Internetworking strategy between MANET and WLAN for Extending Hot-Spot of WLAN based on HMIPv6

HMIPv6를 기반으로 한 무선 랜과 이동 애드 혹 네트워크 간의 인터네트워킹 기법

  • Published : 2006.02.01

Abstract

For extending of hot-spot of WLAN, (2) proposes internetworking scheme between wireless LAN (WLAN) and mobile ad-hoc network (MANET), which employ the same layer-2 protocol with different mode. Compared to internetworking schemes between UMTS (Universal Mobile Telecommunications Systems) and WLAN (3-4), the scheme from (2) has relatively low overhead and latencies because WLAN and MANET are physically and logically similar to each other. However, the mode switching algorithm proposed in r2] for internetworking between WLAN and MANET only considers signal strength and determines handoff, and mobile nodes following a zigzag course in pollution area may perform handoff at short intervals. Furthermore, (2) employs mobile IPv6 (MIPv6) at base, which brings still high delay on handoff and overhead due to signal message exchange. In this paper, we present optimized internetworking scheme between WLAN and MANET, modified from (2). To settle ping-pong handoff from (2), we propose adaptive mode switching algorithm. HMIPv6 is employed for IP connectivity and mobility service in WLAN, which solves some shortcomings, such as high handoff overhead and vulnerable security. For routing in MANET, OLSR is employed, which is a proactive Protocol and has optimally reduced signal broadcasting overhead. OLSR operates with current P protocol compatibly with no change or modification. The proposed internetworking scheme based on adaptive mode switching algorithm shows better performance than scheme from (2).

무선 랜의 영역 확장을 위해서 무선 랜과 유사한 2계층 프로토콜(1)을 사용하는 이동 애드 혹 네트워크의 인터네트워킹 기법을 (2)에서 제안하고 있다. 이 기법은 무선 랜 확장을 위한 UMTS (Universal Mobile Telecommunications Systems)와 무선 랜의 인터네트워킹 기법(3-4)에 비해 물리 및 논리적인 특성이 유사하기 때문에 상대적으로 낮은 오버헤드와 지연을 갖는다는 장점이 있다. 애드 흑과 무선 랜간의 인터네트워킹을 위해 (2)가 제안하고 있는 모드 변환 알고리즘은 시그널 강도만을 고려하여 핸드오프를 결정하기 때문에 상이한 시그널을 수신하는 영역에 지그재그로 이동하는 경우 빈번한 핸드오프를 야기 시킬 수 있다. 또, 무선 랜에서의 이동성 지원이 MIPv6 프로토콜을 기반으로 하고 있어서 핸드오프시 높은 지연을 갖고 시그널 메시지 교환으로 인한 오버헤드가 크다. 본 논문에서는 (2)에서 제안하는 스위칭 기법을 수정 및 보완함으로써 이동 노드가 HMIPv6를 기반으로 하고 있는 무선 랜의 범위를 벗어나 난청지역(dead-spot)에 진입했을 때 무선 랜 영역의 확장을 위해서 무선 랜과 이동 애드 혹 네트워크간의 최적화된 인터네트워킹 방안을 제안한다. (2)에서 발생할 수 있는 핸드오프 핑퐁문제를 적응적인 임계치를 반영함으로써 해결하였다. 특히, 무선 랜에서 이동성 지원을 위한 HMIPv6 프로토콜과 병립되어 사용될 수 있는 OLSR 프로토콜을 이동 애드 혹 네트워크에서 적용하였다. 총 오버헤드 시간을 구하고 실험과 시뮬레이션을 통해 제안된 스위칭 방식이 기존의 방식보다 성능이 우수함을 확인하였다.

Keywords

References

  1. IEEE Computer Society LAN MAN Standards Committee, 'IEEE Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications,'ANS/IEEE Std 802.11, 1999 Edition, The Institute of Electrical and Electronics Engineers, 1999
  2. L. Lamont, M. Wang, L. Villasenor, T. Randhawa and S. Hardy, 'Integrating WLANs & MANETs to the IPv6 based Internet,' Communications, 2003. ICC 2003, May 2003 https://doi.org/10.1109/ICC.2003.1204528
  3. S. Tsao and C. Lin, 'Design and Evaluation of UMTS-WLAN Interworking Strategies,' proceeding of IEEE Vehicular Technology Conference 2002 (VTC 2002) 56th, vol. 2, pp. 777-781, 24-28, September 2002 https://doi.org/10.1109/VETECF.2002.1040705
  4. L. Ma, F. Yu, V. Leung and T. Randhawa, 'A New Method to Support UMTS/WLAN vertical handover using SCTP,' IEEE Wireless Communications, vol. 11, pp. 44-51, August 2004 https://doi.org/10.1109/MWC.2004.1325890
  5. httpt//www.ietf.org
  6. T. Clausen and P. Jacquet, 'Optimized Link State Routing Protocol,' RFC 3626, October 2003
  7. L. Villasenor-Gonzalez, Y. Ge and L. Lament, 'HOLSR: a hierarchical proactive routing mechanism for mobile ad hoc networks,' Communications Magazine, IEEE Vol. 43, Issue 7, July 2005, pp. 118-125 https://doi.org/10.1109/MCOM.2005.1470838
  8. D. Johnson, C. Perkins, and J. Arkko, 'Mobility Support in IPv6,' RFC 3775, 2004
  9. H. Soliman, C. Catelluccia, K. Mallu, K. and L. Bellier, 'Hierarchical Mobile IPv6 Mobility Management,' work in progress, October 2004
  10. R. Koodli, 'Fast Handovers for Mobile Ipv6,' RFC 4068, July 2005
  11. J. McNair, I. Akyildiz and M. Bender, 'An InterSystem Handoff Technique for the IMT-2000 System,' INFOCOM 2000, March 2000 https://doi.org/10.1109/INFCOM.2000.832190
  12. Y. Xino, and J. Rosdahl, 'Throughput and Delay Limits of IEEE 802.11,' IEEE Communications Letters, Vol. 6, pp. 355-357, August 2002 https://doi.org/10.1109/LCOMM.2002.802035
  13. N. Efthyrniou, Y. Hu and R. Sheriff, 'Performance of Intersegment Handover Protocols in an Integrated Space/Terrestrial-UMTS Environment,' IEEE Transactions on Vehicular Technology, Vol. 47, pp. 1179-1199, November 1998 https://doi.org/10.1109/25.728507