A Cost-Effective IP Paging Scheme for Hierarchical Mobile IP Networks

공기식,Kong, Ki-Sik Korea Society of Satellite Technology 2011 한국위성정보통신학회논문지 Vol.11 No.2

IP 기반의 이동 네트워크에서 페이징 메커니즘을 IP 계층에서 처리하는 기술(즉, IP 페이징)은 이동 단말의 전력 소모와 위치 등록 시그널링 부하를 감소시켜주며, 이기종 무선 액세스 기술들을 지원하는 것을 가능하게 한다. 그러나, 통신이 매우 빈번한 환경 하에서는 증가하는 페이징 시그널링 부하와 잦은 페이징 지연으로 인하여 오히려 IP 페이징의 사용은 역효과를 초래할 수도 있다. 따라서, 본 논문에서는, 이러한 IP 페이징의 문제점을 해결하고자, 이동 단말이 자신의 프로파일 정보에 기반하여 선택적인 위치 등록 및 페이징을 수행할 수 있도록 하는 비용 효율적인 IP 페이징 기법을 제안한다. 성능 평가 결과, 제안 기법은 IP 기반의 계층적 이동 네트워크에서 상당한 정도의 페이징 시그널링 부하와 잦은 페이징 지연을 감소시킬 수 있다는 것을 보여준다. Handling paging mechanism at the IP layer (i.e., IP paging) makes it possible to support heterogeneous wireless access technologies, providing energy-saving and reduced location registration signaling overhead over IP-based mobile networks. However, IP paging may rather cause adverse effects under active communication environments because of significant paging signaling overhead and frequent paging delay. Therefore, in order to solve these problems, a cost-effective IP paging scheme is proposed in this paper, which enables a mobile node to perform selective registration and paging based on its profile information. Numerical results indicate that the proposed scheme has apparent potential to mitigate considerable paging signaling overhead and frequent paging delay in IP-based hierarchical mobile networks.

Mobile IPv6와 Hierarchical Mobile IPv6의 시그널링 부하 분석

공기식(Ki-Sik Kong),송문배(MoonBae Song),황종선(Chong-Sun Hwang) 한국정보과학회 2005 정보과학회논문지 : 정보통신 Vol.32 No.4

네트워크 내의 이동 노드 (Mobile Node: MN)들의 수가 점차 증가함에 따라 IP 이동성 관리로 인한 시그널링 트래픽은 급증하게 될 것이며, 이러한 현상은 전반적인 네트워크의 성능을 크게 좌우할 수도 있을 것이다. 본 논문에서는 대표적인 IPv6 이동성 지원 프로토콜인 Mobile IPv6 (MIPv6)와 Hierarchical Mobile IPv6 (HMIPv6)의 시그널링 부하에 대한 분석을 위하여, 연속 시간 마코프 체인 모델과 계층적 네트워크 모델을 사용하는 새로운 분석적 접근 방법을 제안한다. 본 논문은 동일한 네트워크 구조 하에서 MIPv6와 HMIPv6가 각각 적용되었을 경우, MN의 평균 도메인 상주 시간 동안에 MN에 의해 발생되는 시그널링 비용들을 분석적 모델링에 기반하여 각각 유도해 낸다. 또한, MN의 이동성 및 트래픽과 관련된 다양한 파라미터들의 변화가 MIPv6와 HMIPv6 하에서 MN에 의해 발생되는 시그널링 비용에 어떠한 영향을 미치는지에 대하여도 살펴본다. 본 논문에서 제안된 분석적 모델링을 통하여, MN의 평균 이동 속도가 빠를수록, 바인딩 라이프타임이 큰 값으로 설정될수록, 그리고 평균 패킷 도착율이 적을수록, MN의 평균 도메인 상주 시간 동안에 HMIPv6 하에서 발생되는 총 시그널링 비용은 MIPv6 하에서 발생되는 총 시그널링 비용보다 상대적으로 더 적어지게 되며, 이와 반대되는 상황 하에서는 MIPv6 하에서의 총 시그널링 비용이 HMIPv6 하에서의 총 시그널링 비용보다 상대적으로 더 적어지게 됨을 알 수 있었다. As the number of the mobile nodes (MNs) increases in the networks, the signaling traffic generated by mobility management for MNs will increase explosively, and such a phenomenon will probably affect overall network performance. In this paper, we propose a novel analytical approach using a continuous-time Markov chain model and hierarchical network model for the analysis on the signaling load of representative IPv6 mobility support protocols such as Mobile IPv6 (MIPv6) and Hierarchical Mobile IPv6 (HMIPv6). According to these analytical modeling, this paper derives the various signaling costs, which are generated by an MN during its average domain residence time when MIPv6 and HMIPv6 are deployed under the same network architecture, respectively. In addition, based on these derived costs, we investigate the effects of various mobility/traffic-related parameters on the signaling costs generated by an MN under MIPv6 and HMIPv6. The analytical results show that as the average moving speed of an MN gets higher and the binding lifetime is set to the larger value, and as its average packet arrival rate gets lower, the total signaling cost generated during its average domain residence time under HMIPv6 will get relatively lower than that under MIPv6, and that under the reverse conditions, the total signaling cost under MIPv6 will get relatively lower than that under HMIPv6.

