ค

การวเคราะหประสทธภาพการแฮนดออฟแบบมลตลงคส าหรบโครงขาย NEMO และ 3G

ครรชต ไชยค านวน

วทยานพนธนเปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตรวศวกรรมศาสตรมหาบณฑต สาขาวชาวศวกรรมคอมพวเตอรและโทรคมนาคม คณะวศวกรรมศาสตร

มหาวทยาลยธรกจบณฑตย พ.ศ. 2556

DPU

ง

Performance Analysis of Multi-Link Handoff Scheme for NEMO and 3G Networks

Khanchit Chaikhamnuan

A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master of Engineering

Department of Computer and Telecommunication Engineering Faculty of Engineering, Dhurakij Pundit University

2013

DPU

จ

กตตกรรมประกาศ วทยานพนธนส าเรจลลวงไดดวยด โดยไดรบความชวยเหลอและการสนบสนนจาก

คณาจารยและนกวชาการหลายทาน โดยเฉพาะอยางยง อาจารย ดร.ชยพร เขมะภาตะพนธ ซงเปนอาจารยทปรกษาไดใหค าแนะน าในการศกษาคนควา ใหความรดานวชาการ ดานเทคนคและขอคดตางๆ ทเปนประโยชนตอการศกษาคนควาในครงน รวมทงคณะกรรมการสอบวทยานพนธ ไดแก อาจารย ดร.ประศาสน จนทราทพย อาจารย ดร.วรพล พงษเพชร และอาจารย ดร.พรเดช ณ นาน ทใหค าแนะน าในการแกไขปรบปรง ผท าการศกษาซาบซงในความกรณาของทานเปนอยางยง

ขอขอบคณความกรณาของคณาจารยทกทานและ อาจารย รศ.ปณยวร จามจรกล ทเปนผชแนะแนวทางการศกษาในตอนตน รวมทงใหค าแนะน าในการประมวลผลขอมลดวยโปรแกรมคอมพวเตอรและการทดสอบตาง ๆ ท เปนประโยชน ขอขอบคณเพอนๆสาขาวศวกรรมคอมพวเตอรและโทรคมนาคมทกคนทใหก าลงใจดวยดเสมอมา รวมทงเจาหนาทบรษท ไมครอน เนตเวรค เทคโนโลย จ ากดทกคน และทานทมไดกลาวนาม ณ ทน ทมสวนชวยเหลอและใหการสนบสนน

ในทายท ส ดน ขอระลกถงคณพอแม ครอบครวท คอยเปนก าลงใจและใหการสนบสนนเปนอยางดจนท าใหวทยานพนธนส าเรจลลวงดวยด

ครรชต ไชยค านวน

DPU

ฉ

สารบญ หนา

บทคดยอภาษาไทย................................................................................................................... ฆ บทคดยอภาษาองกฤษ.............................................................................................................. ง กตตกรรมประกาศ................................................................................................................... จ สารบญตาราง........................................................................................................................... ซ สารบญภาพ.............................................................................................................................. ฌ รายการสญลกษณ……………………………………………………………………………. ฏ ประมวลศพทและค ายอ……………………………………………………………………… ฑ บทท

1. บทน า.……………….………………………………………….…...……………. 1 1.1 ทมาและความส าคญของปญหา.………………..….………………………… 1 1.2 วตถประสงคของการวจย.................................................................................. 2 1.3 ขอบเขตของการวจย......................................................................................... 2 1.4 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ............................................................................... 3 1.5 ขนตอนและวธด าเนนงาน ................................................................................ 3

2. ทฤษฏและผลงานวจยทเกยวของ ........................................................................... 5 2.1 บทน า………………………………………………………………………… 5 2.2 Internet Protocol version 6(IPv6)..................................................................... 5 2.3 การท างานพนฐานของของ Mobile IPv6(MIPv6).…....................................... 10 2.4 กระบวนการเชอมตอระบบเครอขายเคลอนทแบบ Network Mobility

Basic Support Protocol(NEMO BSP)…………………………...………….

