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문제 정의
- 따라서, 이러한 이동성 및 트래픽과 관련된 파라미터들의 변화에 대한 영향에 대하여 살펴보고, 이들 프로토콜들에 대한 보다 심도있는 성능 분석을 수행하는 것은 필수 불가결하다. 본 논문에서는 대표적인 IPv6 이동성 지원 프로토콜인 MIPv6 와 HMIPv6 에 대한 새로운 성능 분석 모델링 방식을 제안하고, 이동성 및 트래픽과 관련된 다양한 파라미터들의 변화에 따라 각 프로토콜 하에서 하나의 MN에 의해 발생되는 시그널링 비용들이 어떠한 변화를 보이는지에 대하여도 살펴본다. 아울러, 여러 다양한 상황 하에서 각 프로토콜간의 총 시그널링비용들을 비교함으로써, 이들 두 프로토콜 간의 총 시그널링 부하에 대한 성능 분석을 수행한다.
- 변화를 분석한다. 본 분석은 U, p, T의 값이 변함에 따라 MIPv6와 HMIPv6 하에서의 상대적인 총 시그널링 비용이 어떻게 변화하는지를 살펴보기 위하여 수행된다. 먼저 분석을 위하여, 우리는 HMJFv6의 상대적인 총 시그널링 비용을 MIPv6의 총 시그널링 비용에 대한 HMIPv6의 총 시그널링 비용으로서 정의한다.
- 본 논문은 MIPv6와 HMIPv6의 성능 분석을 위한 새로운 분석적 접근 방법을 제안하였다. 먼저 이들 두 프로토콜 하에서의 시그널링 비용 함수를 유도하기 위하여, 사용자 이동성 모델과 네트워크 모델올 정의하였고, 이 두 모델을 기반으로 하여 MIPv6와 HMIPv6 하에서 MN의 평균 도메인 상주시간 동안에 MN으로부터 발생되는 위치등록 비용, 패킷터널링 비용 및 총 시그널링 비용 함수를 각각 분석적으로 유도해 내었다.
- 먼저 이들 두 프로토콜 하에서의 시그널링 비용 함수를 유도하기 위하여, 사용자 이동성 모델과 네트워크 모델올 정의하였고, 이 두 모델을 기반으로 하여 MIPv6와 HMIPv6 하에서 MN의 평균 도메인 상주시간 동안에 MN으로부터 발생되는 위치등록 비용, 패킷터널링 비용 및 총 시그널링 비용 함수를 각각 분석적으로 유도해 내었다. 또한, 이들 각 시그널링 비용 함수들에 대하여 여러 이동성 및 트래픽 관련된 파라미터들이 어떠한 영향을 미치는지에 대하여도 분석하였다. 본 논문에서 도출된 결과는 MN의 평균 도메인 상주시간 동안에 MN의 평균 이동속도가 빠를수록, 바인딩 라이프타임이 큰 값으로 설정될수록, 그리고 패킷 도착율이 적을수록 HMIPv6 하에서의 총 시그널링 비용은 MIPv6 하에서의 총 시그널링비용보다 상대적으로 더 적어지게 되며, 이와 반대되는 상황 하에서는 MIPv6 하에서의 총 시그널링 비용이 HMIPv6 하에서의 총 시그널링 비용보다 상대적으로 더 적어지게 됨을 알 수 있었다.
가설 설정
- 한편, bHlMwK)은 주어진 도메인으로부터 다른 도메인으로의 MN의 이동율을 나타낸다. 또한, 주어진 도메인 내에서의 MN의 평균 도메인 상주시간 동안에 MbH] 의해 발생되는 모든 시그널링 비용을 고려하기 위하여, MNe 주어진 도메인 영역 내에서 유한 번의 서브넷 이동 후에 도메인을 벗어난다고 가정하고, 이때 주어진 도메인 영역 내에서의 MN의 서브넷 이동 횟수의 최대값은 K라고 가정한다.
- 가정한다. 즉, MNe 평균 u의 속도로 이동하며, 이동 방향은 [0, 2끼 사이에서 균일(uniform)하게 분포되어 있다고 가정한다. 또한, 모든 서브넷들은 사각형의 동일한 모양과 크기를 가지며 연속적으로 서로 인접하며 구성되어 있다고 가정한다.
- 즉, MNe 평균 u의 속도로 이동하며, 이동 방향은 [0, 2끼 사이에서 균일(uniform)하게 분포되어 있다고 가정한다. 또한, 모든 서브넷들은 사각형의 동일한 모양과 크기를 가지며 연속적으로 서로 인접하며 구성되어 있다고 가정한다. MN의 이동율 분석을 위해 사용되는 파라미터들은 다음과 같다.
- [11]과 유사하게, 우리는 그림 2에서 보여지는 2 계층 (two-layer) 구조의 네트워크 모델을 가정한다. 1.
- 각 1 계층 노드는 깊이가 [인 N진 트리의 루트이며. CN 또는 MN이 위치한 영역에 존재하는 디폴트 액세스 라우터 (access router: AR)들을 포함한 모든 AR들과 HA는 모두 2 계층 (second layer) 노드들이라고 가정한다. 한편, 각 도메인은 동일한 1 계층 노드하에 존재하는 모든 2 계층 노드들로 구성된다고 가정하고.
- CN 또는 MN이 위치한 영역에 존재하는 디폴트 액세스 라우터 (access router: AR)들을 포함한 모든 AR들과 HA는 모두 2 계층 (second layer) 노드들이라고 가정한다. 한편, 각 도메인은 동일한 1 계층 노드하에 존재하는 모든 2 계층 노드들로 구성된다고 가정하고. 동일한 1 계층 노드하에 존재하는 모든 2 계층 노드들의 수를 도메인의 크기 (N) 라고 정의한다.
