인터넷의 급속한 성장과 함께 휴대용 컴퓨터의 보급은 사용자로 하여금 이동 컴퓨팅을 가능케 하고 있다. IETF의 Mobile IP표준은 TCP/IP 망에서의 호스트 이동의 정의한다. 또한 인터넷을 통한 다자간 영상회의나 원격공동작업 등의 멀태캐스트 응용들이 개발되었다. 현재 이동 컴퓨팅과 멀티 캐스팅 전송기술을 접목시키는 연구사 활발히 진행되고 있으며 본 논문에서는 광대역 환경에서 도메인 네임 서버를 이용하여 기존의 이동 멀티캐스트 방법이 가지는 통신지연시간 문제를 해결하는 새로운 서비스 모델을 제시한다.
무선 통신 기술이 급속히 발전하면서 이동 중 데이터 통신이 가능하도록 하기 위한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 본 논문에서는 효율적인 이동성 제공 방안으로 멀티캐스트 기반 이동성 제공 방안을 제안하고 모의실험을 통하여 TCP 트래픽에 대한 성능을 분석하였다. 본 논문에서 제안한 방안은 이동 단말이 외부 도메인 내에서 핸드오프 시 자신의 위치 갱신을 멀티캐스트 그룹에 조인하는 방법으로 바인딩 갱신에 따른 추가적인 신호를 지역 내에서 처리함으로써 Mobile IPv6와 Hierarchical Mobile IPv6 보다 TCP 처리율을 높임을 알 수 있었다.
This paper focuses on the consideration of not only QoS parameters in wired network, but also QoS parameters in wireless network that supported for the Efficient QoS in the Al1 Service Levels. So, We supposed the "Efficient QoS Model" that guaranteed the QoS parameters "Loss Profile" , "Service Degradation" , "Latency and Jittering" , "Mobility of Mobile User" , "Probability of seamless communication" in wired-wireless networks. And the Method of Efficient QoS support that we supposed consists of "Multicast Routing-RSVP Protocol architecture based on Mobile IP" and "Protocols internetworking model ".
본 논문에서는 Mobile IP상에서 멀티캐스트를 지원하기 위하여 IETF 표준에 제시된 원격가입과 양방향과 터널링 기법의 단점을 보완하는 통합 모델을 제시한다. 제안된 모델의 특징은 이동호스트(MH)가 다른 네트워크로 이동할 경우 외부 에이전트(FA)의 멀티캐스트 그룹가입 여부에 따라서 홈 에이전트(HA)를 통한 양방향 터널링 또는 FA의 멀티캐스트 그룹에 재가입하는 방법을 이용한다. 이에 따라, 패킷의 손실을 최소화하면서 패킷에 대한 최적의 경로를 제공할 수 있도록 상황에 따라 두 방법이 상호보완적으로 동작하게 된다.
차세대 무선네트워크에서의 인터넷 데이터 서비스는 중요한 위치를 차지할 것이다 그러한 이동 인터넷 서비스를 하기 위해서는 호스트의 이동성지원이 이루어져야만 한다. Mobile IP와 Mobile IPv6는 이러한 문제를 해결할 수 있는 기본적인 방안인데, 보다 효율적인 이동성 지원을 위하여 멀티캐스트 기반 방안들이 제안되어 왔다. 본 논문에서는 멀티캐스트에 기반한 방안들의 성능을 데이터 전달과 대역폭 사용 효율성을 통하여 장단점을 분석해 본다.
멀티캐스트는 커뮤니티 기반의 그룹 통신에 효과적인 전달 수달이 되고, MANET은 최근 유비쿼터스 컴퓨팅을 지원하는 하부 네트워킹 기술로 주목받고 있다. 하지만 MANET은 한정된 무선 채널 자원 및 이동노드들의 제한된 에너지 용량과 같은 문제를 가지고 있으므로 멀티캐스트 메커니즘을 적용 할 경우 이러한 사항들이 충분히 고려되어야 한다. 이를 해결하기 위해 기존 MANET에서의 여러 멀티캐스트 프로토콜들이 제안되었다. 특히 최근 제안되고 있는 응용 계층에서의 오버레이 멀티캐스팅 기술은 네트워크 계층에서의 멀티캐스팅보다 많은 장점을 제공하고 있다. 하지만 여전히 데이터 전달시 많은 불필요한 전송이 일어난다. 이는 네트워크의 자원을 낭비할 뿐만 아니라 전달하는 노드들의 에너지 소모를 가중시킴으로써 네트워크 성능 저하를 가져온다. 본 논문에서는 이러한 불필요한 전송을 없애기 위해 분기 노드를 제안하고 이를 통해 효율적인 멀티캐스트 데이터 전달 구조를 생성하는 방안을 제안한다. 네트워크 시뮬레이션을 통한 검증결과 제안하는 방안은 기존 방안 대비 패킷 전달율이 향상되었고 전송 비용은 감소했다.