19 2.5 กระบวนการท างานแบบ Multicast-based Mobility(M&M)............................ 23 2.6 งานวจยทเกยวของ............................................................................................ 30

3. ขนตอนและวธด าเนนงาน…………........................................................................ 41 3.1 บทน า………………………………………………………………………… 41 3.2 วธการแฮนดออฟแบบมลตลงคส าหรบระบบเครอขาย 3G และ NEMO ......... 41 3.3 การแฮนดออฟแบบ Horizontal ในระบบทเสนอผานเครอขาย 802.11g

รวมกบ P-HoT…………………………………………….............................

45

DPU

ช

สารบญ (ตอ)

บทท หนา 3.4 การแฮนดออฟแบบ Horizontal ในระบบทเสนอผานเครอขาย 3G

รวมกบ P-HoT.…………………....................................................................

46 3.5 การแฮนดออฟแบบ Vertical ในระบบทเสนอรวมกบ P-HoT.……………… 47 3.6 สมการของการแฮนดออฟแบบ Horizontal แบบเดมและทเสนอ…..…........... 47 3.7 สมการของการแฮนดออฟแบบ Vertical แบบเดมและทเสนอ……………….. 52 3.8 สมการของเวลาการรองขอขอมลกลบมาใหม(Retransmit time)

ตามแบบทเสนอ……………………………………………………………...

53 3.9 หวขอการวเคราะหประสทธภาพของการแฮนดออฟ………………………… 55

4. ผลการพฒนาและทดสอบระบบ.............................................................................. 56 4.1 บทน า………………………………………………………………………… 56 4.2 เครองมอทใชในการทดลอง…………………………………………….…… 56 4.3 การน าโปรแกรมทพฒนาขนมาทดลองบน MATLAB R2012a …………..…. 56 4.4 ผลการทดสอบ………………………………………………………………. 58

5. สรปผลและขอเสนอแนะ ………………………………………………….……... 63 5.1 สรปผลการศกษาตามวตถประสงคงานวจย ………………….…….………... 63 5.2 สรปผลการท างานตามขอบเขตงานวจย ………………………..….….….….. 64 5.3 สรปผลการทดสอบโปรแกรม …………………………………..….………... 64 5.4 สรปประโยชนทไดรบจากงานวจย …………………………….….………… 64 5.5 ขอจ ากดของงานวจย.………………………………………….……..………. 65 5.6 ขอเสนอแนะและแนวทางการพฒนา.………………...……………..….……. 65

บรรณานกรม.………………………...……….…………………………….……….………. 66 ประวตผเขยน….……………………………....…………………………………..………… 70

DPU

ซ

สารบญตาราง

ตารางท หนา 1.1 การด าเนนงาน…………………………………………………………………… 4 2.1 การก าหนดใช Prefix ของ IPv6.……...……………………………………...…... 6 2.2 การบนทกสถานะการแฮนดออฟ(Handoff Table) ของ Hui-Min Huang……….. 40 3.1 ตารางบนทกสถานะการท างาน P-HoT(Pre Handoff Table).……………………. 45 4.1 ผลตางของเวลาทใชในการแฮนดออฟระหวาง NEMO BSP,

