이동 통신 네트워크에서 고속 핸드오프를 위한 통계적 예측 기반 L2트리거 발생 기법
L2 Triggering Scheme Based on Statistical Prediction for Fast Handoff in Mobile Wireless Communication Networks
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초록
본 논문에서는 이동 통신 네트워크에서 고속 핸드오프 지원을 위해서 Fast Mobile IP(FMIP)을 도입함에 있어 반드시 요구되는 L2트리거 발생 기법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 L2트리거 발생 기법은 제한된 짧은 시간 내에서 측정되는 수신 신호 세기(Received Signal Strength; RSS)가 통계적으로 서로 강한 상관 관계를 가진다는 점에서 착안되며 이에 기반하여 향후 수신 신호 세기를 예측함으로써 적절한 시기에 L2트리거가 발생될 수 있도록 한다. 이를 위해서 정적 시 계열 프로세스(Stationary Time Series Process)가운데 하나인 1차 자동회귀 프로세스(Autoregressive Process of order 1; AR(1))가 수신 신호 세기 예측에 적용될 수 있음을 검증하였고 이 후 1차 자동회귀 프로세스를 통한 수신 신호 세기 예측에 의해서 발생한 L2트리거가 시스템이 목표하는 핸드오프 지연 임계(Target Handoff Delay Bound)를 만족할 수 있는 지의 여부를 지연 L2트리거(Late L2 Trigger) 발생 빈도차원에서 분석한다. 이 과정에서 지연 L2트리거 발생을 최소화하기 위한 예측 보상(Prediction Compensation) 방안을 제안하였으며 제안된 보상 방안에 의해서 제안된 L2트리거 발생 기법이 허위 경보(False Alarm)의 발생 빈도를 낮게 유지하면서도 지연 L2트리거의 발생률을 크게 낮출 수 있다는 것을 ns-2 시뮬레이션을 통해서 검증한다.
Abstract
This paper proposes a L2 triggering scheme that is required for supporting fast handoff with assist of fast mobile IP (FMIP). The L2 triggering scheme proposed in this paper is inspired by the fact that the received signal strength (RSS) values in a short time interval are tightly correlated. By the correlated relation, RSS can be predicted to timely initiate a L2 trigger for fast handoff. First, it is shown that the autoregressive process of order 1 (AR(1)), one of the stationary time series processes, can be adopted for the RSS prediction. Then, the performance of the proposed L2 triggering scheme is analyzed in terms of the rate of late L2 triggers decided by the target handoff delay bound. In addition, a method for compensating prediction errors is introduced. By ns-2 simulations, it is also shown that the rate of late L2 triggers can be reduced significantly by compensating the prediction errors with maintaining a reasonable rate of false alarms.
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