Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers (전자공학회논문지)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

A Novel QoS Provisoning Scheme Based on User Mobility Patterns in IP-based Next-Generation Mobile Networks

IP기반 차세대 모바일 네트워크에서 사용자 이동패턴에 기반한 QoS 보장기법

  • Yang, Seungbo (Deptment of Computer Science, SungKyunKwan University) ;
  • Jeong, Jongpil (Deptment of Computer Science, SungKyunKwan University)
  • 양승보 (성균관대학교 컴퓨터공학과) ;
  • 정종필 (성균관대학교 컴퓨터공학과)
  • Received : 2013.01.29
  • Published : 2013.05.25
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

Future wireless systems will be required to support the increasingly nomadic lifestyle of people. This support will be provided through the use of multiple overlaid networks which have very different characteristics. Moreover, these networks will be required to support the seamless delivery of today's popular desktop services, such as web browsing, interactive multimedia and video conferencing to the mobile devices. Thus one of the major challenges in the design of these mobile systems will be the provision of the quality of service (QoS) guarantees that the applications demand under this diverse networking infrastructure. We believe that it is necessary to use resource reservation and adaptation techniques to deliver these QoS guarantee to applications. However, reservation and pre-configuration in the entire service region is overly aggressive, and results in schemes that are extremely inefficient and unreliable. To overcome this, the mobility pattern of a user can be exploited. If the movement of a user is known, the reservation and configuration procedure can be limited to the regions of the network a user is likely to visit. Our proposed Proxy-UMP is not sensitive to increase of the search cost than other schemes and shows that the increasing rate of total cost is low as the SMR increases.

미래의 무선 시스템은 사용자가 이동하며 생활하는 것을 지원해야 한다. 이동성은 매우 다른 특성을 가진 여러 개의 중첩 네트워크의 사용을 통해 제공 될 것이다. 이러한 네트워크는 오늘날의 인기 있는 데스크탑 서비스인 웹 브라우징, 쌍방향 멀티미디어 및 모바일 화상회의 등의 원활한 제공을 지원해야 한다. 따라서 이러한 모바일 시스템 설계의 주요 과제 중 하나는 서비스 품질(QoS) 보장이 될 것이며 이것은 애플리케이션이 다양한 네트워킹 인프라 아래에서 요구하는 것에 따라 보장해야 한다. 우리는 응용 프로그램에 QoS 보장을 제공하는 자원의 예약 및 적응 기법을 사용할 필요가 있다. 그러나 전체 서비스 예약 및 사전 구성은 지나치게 많아서 결과가 매우 비효율적이고 신뢰할 수도 없는 방식이다. 이것을 극복하기 위해 사용자의 이동성 패턴을 이용할 수 있다. 사용자의 움직임을 미리 알고 있을 경우, 예약 및 구성 절차는 사용자가 방문할 가능성이 있는 네트워크의 영역으로 제한할 수 있다. 제안한 Proxy-UMP기법은 다른 기법들에 비해 탐색비용의 증가에 민감하지 않으며, SMR(Session Mobility Ratio)증가에 따라 총비용의 증가율이 적은 것을 보여준다.

Keywords

References

  1. G. P. Pollini and I. Chih-Lin, "A profile-based loc ation strategy and its performance," IEEE J. Sel. Areas Commun., vol. 15, no. 8, pp. 1415-1424, O ct. 1997. https://doi.org/10.1109/49.634782
  2. A. Bhattacharya and S. K. Das, "Le-Zi-update: An information-theoretic framework for personal mobility tracking in PCS networks," Wirel. Net w., vol. 8, no. 2/3, pp. 121-135, Mar./May. 2002. https://doi.org/10.1023/A:1013759724438
  3. E. Cayirci and I. F. Akyildiz, "User mobility patte rn scheme for location update and paging in wire less systems," IEEE Trans. Mobile Comput., vol. 1, no. 3, pp. 236-246, Jul.-Sep. 2002. https://doi.org/10.1109/TMC.2002.1081758
  4. W. Ma, Y. Fang, and P. Lin, "Mobility Managem ent Strategy Based on User Mobility Patterns in Wireless Networks" IEEE Trans. Veh. Technol., vol. 56, no. 1, pp. 1356-1363, Jan. 2007.
  5. Johnson, D. B. Perkins, C. E. and Arkko, J., "Mobility support in IPv6", IETF RFC 3775, June 2004.
  6. Koodli, G., "Fast handovers for mobile IPv6", IET F RFC 4068, July 2005.
  7. Soliman, H. Castelluccia, C. El-Malki, K. and Bell ier, L., "Hierarchical mobile IPv6 mobility manage ment", IETF RFC 4140, August 2005.
  8. Jung, H. Soliman, H. Koh, S. and Takamiya, N., "Fast handover for hierarchical MIPv6", Internet Draft, draft-jung-mipshopfhmipv6-00.txt, April 2006.
  9. Gundavelli, S. Leung, K. Devarapalli, V. Chowdhu ry, K. and Patil, B., "Proxy Mobile IPv6", IETF R FC 5213, August 2008.
  10. Chuang, M. C. and Lee, J. F., "FH-PMIPv6: A fast handoff scheme in Proxy Mobile IPv6 networks", Consumer Electronics, Communications and N etworks, pp.1297-1300, May 2011.
  11. S. Tabbane, "Location management methods for third-generation mobile system,"IEEE Commun. Mag., vol. 35, no. 8, pp. 72-78, Aug. 1997.
  12. T. Liu, P. Bahl, and I. Chlamtac, "Mobility modeli ng, location tracking, and trajectory prediction in wireless ATM networks," IEEE J. Sel. Areas Commun., vol. 16, no. 6, pp. 922-936, Aug. 1998. https://doi.org/10.1109/49.709453
  13. Ian F. Akydildez, Y.B. Lin, W.R. Lai, and R.J. C, " A New Random Walk Model for PCS Networks" IEEE J. Sel. Areas Commun., vol. 18, no. 7, p p. 1254- 1260, Jul. 2000. https://doi.org/10.1109/49.857925
  14. J. G. Kemeny and J. L. Snell, Finite Markov Chains. New York: Springer-Verlag, 1976.
  15. Y. Fang, I. Chlamtac, and Y. B. Lin, "Portable m ovement modeling for PCS networks," IEEE Trans. Veh. Technol., vol. 49, no. 4, pp. 1356-1363, Jul. 2000. https://doi.org/10.1109/25.875258
  16. Yujin Lim , Sanghyun Ahn , Kwon Hee Cho , " A PMIPv6-based Handover Mechanism for Vehicular Communication Networks" 대한전자공학회, ICEIC : 2010, page(s): 591-594, 2010년 6월
  17. 천승만, 이승무, 박종태, "이기종망에서 글로벌 끊김없는 핸드오버를 위한 P2P 기반 이동성 관리 프로토콜" , 대한전자공학회, 전자공학회논문지, 제49권 12호, 73-80쪽, 2012년 12월