실시간 응용 서비스 지원을 위한 mSCTP 확장 방안

장문정(Moonjeong Chang),이미정(Meejeong Lee) 한국정보과학회 2005 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.32 No.1

차세대 통신망이 All-IP 기반으로 진화함에 따라 IP 기반의 이동성 프로토콜의 중요성이 증가하고 있다. 특히 차세대 통신망의 주요 서비스로 등장한 VoIP와 같은 실시간성이 요구되는 서비스를 지원하기 위한 심리스(seamless) 이동성 지원 프로토콜에 대한 연구는 중요하다. 최근, 네트워크 계층에서의 이동성 지원 프로토콜과는 전혀 다른 접근 방식인 트랜스포트 계층에서의 이동성 지원 방안으로 mSCTP가 제안 되었으며 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 무선/이동 네트워크 환경에서 실시간 응용 서비스를 지원하기 위하여 mSCTP를 확장하는 방안을 제안한다. 시뮬레이션을 통하여 제안하는 방안의 성능을 네트워크 계층에서의 이동성 지원 방안들과 비교한 결과, 핸드오버에 의해 발생되는 패킷 손실률 측면에서는 제안하는 방안이 대부분의 IPv6 이동성 지원 프로토콜들보다 향상된 성능을 보이나 처리율 면에서는 IPv6 이동성 지원 프로토콜보다 조금 낮은 성능을 보임을 알 수 있었다.

유무선 통합 환경을 위한 확장성 있는 멀티캐스트 라우팅 프로토콜

장문정(Moonjeong Chang),이미정(Meejeong Lee) 한국통신학회 2004 한국통신학회 학술대회 및 강연회 Vol.2004 No.4

비디오 스트리밍 서비스를 위한 mSCTP 기반 수직 핸드오버 메커니즘

장문정(Moonjeong Chang),이미정(Meejeong Lee),이윤주(Yoonju Lee) 한국정보과학회 2006 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.33 No.1

본 논문에서는 오버레이 네트워크 환경에서 비디오 스트리밍 서비스의 성능을 향상시키기 위한 수직 핸드오버 메커니즘을 제안한다. 본 논문에서는 error propagation 문제를 완화함으로써 비디오 스트리밍 서비스의 성능을 향상시킨다. 이를 위해 프레임들의 전송 경로를 유형별로 분리하고, 프레임들의 손실률을 최소화하는 재전송 정책을 사용하며, forced 수직 핸드오버 시 멀티캐스팅 방법을 사용하였다. 또한 stability period 정의하여 핑퐁 현상이 전송성능에 미치는 영향을 줄였다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 방안이 error propagation 문제를 개선함으로써 이동 사용자에게 끊김없는 비디오 스트리밍 서비스를 제공함을 알 수 있었다.

차세대 네트워크에서 서비스 품질보장을 위한 종단 간 이동성 지원 방안

장문정(Moonjeong Chang),이미정(Meejeong Lee) 한국정보과학회 2006 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.33 No.2D

무선 네트워크 기술의 발전으로 인해 매우 상이한 특성을 가지는 다양한 무선 시스템이 등장하였으며, 이들 무선 시스템은 상호 중첩된 영역을 가지기도 하면서 공존할 것으로 예상된다. 한편, 두 개 이상의 에어 인터페이스를 갖추고 다양한 서비스를 동시에 받을 수 있는 이동 단말들도 등장하고 있다. 이와 같은 환경에서 이동 사용자는 로밍하면서 끊김없는 통신을 지속할 뿐만 아니라 여러 개의 공존하는 무선 엑세스 시스템을 효과적으로 활용함으로써 응용의 서비스품질 요구에 대한 만족도를 높일 수 있다. 이에 본 논문에서는 차세대 네트워크 환경에서 이동 사용자가 여러 개의 서비스를 동시에 받는 경우 각 서비스에 대하여 서비스 품질을 보장하기 위한 새로운 종단 간 이동성 지원 방안을 제안한다. 이를 위해 본 논문에서는 종단 간 이동성 관리를 수행하는 IP agent 모듈을 새로이 정의하고, 핸드오버 시, 각 응용의 특성을 고려하여 응용 별로 가장 적합한 액세스 네트워크를 선택하여 핸드오버를 수행한다. 시뮬레이션을 통하여 응용 별 특성을 고려한 종단 간 이동성을 지원하는 제안하는 방안이 기존 방안들에 비해 서비스 품질의 보장이 더 잘 이루어짐을 알 수 있었다.

