Quality of Service (QoS) guarantee in mobile Internet has more difficult constraints hard to be satisfied than in wired Internet. These constraints are classified into two categories, QoS support and routing problems. Research such as Mobile Resource Reservation Setup Protocol (MRSVP), which intends to overcome those constraints, has focused on solving the problem of changing a routing path caused by the movement of a mobile node and minimizing overheads and delays occurred in those solutions. However, there are still some unsolved problems such as deteriorating the scalability problem of RSVP and providing no way to support movements between two different routing domains. All hosts belonging to a routing domain can communicate with each other directly without passing through a router.
In this paper, a new solution is proposed to solve these problems. It is called as Concatenation and Optimization for Reservation Path (CORP) which requires few updates in the current Internet architecture. In CORP, each Base Station (BS) runs a RSVP process on behalf of a Mobile Host (MH) and pre-establishes pseudo reservations to its neighbor BSs in order to prepare MH's movement. When a MH moves into other wireless cell, a pseudo reservation related to the movement becomes activated and concatenated to an existing RSVP session for guaranteeing continuous QoS support. CORP also dynamically optimizes the extended reservation path to avoid an infinite path extension problem. Because a pseudo reservation is recognized as a normal RSVP session by intermediate routers, no change is required in the current Internet environments and movements between two different routing domains can be supported efficiently. Also a reservation path optimization process in CORP mechanism consumes less network resources because it optimizes an extended path by joining into the existing RSVP session with multicast address rather than establishing a new session.
The CORP has been implemented in an experimental testbed to test its feasibility and performance. The experimental results demonstrate that the CORP mechanism significantly reduces the delay and overhead caused by handoffs comparing to the case of a new RSVP session establishment. Especially, the CORP shows a better performance when a MH is far from a Correspondent Host (CH).
이동 인터넷상에서의 서비스 품질 보장은 유선 환경에 비해 더 많은 제약조건을 갖게 되며, 이러한 제약을 극복하기 위한 연구는 무선 링크를 통한 "QoS support" 측면과 호스트들의 이동성을 지원하기 위한 "routing" 측면으로 분리될 수 있다. 후자에 속하는 Mobile Resource Reservation Setup Protocol (MRSVP)에 관련된 연구는 주로 이동 호스트들의 핸드오프 (handoff)시 발생하게 되는 라우팅 경로 변화로 인한 문제 해결과 이에 따른 지연 및 오버헤드를 최소화하는 방향으로 진행되어 왔으나, 확장성 (scalability) 문제를 심화하거나 서로 다른 라우팅 도메인간의 이동을 원활하게 지원하지 못하는 문제가 남아 있다.
따라서 본 논문에서는 기존의 인터넷 구조에 변화를 가하지 않으면서 앞서 제시한 문제점들을 해결하는 Concatenation and Optimization for Resource Reservation Path (CORP) 기법을 제안한다. CORP 기법은 무선 네트워크의 각 셀을 담당하는 Base Station (BS)들이 이동 호스트들의 RSVP 프로세스를 대행하며, 이동 호스트의 핸드오프에 대비하기 위해 인접 BS들과의 사이에 실제 트래픽이 전달되지 않는 Pseudo Reservation Path (PRP)를 미리 설립해 두는 기법을 이용한다. 그리고 이동 호스트의 핸드오프가 발생하는 경우, 해당되는 PRP를 활성화 (activate)하고 그것을 이용해 기존의 RSVP 경로를 확장함으로써 지속적인 서비스 품질을 보장하는 구조를 갖는다. 또한 이로 인해 야기되는 자원예약경로의 무한한 확장 문제를 해결하기 위한 최적화 절차를 수행함으로써, 항상 최적의 네트워크 자원 사용을 가능하도록 한다. PRP는 기존의 RSVP 경로와 동일한 방식으로 설립 및 관리되므로 RSVP 라우터들의 기능상 변화를 요구하지 않으며, 이동 호스트의 상이한 라우팅 도메인간 핸드오프에 대해서도 효과적인 해결 방법을 제공한다는 장점을 갖고 있다. 그리고 CORP의 자원예약경로 최적화 기법은 새로운 RSVP 세션을 설립하는 대신 기존의 멀티캐스트 RSVP 세션에 참여 (join)하는 방식을 사용하므로, 네트워크 자원의 소비량이 많지 않다는 장점을 제공한다.
본 논문에서는 이러한 CORP 기법의 실현에 필요한 네트워크 구조를 설계하고, 이에 따른 실제 테스트베드를 구성한다. 그리고 실제 테스트베드 상에서의 CORP 기법의 구현을 통해 이동 인터넷상의 서비스 품질 보장의 기반을 마련한다. 이러한 구현을 통해 얻어진 실험 결과는 본 논문에서 제시한 CORP 기법이 자원예약 세션에 참여한 이동 호스트의 핸드오프에 기인한 지연 및 오버헤드를 현격히 줄일 수 있다는 것을 보여준다. 특히 본 논문에서 제안된 CORP 기법은 이동 호스트와 상대 호스트 (correspondent host)간의 거리가 멀어짐에 따라 증가하게 되는 지연시간 및 패킷 손실의 증가율이 매우 낮다는 특성을 갖는다. 이것은 이동 호스트의 핸드오프 이후 RSVP 세션을 재설립하는 시간과 비교하였을 때 송신측과 수신측간의 거리가 멀수록 상대적인 효율성이 증가하는 우수성을 제공한다.
