Abstract
To prevent performance degradation of TCP due to packet losses in the smooth handoff by the route optimization extension of Mobile IP protocol, a buffering of packets at a base station is needed. A buffering of packets at a base station recovers those packets dropped during handoff by forwarding buffered packets at the old base station to the mobile user. But, when the mobile user moves to a congested base station in a new foreign subnetwork, those buffered packets forwarded by the old base station are dropped and the wireless link utilization performance degrades due to increased congestion by those forwarded packets. In this paper, considering the case that a mobile user moves to a congested base station in a new foreign subnetwork, we propose an Implicit Priority Packet Forwarding to improve TCP performance in mobile networks. In the proposed scheme, the old base station marks a buffered packet as a priority packet during handoff. In addition, RED (Random Early Detection) at the new congested base station does not include priority packets in queue size and does not drop those packets randomly based on average queue size. Simulation results show that wireless link utilization performance of mobile hosts can be improved without modification to Mobile IP protocol by applying proposed Implicit Priority Packet Forwarding.
모바일 IP 프로토콜에서 핸드오프 동안에 발생하는 패킷 손실 때문에 초래되는 TCP의 성능저하를 방지하기 위해서는 모바일 IP 경로 최적화 확장의 스무스 핸드오프 방식에서 이전 기지국이 핸드오프 동안 손실된 패킷들을 버퍼에 저장하고 저장된 패킷들이 이동한 단말에게 전달되어야 한다. 그러나 이동단말이 새로운 서브 네트워크의 혼잡한 기지국으로 이동한 경우에는, 이전 기지국이 포워딩하는 패킷들은 손실되고 또한 포워딩된 패킷들로 인해 심화된 혼잡으로 기지국 내 이동단말 TCP 플로들의 무선링크이용률 성능이 저하되게 된다. 본 논문에서는 기지국 패킷 버퍼링 방식이 결합된 스무스 핸드오프 방식으로 이동단말이 새로운 서브 네트워크의 혼잡한 기지국으로 이동한 경우, 이전 기지국이 핸드오프 동안 저장한 패킷들을 Priority 패킷으로 표기하고 혼잡한 새로운 기지국의 RED 버퍼 관리 방식에서는 Priority 패킷을 큐 길이 및 혼잡정도에 따른 확률적인 폐기의 대상에서 제외하는 암시적인 패킷 포워딩 우선권 보장 방안을 제안하였다. 시뮬레이션 결과는 제안하는 암시적인 패킷 포워딩 우선권 보장 방안을 적용하여 모바일 IP 프로토콜의 수정 없이 모바일 네트워크에서 이동단말들의 무선링크이용률 성능을 향상시킬 수 있음을 보인다.
