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이기종 프록시 이동(모바일) IPv6 네트워크에서 QoS가 보장된 글로벌 로밍 핸드오버 방식
고광섭(Kwangsub Go),김수현(Soohyun Kim),김미선(Misun Kim),문영성(Youngsong Mun) 대한전자공학회 2012 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.49 No.1
무선 통신에서 이동성과 서비스 품질(QoS)에 대한 요구는 점점 더 중요한 문제로 부각되고 있다. 종래의 인터넷 서비스는 새로운 접속매체들과 어플리케이선으로 확대되고 있는 중이며, 무선 통신 서비스는 원격 지점에서의 번번한 핸드오버를 수반하기 때문에 유비쿼터스 통신에서는 확장가능하고 빠른 핸드오버가 필요조건이 되고 있다. 본 논문에서는 QoS가 보장된 서비스와 빠른 핸드오버 요건을 만족시키고자 이 기종 프록시 이동 IPv6(PMIPv6) 네트워크에 차별화 서비스(Diffserv) 모형을 배치하고, QoS가 보장된 글로벌 로밍 작동 절차 뿐 아니라, 이동 단말의 이동 범위를 기반으로 한 QoS 관리와 핸드오버 비용평가 방식을 제안하였다. 또한 핸드오버 지연 감소를 네트워크 기반의 지역적 이동성 관리 구조 틀에서 분석하고, 통합된 이기종 무선 네트워크 사이의 무선 인터페이스에서 최소 신호 오버헤드를 유지하는 가운데 핸드오버 지연과 관련된 핸드오버 성능을 더 향상 시키고자, 네트워크 기반 개체인 글로벌 이동접속 게이트웨이(G-MAG)로 최적화된 PMIPv6를 제안하고 분석하였다. 핸드오버 지연 감소 정도를 보여주기 위해서 단말 기반 MIPv6에서의 핸드오버 신호 절차를 네트워크 기반 프록시 MIPv6(PMIPv6)와 G-MAG로 보조된 빠른 PMIPv6와 비교하였다. 분석 결과, 핸드오버 지연이 유의하게 감소되었음을 확인하였다. Mobility and quality of service (QoS) are becoming the more important issues in wireless communications. The traditional Internet service is expanding into new access media and applications. Since wireless communication services are accompanied by frequent handovers at remote sites, scalable and fast handover has become a prerequisite for ubiquitous communication. In this paper, the differentiated service (Diffserv) model is deployed in heterogeneous proxy mobile IPv6 (PMIPv6) networks to satisfy the QoS guaranteed service and fast handover requirements. The operational procedures for QoS guaranteed global roaming are presented. In addition, QoS management and handover cost evaluation schemes based on a mobile host's movement scope are proposed. This paper analyzes the reduction in handover delay in a network-based localized mobility management framework. We propose and analyze a PMIPv6 optimized with a global mobile access gateway (G-MAG), which is a network-based entity, to further improve the handover performance in terms of handover delay while maintaining minimal signaling overhead in the air interface among converged heterogeneous wireless networks. The handover signaling procedures with host-based MIPv6 are compared with network-based proxy MIPv6 (PMIPv6) and fast PMIPv6 assisted by G-MAG to show how much handover delay reduction can be achieved. Analytical results show that the handover delay is significantly reduced.