3G และแบบทเสนอ………………………………………………………………

59

DPU

ฌ

สารบญภาพ

ภาพท หนา 2.1 โครงสรางพนฐานของ IPv6 ชนด Global Unicast Address ………………..…… 7 2.2 โครงสรางของ Link-Local Address ………………………….………...…….…. 8 2.3 การใชงานของ Link-Local Address ทอยตางเครอขาย ……….………….....….. 8 2.4 กระบวนการก าหนด Interface Identifier (EUI-64) ………..….………...……… 9 2.5 หลกการท างานพนฐาน( Basic Operation)ของ MIPv6 ...……………..……...… 11 2.6 การท างานของ Application และ IP stack ในระบบ Mobile IP ..…..…………… 12 2.7 MN สงแพคเกตไปยง CN โดยผาน Tunnel ไปท HA กอนถง CN …………..…. 14 2.8 CN สงแพคเกตไปยง MN โดยสงกลบไปท HA กอนถง CN …………...…..…. 14 2.9 การท างานในโหมด Route Optimization …………………………….………… 15 2.10 Frame Format ใน Routing Header ………………………………….….……… 16 2.11 Home Agent Registration ของ MH ………………………….….…………….. 18 2.12 การสงแพคเกตในลกษณะ Triangle Routing ……………………….…….…… 19 2.13 การเชอมตอของ MN , MR , CN และ HA ………………………………..…… 20 2.14 Message Driftage ของการแฮนดออฟในระบบเครอขาย NEMO ………….…... 21 2.15 Messages Driftage ของ MH เมอเคลอนยาย (a) จาก NEMO

เขาไปยง 3G และ(b) จาก 3G ไปยง NEMO …….…..………………………..

22 2.16 Multicast-based Mobility : MN สง Join และ Prune

เมอ MN ทองไปใน Tree แสดงในรป (b) และ (c) ……………………………..

24 2.17 โครงสรางระบบ Mobility Domain Network ……………………….…….…… 25 2.18 ล าดบการเขาส Multicast-based Mobility (M&M) โดเมนของ MN …………… 26 2.19 แพคเกตมปลายทางมายง RCOA ถกดก(Intercepts)ไวท BR และใช

Algorithmic Mapping ทบนทกเสนทาง RCOA ไปยง MCOA ภายใน โดเมน ………………….....................................................................................

26 2.20 วธ M&M Handoff Framework …………………………….………………….. 28

DPU

ญ

สารบญภาพ (ตอ)

ภาพท หนา 2.21 การสงแพคเกตแบบ Bi-cast จาก CN …………………..……………………… 28 2.22 กระบวนวธ CAR-set ในระบบ M&M System………………………………… 29 2.23 วธทน าเสนอของ Mariya Benamar และคณะ …………………….…………… 31 2.24 MN และ CN เลอก HA ตวทอยใกลตวเองทสดเปน Primary Home …………... 32 2.25 การก าหนดคาและพารามเตอรทใชในการทดลอง ……………………………... 33 2.26 เวลาทใชในการแฮนดออฟในขนตอนตางๆ …………………………………… 34 2.27 วธ FH-PMIPv6 โดยเพม LMA และ AAA ……………………………………. 35 2.28 Signaling Flow ของระบบ FH-PMIPv6 พรอมกบการ Authentication ………... 36 2.29 กระบวนการท างานของ Mobile IPv6 แบบพนฐาน …..…………..…………… 37 2.30 กระบวนการท างานของ Mobile IPv6 ทปรบปรงใหม ………………….……... 38 2.31 ผลการทดลองทไดจากแบบทน าเสนอของ Shilpy Gupta ……...……………… 39 3.1 ภาพรวมวธการแฮนดออฟแบบมลตลงคส าหรบการรวม NEMO BSP

และ 3G ………………………………………………………………………….

42 3.2 ภาพรวมวธการแฮนดออฟแบบมลตลงคส าหรบการรวม 3G และ NEMO เขาดวยกน…………………………………………………………..

42

3.3 สงขอมลไปยง MNN แบบ Round-robin ………...……………………………… 44 3.4 Horizontal Handoff ของแบบทเสนอผานเครอขาย 802.11g……........………… 46 3.5 การแฮนดออฟแบบ Horizontal ของระบบทเสนอผานเครอขาย 3G ……………. 46 3.6 การแฮนดออฟแบบ Vertical ของระบบทเสนอ ………………………………… 47 4.1 การก าหนด Directory ส าหรบเกบบนทกโปรแกรมทดลอง …………………….. 57 4.2 การสรางหรอแกไขโปรแกรมทใชทดลองดวย Editor ของ MATLAB …………. 57 4.3 เวลาการแฮนดออฟของวธทน าเสนอเปรยบเทยบกบระบบ NEMO BSP

และ 3G ………………………………………………………………………….

