Mobility management and quality-of-service(QoS) provisioning are very important to the wireless network with the development of mobile nodes like laptop computer and notebook. In this thesis, we propose an architecture which supports both mobility and QoS management and minimizes signaling load.
Mobile IP(MIP) is proposed to manage mobility of devices. Mobile IP makes mobile nodes remain attached to the Internet by using IP addresses of home address and care-of-address(CoA) even if they move away from current link. However, the operation of MIP takes excessive signaling cost to register because a mobile node has to register with its home agent whenever it changes connectivity of link. So we propose a hierarchical mobile IP with paging(P-HMIP) scheme to reduce the registration cost. In this scheme, we adopt a hierarchical and paging schemes at the same time. Then we derive the signaling cost function of registration to analyze the performance of proposed scheme. Using this cost function, we can determine the optimal size of each area which makes the registration cost minimum.
Another aim of this thesis is to guarantee quality of service(QoS) even if a mobile node moves to another network. We adopt MRSVP(Resource reSerVation Protocol with Mobile hosts) to the architecture proposed for mobility management. Then we modify MRSVP to reduce the reservation cost by introducing Temporary RESV messages which reserve the resource only once and for some time. We also derive the signaling cost function of reservation for performance analysis and then find optimal network for minimal reservation cost.
Finally, we find the optimal size of paging area to minimize the signaling cost for mobility and QoS using the previous results or derived cost functions.
노트북 컴퓨터와 PDA와 같은 이동단말들의 증가와 성능 향상으로 인터넷에 연결하는 노드의 수가 폭발적으로 증가하고 있다. 이 사용자들은 언제 어디서나 고품질의 인터넷 서비스를 사용하기를 바라고 있다. Mobile IP(MIP)는 사용자들의 이동성을 보장하기 위해 제안된 프로토콜로써 IP주소를 이용하여 현재의 네트워크를 벗어나더라도 자신의 위치를 상대 노드에게 알려 통신이 계속되도록 한다. 하지만 MIP의 동작은 비용측면에서 나쁜 성능을 보이므로 이 논문에서는 이를 보완하기 위한 프로토콜을 제안하였다. 또한 MIP에는 갈수록 다양하게 요구하는 QoS를 보장하기 위한 어떤 기술도 포함되어 있지 않으므로 이전에 나와 있는 RSVP를 개선하여 MIP에 접목시켰다. 각 경우(이동성과 QoS 보장)에 대하여 성능을 측정하기 위하여 노드의 이동 확률과 등록 또는 예약 횟수를 이용하여 동작 과정을 비용 함수로 나타내었다. 비용 함수를 대표적인 세 가지 확률 분포에 대하여 수학적으로 정리하였다. 또한 그 비용 함수를 반복 알고리즘 또는 근사치에 이용하여 비용을 최소로 할 수 있는 네트워크를 설계하였다. 수학적 시뮬레이션을 통하여 여기서 제안한 프로토콜이 기존의 프로토콜보다 비용이 적음을 알 수 있었다.
