버티컬 핸드오버시 SIP를 이용한 종단간 이동성 및 QoS 관리 기법

Abstract

4G 네트워크에서는 3G 이동통신망과 같은 셀룰러 네트워크와 WLAN 네트워크 그리고 WiBro와 같은 BWA(Broadband Wireless Access) 등의 서로 다른 access 망이 공존하는 형태로 진화될 것이다. 따라서 이러한 이종망간의 연동 기술이나 핸드오버 기술은 중요한 이슈로 생각되고 있다. 이미 동일한 네트워크간의 이동성 지원 및 핸드오버 기술은 많이 연구되었다. 또한 이러한 기술을 이종망간의 이동성 지원 및 핸드오버를 위해 적용시키려는 노력도 진행되었다. 그 일환으로 Mobile IP나 SIP와 같은 프로토콜을 이용한 기법들이 제안되었으나 대부분 이동 노드의 이동성 관리나 핸드오버 시간의 단축 등에 초점이 맞춰져 있다. 또한 버티컬 핸드오버를 수행하는 각 네트워크의 상이한 링크 특성은 고려하고 있지 않아 버티컬 핸드오버 수행시 TCP 프로토콜의 경우 재전송 타임아웃으로 인한 불필요한 재전송을 하는 현상이 일어나게 된다. 본 논문에서는 이러한 기존의 방법의 문제점을 극복하고자 SIP 프로토콜을 이용하여 이동 노드의 종단간 이동성 관리를 하면서 버티컬 핸드오버시 각 네트워크의 링크 특성을 고려한 TCP 제어를 할 수 있는 방법을 제안한다. 이동 노드가 버티컬 핸드오버를 수행할 때 SIP INFO 메시지를 사용해서 상대 노드에게 새로운 네트워크에서 사용할 자신의 IP 주소를 전송하면 상대 노드는 IP Encapsulation을 통해 이동 노드에게 데이터 패킷을 전달하는 방식으로 종단간의 이동성 관리를 제공한다. 또한 상향 핸드오버 중의 각 네트워크 링크의 RTT 차이로 인한 TCP 타임아웃이 발생하는 것을 방지하기 위해 상대 노드가 probe packet을 전송하여 RTT를 측정하는 방법과 각 네트워크의 전송속도의 비를 이용하여 계산된 RTT 보정값을 이용하여 재전송 타이머를 조정하는 두 가지 방법을 제안하였다. 그리고 NS-2 시뮬레이션을 통해 제안한 기법의 성능 향상을 확인하였다.