• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제2권4호
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• pp.171-183
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• 2008

Nowadays, wireless packet data services are provided over Wireless MAN (WMAN) at a high data service rate, while 3G cellular networks provide wide-area coverage at a low data service rate. The integration of mobile WiMAX and 3G networks is essential, to serve users requiring both high-speed wireless access as well as wide-area connectivity. In this paper, we propose a cross-layer optimization scheme for a vertical handover between mobile WiMAX and 3G cellular networks. More specifically, L2 (layer 2) and L3 (layer 3) signaling messages for a vertical handover are analyzed and reordered/combined, to optimize the handover procedure. Extensive simulations using ns-2 demonstrate that the proposed scheme enhances the performance of a vertical handover between mobile WiMAX and 3G networks: low handover latency, high TCP throughput, and low UDP packet loss ratio.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제8권3호
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• pp.91-99
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• 2009

초고속 인터넷 서비스와 이동 통신의 발달, 그리고 Mobile Device 보급의 증가는 유비쿼터스(Ubiquitous) 기술의 발전을 촉진시키는 계기가 되었다. 와이브로 (WiBro, Wireless Broadband Internet) 시스템은 이동 중에도 무선 랜 (Wireless LAN) 보다 넓은 서비스 지원 영역에서 고속의 멀티미디어 서비스를 제공 받을 수 있는 MBWA(Mobile Broadband Wireless Access)기술이며, IP 기반의 백본 망(Backbone Network)로 구성된다. 이와 같은 무선 이동 통신 환경에서는 와이브로 시스템의 Layer 2(MAC Layer, Medium Access Control Layer)에서의 이동성 지원 기술뿐만 아니라 Layer 3(Network Layer)에서의 이동성 지원 프로토콜이 필요하며, 사용자가 이동 중에도 원활한 서비스를 제공받기 위해서는 핸드오버(Handovcr)의 지연 시간을 최소화 시켜야 한다. 따라서 본 논문에서는 IPv4 기반의 와이브로 망에서의 핸드오버 지연 단축 기법을 제안한다. 제안된 방법을 이동 단말(MS, Mobile Station)이 수신하는 신호 강도의 예측 값을 바탕으로 크로스 레이어 (Cross-Layer)기반의 고속 핸드오버 기법 (Fast Handover Scheme)을 적용하며, 지수평활법 (Exponential Smoothing Method)을 사용하여 예측 값을 계산한다. 모의 실험을 통해 기존의 방법과 제안된 방법을 비교, 분석하여 핸드오버 지연 시간의 단축을 증명한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권7A호
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• pp.666-671
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• 2007

차세대 무선망의 인프라 구조로써 현재 광가입자망에 적용되고 있는 EPON의 사용을 제안하였다. 제안된 구조는 광파이버 설치비용을 크게 줄일 수 있고, 그룹 셀 개념을 도입하여 핸드오버 지연시간의 주 발생원인 3계층 핸드오버의 발생 횟수를 대폭 줄일 수 있다. 본 연구에서는 EPON의 특성을 활용한 2계층 Fast 핸드오버 알고리즘을 제안하였고, 이 때 핸드오버에 큰 영향을 미치는 제어신호의 지연시간을 시뮬레이션을 통해 평가하였다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제8권2호
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• pp.168-172
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• 2010

The Network-based handover still has problems such as the transmission delays and the packet losses in the case of macro mobility, though technological advances have been made in the wireless and mobile communication. For end-to-end handover, the link bandwidth has been reduced in the wireless network due to its burst errors and congestion control. To overcome such problems, we propose a new scheme of the macro handover according to the protocol layer. The proposed macro handover is implemented on the network layer to partially substitute wired signaling for wireless signaling, to flexibly employ buffers, and on the transport layer to postpone its retransmission time. We have performed extensive simulation using ns-2 and the result shows that our proposed scheme outperforms the other existing schemes in terms of transmission delay, packet loss, and data transfer rate during the handovers.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권2A호
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• pp.113-123
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• 2009

최근에 무선 메쉬 네트워크는 기존의 무선 네트워크의 단점을 해결하기 위한 차세대 네트워크 기술로서 많은 연구가 이루어지고 있다. 특히, mobile WiMAX 기반의 무선 메쉬 네트워크는 여러 가지 측면에서 많은 장점을 가지고 있어 더욱 주목받고 있다. 이 논문에서 우리는 mobile WiMAX 기반의 무선 메쉬 네트워크를 위한 2계층 핸드오버 방안을 제안한다. Mobile WiMAX의 2계층 핸드오버 방안은 무선 메쉬 네트워크의 특성을 고려하지 않기 때문에, mobile WiMAX 기반의 무선 메쉬 네트워크에서 많은 핸드오버 실패를 유발한다. 제안하는 핸드오버 방안은 기존의 핸드오버 방안보다 핸드오버 시에 더 적은 지연시간을 달성하면서 데이터 손실이 발생하지 않는다. 시뮬레이션을 통해서 제안한 핸드오버 방안이 핸드오버 시에 발생할 수 있는 핸드오버 지연 문제와 데이터 손실 문제를 개선할 수 있음을 보였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권10호
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• pp.4015-4033
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• 2015

