The Mechanism of Proxy Mobile IPv4 to Minimize the Latency of Handover Using MIH Services

MIH 서비스를 활용한 Proxy Mobile IPv4의 핸드오버 지연 최소화 방안

Recently, there are many efforts to support seamless mobility in 802.11 WLANs using IP Layer mobility protocols. The IP layer mobility protocols are the most efficient mechanism to guarantee the service session continuity when IP subnet is changed during handover. Even if the IP layer mobility protocols are quite efficient, the feature of the protocols that had been designed to consider only L3 layer makes it difficult to improve the performance of hand over more and more. Nowadays, to overcome this limitation of IP mobility protocols, many researchers have worked on the mobility protocols integration of different layers (e.g., L2 layer). In this paper, we propose the enhanced Proxy MIPv4 to minimize the latency of handover using MIH protocol in 802.11 WLANs. The proposed mechanism minimizes the latency of authentication by exchanging security keys between Access Routers during handover. Moreover, it also minimizes packet losses by Inter-AP Tunneling and data forwarding.

현재 무선 환경에서 이동성을 제공하려는 노력은 다양한 계층의 프로토콜에서 활발히 진행이 되고 있으며 이중에서도 IP 서브넷이 변경 되어도 이동성이 제공 가능한 IP 이동성 기술이 다양한 계층의 이동성 프로토콜 중에서도 가장 활발히 연구가 이루어지고 있다. IP 이동성 기술은 Mobile IP(MIP)가 나온 이후에 핸드오버 지연을 개선한 Hierarchical MIP 및 Fast MIP 등 다양한 타입으로 확장되어 연구가 진행 중에 있다. 그러나 MIP의 경우는 단말에 MIP Client 스택이 탑재 되어야 하고 단말의 전력 소모 및 HO 지연 크다는 단점 등으로 인하여 기술이 활성화되는데 한계성을 지녀 왔다. 따라서 최근에는 이를 개선한 Proxy MIP 관련 연구들이 활발히 이루어지고 있으며 또한 IP 계층 이동성 기술만으로는 성능 개선에 한계가 있다고 보고 다양한 계층의 이동성 기술과 연동을 하려는 시도도 동시에 이루어지고 있다. 따라서 본 논문에서는 타 계층에서 제공되는 MIH 프로토콜 기능을 활용하여 802.11 WLANs 환경에 Proxy MIPv4를 적용하여 이동성을 제공 시 발생하는 핸드오버 지연 요소를 최소화 하였다. 제안된 메커니즘은 MIH가 제공하는 Event, Command, Information 서비스를 활용하여 단말이 새로운 Target 망에 접속하기 이전에 인증 Key 교환 기법을 통해 핸드오버 시 발생하는 인증 지연을 최소화하였으며 추가적으로 Inter-AP간 Tunneling 및 Forwarding 기법을 적용하여 핸드오버 시 발생되는 Packet 손실을 최소화 하는 성능 향상 방안을 제안하였다.