[논문 리뷰] A Route Optimization technique for registered and unregistered CN's in NEMO

M. Dinakaran, P. Balasubramanie|arXiv (Cornell University)|2010. 05. 21.

Mobile Ad Hoc Networks참고 문헌 11인용 수 4

한 줄 요약

이 논문은 네트워크 이동성(NEMO)을 위한 라우팅 최적화 기법을 제안하며, 이는 이동성 네트워크 내에서 등록된 및 등록되지 않은 대응 노드(CN) 모두에 대해 라우팅 효율성을 향상시킨다. 모바일 라우터(MR)가 이니셜리티하는 바인딩 업데이트와 최적화된 포워딩 테이블을 사용하는 이중 경로 라우팅 메커니즘을 도입함으로써, 종단 간 지연 시간과 패킷 손실을 감소시켜, 표준 NEMO-BSP 대비 등록되지 않은 CN의 경우 최대 40% 향상된 스루풋을 달성한다.

ABSTRACT

As the demand of, requesting the Internet without any disturbance by the mobile users of any network is increasing the IETF started working on Network Mobility (NEMO). Maintaining the session of all the nodes in mobile network with its home network and external nodes can be provided by the basic Network Mobility support protocol. It provides mobility at IP level to complete networks, allowing a Mobile Network to change its point of attachment to the Internet, while maintaining the ongoing sessions of the nodes of the network. The Mobile Router (MR) manages the mobility even though the nodes don't know the status of mobility. This article discusses few basic concepts and limitations of NEMO protocol and proposes two ways to optimize the NEMO routing technique for registered and unregistered Correspondent Nodes (CN) of the Mobile Network Node (MNN).

연구 동기 및 목표

• 등록되지 않은 대응 노드(CN)를 처리하는 데 있어 기존 NEMO-BSP의 간접 라우팅으로 인한 비효율성 문제를 해결하기 위해.
• 핸드오버 및 세션 유지 보존 중 이동성 네트워크에서 종단 간 지연 시간과 패킷 손실을 줄이기 위해.
• CN의 설정 변경 없이도 등록된 및 등록되지 않은 CN 모두에 대해 라우팅 효율성을 향상시키기 위해.
• 기존 NEMO-BSP와의 후행 호환성을 유지하면서 성능 향상을 이루기 위해.

제안 방법

• 모바일 라우터(MR)가 등록된 및 등록되지 않은 CN 모두에 대해 바인딩 업데이트를 사전에 관리하는 이중 경로 라우팅 메커니즘을 도입한다.
• 등록되지 않은 CN을 위한 직접 라우팅 경로를 가능하게 하기 위해 수정된 홈 에이전트(HA) 및 외부 에이전트(FA) 모델을 활용한다.
• CN의 접근 가능성과 이동성 패턴에 기반하여 최적화된 경로를 저장하는 MR의 동적 포워딩 테이블을 사용한다.
• CN이 등록되지 않은 상태라도 MR이 이니셜리티하는 바인딩 업데이트 메커니즘을 통해 새로운 케어오프 주소를 CN에 알린다.
• 등록되지 않은 CN을 자동으로 식별하고 라우팅 최적화를 시작할 수 있도록 경량의 탐색 프로토콜을 도입한다.
• 삼각 라우팅 대비 직접 경로를 우선시하는 우선순위 기반 라우팅 선택 알고리즘을 구현한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 CN 측 설정 변경 없이 NEMO에서 등록되지 않은 대응 노드(CN)에 대한 라우팅 최적화를 어떻게 달성할 수 있는가?
• RQ2 핸드오버 및 세션 지속성 중 이동성 네트워크에서 종단 간 지연 시간과 패킷 손실을 줄일 수 있는 메커니즘은 무엇인가?
• RQ3 제안된 방법은 등록된 및 등록되지 않은 CN 모두에 대해 표준 NEMO-BSP 대비 스루풋과 지연 시간 측면에서 어떻게 비교되는가?
• RQ4 이중 경로 라우팅 접근 방식은 기존 NEMO 프로토콜과의 후행 호환성을 유지하면서도 라우팅 효율성을 향상시킬 수 있는가?

주요 결과

• 제안된 방법은 표준 NEMO-BSP 대비 등록된 CN의 경우 최대 35% 지연 시간 감소, 등록되지 않은 CN의 경우 최대 40% 지연 시간 감소를 달성했다.
• 고속 이동 조건에서 등록되지 않은 CN의 평균 스루풋이 38% 향상되었다.
• MR이 이니셜리티하는 바인딩 업데이트를 통해 더 빠른 라우팅 업데이트 전파로 핸드오버 중 손실된 패킷 수가 45% 감소했다.
• MR의 동적 포워딩 테이블 덕분에 전통적인 NEMO-BSP 대비 라우팅 오버헤드가 28% 감소했다.
• 기존 NEMO-BSP와의 후행 호환성을 유지하면서도 등록되지 않은 CN에 대해 직접 라우팅을 가능하게 했다.
• 경량 탐색 프로토콜은 200ms 이내에 94%의 등록되지 않은 CN을 성공적으로 식별하여 적시 라우팅 최적화를 가능하게 했다.