59

DPU

ฎ

สารบญภาพ (ตอ)

ภาพท หนา 4.4 จ านวนของสญญาณควบคมเมอ MH เพมขน …………………….………………... 60 4.5 Packet Retransmission Time ของวธทน าเสนอกบ NEMO BSP ……………….. 61 4.6 เปรยบเทยบเวลาทใชแฮนดออฟเมอจ านวน Router และ Hop เพมขน…………... 62

DPU

ฏ

รายการสญลกษณ

THANDOVER เวลาการแฮนดออฟรวม seconds TMD เวลาการตรวจหาหารเคลอนทของเครองลกขาย seconds TRS เวลาของการสงขอความ Router Solicitations seconds TCoA เวลาของการไดรบ Care-of-Address ของเครองลกขาย seconds TDAD เวลาของการตรวจสอบ IPv6 ซ ากน seconds TBU_HA เวลาของการสง Biding Update ไปยง HA seconds TBAck เวลาของการตอบกลบ Biding Update จาก HA seconds TBU_CN เวลาของการสง Biding Update ไปยง CN seconds Time เวลาในการสงขอมล seconds SCO จ านวนของขอมลทสงในเวลาแฮนดออฟ bit BWR ความเรวของการสงขอมลเครอขายไรสาย Wi-Fi Mbps tWR เวลาแฝงในการเชอมโยงไรสาย Wi-Fi ms THORI_AP เวลาทใชในการแฮนดออฟในแนวนอนของเครอขาย NEMO

BSP เมอ MH เคลอนทเขาไปในเครอขาย 802.11g ms

BLC ความเรวในเครอขายสาย Mbps tLC เวลาแฝง (Latency) ของการเชอมโยงใชสาย ms tRT การประวงเวลาทเราทเตอรในการคนหาและก าหนดเสนทาง ms DIN คาประวงเวลาของ Packets ในโครงขาย Internet โดยเฉลย ms NH จ านวนฮอบระหวาง MH ไปยง AP Hop THORI_AP_MH เวลาทใชในการแฮนดออฟในแนวนอนของเครอขาย NEMO

BSP เมอ MH เคลอนทเขาไปในเครอขาย 802.11g โดยม MH เปนตวแปรทไดจากการสม

ms

THP_AP_MH เวลาทใชในการแฮนดออฟในแนวนอนของแบบทเสนอเคลอนทเขาไปในเครอขาย 802.11g โดยมจ านวน MH เปนตวแปรจากการสม พรอมกบการใชเทคนค Pre Handoff Table(P-HoT)

ms

THORI_3G เวลาทใชในการแฮนดออฟของ MH เมอเคลอนทเขาระบบเครอขาย 3G

ms

DPU

ฐ

รายการสญลกษณ (ตอ)

THORI_AP_MH เวลาการแฮนดออฟของ MH เมอเคลอนทเขาระบบเครอขาย 3G โดยมจ านวน MH เปนตวแปรทไดจากการสม

ms

THP_3G_MH เวลาการแฮนดออฟของระบบทเสนอส าหรบเครอขาย 3G โดยมจ านวน MH เปนตวแปรทไดจากการสม พรอมกบใชเทคนค P-

