차세대 무선 네트워크에서 MN의 글로벌 로밍을 효율적으로 지원하기 위해서는 원활한 핸드오버와 MN의 이동성관리는 매우 중요하다. IETF가 모바일 IPv6와 보다 확장된 IP 계층에서의 이동성관리를 제안하였지만 트래픽 특성 및 사용자의 MN에 따라 크게 좌우된다. 그러므로 이러한 요인에 관해 심도있는 성능을 평가하는 것이 중요하다. 일반적으로 IPv6 기반 이동성관리 프로토콜의 성능은 시뮬레이션을 통해 평가하는데 본 논문에서는 IPv6 기반 이동성관리 프로토콜의 성능을 평가하는 분석 프레임워크를 제안한다. 서브넷 체류 시간, 패킷 도착률과 무선연결 지연 등 시스템 매개변수들의 수학적 분석을 이용하여 핸드오프 지연, 패킷 손실에 대한 성능평가를 수행하고, 분석 결과를 통해 네트워크 매개변수와 성능분석 수치간의 상관관계를 제시한다.
차세대 무선 네트워크(Next Generation Wireless Networks, NGWN)상에서의 무결점 전송 서비스는 이동단말(MN, Mobile Node)에게 광범위한 로밍을 효율적으로 제공하는 이동성관리가 매우 중요하게 되었다. MIPv6(Mobility IPv6)는 IETF(The Internet Engineering Task Force)에 의해 제안된 이동성관리 기법들 중 하나이고, IPv6기반에서 이동성관리 기법들은 다양한 형태로 발전되어왔다. 각각의 관리기법들은 이동단말에서의 데이터 이동에 직접적인 관여를 하고 있다. 이 논문에서 두 가지의 이동성관리 평가기법에 대해 제안하고자 한다. 이동성관리를 위한 다양한 프로토콜에서 네트워크상의 핸드오버나 패킷의 전송절차를 수행할 때, 데이터의 전송절차에 대하여 분석하며 또 시그널링의 비용을 계산할 때 처리하는 노드들과 그 노드간의 파라미터들을 이용하여 가장 효율적인 방법으로 분석모델링을 제안한다. 이동성 프로토콜의 시그널링 비용과 그 비용을 구성하는 각각의 파라미터들을 수치적 결과를 통해서 각각의 프로토콜들의 비용을 비교분석한다. 즉, 각각의 이동성관리 기법에 적용하여 시그널링 비용과 패킷전송 비용의 합을 비교한다. 이동성 관리의 다양한 기법들 중 가장 최근에 제안되어지고 있는 네트워크 기반의 이동성 프로토콜이 전체적인 비용측면에서 더 우수한 결과를 보여준다.
본 논문에서는 이기종망에서 글로벌 끊김 없는 핸드오버를 지원하기 위한 P2P (Peer-to-Peer) 기반 이동성 관리 프로토콜을 제시한다. IETF MIPv4/v6와 이를 확장한 이동성 관리 프로토콜과 같은 기존의 이동성 관리 프로토콜과는 달리, 제안된 프로토콜은 기존의 네트워크 인프라구조의 변경 없이 글로벌 끊김없는 핸드오버를 지원할 수 있다. 제안된 프로토콜의 아이디어는 이동성 관리를 위한 위치관리 기능은 패킷 전달 기능과 분리하였고, 패킷 전송을 위한 양방향 IP 터널링은 종단의 이동단말들 간에 동적으로 생성하는 것이다. 추가적으로, 핸드오버 도중에 발생하는 큰 핸드오버 지연시간 및 많은 패킷 손실을 줄이기 위해 IEEE 802.21 MIH (Media Independent Handover) 기능을 이용한 조기 핸드오버 기술을 개발하였다. 이를 위한 상세구조와 핸드오버 프로토콜을 설계하였고, 제안된 이동성 관리 프로토콜에 대한 성능분석을 위해, 수학적인 분석 및 네트워크 시뮬레이터를 이용한 성능 분석을 수행하였다. 핸드오버 지연시간 및 패킷 손실의 성능 면에서 제안된 이동성 관리 프로토콜은 기존의 IETF MIPv6와 HMIPv6에 비해 상당히 줄임을 입증하였다.
International journal of advanced smart convergence
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제4권1호
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pp.71-87
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2015
Mobile users want to be provided with undisrupted network services when they navigate on the Next-Generation (NG) wireless networks. For that, interlocking with a heterogeneous network is important, but there have been few studies on the method for guaranteeing global mobility. Thus, this paper proposes the Proxy-LMA technique, the mobile IP-based global inter-networking system, to enhance global mobility and interoperability within the Next-Generation (NG) network environment. The purpose of the proposed Proxy-LMA system is to expand the boundary of the mobility with regards to the existing mobility management protocol (PMIPv6 and MIPv6) in order to guarantee global mobility and interoperability within the heterogeneous network environment. The results of the performance evaluation showed that the proposed Proxy-LMA system was more efficient than other methods from the standpoint of signaling cost and delay in the heterogeneous network environment.
본 논문에서는 차량통신망 내 V2I(Vehicle-to-Infrastructure) 환경에서 이동 중인 차량에게 끊김없는 인터넷 접속 서비스를 제공하기 위한 이동성 관리 기법을 제안한다. 기존의 PMIPv6(Proxy Mobile IPv6) 기반 이동성 관리 기법은 근거리 이동성 관리 프로토콜로 원거리 이동성을 가지는 차량통신 망에 그대로 적용하기는 어렵다. 따라서 본 논문에서는 차량통신망 환경에서 PMIPv6 프로토콜 적용을 위한 두 가지 시나리오를 도출하고 각 시나리오에서 요구되는 원거리 이동성 관리 기법을 제안한다. 또한 시뮬레이션을 통하여 제안 기법이 인터넷 서비스 단절시간을 크게 감소 시킬 수 있음을 보였다.
