Intra-MARIO: Mobility Management Protocol to Support Intra-PAN Handover with Route Optimization for 6LoWPAN

Mobility management is one of the most important research issues in 6LoWPAN, Since the IP-WSN application domain is expanded to real-time applications such as healthcare and surveillance systems, a fast and seamless handover becomes an important criterion in 6LoWPAN. However, a draft of IETF 6LoWPAN WG for mobility support does not decrease handover delay. Although LoWMob supports a fast intra-PAN handover. it can be supported when the infrastructure node has the location information of the other nodes in the mobile node's moving direction. In this paper, we propose a fast and seamless mobility protocol to support intra-PAN handover, named intra-MARIO. In intra-MARIO, a parent node of the mobile node preconfigures its handover to the PAN when the parent node detects its movement, thereby reducing the handover delay. Since intra-MARIO also supports route optimization, the mobile node can communicate with its corresponding nodes through the optimal route. In this paper, we analysis the signaling cost and evaluates that the handover can be completed in 20ms by simulation.

Intra-MARIO: 6LoWPAN에서 PAN 내부 핸드오버를 최적화된 경로로 지원하기 위한 이동성 프로토콜

표준화된 IP기반 무선 센서 네트워크(IP-WSN) 프로토콜인 6LoWPAN에서 이동성 지원은 중요한 기술로써 인식되고 있다. IP-WSN의 옹용이 다양화 되어감에 따라 센서 네트워크 기술은 헬스 케어, 감시 정찰 시스템과 같이 실시간성을 요구하는 응용에 적용되고 있으며, 이러한 응용들을 지원하기 위해 IP-WSN은 빠르고 끊김 없는 핸드오버를 지원하여야 한다. 6LoWPAN에서 이동성을 지원하기 위하여 인터넷 표준 이동성 프로토콜인 MIPv6를 적용하기 위한 연구가 IETF 6LoWPAN WG에 제안되었지만, 이 연구는 이동형 노드(Mobile Node: MN)의 핸드오버 지연을 줄이지 못하였다. 또한, Intra-PAN 핸드오버 프로토콜인 LoWMob은 MN의 이동 위치를 예측하여 이를 설정하여야 하는 제약이 있다. 본 논문은 6LoWPAN에서 빠르고 끊김 없이 Intra-PAN 핸드오버를 지원하기 위한 이동성 프로토콜(Intra-MARIO)을 제안한다. Intra-MARIO에서 MN의 부모 노드는 MN의 핸드오버 정보를 네트워크에 미리 설정하여, 이동 후에 발생되는 핸드오버 지연을 줄였다. 또한, MN의 이동에 따른 루트 최적화 문제를 해결하여 이동 후에도 최적화된 경로로 통신이 가능하도록 지원한다. 본 논문에서는 이동에 따른 Intra-PAN 핸드오버의 시그널링 부하를 분석하였으며, 20ms 이하의 핸드오버 지연을 시뮬레이션을 통해 검증하였다.