IP기반의 무선 네트워크에서 원활한 IPTV 서비스를 지원하기 위해, 뚜렷한 중단이 IPTV 사용자들을 불쾌하게 만들기 때문에 지연 또는 중단시간을 최소화해야 한다. 다수의 프로토콜들이 이동성의 문제를 해결하기위해 제안되었지만 모바일 IPTV 서비스를 지원하기 위한 효과적이고 원활한 핸드오버 방법은 아직 풀어야 할 문제이다. 모바일 WIMAX는 IPTV 서비스를 지원할 수 있는 액세스 네트워크에서 무선으로 해결하는 방법을 제안한다. 본 논문의 목표는 모바일 WIMAX가 가능한 IPv6에서의 핸도오버 과정 동안 지연시간의 몇 가지 이유를 확인하는 것, 기존의 표준화에 의해 주어진 몇 가지 최적의 시나리오에 의한 핸드오버 지연을 개선방법을 제안한다.
IEEE 802.16/WiBro 환경에서 효율적인 이동성을 위하여 Mobile IP 적용이 고려되고 있다. 하지만 WiBro 확산과정에서 Mobile IP 이동성을 지원하는 ACR과 지원하지 못하는 ACR이 혼재된 상황이 존재하고 있으며, 이럴 경우 단말의 이동성은 보장받기 어렵게 된다. 본 논문에서는 이러한 WiBro 환경에서 지속적인 단말 이동성을 지원하기 위하여 Overlay 기반의 Mobile IP 이동성을 실제로 구현하고 이에 대한 성능 시험을 시행한 후 현장 적용 가능성을 검증하고 향후 개선 필요 사항을 도출하였다.
현재 IEEE 802.11 네트워크에서는 단말 (MN)이 Handover 발생 전에 FMIPv6에서와 같이 이동예측에 관한 정보를 AP로 전달하지 않기 때문에 멀티미디어 데이터 전송시 패킷 손실을 줄이기 위한 터널링 및 버퍼링 기법을 사용할 수가 없었다. 본 논문은 IPv6기반 네트워크에서의 이동성 지원과 관련한 네트워크 기반 프로토콜인 Proxy Mobile IPv6 (PMIPv6)를 IEEE 802.11 네트워크에 적용할 때에 Advanced Access Point 에서 빠른 이동성 감지 및 진보된 Snoop Protocol을 이용함으로서 멀티미디어 데이터 전송시 패킷 손실을 줄이면서 핸드오버 성능을 향상시키는 방법에 대하여 기술한다. 이를 통하여 IEEE 802.11 네트워크에서 네트워크 기반 Proxy Mobile IPv6 적용시 MN의 스택 변경 없이 핸드오버 발생시 성능 및 멀티미디어 패킷 손실을 최소화 할 수 있다.
인터넷 관련 국제 표준화 기구인 Internet Engineering Task Force(IETF)에서는 이동 환경에서의 인터넷 사용을 위한 Mobile Ipv6 프로토콜을 제안하였으며 이에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 경로 최적화를 기본 원칙으로 하는 Mobile IPv6은 최적화된 경로를 따라 이동노드로 패킷의 전달을 가능하게 하지만 이를 위해서 이동 노드들은 이동시마다 자신의 위치를 HA(Home Agent)나 CN(Correspondent Node)에게 알려야 한다. 만일 빈번하게 이동하는 노드는 그 만큼 자주 위치갱신 및 등록 작업을 수행하여야 한다. 이를 보완하기 위하여 계층적 기법들이 제안되었다. 즉, 계층적 기법들은 중간 이동성 에이전트를 두어 매크로 이동성과 마이크로 이동성을 분리하여 지역성을 이용한다. 그리나 이런 계층적 기법들은 패킷 전송에 있어서 경로 최적화를 보장하지 못한다. 따라서 CN에서 이동 노드를 향하는 모든 패킷들은 반드시 중간 이동성 에이전트를 통과하여야 한다. 이는 중간 이동성 에이전트의 패킷집중과 불필요한 패킷 지연을 초래하게 된다. 이에 본 논문에서는 이 중간 이동성 에이전트의 패킷 집중을 완화시키고, 패킷의 지연을 줄이기 위한 기법을 제안하고자 한다. 이를 위해 기존의 계층 기법에 프로파일의 개념을 도입한다. 프로파일은 각 서브넷에서의 이동노드의 상주시간에 대한 기록을 보유하고 있으며 이 프로파일을 이용하여 중간 이동성 에이전트가 패킷 전송을 위해 기존의 패킷 전송 경로와 최적화된 경로중에서 이동노드에 적절한 위치정보를 CN들에게 알린다. 이렇게 함으로서 제안 기법은 최적화된 경로로 패킷을 전송할 수 있으므로 중간 이동성 에이전트로의 패킷 집중을 완화시키고, 이에 따르는 불필요한 패킷 지연을 완화시킬 수 있다.
본 논문은 Proxy Mobile IPv6 환경에서 모바일 노드의 통신이 경로 최적화 기법을 적용한 상태에서 다른 MAG로의 이동성을 보장하는 경로 최적화 기법에 대해 연구하였다. Proxy Mobile IPv6 환경에서 삼각 라우팅 문제를 해결하기 위해 경로 최적화를 수행할 때 빠른 처리 속도와 안정성을 가지는 방법을 이동성과 함께 보장하는 방법에 대해 연구하였다. 본 논문에서는 기존의 경로 최적화 기법 중 Liebsch의 기법과 Dutta의 기법들의 문제점인 높은 시그널링 비용이나 이중 소비가 발생하는 비효율적인 측면이 있다. 본 논문에서는 적은 시그널링 비용으로 Local Mobility Anchor와 Mobile Access Gateway로부터 메시지를 받을 경우 모바일 노드의 다른 MAG 간 이동성을 보장하는 경로 최적화 기법에 대해 연구하였다.
Hierachical Mobile IPv6 (HMIPv6) solves Micro-mobility protocol problem about Handover. Mobility Anchor Point(MAP) helps reducing the handover, but this makes a load on the MAP. Besides the MAP operates this work everytime, and every Nodes. In this paper, we propose the algorithm that reduces the amount of Map working.
최근 IETF NEMO 워킹 그룹에서는 특정 그룹이나 네트워크의 이동성을 지원하기 위한 표준화 작업이 활발히 진행되고 있다. 이런 이동성 지원을 위하여 네트워크에서 라우터가 이동하는 동안 투영한 성능을 제공하는 핸드오버 기법이 필요하다. 그러나 기존 이동 단말에서 사용하는 양방향 터널을 이용한 핸드오버를 중첩된 이동 네트워크에 적용할 경우 라우터의 이동으로 트래픽과 패킷 전송지연이 증가한다. 따라서 본 논문에서는 중첩된 이동 네트워크에서 네트워크 이동성올 지원하기 위해 Mobile IPv6 기반의 바이캐스팅을 이용한 끊김없는 핸드오버 기법을 제안하고 성능을 분석한다. 성능을 검증하기 위해 OPNET 시뮬레이션 도구를 이용하여 중첩된 이동 네트워크 환경에서 깊이에 따른 지연 및 패킷 손실을 분석한다. 결과에서 제안한 바이캐스팅 기법을 이용한 핸드오버 기법이 기존의 단말의 이동성을 지원하는 양방향 터널을 적용한 기법에 비하여 패킷 지연을 줄이는 것을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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