A Scheme for Load Distribution and Macro Mobility in Hierarchical Mobile IPv6

HMIPv6에서 부하분산 및 매크로 이동성 지원 방안

  • Seo, Jae-Kwon (Department of Information and Communication Engineering, Sejong University) ;
  • Lee, Kyung-Geun (Department of Information and Communication Engineering, Sejong University)
  • 서재권 (세종대학교 정보통신공학과) ;
  • 이경근 (세종대학교 정보통신공학과)
  • Published : 2007.04.25

Abstract

Hierarchical Mobile IPv6 (HMIPv6) has been proposed by Internet Engineering Task Force (IETF) to compensate for such problems as handover latency and signaling overhead in employing Mobile IPv6 (MIPv6). HMIPv6 supports micro-mobility within a domain and introduces a new entity, namely mobility anchor point (MAP) as a local home agent. However, HMIPv6 causes load concentration at a particular MAP and longer handover latency when inter-domain handover occurs. In order to solve such problems, this paper establishes a virtual domain (VD) of a higher layer MAP and proposes a MAP changing algorithm in which the routing path changes between mobile node (MN) and correspondent node(CN) according to the mobile position and the direction of the MN before inter-domain handover occurs. The proposed algorithm not only enables complete handover binding-update of the on-link care of address (LCoA) only when inter-domain handover occurs, but concentrated load of a particular MAP is distributed as well. This is because the MNs registered with higher layer MAP and lower layer MAP coexist in the VD. We simulate the performance of the proposed algorithm and compare with HMIPv6.

IETF(Internet Engineering Task Force)에서는 기존의 Mobile IPv6에서 핸드오버 시 빈번한 바인딩 업데이트로 인해 발생하는 핸드오버 지연과 시그날링 오버헤드등 단점을 보완하기 위하여 HMIPv6(Hierarchical Mobile IPv6)를 제안하였다. HMIPv6는 지역 Home Agent역할을 하는 MAP(Mobility Anchor Point)라는 새로운 개체를 도입하여 MAP 도메인 내에서의 마이크로 이동성을 지원하기 위한 방법이다. 그러나 HMIPv6는 특정 MAP로의 부하집중과 MAP도메인 간의 핸드오버 시에 큰 지연시간은 극복해야 할 문제점으로 지적되고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 멀티레벨 계층 구조에서 상위계층 MAP와 하위계층 MAP가 담당하는 노드들이 공존하는 가상도메인을 설정하여 노드의 이동방향에 따라 2계층 핸드오버 이전에 글로벌 바인딩 업데이트를 실시하여 MAP를 전환하는 방법을 제안한다. 제안방안은 MAP 도메인 간 핸드오버 시 LCoA의 바인딩 업데이트만으로 핸드오버를 완료할 수 있을 뿐만 아니라 가상 도메인에는 상위계층 MAP와 하위계층 MAP가 담당하는 MN들이 공존하기 때문에 특정 MAP로의 부하집중 문제를 해결할 수 있다. 제안방안의 성능을 검증하기 위하여 시뮬레이션을 실행하고 HMIPv6와 비교 분석한다.

Keywords

References

  1. D. Johnson, C. Perkins and J. Arkko, 'Mobility in IPv6', RFC3775, June, 2004
  2. H. Soliman, et al., 'Hierarchical Mobile IPv6 mobilitymanagement,'RFC4140, August, 2005
  3. Sangheon Pack, Byoungwook Lee, Yanghee Choi, 'Proactive Load Control Scheme at Mobility Anchor Point in Hierarchical Mobile IPv6,' IEICE Transaction on Information and systems, Vol. E87-D, No.12, December 2004
  4. Keita Kawano, Kazuhiko Kinoshita, and Koso Murakami, 'A Multilevel Hierarchical Distributed IP Mobility Management Scheme for Wide Area Networks,' in Proc. of ICCCN 2002, pp. 480-484, Florida, U.S.A, October 2002 https://doi.org/10.1109/ICCCN.2002.1043109
  5. Masaki Bandi, and Iwao Sasase, 'A Load Balancing Mobility Management for Multilevel Hierarchical Mobile IPv6 Networks,' in Proc. of IEEE International Symposium on Personal and Mobile Radio Communication, Vol.1, pp 460-464, Beijing, China, September 2003 https://doi.org/10.1109/PIMRC.2003.1264314
  6. Takashi Kumagai, Takuya Asaka, and Tatsuro Takahashi, 'Location Management Using Mobile History for Hierarchical Mobile IPv6 Networks,' in Proc. of IEEE Globecom 2004, vol.3, pp 1585-1589, Texas, U.S.A, December 2004 https://doi.org/10.1109/GLOCOM.2004.1378249
  7. http://www.isi.edu/nsnam/ns, NS-2
  8. Robert Hsieh, Aruna Seneviratne, Hesham Soliman, Karim El-Malki, 'Performance Analysis on Hierarchical Mobile Ipv6 with Fast-handoff over End-to-End TCP,' in Proc. of GLOBECOM 2002, Taipei, Taiwan, November 2002 https://doi.org/10.1109/GLOCOM.2002.1189078
  9. Koji Omae, Ichiro Okajima and Narumi Umea, 'Mobility Anchor Point Discovery Protocol for hierarchical Mobile IPv6,' in Proc. of IEEE Wireless Communications and Networking Conference, Vol 4, pp 2365-2370, Atlanta, U.S.A, March 2004
  10. 박홍길, 이현호, 김태현, 박효순, 이재용, '동적 MAP전환을 이용한Inter-MAP Handover 알고리듬(DMS)', 한국정보처리학회 추계학술발표 논문집, 창원대학교, 2003. 11. 14-15
  11. Sangheon Pack, Minji Nam, Taekyoung Kwon, and Yanghee Choi, 'An Adaptive Mobility Anchor Point Selection Scheme in Hierarchical Mobile IPv6 Networks,' Elsevier Computer Communications, June 2005