This thesis presents handoff algorithm for reduce handoff blocking rate in MPLS-based Mobile IP network.
New LSP must be re-established whenever the mobile host changes its location in Mobile IP-based MPLS Network. This condition causes a long handoff latency time and service disruption during handoff. When the mobile host is moved to another cell, but first, handoff request can be rejected because of lack of resource. To provide QoS in the MPLS-based Mobile IP network, it is very important how to reduce handoff drops due to the insufficient bandwidth available in the target region the mobile host want to move to.
In order to solve this problem, we propose handoff algorithm that considers the status of bandwidth in the decision of handoff. If the resource status of target BS that an MH is going to move to is crowed, we apply our proposed handoff algorithm. It has following features; (1) Classify two bandwidth types, the reserved bandwidth and active bandwidth and (2) Separate reservation phase from the handoff execution phase. From the numerical analysis, we show our proposed handoff algorithm reduces the handoff blocking probability without increasing new connection blocking probability and decreasing bandwidth utilization.
Mobile IP 서비스를 제공하는 MPLS 망에서는 이동 가입자의 위치 변동시마다 새로운 LSP를 재설정해야 한다는 특징을 가지고 있습니다. 이는 핸드오프 지연을 야기시키며, 이러한 핸드오프 지연 시간으로 인해 서비스의 중단 없이 이동하기를 원하는 가입자의 요구사항을 만족시키지 못하게 됩니다. 이러한 서비스 중단을 막기 위한 기존의 방안으로 미리 이동할 지역들에 여러 개의 LSP 설정하는 방법이 있으나 이는 많은 자원 소비를 요구하므로 네트웍 공급자의 요구사항을 만족시키지 못하게 됩니다. 즉, Mobile IP 서비스를 제공하는 MPLS 망에서 서비스의 중단없이 이동성을 제공하기 위해서는 무엇보다도 제한된 망의 자원을 효율적으로 사용해 이동 가입자의 핸드오프시 서비스가 블록킹 되는 것을 줄이는 것이 중요합니다. 하지만, 선행 연구를 통해 제시했듯이 기존의 MPLS 망에서의 이동성 분야에 대한 연구를 살펴보면 이러한 문제점을 지적하고 해결 방안을 제시한 경우가 적다는 것을 알 수 있습니다.
본 논문에서 Mobile IP 서비스를 제공하는 MPLS 망에서 핸드오프시 망내의 자원 상태를 고려하여, 이동 호스트가 핸드오프하려는 지역의 사용 가능한 자원이 부족한 경우 기존의 핸드오프 요청 시점에서는 자원을 예약만 해놓고 실제 사용은 그 이후에 하는 즉, reservation phase와 handoff execution phase가 분리된 새로운 핸드오프 알고리즘을 제안하고, 이를 위해 각 기지국이 active bandwidth, 즉 실제 사용중인 bandwidth와 reserved bandwidth의 상태를 관리할 것을 제안하였습니다.
성능 분석 결과 제안된 알고리즘은 new connection blocking probability의 증가나 bandwidth utilization의 감소 없이 전반적으로 기존 알고리즘에 비해 handoff blocking probability가 감소함을 알 수 있습니다. 특히, handoff blocking probability의 경우 성능 분석 결과 reserved bandwidth를 사용하기 위한 속도 조건을 만족하는 이동 가입자들이 많아질수록 reserved bandwidth를 사용하기 위한 속도 조건을 만족하지 못하는 이동 호스트의 handoff blocking probability는 감소하며, 속도 조건을 만족하는 이동 호스트의 handoff blocking probability는 증가하게 됨을 알 수 있습니다. 또한, 전체 arrival rate중 handoff rate가 차지하는 비중이 커질 수록 전반적으로 handoff blocking probability가 감소하는 효과를 얻을 수 있음을 알 수 있었습니다.