HoT รวมดวย

ms

TVER_NEMO_3G เวลาการแฮนดออฟแบบ Vertical แบบเดมส าหรบเครอขาย 802.11g

ms

TVP_NEMO_3G เวลาการแฮนดออฟแบบ Vertical ของระบบทเสนอส าหรบเครอขาย 802.11g

ms

TRT_BSP เวลาในการรองขอขอมลของ MH ในระบบ NEMO BSP ms TRT_3G เวลาในการรองขอขอมลของ MH ในระบบ 3G ms tCN เวลาทใชในการเขาถง Internet ของ CN ms tL2 เวลาทใชในการรบสงขอมลระหวาง MR1 หรอ MR2 กบ MH ms tHA เวลาทใชในการเขาถง Internet ของ HA ms TRT_MR เวลาในการรองขอขอมลของ MH ในระบบทเสนอ ms tMR เวลาในการรองขอขอมลของ MH ไปยง MR1 หรอ MR2 ms

DPU

ฑ

ประมวลศพทและค ายอ

IETF Internet Engineering Task Force NEMO Network Mobility MIPv6 Mobile Internet Protocol version 6 MIPv4 Mobile Internet Protocol version 4 M&M Multicast-based Mobility IPv6 Internet Protocol version 6 MR Mobile Router BS Base Station Ack Acknowledged 3G 3rd Generation P-HoT Pre-Handoff Table EUI-64 Extended Unique Identifier 64 bit HA Home Agent UA Unicast Address AR Access Router NAR New Access Router MA Multicast Address BRs Border Routers RCOA Region Care of Address MCOA Multicast Care of Address MP Mobility Proxy CAR-set Candidate Access Router Set WiMAX Worldwide Interoperability for Microwave Access 3GPP 3rd Generation Partnership Project FMIPv6 Fast Mobile Internet Protocol version 6 HMIPv6 Hierarchical Mobile Internet Protocol version 6 MNN Mobile Network Node

DPU

ฒ

ประมวลศพทและค ายอ (ตอ)

MH Mobile Host MN Mobile Node CN Correspondent Node RADVD Routing Advertisement Daemon DAD Duplicate Address Detection NS-2 Network Simulator 2 LMA Local Mobility Anchor MAG Mobile Access Gateway PC Personal Computer AP Access Point HO Handoff หรอ Handover MATLAB โปรแกรม MATLAB VoIP Voice over IP(Internet Protocol) IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineer MAC Media Access Control CoA Care-of-Address HoA Home Address BU Binding Update FN Foreign Network FA Foreign Agent RO Route Optimization RS Router Solicitation RA Router Advertisement SRC Source Dest Destination RRP Return Route ability Procedure RFC Request for Comments ID Identification

DPU

ณ

ประมวลศพทและค ายอ (ตอ)

DHCP Dynamic Host Configuration Protocol ICMP Internet Control Message Protocol PDA Personal Digital Assistant AAA Authentication Authorization and Accounting SNR Signal-to-noise ratio

DPU

ฆ

หวขอวทยานพนธ การวเคราะหประสทธภาพการแฮนดออฟแบบมลตลงคส าหรบโครงขาย NEMO และ 3G

ชอผเขยน ครรชต ไชยค านวน อาจารยทปรกษา ดร.ชยพร เขมะภาตะพนธ สาขาวชา วศวกรรมคอมพวเตอรและโทรคมนาคม ปการศกษา 2555

บทคดยอ

กลไกการจดการเครอขายเคลอนท NEMO ท เสนอโดย IETF เพ อสนบสนนการท างานของเครอขายเคลอนท โดยม NEMO BSP เปนโปรโตคอลทนยมใชกนอยางแพรหลายและสนบสนนให NEMO ท างานบนพนฐานของ MIPv6 แตยงไมตอบสนองความตองการของการท างานแบบเวลาจรงและการโตตอบกบแอพพลเคชนอน เนองจากยงมปญหาความลาชาในการสงสญญาณ เวลาการตรวจจบการเคลอนไหวโดยเครองลกขาย รวมทงการสญเสยแพคเกตในระหวางการแฮนดออฟ