- 동일한 1 계층 노드하에 존재하는 모든 2 계층 노드들의 수를 도메인의 크기 (N) 라고 정의한다. 또한, 분석의 간략화를 위하여, CN, HA 및 MNe 모두 서로 다른 도메인 내에 위치한다고 가정한다. 동일한 네트워크 구조하에서의 두 프로토콜들 (즉, MIPv6 와 HMIPv6) 의 성능 분석을 위하여.
- 동일한 네트워크 구조하에서의 두 프로토콜들 (즉, MIPv6 와 HMIPv6) 의 성능 분석을 위하여. HMIPv6가 적용될 때 MAP의 기능은 1 계층 노드에 추가적으로 적용된다고 가정한다. 한편.
- 한편. 1 계층 노드간의 링크 홉수는 Q이고, 1 계층 노드와 2 계층 노드간의 링크 흡수는 b라고 가정한다. 또한, CN과 CN의 디폴트 AR간의 링크 홉수는 0 이라고 가정하고, 무선 링크 구간에서의 전송 비용 (transmission cost)은 고려하지 않기로 한다.
- 1 계층 노드간의 링크 홉수는 Q이고, 1 계층 노드와 2 계층 노드간의 링크 흡수는 b라고 가정한다. 또한, CN과 CN의 디폴트 AR간의 링크 홉수는 0 이라고 가정하고, 무선 링크 구간에서의 전송 비용 (transmission cost)은 고려하지 않기로 한다. 그림 2에서 보여지는 네트워크 모델에서 네트워크 스케일의 비율 (厂)을 조절함으로써, 우리는 또한 MN과 CN 또는 HA간의 거리에 따른 변화의 영향을 분석할 수 있게 되고, 네트워크 스케일의 비율 厂은 Q.
- 또한, CN과 CN의 디폴트 AR간의 링크 홉수는 0 이라고 가정하고, 무선 링크 구간에서의 전송 비용 (transmission cost)은 고려하지 않기로 한다. 그림 2에서 보여지는 네트워크 모델에서 네트워크 스케일의 비율 (厂)을 조절함으로써, 우리는 또한 MN과 CN 또는 HA간의 거리에 따른 변화의 영향을 분석할 수 있게 되고, 네트워크 스케일의 비율 厂은 Q.l < r = b/a < 1, b = 3 이라고 가정한다. 따라서, 广의 값이 크다는 것은 MN이 HA 또는 CN에 가깝게 위치하고 있음을 의미하게 되고, 广의 값이 작다는 것은 MN이 HA 또는 CN으로부터 멀리 떨어져 위치하고 있음을 의미하게 된다.
- 한편, MIPv6 하에서의 HA와 CN에 대한 바인딩 라이프타임을 각각 祐와 元라 가정하자. n러면 MIPv6 하에서 MN의 평균 도메인 상주시간 동안 MN에 의해발생되는 평균 BR 비용(Rw)은 다음과 같이 표현된다.
- 사용된 성능 평가 척도는 MN의평균 도메인 상주시간 동안 발생하는 모든 패킷 당 시그널링 대역폭의 소모량과 각 패킷이 이동하는 홉 수의 곱으로써 정의하였다 (= 바이트 X 링크 흡 수 / MN의 평균 도메인 상주 시간). 또한, % 厂 및 6는 각각 0.7, 0.2와 0.1 로 가정하였고, K는 N과 같다고 가정하였다.
- 분석에서 사용되는 대부분의 파라미터들은 [4, 8, 12]에서 사용되어진 값들로 설정되었다. 한편, BU/BR/BAck 메시지들의 크기는 각각 IPv6 헤더의 크기(40바이트)와 binding extension 헤더의 크기(28바이트)의 합(68바이트)과 같다고 가정하였으며[4], 패킷당 터널링에 의해 발생되는 부가적인 시그널링 대역폭의 소모량은 IPv6 헤더의 크기(40바이트)와 같다고 가정하였다[2]. 한편, [2, 3]에 의해, MIPv6와 HMIPv6에서의 각 바인딩 라이프타임들(%, Th, Tm, 二 C)은 모두 같다고 가정하였으며, 丁라 표기하기로 한다.
- 한편, BU/BR/BAck 메시지들의 크기는 각각 IPv6 헤더의 크기(40바이트)와 binding extension 헤더의 크기(28바이트)의 합(68바이트)과 같다고 가정하였으며[4], 패킷당 터널링에 의해 발생되는 부가적인 시그널링 대역폭의 소모량은 IPv6 헤더의 크기(40바이트)와 같다고 가정하였다[2]. 한편, [2, 3]에 의해, MIPv6와 HMIPv6에서의 각 바인딩 라이프타임들(%, Th, Tm, 二 C)은 모두 같다고 가정하였으며, 丁라 표기하기로 한다.
- 한편, MN의 이동율을 구하기 위하여, Fluid flow 모델을 가정한다. 즉, MNe 평균 u의 속도로 이동하며, 이동 방향은 [0, 2끼 사이에서 균일(uniform)하게 분포되어 있다고 가정한다.
- 2절에서 주어진 네트워크 모델과 가정들에 따라 Um = 2Sb加 久 = 2&冲 + 싸와 Uc = Sbu{a+2b) 로 각각 표현된다. 여기서, 吳u는 하나의 BU 메시지에 의하여 발생되는 시그널링 대역폭의 소모량(signaling bandwidth consumptionX 나타내고, 분석의 간략화를 위하여 바인딩 관련된 메시지들은 피기백(piggyback) 되지 않고 단일의 패킷으로 전송되며, CN 으로부터의 binding acknowledgement(BAck) 메시지는 보내지지 않는다고 가정하였다.
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