사용자 이동 지역성을 고려한 PMIPv6 기반의 분산형 이동성 제어 기법

공기식(Ki-Sik Kong) 한국디지털콘텐츠학회 2013 한국디지털콘텐츠학회논문지 Vol.14 No.3

The current centralized mobility control protocols such as proxy mobile IPv6 (PMIPv6) are dependent on a central mobility anchor to process all control/data traffic. However, such centralized mobility control protocols have some drawbacks such as traffic concentration into the core network and serious service degradation in case of the failure of such a centralized mobility anchor, etc. In this paper, therefore, in order to alleviate these drawbacks, we propose a PMIPv6-based distributed mobility control scheme considering a users movement locality. Performance evaluation results demonstrate that the proposed scheme has apparent potentials to alleviate serious drawbacks of S-PMIP, which is a closely-related distributed mobility control scheme, as well as PMIPv6, while reducing the total mobility control cost.

PCS 네트워크의 사용자 위치 관리를 위한 포워딩 포인터 기반 캐쉬 기법

공기식(Ki-Sik Kong),한연희(Youn-Hee Han),길준민(Joon-Min Gil),송의성(Ui-Sung Song),황종선(Chong-Sun Hwang) 한국정보과학회 2001 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.28 No.1A

최근 이동 단말 사용자의 수가 급증함에 따라 네트워크 트래픽을 줄여 신속한 호 설정을 가능하게 하는 것이 중요하게 되었다. 이러한 목적을 달성하기 위하여, 빈번하게 호 요청을 하는 이동 단말들에 대해서는 캐쉬를 사용하는 기법이 제안되었다. 그러나, 기존의 캐쉬 기법은 잦은 캐쉬 실패와, 캐쉬 실패 발생시 불필요한 네트워크 지연을 초래하는 문제점이 있다. 본 논문에서는 이동 단말 사용자들이 이동 지역성을 가진다는 점을 이용하여 캐쉬 실패가 발생하더라도 HLR까지 질의하지 않고 포워딩 포인터를 따라 인접 VLR들을 질의하게 함으로써 시스템 전반적으로 위치 질의 비용을 줄여 신속한 호 설정을 가능하게 한다. 한편, 이는 HLR로 집중되는 네트워크 트래픽을 감소시켜 PCS 네트워크 사용자들에게 보다 나은 QoS를 제공하는데 이용될 수 있다. 아울러 제안하는 기법이 기존의 위치 관리 기법들보다 위치 관리 비용 측면에서 보다 효율적임을 수학적 성능 분석 모델을 통하여 보인다.

