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이종 모바일 네트워크에서의 소규모 그룹 통신을 위한 명시적 멀티캐스트

Explicit Multicast for Small Group Communications in Heterogeneous Mobile Networks

電子工學會論文誌. Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea. TC, 통신, v.43 no.8 = no.350, 2006년, pp.15 - 24  

김원태 (한국전자통신연구원 임베디드SW연구단 무선인터넷플랫폼팀)

초록
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본 논문에서는 다수의 소규모 그룹 멀티캐스트 통신을 위해 제안된 XMIP라는 명시적 모바일 멀티캐스트를 설계하고 구현한다. XMIP는 유니캐스트 라우팅 정보에 기초한 명시적 멀티캐스트의 특징을 상속받아 멀티캐스트 상태유지가 필요없는 간단한 멀티캐스트 메커니즘이다. 본 연구에서는 IETF Mobile IP의 각 이동 에이젼트들을 XMIP와의 연동을 고려하여 수정하고 확장한다. 확장 홈에이젼트로 전송된 XMIP 패킷들은 확장 홈에이젼트의 바인딩 테이블을 참조하여 X-in-X이라는 중첩 터널을 통해 확장 지역 에이젼트들로 전송된다. X-in-X 터널링 메커니즘은 Mobile IP 멀티캐스트 트래픽 집중 문제를 효과적으로 해결할 수 있다. 마지막으로 CDMA2000 1X EV-DO 및 무선랜을 포함하는 이종 모바일 네트워크 환경을 기반으로 XMIP 실험망을 구축하고, 소규모 그룹 통신을 위한 다중 사용자 인스턴트 메신저를 개발하여 실험함으로써 제안하는 프로토콜들의 실효성을 검증한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

We design and implement explicit mobile multicast, named XMIP, by enhancing explicit multicast for a great number of small group multicast communications. XMIP is a straightforward multicast mechanism without maintaining multicast states due to the inheritance from the explicit multicast based on a ...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 3. XIM 개요

    개발된 XIM의 목표는 XMIP가 A11-IP 네트워크에서 끊김 없는 멀티캐스트 서비스를 효과적으로 지원하는지를 증명하기 위한 것이다. XIM 서버는 마이크로소프트 Visual C++로 개발하여 Windows XP 상에서 동작하고, 기본적으로 XIM 사용자 정보관리 및 Xcast 그룹 세션을 관리한다.

  • 본 논문에서는 다중의 이종 모바일 환경에서 XMIP 의 유용성과 효율성을 입증하기 위해 XMIP 주요 모듈들과 XMIP 단말 시스템을 실제로 개발했다. 이 단말 시스템은 XIM 어플리케이션, Xcast 모듈, Mobile IP 모듈 그리고 다중망간 네트워크 선택 관리자를 포함한다.
  • 본 라우터의 성능은 인터넷 전화 응용의 요구사항인 5~20%의 패킷 손실 허용 및 최대 20kbps 정도의 미디어 대역폭 요구사항을 고려하면, 2, 600 회선정도의 그룹 통신형의 VoIP 응용에도 적용할 수 있는 처리량이다®. 본 연구는 100Mbps급의 이더넷과 리눅스기반 PC급 라우터를 이용한 소프트웨어적 라우터에 의존하는 형태이므로.실제 망에 있어서 실시간 운영체제 및 하드웨어기반 라우팅을 적용할 경우 성능은 크게 향상될 수 있으리라 사료된다.
  • 본 연구에서 XMIP를 기반으로한 이동 환경에서의 멀티 유저메신저로 XIM을 개발하였다. XIM 클라이언트로부터 받은 사용자 데이터는 XMIP 네트워크상의 이동하는 다른 클라이언트로 보내진다.
  • 실험의 주요 목표는 XMIP망을 통한 Xcast 패킷의 안정적 모바일 멀티캐스팅이다. 다시 말해서, 송신 노드로부터 xHA로 전송된 Xcast 패킷을 xHA가 각 xFA들로 X-in-X 터널을 통해 원본 Xcast 패킷을 전송하여 종단 이동단말까지 안정적으로 전송되는 것을 확인한다.
  • 이에 본 논문에서는 XMIP (Xcast over Mobile IP) 가모바일 IP 멀티캐스트의 트래픽 오버헤드 문제를 해결하고 모바일 통신에 긍정적인 효과를 줄 것이라고 예상한다. II장에서는 관련 연구들과 Mobile IP를 동반한 Xcast의 문제점들을 요약하고 있다.

