이동 네트워크의 이동 패턴에 기반을 둔 이동성 관리 기법 (A Mobility Management Scheme based on the Mobility Pattern of Mobile Networks)

서지정보

· 발행기관 : 한국정보과학회
· 수록지 정보 : 정보과학회논문지 : 정보통신 / 35권 / 4호 / 345 ~ 354페이지
· 저자명 : 양순옥, 김성석

초록

최근 사람이 여러 이동 기기를 가지고 이동하는 작은 규모의 이동 네트워크 형태가 나타나고 있다. 또한, 액세스 네트워크를 가지는 배, 기차, 버스 등과 같은 이동수단은 큰 규모의 이동 네트워크의 예들이다. 이러한 이동 네트워크내의 이동 노드들에게 끊김 없는 이동성을 제공하기 위해 바인딩 갱신 메시지가 빈번하게 교환되어야 한다. 하지만, 이는 네트워크의 부하 증가 및 이동 라우터의 에너지 효율성을 악화시키게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 발생되는 메시지 수를 감소시키면, 네트워크 보안 문제가 발생할 수 있다.
따라서 이동 라우터가 적은 비용으로 위치 정보 갱신을 수행하면서 보안 문제를 효과적으로 해결하기 위한 알고리즘이 필요하다. 본 논문에서는 이 두 경우를 모두 고려한 이동라우터의 이동 패턴에 기반을 둔 이동성 관리 기법을 제안한다. 각 이동 라우터는 방문한 네트워크를 떠날 때마다 이동 관련 정보를 기록하고, 이후 이 정보를 기반으로 주기적으로 방문한 네트워크의 향후 예상 상주시간을 계산하여 프로파일에 저장한다. 이후 각 이동 라우터가 방문했던 네트워크에 진입하게 되면 프로파일을 기반으로 바인딩 메시지의 갱신 주기를 동적으로 결정하여 메시지의 수를 감소시키고자 한다. 이때 보안 문제가 발생할 수 있다. 이 문제는 여러 개의 키를 한 번에 보내는 키 신용인증(key credit)을 사용하여 해결 한다.
제안기법과 기존기법의 성능을 비교하기 위해 다양한 실험을 통하여 바인딩 갱신 메시지의 대역폭을 측정하였다. 그 결과 이동 라우터가 임의의 네트워크에 50분 이상 상주시 발생되는 메시지의 양을 65%이상 감소시킬 수 있었다. 즉, 기존 기법과 동일하게 이동 라우터의 위치 관리를 하면서도, 인증과정을 간소화하고 바인딩 갱신 메시지 수를 획기적으로 줄임으로써 네트워크 및 이동 라우터의 에너지 효율성을 크게 향상시킬 수 있었다.

영어초록

Recently, small-scale mobile network which is composed of many mobile devices in a man becomes popular. Also, Examples of large-scale mobile network can be thought access networks deployed on public transportation such as ships, trains and buses. To provide seamless mobility for mobile nodes in this mobile network, binding update messages must be exchanged frequently. However, it incurs network overhead increasingly and decreases energy efficiency of mobile router. If we try to reduce the number of the messages to cope with the problem, it may happen the security-related problems conversely.
Thus, mobile router needs a effective algorithm to update location information with low cost and to cover security problems. In this paper, mobility management scheme based on mobile router's mobility pattern is proposed. Whenever each mobile router leaves a visiting network, it records related
information as moving log. And then it periodically computes mean resident time for all visited network, and saves them in the profile.
If each mobile router moves into the visited network hereafter, the number of binding update messages can be reduced since current resident time may be expected based on the profile. At this time, of course, security problems can happen. The problems, however, are solved using key credit, which just sends some keys once.
Through extensive experiments, bandwidth usages are measured to compare binding update messages in proposed scheme with that in existing scheme. From the results, we can reduce about 65% of mobility-management-related messages especially when mobile router stays more than 50 minutes in a network. Namely, the proposed scheme improves network usage and energy usage of mobile router by decreasing the number of messages and authorization procedure.

참고자료

· 없음