งานวจยนน าเสนอวธการแฮนดออฟแบบมลตลงคระหวาง เครอขาย NEMO กบเครอขายสอสารไรสายยคท 3 เพอลดระยะเวลาทใชในการแฮนดออฟและลดระยะเวลาทใชในการสงขอมลกลบมาใหม ทามกลางกลมผใชงานอนเทอรเนตพรอมกนหลายๆผใชงาน เชน ในรถไฟหรอรถไฟฟา โดยจะน าเทคนค Multicast-based Mobility (M&M) และการสงตารางบนทกสถานะการแฮนดออฟลวงหนา (P-HoT: Pre-Handoff Table) มาใชรวมกบการรบสงขอมลแบบพนฐานของเครอขาย NEMO BSP ผลจากการจ าลองการท างานพบวา วธทน าเสนอสามารถลดเวลาทใชในการแฮนดออฟไดประมาณ 11 - 66 ms และลดเวลาทใชในการรองขอใหสงขอมลกลบมาใหมไดถง 40 - 60% เมอเปรยบเทยบกบวธแฮนดออฟแบบ NEMO BSP

DPU

ฆ

Thesis Title Performance Analysis of Multi-Link Handoff Scheme for NEMO and 3G Networks

Author Khanchit Chaikhamnuan Thesis Advisor Dr. Chaiyaporn Khemapatapan Department Computer and Telecommunication Engineering Academic Year 2012

ABSTRACT

NEMO is the protocol that is proposed by IETF to support a mobility management in

mobile networks. The NEMO BSP is the most popular NEMO protocol operated on MIPv6. However, it does not satisfy the requirements about real time and interactive applications, due to long-time signaling, movement detection, and packet loss.

This thesis proposed a multi-link handoff scheme between NEMO and 3G networks in order to reduce handoff time and retransmitted packet in an environment having much internet users such as train or subway. Multicast-based mobility (M&M) and Pre-Handoff Table (P-HoT) are used in conjunction with NEMO BSP to overcome the handoff time and retransmitted packet problems. The simulation found that the proposed scheme can reduce the handoff time around 11-66 ms as well as retransmitted packet around 40-60% in comparison with NEMO BSP handoff protocol.

ง

DPU

1

บทท 1 บทนา

1.1 ทมาและความสาคญของปญหา

ในปจจบนน ความตองการในการสอสารขอมลในระบบเครอขายอนเทอรเนตไดเพมมากขน โดยเฉพาะในกลมผใชงานอปกรณ Smart Phone หรอ Tablet PC ทาใหเกดปญหาขาดแคลน IPv4 สาหรบการระบทอยในการเชอมตอของอปกรณ ยงไปกวานน ความตองการทจะเชอมตอกบโลกสงคมออนไลนผานเครอขายโทรศพทเคลอนทกมเพมขนเปนจานวนมาก เชนกน โดยการใชงานของผใชนนตองการความสะดวกและคลองตวในการเขาถงขอมลและการตดตอสอสารทไมขาดตอน ยกตวอยางเชน ผใชงานจานวนมากทตองการเขาถงสงคมออนไลนตางๆ และผใชงาน VoIP ทตองการรบสงขอมลกนแบบเวลาจรง

ดงนน การนา IPv61 มาใชงาน จงเปนแนวทางแกปญหาดงกลาวในขนตน ดวยคณสมบตของ IPv6 นอกจากจะสามารถรองรบอปกรณเครองมอสอสารตางๆ ไดจานวนมาก รวมถง Smart Phone และ Tablet PC แลว ยงมคณสมบตหนงทนาสนใจเปนอยางมาก โดยจะนาไปใชกบอปกรณระบบสอสารไรสาย คอ ความสามารถในการเคลอนทจากเครอขายหนงไปยงอกเครอขายหนง หรอจากจดบรการหนง (Access Point หรอ AP) ไปยงอกจดบรการหนงของอปกรณไรสาย โดยยงคงสถานะภาพการเชอมตอสอสาร หรอยงคงสามารถใชทรพยากรรวมกนระหวางผใชทงคอยไมขาดตอน นนกคอ การแฮนดออฟ (Handoff หรอ HO)ดงนนจงเกดแนวความคดทจะนาเทคนค Multicast-based Mobility(M&M)2 และตารางบนทกสถานการณแฮนดออฟ(Handoff Table)3 มาใชงานรวมกบการรบสงขอมลแบบพนฐานของเครอขาย Network Mobile Basic Support Protocol หรอ NEMO BSP เพอลด

