An Adaptive Load Control Scheme in Hierarchical Mobile IPv6 Networks

In Hierarchical Mobile Ipv6 (HMIPv6) networks, the mobility anchor point (MAP) handles binding update (BU) procedures locally to reduce signaling overhead for mobility. However, as the number of mobile nodes (MNs) handled by the MAP increases, the MAP suffers from the overhead not only to handle signaling traffic but also to Process data tunneling traffic. Therefore, it is important to control the number of MNs serviced by the MAP, in order to mitigate the burden of the MAP. We propose an adaptive load control scheme, which consists of two sub-algorithms: threshold-based admission control algorithm and session-to-mobility ratio (SMR) based replacement algorithm. When the number of MNs at a MAP reaches to the full capacity, the MAP replaces an existing MN at the MAP, whose SMR is high, with an MN that just requests binding update. The replaced MN is redirected to its home agent. We analyze the proposed load control scheme using the .Markov chain model in terms of the new MN and the ongoing MN blocking probabilities. Numerical results indicate that the above probabilities are lowered significantly compared to the threshold-based admission control alone.

계층적 모바일 IP 망에서의 적응형 부하 제어 기법

IP 기반의 이동 통신망에서는 사용자들에게 연속적인 이동성을 제공하기 위해서 여러 이동성 에이젼트가 사용된다. 대규모 모바일 IP 시스템의 경우 이러한 에이젼트의 확장성과 규모성이 중요한 문제가 될 수 있다. 모바일 Ipv6에서의 시그널링 부하와 핸드오프 지연 시간을 줄이기 위해서 제안된 계층적 모바일 Ipv6에서는 MAP이라고 하는 지역 홈 에이젼트를 사용하여 위치 등록을 지역적으로 처리 가능하도록 한다. 하지만 한 지역 내에서의 움직임이 많은 경우 이러한 MAP이 성능상의 병목 지점이 될 수 있다. 이는 MAP이 시그널링 트래픽 뿐만이 아니라 이동 단말기에게 전달되는 데이터 트래픽에 대한 터널링 기능도 담당하기 때문이다. 따라서 보다 안정적인 서비스를 위해서는 이러한 MAP에서 서비스 받는 단말기의 수를 제한할 필요가 있다. 본 논문에서는 기존의 무선망 자원 할당에서 사용되던 수락 제어 기법과 SMR (Session-to-Mobility Ratio)에 기반한 교체 기법을 이용하여 MAP의 부하를 효과적으로 제어할 수 있는 적응형 부하 제어 기법을 제안한다. 성능 분석을 위해서 제안한 기법을 마르코브 체인을 통해 모델링하여 핸드오프 이동 단말기 봉쇄 확률과 새 이동 단말기 봉쇄 확률을 분석하였다. 그 결과 제안한 기법은 두 봉쇄 확률을 아주 낮은 수준으로 낮출 수 있다는 것을 알 수 있었다.