The future mobile networks consist of hyper-dense heterogeneous and small cell networks of same or different radio access technologies (RAT). Integrating mobile networks of different RATs to provide seamless and smooth mobility service will be the target of future mobile converged network. Generally, handover from high-speed networks to low-speed networks faces many challenges from application perspective, such as abrupt bandwidth variation, packet loss, round trip time variation, connection disruption, and transmission blackout. Existing inter-RAT handover solutions cannot solve all the problems at the same time. Based on the high-layer convergence sublayer design, a new receiver-aided soft inter-RAT handover is proposed. This soft handover scheme takes advantage of multihoming ability of multi-mode mobile station (MS) to smooth handover procedure. In addition, handover procedure is seamless and applicable to frequent handover scenarios. The simulation results conducted in UMTS-WiMAX converged network scenario show that: in case of TCP traffics for handover from WiMAX to UMTS, not only handover latency and packet loss are eliminated completely, but also abrupt bandwidth/wireless RTT variation is smoothed. These delightful features make this soft handover scheme be a reasonable candidate of mobility management for future mobile converged networks.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권8B호
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• pp.1129-1140
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• 2010

무선 메쉬 네트워크는 기존 무선 네트워크의 단점을 해결하기 위한 차세대 기술로서 많은 연구가 이루어졌다. 특히 Mobile WiMAX 기반의 무선 메쉬 네트워크는 다양한 장점을 지녀 더욱 주목 받고 있다. Mobile WiMAX 표준에서는 MIP와 PMIP를 기반으로 하는 두 개의 3계층 핸드오버 방안을 제공한다. MIP 기반 핸드오버는 많은 핸드오버 메시지 유발로 인한 긴 핸드오버 지연 단점을 지닌 반면, PMIP 기반 핸드오버는 이동 노드가 자신의 핸드오버에 관여치 않아, 무선 구간의 핸드오버 메시지를 줄이는 장점을 지녀 Mobile WiMAX의 3계층 핸드오버에 좀 더 효과적이다. 하지만 Mobile WiMAX에서 제공하는 기존의 PMIP 기반 핸드오버는 2계층 핸드오버 완료 후에 바인딩을 수행하기 때문에 여전히 핸드오버 지연 발생 문제점을 가지고 있다. 따라서, 본 논문에서는 2계층 핸드오버 완료 전에 수행 되는 고속 바인딩 과정을 통해 핸드오버 지연을 줄이는 PMIP 기반 무선 메쉬 네트워크에서의 고속 3계층 핸드오버 방안을 제안한다. 제안 방안은 기존 PMIP 기반 핸드오버 방안의 문제점을 개선했으며 이는 시뮬레이션 결과를 통해 증명하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제8권2호
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• pp.91-99
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• 2009

본 논문에서는 모바일 와이맥스환경에서 이동성 예측 알고리즘을 이용한 계층 통합적 핸드오버 기법을 제안한다. 예측 알고리즘은 선형 회귀 (Linear Regression) 분석을 사용하며 분석 데이터 수집을 위해 이동 단말의 신호의 세기를 주기적으로 샘플링한다. 예측을 이용하므로 L3 핸드오버 절차를 L2 핸드오버가 시작되기 전에 시작할 수 있으며 따라서 핸드오버 지연시간을 단축할 수 있다. 실험은 WiMAX Forum에서 정의한 경로 손실 모델 (path loss model) 및 시스템 파라미터를 이용하였다. 실험을 통하여 신호의 세기 예측이 정확하게 이뤄질 수 있으며 핸드오버 지연이 줄어드는 것을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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• pp.75-78
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• 2007

Mobile IP는 단말기에 이동성을 부여해 줌으로써 이동중에도 network업무를 수행할 수 있게 해주었다. 하지만 Access Router간에 이동시 발생되는 handover의 시간으로 인하여 지연과 date loss의 문제점이 발생한다. 이를 해결하기 위하여 많은 연구가 진행되고 있다. IEEE802.21에거 표준화가 진행중이 MIH(media Independent Handover)는 이종망간 handover를 지원하기 위한 프로토콜이다. NIH는 주변 망의 Layer2 정보와 Layer3 정보 등의 네트워크 정보를 사전에 획득하도록 설계되어있다. MIH의 사전정보 획득기술을 활용하면 MN(Mobile Node)에서 handover 발생시 획득해야 하는 정보를 미리 얻을 수 있고 보다 효율적으로 망을 구성할 수 있다. 본 논문은 MIPv4에서 MIH를 활용하여 MN(Mobile Node)가 handover 할 것으로 예측될 때 MIH Table를 이용하여 Handover에 사용되는 정보를 미리 구축해 둔다. 이로써 Handover가 예측될 때 L2Trigger가 가지는 Init time을 개선시키고, 나아가 짧아진 init time 으로 AR간에 보다 협소한 overlap Length를 가지고 handover를 행할 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39B권8호
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• pp.499-509
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• 2014

본 논문에서는 이기종 무선망 네트워크 환경에서 핸드오버가 발생할 때 생기는 문제점을 해결하기 위하여 FDL(Freeze DeadLine) 알고리즘을 제안하였다. 많은 선행연구들은 하위 계층의 정보를 이용하여 핸드오버 과정에서 생기는 문제를 해결하기 집중하였다. 하지만 본 논문에서는 핸드오버 과정에서 생기는 상위계층에 대한 문제를 다루고 있다. 본 논문에서는 핸드오버가 발생할 때 상위 계층인 전송계층에서 생기는 문제점을 분석하고, 성능을 개선하기 위하여 FDL알고리즘을 제안하였다. FDL알고리즘을 이용하여 기존에 제안되었던 기법보다 더 나은 성능을 보임을 이론적으로 분석하였고, 이를 NS-2(Network Simulator -2)를 통해 성능 평가 하였다.