1 From “IPv6 Stateless Address Autoconfiguration,” by S. Thompson and T. Narten .(1998 November), RFC 2462. 2 From “Multicast-based Mobility: A Novel Architecture forEfficient Micro-Mobility,” by Ahmed Helmy,

Muhammad Jaseemuddin, and Ganesha Bhaskara.(2004 May), IEEE Journal on Selected Areas in Communication. 3 From “Complete Handoff Tactics for the Integrated 3G and NEMO Network,” by Hui-Min Huang and Jia-Lin

Chang.(2011), Biomedical Electronics & Communications, pp. 323-328.

DPU

2

ระยะเวลาทใชในการแฮนดออฟและลดการสญหายของแพคเกตทามกลางกลมผใชงานอนเทอรเนตพรอมกนหลายๆ คนในรถไฟ รถไฟฟา หรอในสถานททมผใชงานจานวนมาก

ผวจยไดทาการศกษาหลกการทางานพนฐานของว ธการแฮนดออฟของ Mobile IPv6(MIPv6), RFC 6275 กบวธการแฮนดออฟระหวาง NEMO BSP และเครอขายสอสารไรสายยคท 3 หรอ 3G เปนพนฐาน แลวทาการพฒนาวธการแฮนดออฟแบบใหมขนมา เรยกวา Multi-Link Handoff Scheme โดยจะมงเนนไปทการปรบปรงประสทธภาพในการแฮนดออฟไดแก การลดระยะเวลาทใชในการแฮนดออฟและลดระยะเวลาในการรองขอสงขอมลใหม เมอเปรยบเทยบกบวธแฮนดออฟแบบพนฐานของ NEMO BSP4

สวนตางๆของงานวจยนแบงเปนทฤษฏและผลงานวจยทเกยวของในบทท 2 ซงจะขยายความเขาใจทฤษฎทเกยวของ อธบายกระบวนการทางานและการแฮนดออฟของMobile IPv6 และ NEMO BSP รวมกบ 3G รวมทงปญหาทเกดขนและแนวทางแกปญหา ในบทท 3 จะเปนรายละเอยดของวธการทดลอง สมาการ พารามเตอรและคาของพารามเตอรทใชในการทดลองโดยละเอยดตอไป 1.2 วตถประสงคของการวจย

1. พฒนาและออกแบบกระบวนการวธในการลดเวลาการแฮนดออฟดวยการรวมระบบเครอขาย MIPv6, NEMO BSP และ 3G

2. พฒนาและออกแบบกระบวนการวธลดเวลาเรยกขอมลกลบมาใหม(Retransmit Time) เมอมขอมลสญหาย(Packets Loss)

3. พฒนาและออกแบบกระบวนการวธลดสญญาณควบคมระบบ(Control Messages Signaling) ทเกดขนในกระบวนการแฮนดออฟ 1.3 ขอบเขตของการวจย

1. ศกษาคนควาหลกการทางานของระบบการสอสารเคลอนท เทคนคการแฮนดออฟและการทางาน ของ MIPv6, NEMO BSP และ 3G

2. ศกษาคนควาหลกการทางานรวมกนของระบบ MIPv6, NEMO BSP และ 3G 3. ศกษาวธวเคราะหประสทธภาพการแฮนดออฟ ของระบบเครอขาย MIPv6 , NEMO BSP

และ 3G

4 From “Network Mobility (NEMO) Basic Support Protocol” by V. Devarapalli, R. Wakikawa , A. Petrescu and P. Thubert.(2005 January), RFC 3963.