트랜스포트 계층과 네트워크 계층 이동성 관리 방안들의 성능비교

장문정(MoonJeong Chang),이미정(MeeJeong Lee) 한국정보과학회 2006 정보과학회논문지 : 정보통신 Vol.33 No.1

최근 새로운 트랜스포트 계층 프로토콜인 SCTP를 기반으로 한 트랜스포트 계층 이동성 지원 방안이 제안되었다. 본 논문에서는 이들 트랜스포트 계층 이동성 지원 방안이 지금까지 제안되어 온 대표적인 IPv6 기반 네트워크 계층에서의 이동성 지원 방안들에 비하여 어느 정도의 성능을 보이는지 그 위치를 가늠해 보고, 이들 각 프로토콜이 수반하는 오버헤드를 비교하였다. 시뮬레이션 결과를 통하여 트랜스포트 계층에서의 종단 간 이동성 지원 방안이 네트워크 계층 이동성 지원 방안들이 수반하는 오버헤드보다 더 낮은 오버헤드를 가지며 전송 성능이나 핸드오버 지연 측면에서 MIPv6와 유사하거나 더 좋은 성능을 보임을 알 수 있었다. Recently, transport layer mobility supporting approaches based on SCTP, which is a new standard transport layer protocol, are proposed. In this paper, the handover performance and overheads of these transport layer mobility supporting approaches are compared to those of the traditional network layer mobility supporting approaches. Through the simulation results, it is shown that the handover performance of the transport layer mobility supporting approaches is better or at least similar to that of the plain MIPv6, which is the representative network layer mobility supporting approach. With respect to the amount of control packet, the transport layer approaches impose less overhead than any of the network layer approaches.

이질 망에서의 전송성능 향상을 위한 mSCTP 기반 수직 핸드오버 메커니즘

장문정(Moonjeong Chang),이미정(Meejeong Lee),이윤주(Yoonju Lee) 한국정보과학회 2006 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.33 No.1

오버레이 네트워크 환경에서 이동 사용자에게 최적의 서비스를 제공하기 위해서 효율적인 수직 핸드오버 기술은 필수적이다. 이에 본 논문에서는 비실시간 응용의 성능을 최대화할 수 있는 종단 간 이동성 지원 방안을 기반으로 한 수직 핸드오버 메커니즘을 제안하였다. 본 논문의 특징은 먼저 수직 핸드오버 트리거링 방법과 수직 핸드오버 결정 규칙을 정의하였고, 비실시간 응용의 성능을 최대화하는 새로운 혼잡제어 메커니즘을 제안하였다. 마지막으로 핑퐁 현상이 전송성능에 미치는 영향을 줄이기 위하여 stability period 정의하였다. 추후 시뮬레이션을 통해 제안하는 방안의 성능을 평가하고자 한다.

Cross-layer 기반 응용 별 이동성 관리를 위한 플랫폼

장문정(Moonjeong Chang),이미정(Meejeong Lee) 한국정보과학회 2008 정보과학회논문지 : 정보통신 Vol.35 No.1

차세대 무선 네트워크 환경의 필연적인 추세는 상이한 특성을 가지는 무선 액세스 네트워크들이 상호 보완적인 방법으로 공존한다는 것이다. 또한 두 개 이상의 에어 인터페이스를 갖추고 다양한 서비스를 동시에 받을 수 있는 이동 단말들도 등장하고 있다. 이와 같은 환경에서 이동 사용자가 이질의 액세스 네트워크 간을 로밍하는 경우에도 끊김없는 통신을 지속할 수 있도록 해 주고, 여러 개의 공존하는 무선 액세스 네트워크들을 효과적으로 활용함으로써 응용 별 서비스품질 요구를 만족할 수 있는 해결책이 필요하다. 이에 본 연구에서는 응용 별 종단 간 이동성 관리와 cross-layer 핸드오버 제어에 기반한 이동성 관리 플랫폼을 제안한다. 제안하는 플랫폼은 종단 사용자의 단말에서 동작하며, Monitoring Agent, Profile Database, Decision Engine, IP Agent 등 4개의 기능적인 모듈로 구성된다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 플랫폼이 응용 별로 적합한 액세스 네트워크를 선택함으로써 향상된 QoS를 제공함을 보였다. An inevitable trend in the next generation wireless network environments is coexistence of different wireless access networks in a complementary manner. In addition, mobile devices equipped with multiple air interfaces simultaneously executing diverse applications have been emerging. In such network environment, It is required that a solution for mobile users to seamlessly roam between different access networks as well as to satisfy QoS requirements of each application by efficiently utilizing coexisting various wireless access networks. In this paper, therefore, we propose a mobility management platform based on per-application end-to-end mobility management and cross-layer handover controls. Four core functional modules composing the proposed platform for end user devices are defined: Monitoring Agents, Profile Database, Decision Engine, and IP Agent. We show through simulations that the presented platform provides an improved QoS as it selectively utilizes the best available networks.

mSCTP를 이용한 종단간 이동성 지원 방안

장문정(MoonJeong Chang),이미정(MeeJeong Lee),고석주(SeokJoo Koh) 한국정보과학회 2004 정보과학회논문지 : 정보통신 Vol.31 No.4

