Route Optimization Scheme using Routing Protocol in Nested Mobile Networks

NEMO Basic Support Protocol standardized in IETF provides the seamless communication environment to all nodes within the mobile network regardless of the network movement while the network is moving. According to the standard, when the mobile network moves outside of its home network the network can make use of the binding update message or dynamic routing protocol in order to register the mobility information into the Home Agent(HA). But because these two methods don't consider the route optimization, all packets destined to Mobile Network Nodes(MNNs) attached into the Mobile Router(MR) have to go through HAs of MRs so that they bring on the transmission delay and the waste of the bandwidth. This situation is to be worse and causes the packet fragmentation problem if MRs within the mobile network are nested. Even though there have been some researches about the route optimization to recover the problems, they have problems in the packet transmission performance side. In this paper, we propose a new scheme to improve the network performance by using a dynamic routing protocol and minimizing the number of HAs on the end-to-end path. Various performance evaluations show that the proposed mechanism gives better performance in view of the packet transmission compared to the existing schemes.

중첩된 이동 네트워크환경에서 동적 라우팅 프로토콜을 이용한 경로 최적화 기법

IETF에서 표준화된 NEMOOfetwork Mobility) Basic Support Protocol은 이동 노드들로 구성된 이동 네트워크가 이동하는 경우 이동 네트워크 내에 있는 모든 노드들에게 네트워크의 이동과 관계없이 끊김 없는 통신 환경을 제공한다. 이 표준에서는 이동 네트워크가 자신의 흠 네트워크에서 외부로 이동하였을 경우 자신의 이동 정보를 홈 에이전트 (HA: Home Agent)에게 알리기 위한 방법으로 바인딩 업데이트 메시지를 이용하는 방법과 동적 라우팅 프로토콜을 이용하는 방법에 대하여 언급하고 있다. 하지만 이들 두 방법 모두 경로 최적화를 고려하고 있지 않기 때문에 이동 라우터(MR: Mobile Router)에 접속되어 있는 이동 네트워크 노드(MNN: Mobile Network Node)로 전송되는 모든 패킷들은 MR의 HA를 경유하여 전송할 수밖에 없으며 이로 인해 전송 지연과 대역폭 낭비를 초래하고 있다. 이동 네트워크를 구성하고 있는 MR들이 중첩 되어 있을 경우 전송 지연 및 대역폭 낭비는 더욱 커지게 되며 뿐만 아니라 중첩된 터널로 인한 패킷 단편화(packet fragmentation) 문제까지 발생할 수 있어 단일 이동 네트워크 환경에 비해 더욱 심각한 문제가 발생하게 된다. 이러한 문제점을 극복하기 위하여 이동 네트워크 환경에 적용 가능한 경로 최적화 기법에 대한 연구가 있어 왔지만 패킷 전달 성능 측면에서 문제점들이 있었다. 본 논문에서는 중첩된 이동 네트워크 환경에서 동적 라우팅 프로토콜을 이용하고 패킷들이 경유해야 하는 HA의 개수를 최소화하여 이동 네트워크로의 패킷 경로를 최적화함으로써 그 성능을 향상시킬 수 있는 새로운 기법을 제안한다. 다양한 성능 분석을 통해 본 논문에서 제시한 기법이 기존 기법들에 비해 패킷 전달 성능 측면에서 우수함을 입증하였다.