PMIPv6(Proxy Mobile IPv6)는 네트워크 주도형 IP 기반 이동성 관리 프로토콜로서 액세스 시스템의 종류나 단말의 능력에 의존하지 않고, 단말 이동성 제어가 가능하다. 이러한 PMIPv6에 SIP 이동성을 접목하면 더 효율적인 경로를 사용해 터미널 이동성 및 세션 이동성을 확립할 수 있다. 이러한 이동성관리를 위해 현재 PMIPv6-SIP에 대한 활발한 연구가 진행되고 있지만, 효과적인 성능평가 및 수학적 모델링이 표준화되지 못하고 있다. 이에 새로운 PMIPv6-SIP 아키텍쳐를 제안하고 핸드오버 시에 발생되는 지연과 패킷손실을 Pure-SIP과 비교하여 수학적인 모델링을 통한 효과적인 성능평가를 제안한다.
Proxy Mobile IPv6(PMIRv6)는 이동노드가 핸드오버 및 위치등록과 관련된 신호절차를 수행하지 않고 네트워크 기반으로 이동성을 관리할 수 있도록 설계된 프로토콜이다. 기존의 PMIPv6에서 이동노드가 이동 할 때마다 Mobile Access Gateway(MAG)는 원거리에 위치한 Local Mobility Anchor(LMA)에 위치등록을 수행해야 하며, 이러한 위치등록절차는 LMA에 부하를 증가시킬 뿐 아니라, 네트워크로 전달되는 전체 트래픽이 증가하게 된다. 따라서, 본 논문에서는 Proxy Mobile IPv6 네트워크에서 포인터 포워딩을 이용한 이동성 관리기법을 제안하였다. 제안기법에서는 MAG가 LMA에 등록하는 대신 포인터 포워딩을 이용하여 이웃한 MAG에 등록함으로써 위치등록비용을 감소할 수 있다. 제안기법의 성능을 분석하기 위하여 내재점 마코프 체인(Imbedded Markov chain) 모델을 이용한 비용 계산식을 구하였으며, 수학적인 비용 분석 결과를 통하여 제안기법이 기존의 PMIPv6 보다 우수한 성능을 제공함을 알 수 있다.
Proxy Mobile IPv6 (PMIPv6) is a network based IP mobility management protocol. PMIPv6 make sure that the IP address of the mobile node remains the same as long as the mobile node roams with in the PMIPv6 domain. A mobile node roams with in a PMIPv6 domain. PMIPv6 protocol doesn't provide the mobility support once the mobile node moves from one PMIPv6 domain to another PMIPv6 domain. This paper proposes a Software Defined Networking (SDN) based PMIPv6 scheme which provides the mobility support for inter PMIPv6 domain movement of mobile node. In the proposed architecture each PMIPv6 domain has a SDN controller and SDN controllers from different domains communicate with each other to share the mobility information.
이동 호스트에서의 멀티캐스트에는 호스트이동성, 멀티캐스트 결정 문제, 삼각라우팅, 터널 집중성 문제, 재전송의 폭주, 대역폭 낭비 등의 문제가 있다. 무선에서의 대역폭 낭비는 전송률을 떨어뜨리는 결정적 요인이다. 본 논문에서는 대역폭 낭비를 해결하는 방법으로 호스트 이동성, 그룹관리, 멀티 캐스트 라우팅 프로토콜을 통합하여 신뢰성 있는 패킷 손실 복구를 할 수 있는 FIM을 제안한다. FIM은 IP Mobility Support와 IGMP, DVMRP를 통합하고, FEC와 수신자 기반 지역복구방식을 사용하였다. 제안한 프로토콜의 성능은 동종 독립 손실, 이종 독립 손실, 상호 의존적 손실로 나누어 분석 하였다. 손실 모델에 대한 평가는 전송그룹의 크기가 일정크기를 넘어서면, 지역그룹의 크기와 비례하여 성능이 향상되고 있음을 세 모델 전체에서 확인할 수 있었다. 따라서 제안된 프로토콜은 이동 호스트에서 데이터의 양과 수신자의 수가 많은 환경에서 효율적 임을 나타내었다.
본 논문에서는 고정 단말에서 이동 단말로 SCTP 연결 설정을 제공하는 SCTP proxy를 제안한다. 최근에 전송 계층에서 종단 간 방식의 이동성 지원 프로토콜로 SCTP를 확장하여 사용 하는 방안이 제안되었다. 이러한 SCTP에서의 이동성 지원은, SCTP를 전송계층으로 사용하는 모든 응용계층에 대해 핸드오버 기능을 제공한다. 하지만, 현재 SCTP는 독립적인 위치 관리 기능이 없어 고정 단말에서 이동 단말 쪽으로 SCTP 연결 설정은 다른 이동성 지원 프로토콜에 의존하여 이루어진다. 이것을 해결하기 위해, 제안된 SCTP proxy는 일반적인 위치관리 시스템과 연동하여 이동 단말의 주소를 변환하고, 연결설정 메시지를 이동 단말로 전달한다. 이러한 SCTP proxy를 통해 SCTP는 이미 설정된 연결에 대한 핸드오버뿐 아니라, 다른 이동성 지원 프로토콜의 도움 없이 이동 단말로 새로운 연결 설정도 가능하여 완전한 이동성 지원이 가능하게 된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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