최근 트랜스포트 계층에서 이동성을 지원하기 위한 방안으로 mSCTP가 제안되었다. mSCTP는 SCTP의 멀티호밍 특성을 기반으로 하며, 노드의 이동성을 지원하기 위해 SCTP 커넥션의 종단점에 매핑되는 IP 주소를 동적으로 추가 · 삭제하는 기능을 이용한다. 본 논문에서는 mSCTP의 성능 향상을 위해 2계층 정보를 이용하여 새로운 IP 주소를 추가하거나 이전 IP 주소를 삭제하는 시점을 결정하는 방안과 이동 노드에서 데이타 전송 경로 변경을 결정하는 방안을 제안하였다. 또한, 새로운 데이타 경로를 획득하는 시간이 길어지는 경우 핸드오버 지연을 줄이기 위한 방안을 제안하였다. 시뮬레이션을 통하여 제안하는 방안이 네트워크 계층의 이동성 지원과 대등한 성능을 보임을 확인하였고, 이동 노드의 속도가 빠를 때는 네트워크 계층에서의 이동성 지원 방안보다 더 나은 성능을 제공함을 볼 수 있었다. Recently, mSCTP (Mobile SCTP) has been proposed as a transport layer approach for supporting mobility. mSCTP is based on the 'multi-homing' feature of Stream Control Transmission Protocol(SCTP), and utilize the functions to dynamically add or delete IP addresses of end points to or from the existing connectionin order to support mobility. In this paper, we propose a mechanism to determine when to add or delete an IP address, utilizing the link layer radio signal strength information in order to enhance the performance of mSCTP. We also propose a mechanism for a mobile node to initiate the change of data delivery path based on link layer radio signal strength information. In addition, if it takes long time to acquire new data path, we propose an approach for reducing handover latency. The simulation results show that the performance of proposed transport layer mobility support mechanism is competitive compared to the traditional network layer mobility supporting approach. Especially, when the moving speed of mobile node is fast, it shows better performance than the traditional network layer approaches.

멀티미디어 서비스의 성능개선을 위한 종단 간 수직 핸드오프 방안

김주영(Jooyoung Kim),장문정(Moonjeong Chang),이미정(Meejeong Lee) 한국통신학회 2006 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2006 No.11

그레이 셀을 이용한 무선 이동 네트워크에서의 효율적인 자원 예약 방안

노희경(Heekyung Noh),장문정(Moonjeong Chang),김태은(Taeeun Kim),이미정(Meejeong Lee) 한국정보과학회 2004 정보과학회논문지 : 정보통신 Vol.31 No.2

이동 사용자에게 지속적인 서비스품질 보장을 제공하기 위해서는 일반적으로 사용자 방문할 것으로 예상되는 지역에 사전에 중복적으로 자원을 예약하는 방안을 사용한다. 이와 같은 방식에서 관건이 되는 문제는 중복적 자원 예약에 의한 자원 낭비를 줄이면서도 서비스품질 보장의 연속성을 유지하는 것이다. 본 논문에서는 지리적으로 인접한 두 개의 무선 네트워크 도메인 사이에 두 도메인에 모두 속하는 그레이 셀을 두는 무선 네트워크 구조를 제안하고, 이를 이용하여 무선 네트워크에서의 중복적인 자원 예약을 완전히 제거하면서도 도메인 간 이동으로 인한 일시적 자원 예약 단절을 크게 줄일 수 있는 방안을 제안하였다. 시뮬레이션을 통하여 제안한 방안은 도메인 간 이동이 발생하는 경우에도 도메인 내에서 이동할 때와 유사한 성능을 보이며, 예약 단절 시간이나 패킷 손실율면에서 기존의 방법보다 훨씬 나은 성능을 제공함을 볼 수 있었다. In order to provide continuous QoS guaranteed to a mobile user, it is required to deploy some kind of mechanisms which reserves resources in advance at the locations to which the mobile user is expected to move. An important issue with regards to these mechanisms is to minimize the waste of resources caused by redundant reservations while keeping up the QoS guaranteed services to the user. In this paper, we propose a wireless network domain structure which deploys a special cell, called "a gray cell". The boundaries of two or more neighboring domains are surrounded by the gray cells, and the gray cells are supposed to belong to all of its neighboring domains. Based on this wireless domain structure, we propose a mechanism which completely removes the waste of redundant resource reservation in the wireless network domain while greatly reducing the risk of reservation disruption caused by inter-domain handover. Using simulation, it is shown that the proposed mechanism can deal with inter-domain handover as effectively as it does with intra-domain handover. It is also presented that the proposed mechanism outperforms existing mechanisms with respect to reservation disruption time and packet losses caused by handovers.