OFDMA는 주파수와 시간 축에 따라 융통성 있는 자원 할당이 가능하고, 적응적 변조와 코딩이 가능하기 때문에 다중률 멀티캐스트 전송에 적합하다. 계층적 코딩과 달리 MDC (multiple description coding)는 비디오 스트림을 서브 스트림으로 분해와 재조립이 용이하며, 수신율에 비례하여 비디오 품질도 증가하는 특성을 가지고 있다. OFDMA 무선 또는 이동통신망에서 비디오를 다중률로 멀티캐스트 전송할 때 자원 할당과 전송률에 관한 수학적 모델을 제시하고, 사용자가 느끼는 비디오 품질 인덱스인 MOS (mean opinion score)를 최대화 혹은 비례적 공평성을 극대화하는 스케줄링 방식에 대해, 평균값 분석 방법론을 통해 장기적 관점에서 비교 분석한다. 또한, 제한된 자원 내에서 일부 사용자에게 최저 품질을 보장하는 pruning 알고리즘을 제시하고, 비디오 세션 전 기간 또는 일부 기간에 최적으로 서브 스트림을 분할할 수 있음을 보인다.
본 논문에서는 유무선 통합 환경에서 서비스 범위의 제한 없이 효과적으로 차세대 멀티미디어 이동성 서비스를 제공할 수 있는 글로벌 핸드오버 메커니즘을 제안하였으며 이 메커니즘은 GSM을 이용한 글로벌 세션 관리 기법과 멀티캐스트 소스 기반 포워딩 기법으로 구성되어 있다 GSM을 이용한 글로벌 세션 관리 가법은 LMA간의 세션 정보를 관리하고 글로벌 이동성과 경로 최적화를 제공한다. 멀티캐스트 소스 기반 포워딩 기법은 멀티캐스트 소스 기반으로 버퍼를 관리함으로써 모바일 노드마다 전달해야 할 데이터간의 중복성을 제거한다. 제안된 메커니즘의 성능 분석을 위해 네트워크 시뮬레이터 ns-2를 사용하여 제안된 메커니즘이 기존에 제안된 방법보다 적은 핸드오버 지연, 전달지연 및 signaling cost를 갖는다는 것을 확인하였고 멀티캐스트 소스 기반 포워딩 메커니즘을 사용하여 기존 방법 대비 보다 적은 량의 버퍼를 이용하여 데이터를 손실 없이 전달 할 수 있음을 확인하였다.
무선 멀티캐스트 서비스는 동일한 콘텐츠를 다수의 사람들에게 동시에 전송함으로써 네트워크 자원을 보다 효율적으로 이용할 수 있다. 본 논문에서는 더 나은 무선 멀티미디어 스트리밍 멀티캐스트 서비스를 제공하기 위하여 Quality-Aware Rate Adaptation(QARA) 기법을 제시한다. QARA에서는 콘텐츠의 종류와 사용자의 채널 환경에 따라 멀티캐스트 프레임의 전송 속도가 결정된다. 기본 계층은 높은 신뢰성을 보장하기 위하여 낮은 속도를 이용하여 모든 사용자들에게 전송됨으로써 기본적인 서비스 품질을 제공한다. 반면, 향상 계층의 프레임 전송 속도는 무작위로 선출된 노드의 채널 환경 피드백 정보를 통하여 결정된다. 콘텐츠 전송 중에 이러한 과정을 반복함으로써 다양한 전송 속도를 사용하고, 각 노드들에게 채널 환경에 따라 차등적인 서비스를 제공할 수 있다. 결과적으로 QARA는 이동 노드들이 다양하게 분포되어 있는 환경에 사용될 수 있으며, 네트워크 자원을 보다 효율적으로 이용할 수 있다. 시뮬레이션 결과는 QARA가 기존 연구들에 비하여 높은 가능 전송 속도 활용률을 보임으로써 콘텐츠 전송 시간을 단축시킬 수 있음을 보여준다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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