Performance Analysis of Two-Location Distance-based Registration in Mobile Communication Network

이동통신망에서 이중영역 거리기준 위치등록의 성능 분석

In this study, an improved scheme for distance-based registration (DBR) is proposed and its performance is analyzed. In the DBR, when a mobile station (MS) enters a new cell, it calculates the distance between last registered cell and current cell and registers its location if the distance reaches reference distance D. In this study, two-location DBR (TDBR) is proposed to improve the performance of the DBR. In the TDBR, an MS stores not only last registered location area (LA) but also previously registered LA, and then no registration is needed when the MS crosses two LAs stored already. However, since the TDBR may increase paging cost, trade-off is necessary between decreased registration cost and increased paging cost. In this study, the performances of two schemes are analyzed and compared using 2-dimensional random walk mobility model in hexagonal cell configuration. We show that our mathematical analysis is accurate by comparing with simulation. From the numerical results for various circumstances, it is shown that our proposed TDBR outperforms current DBR in most cases.

본 연구에서는 거리기준 위치등록(Distance-Based Registration, DBR) 방법의 성능 개선 방안을 제안하고 그 성능을 분석한다. DBR 방법에서는 이동국이 새로운 셀에 진입할 때마다 현재 셀에서 가장 최근에 위치등록한 셀까지의 거리를 계산하여, 그 값이 기준거리 D 이상이면 위치등록을 수행하게 된다. 본 연구에서는 기존DBR 방법의 성능을 개선하기 위하여 2개의 위치영역을 가질 수 있는 이중영역 거리기준 위치등록(Two-Location Distance-Based Registration, TDBR) 방법을 제안하였다. TDBR에서는 이동국이 가장 최근에 위치등록한 위치영역뿐만 아니라 그 직전에 위치등록한 위치영역까지도 저장하게 되며 이 경우 저장된2개 위치영역을 넘나들 때는 위치등록이 필요 없게 된다. 반면에 페이징 부하는 DBR보다 증가하게 되므로 줄어드는 위치등록 부하와 늘어나는 페이징 부하의 절충이 필요하게 된다.본 연구에서는 육각형 셀 환경 하에서2차원 랜덤워크 모형에 기반을 둔 이동성 모형을 이용하여 두 위치등록 방법의 성능을 분석하고 비교하였다. 시뮬레이션과의 비교를 통하여 수리적 분석이 정확함을 보였으며, 다양한 환경에 대한 수리적 결과로부터 제안하는 TDBR 방법이 기존의 DBR 방법보다 대부분의 경우 성능이 우수함을 알 수 있었다.