In this thesis, we propose the NAHO(Network Assisted Handover) for the mobile terminal. In the conventional scheme of handover request, the withdrawal of terminal may occur because handover request is performed based on fixed signal level without considering network load and terminal mobility. Proposed scheme offers the minimization of withdrawal and handover blocking probability by means of the handover request of terminal based on the network load and terminal mobility. Conventional handover scheme has the sequential procedure that network performs resource check and path rerouting on the handover by MT(Mobile Terminal). Proposed handover scheme pre-processes the resource check before the handover request by predicting the handover request time so that handover latency can be reduced. Moreover, path optimization is executed after the completion of handover in order to reduce handover latency. The reduction of handover latency prevents the dropping of service by minimizing backward handover blocking. In summary, we propose the prediction of handover request time and decision method based on terminal mobility, validating the performance of proposed scheme considering various cases of simulation.
이동성을 지원하는 무선 ATM 통신망에서 사용자가 요구하는 서비스 품질을 만족시키기 위한 관련 기반 기술인 ATM 무선 접속 및 링크 제어 기술, 무선 ATM 망의 전송 특성으로서 에러 발생과 홉(hop) 수에 따른 셀 손실률, 처리율, 그리고 전송 에러를 줄이기 위한 에러 제어 기법, 이동 단말의 핸드오버와 리라우팅 및 이동단말의 추적 및 위치 관리 절차, 트래픽 및 서비스 품질 관리 기술, 이동성을 지원하기 위한 시그널링 구조 및 절차, 이동성 관리 시그널링 등의 개발 필요성이 대두된다.
특히, 본 연구와 관련하여 단말이 이동하는 상황에서 연결의 재구성과 품질 유지 등의 기능을 수행하는 Mobile ATM 계층은 단말의 동적인 이동성 지원을 위한 핸드오버 제어 기술이 필요하다. 이를 위해 동적인 리라우팅을 제공할 수 있게 기존의 신호방식 및 체계의 확장, 단말기의 위치 파악을 위해 위치 관리 기능, 트래픽 및 QoS 관리와 관련하여 단말의 이동성으로 생기는 추가적인 영향 등을 고려하여야 한다. 핸드오버 제어 기술에 있어서 현재의 핸드오버 요구 시점의 결정은 고정적인 신호 수준을 통해 이루어 지는데 이것은 단말의 withdrawal 문제를 유발할 수 있다. 또한, ATM Forum에서 고려중인 역방향 핸드오버 절차는 단말로부터 핸드오버 요구 메시지를 수신하면 자원 확인과 경로 재설정 절차를 순차적으로 수행한다. 이것은 많은 핸드오버 지연 시간이 요구되어진다. 또한, 기존의 연구의 최적화 경로 재설정 과정은 핸드오버 중간에 수행되어 많은 핸드오버 지연 시간이 요구 되어진다. 많은 핸드오버 지연 시간이 요구 되어지는 경우 단말을 위한 연결 세그먼트의 중단이 발생한다. 따라서, 단말을 위한 연결 세그먼트의 중단을 최소화 하기 위한 새로운 메커니즘이 필요하다.
본 논문에서 제안된 이동성을 가진 단말을 위한 NAHO 기법은 old EMAS-E가 망의 부하에 대한 정보를 이동 단말에게 제공한다. 이동 단말은 망의 부하와 이동 단말의 이동성에 고려하여 가변적인 신호 수준에 따라 핸드오버를 요구하는 방식이다. 망으로부터 받은 정보를 가지고 이동 단말은 이동 단말의 이동성을 고려하여 핸드오버 요구를 old EMAS-E에게 요청하는 것이다. old EMAS-E는 이동 단말의 핸드오버 요구 시점을 예측하여 핸드오버 요구 전에 이동 단말을 위한 자원 확인 절차를 수행한다. 동시에 old EMAS가 자원 확인 절차 중에 이동 단말이 후보 타겟 라디오 포트들의 목록을 핸드오버 요구 메시지에 포함하여 전송함으로써 old EMAS가 적절한 타겟 라디오 포트를 선택할 수 있도록 한다. 때문에, 자원 확인 절차 수행 시간을 감소 시킨다. 이후 old EMAS-E는 선택 되어진 타겟 라디오 포트를 관리하는 new EMAS-E에게 COS와 경로 재설정을 수행 하여 핸드오버 지연 시간을 줄인다. 또한, 핸드오버 수행 중에 COS 결정시 old EMAS-E와 new EMAS-E의 최근접 스위치를 선택하여 경로 재설정하여 핸드오버를 완료한다. 핸드오버 완료 후 경로 최적화를 통해 종단간 최적의 경로를 유지한다.
반면에 기존의 핸드오버 방식에서는 망의 부하와 이동 단말의 이동성을 고려하지 않고 고정적인 신호 수준에 의해 핸드오버를 요구한다. 핸드오버 요구 메시지를 받은 old EMAS-E는 메시지 내의 후보 라디오 포트들의 목록에 포함되어 있는 라디오 포트를 제어하는 모든 new EMAS-E's에게 이 라디오 포트들의 자원 가용성 확인 절차를 수행한다. 자원 확인 절차에 대한 결과를 가지고, old EMAS는 가장 적절한 라디오 포트를 결정하고 COS와 new EMAS-E와의 경로 최적화를 통해 경로 재설정 절차를 수행한다.
본 논문에서 제안된 NAHO 기법은 기존의 방식과 비교하여 핸드오버 지연 시간은 15~35%의 성능이 개선 되었고, 동일 버퍼 점유도를 유지하면서 빠른 핸드오버를 위한 경로 최적화가 수행되었다. 본 논문의 핸드오버 제어 기법이 가지는 중요한 특징과 장단점은 다음과 같다.
-핸드오버 요구 전에 자원 확인 절차를 선행하여 빠른 핸드오버를 수행한다.
-핸드오버 완료 후 경로 최적화가 수행된다.
-빠른 핸드오버 수행으로 인하여 역방향 핸드오버 수행 실패를 줄인다.
-단말이 핸드오버 요구 시 자신의 이동성을 고려하여 요구함으로써 withdrawal 문제를 최소화 한다.
-추가적인 라디오 접면 기능을 갖는 하드웨어적 부담이 발생한다.