PMIPv6 네트워크에서 사용자 기반의 향상된 분산형 이동성 관리 기법

공기식(Ki-Sik Kong) 한국디지털콘텐츠학회 2016 한국디지털콘텐츠학회논문지 Vol.17 No.3

Proxy mobile IPv6 (PMIPv6), which is a centralized mobility management protocol, are dependent on a local mobility anchor (LMA) to process all control and data traffics. Therefore, it has serious problems such as the tremendous traffic concentration into the core network and the triangle routing. In this paper, therefore, in order to alleviate these drawbacks, we propose a PMIPv6-based enhanced distributed mobility management scheme considering a users traffic locality. Performance evaluation results indicate that in most cases, except for when a users mobility rate is relatively very higher than the traffic rate, the proposed scheme shows better performance result than that of PMIPv6. Besides, it is demonstrated that the proposed scheme can be an effective alternative that can distribute the significant loads on the LMA of the core networks to the MAGs of the edge networks.

트래픽 오프로드를 위한 PMIPv6 기반 분산형 이동성 관리 기술 연구동향 분석

공기식(Ki-Sik Kong) 한국디지털콘텐츠학회 2012 한국디지털콘텐츠학회논문지 Vol.13 No.3

Recently, as the smart devices such as smart phone and smart pad are becoming increasingly common, the number of the smart devices users is increasing explosively. Therefore, the mobile Internet traffic is tend to get more and more increasing, and thus it is expected that the demand for using mobile Internet traffic will be exponentially increasing annually worldwide. In addition, mobile communications operators concentrate on much efforts and investments in order to effectively solve these problems at home and abroad, and the interest on the network-based (i.e., PMIPv6-based) distributed mobility management technology, which effectively distributes the explosively increasing mobile Internet traffic, is getting larger and larger. In this paper, we address the overview and recent research trend of PMIPv6-based distributed mobility management technology, and also describe the necessity and future prospect for studying PMIPv6-based distributed mobility management technology.

무선 셀룰러 시스템에서 규칙적인 이동 패턴을 이용한 프로파일 기반 그룹 위치 관리

박중하(Joong-ha Park),공기식(Ki-sik Kong),송의성(Ui-sung Song),황종선(Chong-sun Hwang) 한국정보과학회 2003 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.30 No.2Ⅲ

본 논문은 무선 셀룰러 시스템 환경에서 일정구간을 이동하는 지하철, 기차와 같이 규칙적인 이동 패턴을 보이는 운송 매체에 탑승한 사용자들의 이동성을 지원하기 위해 PGLT(Profile-based Group Location Tracking) 기법을 제안한다. 최근 무선 통신 기술의 발전으로 인한 이동 사용자(Mobile Terminal MT)의 급증은 시그널링 트래픽의 증가로 이어져 결국 위치 관리 비용까지 높아지게 되었다. MT들이 동시에 새로운 등록 영역으로 이동할 때 GLT(Group Location Tracking) 위치 관리 기법에서는 기존 IS-41의 각 사용자들의 개별적인 위치 갱신 요청 대신에 그룹을 이용한 위치 갱신 요청으로써 위치 관리 비용을 줄였다. 그러나 본 논문에서 PGLT 기법은 GLT 기법을 향상시킨 기법으로서, 사용자들의 규칙적인 이동 패턴 특성을 살린 프로파일 정보를 이용하여 그룹에 대한 위치 갱신 비용까지도 줄일 수 있다. MSRP-VLR(Mobility Scheduler on Regular Path)과 RMB(Regular path Movement Buffer)를 이용하여 일정구간을 이동하는 TV(Transportation Vehicle)가 위치 갱신 요청을 하면, MSRP-VLR은 이동 경로에 대한 프로파일 정보를 보내어 TV의 RMB에 저장함으로써 그 경로를 이동 시 그룹에 대한 위치 갱신 요청을 할 필요가 없게 된다. 따라서 PGLT 기법은 GLT 기법의 그룹 위치 갱신 비용을 줄임으로써 일정구간을 이동하는 TV에 탑승한 많은 사용자들에 대한 위치 관리 비용을 현저히 줄일 수 있다.

