PSS Movement Prediction Algorithm for Seamless hando

휴대인터넷에서 seamless handover를 위한 단말 이동 예측 알고리즘

  • Lee, Ho-Jeong (Department of Electronic and Communications Engineering, Kwangwoon Univ.) ;
  • Yun, Chan-Young (Department of Embedded Software, Kaywon School of Art and Design) ;
  • Oh, Young-Hwan (Department of Electronic and Communications Engineering, Kwangwoon Univ.)
  • 이호정 (광운대학교 전자통신공학과) ;
  • 윤찬영 (계원예술조형대학교 임베디드소프트웨어과) ;
  • 오영환 (광운대학교 전자통신공학과)
  • Published : 2006.12.25

Abstract

Handover of WiBro is based on 802.16e hard handover scheme. When PSS is handover, it is handover that confirm neighbor's cell condition and RAS ID in neighbor advertisement message. Serving RAS transmits HO-notification message to neighbor RAS. Transmiting HO-notification message to neighbor RAS, it occurs many signaling traffics. Also, When WiBro is handover, It occurs many packet loss. Therefore, user suffer service degradation. LPM handover is supporting seamless handover because it buffers data packets during handover. So It is proposed scheme that predicts is LPM handover and reserves target RAS with pre-authentication. These schemes occur many signaling traffics. In this paper, we propose PSS Movement Prediction to solve signaling traffic. Target RAS is decided by old data in history cache. When serving RAS receives HO-notification-RSP message to target RAS, target RAS inform to crossover node. And crossover node bicast data packet. If handover is over, target RAS forward data packet. Therefore, It reduces signaling traffics but increase handover success rate. When history cache success, It decrease about 48% total traffic. But When history cache fails, It increase about 6% total traffic

WiBro의 핸드오버는 IEEE 802.16e 기반인 하드 핸드오버 방법이고 핸드오버시 주위 neighbor advertisement 메시지에서 주위 cell의 상태와 RAS(Radio Access Station) ID를 확인하여 핸드오버를 한다. 이때 주변 RAS로 HO-notification 메시지를 보낸다. 예상되는 RAS로 HO-notification 메시지를 보냄으로써 불필요한 signal이 많이 발생하게 되고 핸드오버 수행 시 packet 손실이 발생한다. 이로 인하여 서비스의 품질저하가 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 LPM(Last Packet Marker) 핸드오버 방법이 제안되었다. LPM 핸드오버는 핸드오버 동안 미리 data packet을 저장하기 때문에, seamless 핸드오버를 지원한다. 또한, GPS를 이용하여 PSS(Portable Subscriber Station)의 위치를 파악함으로써, 이동이 예상되는 RAS를 예측하는 방법과 선인증 과정을 이용하여 이동하고자 하는 RAS를 미리 예약하는 방법들이 제안되고 있다. LPM 핸드오버 방법과 선인증 과정을 이용한 방법은 PSS와 RAS에 부담을 주고, 많은 traffic이 발생한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 PSS 이동 예측 알고리즘을 제안한다. PSS가 history cache를 가지고 있고 history cache가 가지고 있는 과거의 핸드오버 data와 비교하여 target RAS를 정하고 HO-notification-RSP 메시지를 target RAS로부터 받을 때 crossover node에 target RAS를 알림으로써 serving RAS와 target RAS로 data 패킷을 bicast하고 target RAS는 buffer에 저장하였다가 핸드오버 완료시 전송함으로써 패킷 손실을 막고 불필요한 시그널링 트래픽을 막는 알고리즘을 제안하였다. 시그널링 트래픽은 history cache가 성공시 약 48%의 traffic이 감소되었고 history cache 실패시 약 기존 핸드오버 보다 약 6%의 traffic이 증가되었다.

Keywords

References

  1. 정해식, 'WiBro(Potable Internet)의 최근 시장동향과 시사점', 전자부품연구원 전자정보센터, 2003. 11. 5
  2. 황승구, 권동승, 예충일, '2.3GHz 대역에서 초고속 휴대 인터넷 서비스', 한국전파진흥협회, 전파진흥, 2003. 6
  3. 송석일 외 2인, '초고속 WiBro 기술', ETRI 전자 통신동향분석 제
  4. 안지환, 양정록, 김영일, '초고속 WiBro(HPi) 기술', 대한전자공학지, 2004(게재예정)
  5. Kyung-ah Kim et al. 'A Seamless 핸드오버 Mechanism for IEEE 802.16e Broadband Wireless Access', ICCS 2005, 05.04.24
  6. 최재우, 'WiBro에서 낮은 지연 특성을 가지는 인증유지 핸드오버를 위한 효과적인 트래픽 관리 기법', 한국통신학회논문지, Vol.30 No.6C, 2005. 6
  7. '2.3GHz WiBro 표준-매체 접근 제어 계층-', TTA, TTAS. KO-06.0065/R1
  8. Fang Feng et al. 'Explicit Proactive Handoff with Motion Prediction for Mobile IP', Wireless Communication network computing, 2004. 03
  9. IEEE, 'Draft 5 Amendment for Physical and medium Access Control Layers for combined Fixed and Mobile Operation in Lincensed Bands', IEEE P802.16e/D5, September 2004. 8