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미래네트워크의 효율적인 모바일 환경 구축을 위한 향상된 Fast Handover for Proxy MIPv6 기법
고광섭(Kwangsub Go),정의석(Uiseok Jung),문영성(Youngsong Mun) 大韓電子工學會 2011 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.48 No.1
휴대 단말장치들의 발전과 새로운 기술적 요구로 인해 새로운 네트워크를 설계하려는 미래네트워크 연구가 진행되고 있다. 미래네트워크는 다양한 네트워크 요구사항을 충족해야하며, 사용자에게 이동 중에도 끊김없는 네트워크 서비스와 높은 보안성을 제공해야 한다. 이로 인해 휴대 단말장치의 이동성을 보장하고 사용 인증을 통해 보안성을 제공하는 프로토콜이 연구되고 있다. 그 중, Fast handovers for proxy MIPv6(PFMIPv6) 프로토콜에서 인증, 권한 검증, 과금을 지원하는 AAA 기법을 사용하여 이동성과 보안성을 제공하는 방법이 제안되었다. 이 방법은 보안성을 제공하고 패킷손실을 줄일 수 있지만 처리할 메시지가 많고 긴 핸드오버 지연시간을 갖는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위하여 PFMIPv6 기반에서 인증기법을 이용한 향상된 전송방안을 제안한다. 제안된 방법은 AAA 기법을 사용되는 인증메시지에 등록메시지를 포함시켜 동시에 전송하기 때문에 시그널링 비용과 핸드오버 지연시간이 단축시킬 수 있으며, 사용자 인증을 통해 보안성도 제공할 수 있다. 제안된 방법의 성능평가를 통하여 분석하여 비교하였으며, 제안된 방법이 기존의 PFMIPv6 기반의 인증기법보다 우수한 성능을 제공함을 알 수 있었다. To develop the new network, the future network architecture is studied. Since the mobile devices are also advanced, they need for the mobility protocols. The one of the protocols, Fast handovers for proxy MIPv6(PFMIPv6) has studied by the Internet Engineering Task Force(IETF). Since PFMIPv6 adopts the entities and the concepts of fast handovers for MIPv6(FMIPv6) in proxy MIPv6(PMIPv6), it reduces the packet loss. Although the conventional scheme has proposed that it cooperated with an Authentication, Authorization and Accounting (AAA) infrastructure for authentication of a mobile node in PFMIPv6, it has the drawbacks such as high signaling cost and long handover latency. To reduce the signaling cost and the handover latency, we propose an enhanced authentication scheme in Fast handover for Proxy MIPv6. The proposed scheme reduces the handover latency and the signaling cost because the registration procedure and the authentication procedure are simultaneously performed. We also compare the proposed scheme with the conventional scheme in terms of the signaling cost and the handover latency.
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An Improved Coverage Efficient Clustering Method based on Time Delay for Wireless Sensor Networks
공길(Ji Gong),김광호(Kwangho Kim),고광섭(Kwangsub Go),조기환(Gihwan Cho) 대한전자공학회 2009 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.46 No.2
에너지 효율적인 동작은 무선 센서 네트워크에 전체 수명을 연장하기 위한 원천적인 기술요소이다. 클러스터 기반 프로토콜은 데이터를 수집하는 과정에서 에너지를 보존하기 위한 가장 널리 쓰이는 기법이다. 본 논문은 시간 지연을 기반으로 에너지를 인식하면서 자율적으로 클러스터를 구성하는 방안을 제시한다. 제안된 방안은 3단계로 구성되어 있다. 먼저 노드의 에너지잔류를 반영한 시간 지연을 수단으로 임의 클러스터의 커버리지 효율성을 반영하여 후보 클러스터 헤더가 선정된다. 다음으로 후보 클러스터 헤더중에 클러스터 헤더를 정의하기 위해서 시간지연이 다시 적용된다. 마지막으로 임의 클러스터에 포함되지 못한 고아노드의 문제를 해결한다. 시뮬레시션 결과는 제안된 방안이 LEACH<SUP>[4]</SUP> 방법보다 네트워크의 수명을 3배정도 늘리고 있음을 보인다. 또한 클러스터 헤더의 변화가 상대적으로 작으며, 클러스터 헤더의 에너지가 작게 소모됨을 보이고 있다. Energy efficient operations are essential to increase the life time of wireless sensor network. A cluster-based protocol is the most common approach to preserve energy during a data aggregation. This paper deals with an energy awareness and autonomous clustering method based on time delay. This method consists of three stages. In the first phase, Candidate Cluster Headers(CCHs) are selected based on a time delay which reflects the remaining energy of a node, with considering coverage efficiency of a cluster. Then, time delay is again applied to declare Cluster Headers(CHs) out of the CCHs. In the last phase, the issue on an orphan node which is not included into a cluster is resolved. The simulation results show that the proposed method increases the life time of the network around triple times longer than LEACH(Low Energy Adaptive Cluster Hierarchy)<SUP>[4]</SUP>. Moreover, the cluster header frequency is less diverse, and the energy on cluster heads is less spent.
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