HPC 환경에서 사용자 로그 분석을 통한 작업 성공률 개선

윤준원(JunWeon Yoon),홍태영(TaeYoung Hong),공기식(Ki-Sik Kong),박찬열(ChanYeol Park) 한국디지털콘텐츠학회 2015 한국디지털콘텐츠학회논문지 Vol.16 No.5

Supercomputers are used for many different areas including new product design of industries as well as state-of-the-art science and technology for large amount of computational needs. Tachyon is a 4th supercomputer built at KISTI that is a high-performance parallel computing system with 3,200 computing nodes and infrastructures. This system is currently about 10,000 users and over 170 organizations are used, the number of jobs they are performing work in batch type form through a scheduler. Also, this system logs lots of job scripts, execution environment, library, job status from the job submit to end. In this paper, we analyzed batch jobs information from Sun Grid Engine, that use as a scheduler in Tachyon system, and job executed information in Tachyon System. In particular, we distinguished the fail jobs from the all tasks that users perform and we analyzed the cause of failure. Among them, we can extracted some of jobs that can be regarded as normal jobs through the improvement in those works logged as all of fail jobs.

병렬 컴퓨팅을 이용한 DES 키 탐색 안정성 분석

윤준원(JunWeon Yoon),최장원(JangWon Choi),박찬열(ChanYeol Park),공기식(Ki-Sik Kong) 한국디지털콘텐츠학회 2013 한국디지털콘텐츠학회논문지 Vol.14 No.1

Current and future parallel computing model has been suggested for running and solving large-scale application problems such as climate, bio, cryptology, and astronomy, etc. Parallel computing is a form of computation in which many calculations are carried out simultaneously. And we are able to shorten the execution time of the program, as well as can extend the scale of the problem that can be solved. In this paper, we perform the actual cryptographic algorithms through parallel processing and evaluate its efficiency. Length of the key, which is stable criterion of cryptographic algorithm, judged according to the amount of complete enumeration computation. So we present a detailed procedure of DES key search cryptographic algorithms for executing of enumeration computation in parallel processing environment. And then, we did the simulation through applying to clustering system. As a result, we can measure the safety and solidity of cryptographic algorithm.

Proxy Mobile IPv6의 핸드오버 성능 평가

현승일(Seung-Il Hyeon),한연희(Youn-Hee Han),공기식(Ki-Sik Kong),신명기(Myung-Ki Shin),정상진(Sangjin Jeong) 한국정보과학회 2007 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.34 No.2D

IPv6 이동성 관리를 위한 기존의 호스트 기반 프로토콜인 Mobile IPv6는 오랜 기간 동안 많은 연구에 의해 표준화되어진 안정적인 기술이지만 실제 상용망에서는 잘 사용이 안되고 있다. 그 이유는 단말의 수정 요구, 과도한 유/무선 자원 사용, 느린 핸드오버 지연시간 등이 있다. 이와 같은 Mobile IPv6의 단점을 극복하기 위하여 개발된 네트워크 기반 이동성 관리 프로토콜인 Proxy Mobile IPv6가 최근에 주목받고 있다. Proxy Mobile IPv6는 단말에서의 이동성 지원을 위한 수정이 필요하지 않으며, 유/무선 자원도 효율적으로 사용하며, 핸드오버 지연시간도 단축된다는 장점을 지니고 있다. 본 논문에서는 Proxy Mobile IPv6와 기존 호스트 기반 프로토콜인 Mobile IPv6, Hierarchical Mobile IPv6를 체계적으로 분석하고 핸드오버 지연시간을 비교 분석한다. 비교 분석 결과로서 Proxy Mobile IPv6는 기존 기법들보다 약 84~93% 정도의 핸드오버 지연시간 단축이 있음을 알 수 있다.