Journal of KIISE:Information Networking (한국정보과학회논문지:정보통신)

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

Network Interface Selection Algorithm on Vertical Handoff between 3G Networks and WLANs

3G 네트워크와 무선랜 사이 계층적 핸드오프의 네트워크 인터페이스 선택 알고리즘

  • 석용호 (서울대학교 전기컴퓨터공학부) ;
  • 최낙중 (서울대학교 전기컴퓨터공학부) ;
  • 최양희 (서울대학교 전기컴퓨터공학부)
  • Published : 2005.04.01
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

The integration of 3G networks and WLANs as complementary has been begun to attract much attention in industry as well as academia. This topic is becoming a burning issue, and one of the key questions which it raises is how to support a seamless vertical handoff. This paper introduces a new network interface selection algorithm for energy-efficient vertical handoff in tightly coupled systems capable of supporting seamless handoff. Our proposed scheme, Wise Interface Selection (WISE) switches the active network interface, after taking into consideration the characteristics of the network interface cards and the current level of data traffic, with the cooperation of the mobile terminals and network. Network interface switching operates independently on both the downlink and the uplink for the purpose of energy conservation. We show through simulation that less energy is consumed with WISE than when only a 3G network or WLAN interface is used, resulting in a longer lifetime for the mobile terminals. In the case of TCP connections, additional throughput gain can also be obtained.

3G 네트워크와 무선랜의 통합은 서로 간의 보완적 특성으로 인하여 학계나 산업계에서 큰 관심사가 되고 있다. 이 주제는 최근 떠오르는 이슈로서 끊김 없는 계층적 핸드오프 지원은 네트워크 통합에 따른 중요한 관심사 중 하나로 인식되고 있다. 본 논문에서는 강결합 시스템에서의 계층적 핸드오프에서 단말의 에너지 소모를 고려하는 네트워크 인터페이스 선택 알고리즘을 제안한다. 본 저자들이 제안하는 Wise Interface SElection (WISE) 알고리즘은 네트워크와 이동 단말의 협력 하에 네트워크 인터페이스카드의 에너지 특성과 현재 서비스 받고 있는 네트워크 상태, 그리고 송수신하는 데이타 양을 종합적으로 고려하여 이동 단말이 효율적으로 에너지를 소비할 수 있는 적절한 네트워크로 서비스 받을 수 있도록 유도한다. 제안된 계층적 핸드오프 알고리즘은 에너지 소비 패턴을 고려하여 다운링크와 업링크에 대하여 독립적으로 동작한다. 3G 네트워크 인터페이스 만을 사용하는 경우와 무선랜 인터페이스 만을 사용하는 경우에 비해 제안된 WISE 알고리즘이 확연히 더 적은 에너지를 소비하여 이동 단말의 동작 시간을 연장시킬 수 있다는 것을 모의 실험을 통해 증명한다. 또한 TCP 트래픽의 경우 WISE 알고리즘의 비대칭적인 링크의 사용으로 부가적인 처리율 향상을 얻을 수 있다.

Keywords

References

  1. KT NESPOT, http://www.nespot.com
  2. Ahmavaara, K., Haverinen, H. and Pichna, R., 'Internetworking Architecture Between 3GPP and WLAN systems,' IEEE Communication Magazine, Vol. 41, Nov. 2003 https://doi.org/10.1109/MCOM.2003.1244926
  3. Patel, G. and Dennett, S., 'The 3GPP and 3GPP2 Movements Toward an All-IP Mobile Networks,' IEEE Personal Communications, Vol. 7, Aug. 2000 https://doi.org/10.1109/98.863998
  4. 송정화 외, 'SCTP의 멀티호밍 특성에 대한 성능 평가', 정보처리학회논문지 (C), 제 11-C권 제2호, pp. 245-252, 2004년 4월 https://doi.org/10.3745/KIPSTC.2004.11C.2.245
  5. 고석주 외, 'SCTP 표준 기술 분석 및 전망', ETRI 전자통신동향분석, 제 18권 3호(통권 81호), pp. 11-21, 2003년 6월
  6. Li Ma, Fei Yu, Victor Leung and Tejinder Randhawa, 'A New Method to Support UMTS/WLAN Vertical Handover using SCTP,' VTC 2003 Fall https://doi.org/10.1109/VETECF.2003.1285333
  7. Seok J. Koh, et aI., 'mSCTP for Soft Handover in Transport Layer,' IEEE Comminications Letters, Vol. 8, No. 3, pp. 189-191, March 2004 https://doi.org/10.1109/LCOMM.2004.823432
  8. Buddhikot, M.M., Chandranmenon, G., Seungjae Han, Yui-Wah Lee, Miller, S. and Salgarelli, L., 'Design and Implementation of a WLAN/CDMA 2000 Internetworking Architecture,' IEEE Communication Magazine, Vol.41, Nov. 2003 https://doi.org/10.1109/MCOM.2003.1244928
  9. Buddhikot, M., Chandranmenon, G., Han, S., Lee, Y.W., Miller, S. and Salgarelli, L., 'Integration of 802.11 and Third-Generation Wireless Data Networks,' INFOCOM 2003 https://doi.org/10.1109/INFCOM.2003.1208701
  10. Qian Zhang, Chuanxiong Guo, Zihua Guo and Wenwu Zhu, 'Efficient Mobility Management for Vertical Handoff between WWAN and WLAN,' IEEE communication magazine, Vol.41, Nov. 2003 https://doi.org/10.1109/MCOM.2003.1244929
  11. Jaseemuddin, M., 'An Architecture for Integrating UMTS and 802.11 WLAN Networks,' ISCC 2003
  12. Laura Feeney and Martin Nilsson, 'Investigating the Energy Consumption of a Wireless Network Interface in an Ad Hoc Networking Environment,' INFOCOM 2001 https://doi.org/10.1109/INFCOM.2001.916651
  13. GTRAN KOREA, Inc., http://www.gtran.co.kr
  14. NTT DoCoMo, http://www.nttdocomo.com
  15. Gustafsson, E. and Jonsson, A., 'Always best connected,' Wireless Communications, Vol.10, pp.49-55, Feb. 2003 https://doi.org/10.1109/MWC.2003.1182111
  16. C. Castelluccia, 'A Hierarchical Mobile IPv6 Proposal,' INRIA, 1998