• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제2권4호
• /
• pp.171-183
• /
• 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
• /
• 제8권3호
• /
• pp.91-99
• /
• 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
• /
• 제35권8B호
• /
• pp.1129-1140
• /
• 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.

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

• 한국ITS학회 논문지
• /
• 제8권2호
• /
• pp.91-99
• /
• 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
• /
• 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
• /
• pp.75-78
• /
• 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
• /
• 제33권4A호
• /
• pp.377-386
• /
• 2008

본 논문에서는 IPv6기반 와이브로(WiBro) 시스템에서 핸드오버 지연을 최소화하고, 핸드오버 시 패킷손실이 없는 빠른 이동성제공방안을 제안한다. 이동검출과정에서의 처리지연을 줄이기 위해 링크계층에서 감지한 트리거 정보를 기반으로 링크계층(L2)의 핸드오버와 네트워크 계층(L3)의 핸드오버 처리과정을 결합시켜 단말과 네트워크간의 핸드오버 메시지교환 절차를 단순화하는 방안을 제안한다. 새로운 임시주소 생성과정에서 처리지연을 줄이기 위해 주소생성, 분배 및 관리를 새로운 네트워크 쪽에서 제어하는 방안을 제안한다. 또한, 패킷 전달지연의 최소화 및 패킷손실을 없애기 위해 PACR와 NACR를 연결하는 차 상위계층의 크로스오버 라우터(CR) 개념을 도입하고, CR에 패킷버퍼기능을 제안한다. 시뮬레이션 결과는 본 논문에서 제안한 방안이 셀 중첩반경이 좁고 단말의 이동속도가 빠른 핸드오버 환경에서도 기존 방식에 비해 처리지연이 최소화되고 패킷 손실이 없음을 보여준다.

• 정보처리학회논문지C
• /
• 제14C권6호
• /
• pp.503-508
• /
• 2007

와이브로 서비스가 공식적으로 서비스됨에 따라서 이동 노드가 차량 속도로 이동시 실질적인 리얼 타임 서비스가 가능한지에 대한 사항이 고려되어야 한다. 표준문서 RFC 4140인 Hierarchical Mobile IPv6 mobility management에서 다루고 있는 Fast Handover에 대한 것은 이동노드가 같은 도메인 MAP 내에서만 이동했을 경우에 대해 다루고 있고 MAP을 넘어가는 경우에 대해서는 다루고 있지 않다. 그래서 MAP간의 이동시 생기는 핸드오버 지연을 줄이기 위해 Macro Mobility Handover in HMIPv6[7]가 제안되었다. 그러나 이 방안 역시 끊김없는 서비스를 제공하는 데에는 부족함이 있다. 그래서 전체적인 핸드오버 지연을 줄이기 위해서 향상된 FHMIPv6 방안을 제안한다. 이 방안에서는 FHMIPv6에서 사용되는 3계층 핸드오버 메시지의 일부를 2계층 핸드오버 메시지에 포함시켜서 전송하는 방법을 사용한다. 이렇게 함으로서 이동노드는 핸드오버시 발생하는 전체 지연을 줄일 수 있게 되고, 수치적으로 계산하였을 때 기존의 FHMIPv6 보다 IFHMIPv6가 약 32% 향상된 성능을 보이게 된다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2006년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.1041-1044
• /
• 2006

This paper proposes a dynamic IP address configuration (DAC) scheme for mSCTP handover, which exploits the information from the link layer to support SCTP handover between heterogeneous access networks. The proposed DAC scheme enables a mobile terminal to automatically add a new IP address in the newly visited region, change the primary path, and delete the old IP address so as to support the mSCTP handover. For experimental analysis of mSCTP handover, we consider the handover scenarios for 3G-BWA and 3G-WLAN over Linux platforms. From experimental results, it is shown that the throughput and handover latency of the mSCTP handover would be affected by the timing of primary-change and the overlapping period.

• Journal of Information Processing Systems
• /
• 제6권3호
• /
• pp.403-412
• /
• 2010

Multi-Relay Networks should accommodate mobile users of various speeds. The cellular system should meet the minimum residency time requirements for handover calls while considering an efficient use of available channels. In this paper, we design speed-sensitive handover under dynamic hierarchical cellular systems, in which mobile users are classified according to the mean speed of mobile users and each class has its cellular layer. In order to meet the minimum residency time, the cell size of each cellular layer is dynamically determined depending on the distributions of mean speeds of mobile users. Since the speed-dependent non-preferred cell can provide a secondary resource, overflow and take-back schemes are adopted in the system. We develop analytical models to study the performance of the proposed system, and show that the optimal cell size improves the blocking probability.