가설 설정

  • 그림 4에서, xHA에 등록된 MN들은그들의 CaA로 FA-CoA를 사용하고, MN들은 xFA에분포되어 있기 때문에, CoA는 xFA와 같은 개수다. xHA와 xFA 사이에 네트워크들은 Xcast 라우터로 구성되어있다고 가정한다. xHA가 MN으로 보낼 패킷을 붙잡을 때, xHA는 바인딩 테이블을 분석하고, CoA에 해당하는 next hop 별로 분류한다.
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참고문헌 (13)

  1. A. Boudani, B. Cousin, 'SEM: a new small group multicast routing protocol,' 10th International Conference on Telecommunications 2003, ICT2003, Vol. 1,23 Feb.-1 March 2003 Page(s):450-455 

  2. R. Boivie, N. Feldman, C. Metz, 'Small group multicast: a new solution for multicasting on the Internet,' IEEE Internet Computing, Vol. 4,Issue 3,May- June 2000 Page(s):75 - 79 

  3. S. Egger and T. Braun, 'Multicast for Small Conferences: A Scalable Multicast Mechanism Based on IPv6,' IEEE Communications Magazine, Jan. 2004 

  4. R. Boivie et al., 'Explicit Multicast (XCast) Basic Specification,' , 2000 

  5. Mozafar Bag-Mohammadi, Nasser Yazdani, and Samadian-Barzoki, 'On the Efficiency of Explicit Multicast Routing Protocols,' Proceedings of the 10th IEEE Symposium on Computers and Communications (ISCC 2005), pp. 679-685, 27-30 June 2005 

  6. Jiunn-Ru Lai, Wanjiun Liao, 'Mobile multicast with routing optimization for recipient mobility,' IEEE Transactions on Consumer Electronics, Vol. 47,Issue 1,Feb. 2001 Page(s):199 - 206 

  7. J. W. Lee and M. K.Shin, 'Explicit Multicast over Mobile IF CXMIP),' , Nov. 2001 

  8. M. K. Shin, K. I. Kim, D. K. Kim and S. H. Kim, 'Multicast delivery using explicit multicast over IPv6 networks,' IEEE Communications Letters, Feb. 2003 Page(s): 91-93 

  9. M. K. Shin, Y. J. Kim, K. S. Park and S. H. Kim, 'Explicit Multicast Extension (Xcast-) for Efficient Multicast Packet Delivery,' ETRI Journal, Dec. 2001 Page(s): 202-204 

  10. A. Croll and E. Packman, 'Managing Bandwidth Deploying QOS in Enterprise Networks,'page 95, Prentice Hall PTR, 2000 

  11. Charles E. Perkins, 'Mobile IP,' IEEE Communications Magazine, pp.84- 99, May 1997 

  12. Vineet Chikannane, Carey L. Williamson, Richard B. Bunt, Wayne L. Mackrell, 'Multicast support Using Mobile IP: Design Issues and Proposed Architectures,' ACM/Baltzer J. Mobile Net. App., Vol. 3, No.4, pp. 365-79, 1998 

  13. Q.Song and A. Jarnalipour, 'Network selection in an integrated wireless LAN and UMTS environment using mathematical modeling and computing techniques,' IEEE Wireless Communications, Volume 12, Issue 3, June 2005 Page(s):42 - 48 

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