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HMIPv6 에서 게임 이론을 이용한 MAP 부하 분산 기법

A Scheme for MAP Load Balancing in HMIPv6 Using Game Theory

초록/요약

Mobile IP는 network layer의 이동성을 지원하기 위한 기술이다. 그러나 인터넷의 근간을 이루는 통신 프로토콜인 TCP/IP는 유선망과 고정 노드에 적합하게 설계된 기술이며, 노드의 이동성을 고려하지 않았기 때문에 노드가 다른 네트워크로 이동할 경우 라우터가 인식할 수 있는 새로운 주소를 획득해야 통신이 가능한 문제를 내포하고 있다. 이러한 핸드오프로 인해 지연이 발생함에 따라 끊김 없는 서비스를 원하는 사용자의 요구를 만족시키지 못하고 있으며, 또한 실시간 서비스의 큰 장애가 되고 있다. 이런 문제를 해결하기 위해 많은 연구가 진행되고 있고, Mobile IPv6의 등장으로 Mobile IPv4보다 향상된 경로 최적화 기능 등을 추가하여 지연을 최소화하고 있다. MIPv6가 비록 기능이 향상되었다 할지라도 도메인간의 이동을 고려한 프로토콜이라는 태생적인 문제로 인해 도메인내의 이동에서는 많은 signaling overhead가 발생하고 있는 실정이다. 이를 해결하고자 제안된 것이 HMIPv6 (Hierarchical MIPv6)이다. 이는 로컬 네트워크상에 MAP(Mobility Anchor Point)라는 기능을 도입하여 MAP 하부에서의 이동은 MAP가 관리함으로써 지연과 오버헤드를 줄이고 이동 노드의 핸드오프를 효율적으로 관리한다. 그러나 이동 노드가 새로운 도메인에 들어올 경우 최상위 MAP에 이동 노드의 등록이 집중되어 성능을 저하시키는 단점이 있다. 본 논문에서는 게임이론 중에서 내쉬 교섭 해(Nash Bargaining Solution) 이론을 적용하여 HMIPv6상에서 상위 MAP에 이동 노드의 등록이 집중되지 않고 MAP의 자원(Distance, 등록된 노드 수, 데이터 전송량) 사용 비율에 따라 여러 MAP로 부하를 분산시키는 방법에 대해 연구한다. 이를 통해 상위 MAP로의 부하 집중을 방지할 수 있고, MAP자원의 사용비율에 따라 가중치를 실시간으로 그리고 능동적으로 부여함으로써 도메인내의 MAP를 효율적으로 사용하여 성능을 향상시킬 수 있다.

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초록/요약

Mobile IP is a communication technology to support network layer mobility. TCP/IP being based on the internet communication protocol, however, is designed appropriately to wired networks and fixed nodes, and this does not consider the mobility of a mobile node, so it has a problem that the communication is possible by taking a new address identified by the router when mobile node moves into another network. This handoff makes latency and does not satisfy customers who want to communicate with each other with a seamless communication service and have a big trouble to provide real-time service. To solve these problems, many researches are progressed and Mobile IPv6 minimized the latency with more promoted skills than those of Mobile IPv4 such as routing optimization. Even though MIPv6 is made good progress its ability, it still has many signaling overhead during moving inside the domain because this is developed to move between domains. HMIPv6 is proposed to solve this problem. This scheme reduces latency and overhead and manages handoff of a mobile node effectively. But, it has a problem that the registration of a mobile node concentrates on the furthest MAP when the mobile node enters into a new domain. This thesis studies load distribution method to other MAPs according to the available resource-ratio of a MAP(distance, number of registered nodes, amount of traffic) by using NBS(Nash Bargaining Solution) which is one of the game theory. This scheme can prevent load concentration from being registered to the specified MAP and can promote network performance dynamically by giving a weight value according to the available resource-ratio of a MAP.

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