we propose an extended fast handover mechanism for multi-interface MIPv6 environments that uses multi-interface FBU (MFBU) message instead of the existing FBU message. The MFBU message has the "tunnel destination" mobility option that points a specific tunnel destination other than NAR, and "T" flag that indicates the existence of tunnel destination option. The proposed mechanism can improve the TCP performance by mitigating packet reordering during FMIPv6 handover that can cause unnecessary congestion control due to 3 duplicate ACKs. In this paper, we implemented a multi-Interface MIPv6 simulator by extending a single-interface MIPv6 simulator in NS-2, and showed that the performance of TCP traffic is improved by using the proposed multi-interface fast MIPv6.

최근에 이동 단말들의 급격한 증가와 함께 이동 노드에 다양한 무선 접속 기술들의 사용이 가능해졌다. 또한 IPv6 기술이 네트워크에 도입되면 하나의 단말이나 인터페이스에 여러 개의 공중 IP주소를 가지는 멀티호밍 (multi-homing) 단말이 일반화될 것이다. 이에 맞추어 다중 인터페이스 멀티호밍 단말에 대한 이동성 관리기술 연구가 무선 인터넷 분야에서 활발히 진행 중이다. 본 논문에서는 다중 인터페이스를 지원하는 FMIPv6의 FBU 메시지를 대신하여, "tunnel destination" 이동성 옵션과 이 옵션을 표시하는 'T' flag를 이용하는 MFBU 메시지를 새로 정의하여, NAR이 아닌 특정 터널링 목적지로 핸드오버 동안 패킷을 터널링 시키는 다중 인터페이스 fast handover Mobile IPv6 절차의 확장을 제안한다. 이는 기존의 FMIPv6를 이용하여 핸드오버절차를 수행하는 동안 TCP 플로우의 패킷 도착순서가 바뀌어 세 개의 중복 ACK에 의한 불필요한 혼잡 제어로 성능이 저하되는 것을 완화하여 핸드오버 성능을 향상시키게 된다. 본 논문에서는 그 성능을 검증하기 위해 기존의 단일 인터페이스 MIPv6 NS-2 시뮬레이터를 확장하여 다중 인터페이스 FMIPv6 시뮬레이터를 구현하였으며, TCP 트래픽을 이용한 시뮬레이션을 통해 핸드오버 성능 향상을 확인하였다.

Keywords

References

  1. Jukka Ylitalo, Tony Jokikyyny, Tero Kauppinen, Antti J. Tuominen, Jaakko Laine, 'Dynamic Network Interface Selection in Multihomed Mobile Hosts,' hicss, p. 315, 36th Annual Hawaii International Conference on System Sciences (HICSS'03) - Track 9, 2003
  2. D. Johnson, C. Perkins, and J. Arkko, 'Mobility Support in IPv6', RFC 3775, June 2004
  3. R. Koodli, 'Fast Handovers for Mobile IPv6' RFC 4068, July 2005
  4. R. Wakikawa, T. Ernst, and K. Nagami, 'Multiple Care-of Addresses Registration', draft-ietf-monami6-multiplecoa-00 (work in progress), June 2006
  5. N. Montavont, T. Noel, 'Home Agent Filtering for Mobile IPv6', draft-montavont-mobileipha- filtering-v6-00.txt, July 23, 2003
  6. Ns-2, http://www.isi.edu/nsnam/ns/
  7. H. Huang, J. Cai, A.J. Kassler, and C. Fu, 'Load-sharing in Wireless Multi-homed Systems', pp. 3489-3493, IEEE International Conference on Communications ICC, 2005
  8. NAM : http://www.isi.edu/nsnam/nam/
  9. An Kyu Hwang Jae Yong Lee Hyun Duk Kim Whoi Jin Jung, and Byung-Chul Kim., 'New TCP Congestion Control Algorithm Based on Bandwidth Measurement for Seamless Vertical Handoffs in Heterogeneous Mobile Networks', pp. 75-83, WWIC 2006, LNCS 3970 https://doi.org/10.1007/11750390_7
  10. S. Kashihara, T. Nishiyama and K. Iida, 'Path Selection Using Active Measurement in Multi-homed Wireless Networks', Proceedings of the 2004 International Symposium on Applications and the Internet, IEEE 2004
  11. H. Soliman, N. Montavont, N. Fikouras, K. Kuladinithi, 'Flow binding in Mobile IPv6', draft-soliman-monami6-flow-binding-00(work in progress), Febrary 2006
  12. S. Cho, J. Na and C. Kim, 'A Dynamic Load Sharing Mechanism in Multihomed Mobile Networks', pp. 1459-1463, IEEE International Conference on Communications ICC, 2005