가상 대역폭과 프루빙 기반 수락제어를 사용한 심리스 모바일 멀티캐스트 핸드오버 메커니즘 연구 = A Study on Seamless Mobile Multicast Handover Mechanism using Virtual Bandwidth and Probe Based Admission Control

국문 초록 (Abstract)

최근 이동 단말기 사용이 일반화 되면서 이동성을 전제로 한 고속 인터넷 서비스에 대한 수요가 점차 증가하고 있으며, 사용자들은 유무선 통합을 통하여 언제 어디서나 자유롭게 원하는 콘텐츠를 다양한 단말에서 제공받기를 원하고 있다. 이에 따라 단말의 이동성을 지원하는 여러 가지 메커니즘이 제안되었지만, 이러한 메커니즘들은 모바일 멀티캐스트 환경에서 끊기지 않는 이동성과 서비스 품질 보장을 지원해주기 어렵다. 본 논문에서는 이러한 사용자의 요구에 따라 모바일 IPTV 서비스 등의 고품질 실시간 서비스를 유무선 통합 환경에서 효과적으로 제공해줄 수 있으며 서비스 품질 보장도 고려된 메커니즘을 제안하였다.
제안한 메커니즘은 유선망에서의 probing 기반 수락제어를 통한 서비스 품질 보장 방법을 PMIPv6 기반의 무선망까지 확장한 유무선 통합망에서 2계층 멀티캐스트 정보 관리 기법으로 멀티캐스트 수락제어를 관리한다. 2계층 멀티캐스트 정보 관리 기법은 본 논문에서 제안한 방법으로 멀티캐스트 정보 및 probing 기반 수락 제어를 유선망에서는 MCF, 무선망에서는 LMA가 계층적인 방법을 통하여 효율적으로 관리하는 방법이다. 또한 본 논문에서는 서비스 품질을 지속적으로 보장하면서 끊기지 않는 이동성을 지원해줄 수 있도록 예측 probing과 VB를 이용한 멀티캐스트 핸드오버 방법도 제안하였다. 이 방법은 모바일 노드의 핸드오버를 예측하여 probing 절차를 미리 끝내고 결과에 따라 VB를 할당하는 방법으로 끊기지 않는 이동성을 지원해줄 수 있으며 예측 과정과 예측의 성공여부에 상관없이 기존에 서비스를 받던 사용자의 서비스 품질에 아무런 영향을 미치지 않는다는 장점을 갖고 있다.
제안된 메커니즘의 성능 분석을 위해 네트워크 시뮬레이터 ns-2를 사용하여 probing 기반 수락 제어 사용 시 서비스 품질이 보장된다는 점과 probing 과정으로 인한 지연 시간이 Join 시간과 핸드오버 시간에 미치는 영향, 예측 probing과 VB를 이용했을 경우 VB 유지시간과 이동 속도와의 관계, 모바일 노드의 밀집 정도에 따른 평균 핸드오버 시간의 변화에 대한 성능과 특성을 분석하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Recently, as the use of mobile terminal is generalized, the needs of high-speed Internet mobile service is increased. Also users want to receive the multimedia contents what they want through the various terminals in anywhere, anytime via wired and wireless integrated environment. Therefore, various mechanisms that support the mobility are proposed. However, these mechanisms difficult to support seamless mobility and QoS awareness on the mobile multicast environment. In this paper, we propose a QoS aware mechanism that able to provide the high-quality and real-time services such as mobile IPTV in an integrated environment for these requests of users.
Proposed mechanism is managed the wired and wireless integrated network by the 2-layer multicast information management technique. The proposed 2-layer multicast information management technique is to manage the multicast information and probing based admission control efficiently and hierarchically by the MCF and LMA in wired and wireless integrated network. In this paper, we also propose a multicast handover mechanism using the predictive probing and VB to support QoS guaranteed seamless mobility. This method predicts the handover of the mobile node and then, finishs probing procedure before the handover. Depending on the results of probing procedure, VB is assigned to support seamless mobility. This mechanism does not affect to user's service quality regardless of the prediction handover process.
We present a performance evaluation and features analysis by the simulations using the ns-2 in the viewpoint of service quality guarantee with probing based admission control, impact of join and handover latency about probing procedure delay, relationship between VB duration and MN speed about prediction probing handover process and VB, degree of MN's dense due to changes of average handover time.

목차 (Table of Contents)

• 표 목 차 ⅰ
• 그 림 목 차 ⅱ
• 약 어 설 명 ⅲ
• 국 문 요 약
• Ⅰ. 서 론 1
• Ⅱ. 관련 연구 5
• 2.1 probing 기반 수락 제어 5
• 2.2 MIPv6 (Mobile IPv6) 8
• 2.3 FMIPv6 (Fast MIPv6) 12
• 2.4 PMIPv6 (Proxy MIPv6) 15
• Ⅲ. 제안된 메커니즘 18
• 3.1 probing 기반 유무선 통합 멀티캐스트 수락 제어 19
• 3.1.1 2계층 멀티캐스트 정보 관리 기법 19
• 3.1.2 probing 기반 유무선 통합 멀티캐스트 수락 제어 절차 20
• 3.1.2.1 Join 절차 20
• 3.1.2.2 Leave 절차 25
• 3.2 seamless 모바일 멀티캐스트 핸드오버 29
• 3.2.1 모바일 멀티캐스트 핸드오버의 기본 절차 29
• 3.2.2 probing을 이용한 seamless 모바일 멀티캐스트 핸드오버 31
• 3.2.3 예측 probing과 VB를 이용한 seamless 모바일 멀티캐스트 핸드오버 32
• Ⅳ. 성능 분석 36
• 4.1 시뮬레이션 환경 36
• 4.2 probing 기반 수락 제어 분석 37
• 4.3 VB를 이용한 예측 핸드오버 분석 44
• Ⅴ. 결 론 50
• 참 고 문 헌 52
• 영 문 요 약
• ABSTRACT 54