한국정보과학회논문지:정보통신 (Journal of KIISE:Information Networking)

한국정보과학회 (Korean Institute of Information Scientists and Engineers)
권호 표지

고속으로 이동하는 노드들을 위한 효율적인 위치 갱신 기법

An Efficient Location Management Scheme for High-speed Mobile Nodes

  • 송의성 (고려대학교 컴퓨터학과) ;
  • 길준민 (한국과학기술정보연구원 슈퍼컴퓨팅센터) ;
  • 황종선 (고려대학교 컴퓨터학과)
  • 발행 : 2003.10.01
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초록

최근 들어 이동 사용자의 폭발적 증가로 인해 이동 통신 시스템에서 위치 관리가 중요해지고 있다. 현재 이동 통신 시스템에서 사용중인 위치 관리 기법은 위치 영역 개념을 사용하며, 이동 노드는 새로운 위치 영역으로 이동할 때마다 위치 갱신을 수행한다 그러나, 이 기법은 이동률이 호 도착률보다 높은 사용자에 대해서는 불필요한 위치 갱신을 피할 수 없으며 상당한 위치 관리비용을 초래한다. 이러한 단점을 극복하기 위해서, 본 논문에서는 서비스 영역을 두 개의 집합으로 분할한다. 하나는 이동 사용자들 이 고속으로 이동하는 영역들의 집합이며 나머지 하나는 저속으로 이동하는 영역들의 집합이다. 이들 두개의 집합을 구성한 후, 본 논문에서는 각 영역 집합에 대해서 서로 다른 위치 추적 기법을 적용한다. 일반적으로, 고속으로 이동하는 대다수 노드는 낮은 CMR을 가지며 목적지에 도착할 때까지 일정한 이동 방향성을 갖는다. 노드의 이러한 특성을 이용하여, 사용자가 이동할 다음 위치를 시스템은 미리 예측할 수 있다. 노드가 시스템에서 예측한 위치 영역으로 이동한 경우에는 위치 갱신을 수행하지 않도록 함으로써 위치 관리에 소요되는 비용을 감소시킬 수 있다. 제안 기법의 성능을 분석하기 위해 마코프 모델이 사용되었다. 이 모델을 통해서, 본 논문에서는 제안기법을 IS-41과 TLA의 두 가지 기법과 성능을 비교한다. 성능 분석 결과는 이동 노드의 CMR이 낮을수록 그리고 이동 통신 시스템에서 예측한 특정 위치 영역으로 이동 노드가 이동할 확률이 높을수록 제안기법의 전체적인 위치 관리비용은 감소됨을 보여주었다. 또한, HLR과 VLR간의 통신비용이 높을수록 두 기법들보다 성능이 우수하였다.

Recently, a location management is being more important in mobile communication systems due to an explosive increase of mobile users. Current systems have used a concept of location area. Based on this concept, a mobile user performs a location update whenever it moves into a new location area. However, this scheme can not avoid unnecessary location updates when a mobile user moves around with high movement rate as compared to call arrival rate. That results in tremendous location management cost. To overcome this drawback, our proposal divides service areas into two sets: One is a set of areas that mobile users move with high speed and another is a set of areas that they move with low speed. After establishing these two sets, this paper employs different location tracking schemes for each sets. Generally, most mobile users with high speed have a low CMR and a regular direction until they arrive at their destination. Using such the moving behavior, systems can predict a mobile user's next location area in advance. When the mobile user moves into the predicted location, our proposal does not perform a location update. Thus, it can reduce overall location management cost. The Markov model is used to analyze the performance of our proposal. Using the model, this paper compares our proposal with IS-41 and TLA. The analytic results show that as CMR grows lower, an overall cost of our proposal becomes less, particularly if a mobile user frequently moves into the specific location are predicted by mobile systems. Also, our proposal has a better performance than other two schemes when the communication cost between HLR and VLR is high.

키워드

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