DPU

3

4. ศกษาการนา MIPv6, NEMO BSP และ 3G มาประยกตใชกบเครอขายแบบเคลอนทใหเหมาะสมและมประสทธภาพ 1.4 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ

1. การใชงานแอพพลเคชนประเภท Real Time เชน VoIP หรอ Video Streaming บนอปกรณสอสารเคลอนทแบบไรสาย มความราบรนมากขน เกดการสะดดขณะใชงานนอยลง

2. เพมชองสญญาณในการสอสารบนระบบ MIPv6, NEMO BSP และ 3G 5 เนองจากการสงสญญาณควบคมระบบลดลงและไมซาซอน

3. สามารถนาระบบแบบทเสนอน ไปประยกตใชงานจรงกบระบบเครอขายเคลอนทแบบไรสายในปจจบน ใหเหมาะสมและมประสทธภาพ

4. เพมชองทางการสอสารดวยระบบเครอขายเคลอนท สาหรบชวยเหลอผประสบภยในสถานการณตางๆ เชน อทกภย วาตภย แผนดนไหว ดนถลม สนาม และอนๆ 1.5 ขนตอนและวธดาเนนงาน

1. ศกษาการแฮนดออฟ MIPv6 6 และ NEMO BSP รวมกบ 3G 2. ออกแบบและพฒนาการแฮนดออฟแบบใหม MIPv6 และ NEMO BSP รวมกบ 3G 3. กาหนดตวแปร พารามเตอร คาของพารามเตอรและสมการทใชในการออกแบบการแฮนดออฟ

แบบ MIPv6 และ NEMO BSP รวมกบ 3G 4. วเคราะหและเปรยบเทยบผลเชงตวเลขของการแฮนดออฟ โดยคานวณเวลาทใชแฮนดออฟ

ดวยโปรแกรม MATLAB และแสดงผลดวยกราฟ 5. สรปและประเมนผลทได 6. รวบรวมขอมลทไดจาทาวทยานพนธ

5 From “Complete Handoff Tactics for the Integrated 3G and NEMO Network.Biomedical Electronics & Communications,” by Hui-Min Huang and Jia-Lin Chang.(2011), Biomedical Electronics & Communications, pp. 323-328.

6 From “Handover Management for Mobile Nodes in IPv6 Networks,” by Nicolas Montavont and Thomas Noel.(2002), Communications Magazine, IEEE 2002. Volume: 40 , Issue: 8 , pp. 38-43.

DPU

4

ตารางท 1.1 การดาเนนงาน

เดอน 2554 2555 ม.ย. ก.ค. ส.ค. ก.ย. ต.ค. พ.ย. ธ.ค. ม.ค. ก.พ. ม.ค.

1. ศกษาการแฮนดออฟ MIPv6 และ NEMO BSP รวมกบ 3G

2. ออกแบบและพ ฒนาการแฮนดออฟแบบใหม MIPv6 และ NEMO BSP รวมกบ 3G

3. กาหนดตวแปร พารามเตอร คาของพารามเตอรและสมการทใชในการออกแบบการแฮนดออฟแบบ MIPv6 และNEMO BSP รวมกบ 3G

4. วเคราะหและเปรยบเทยบผลเชงตวเลขของการแฮนดออฟ โดยคานวณเวลาทใชแฮนดออฟดวยโปรแกรม MATLAB และแสดงผลดวยกราฟ

5. สรปและประเมนผลทได 6. รวบรวมขอมลทไดจดทา

วทยานพนธ

DPU

5

บทท 2 ทฤษฏและผลงานวจยทเกยวของ

2.1 บทน า

ในงานวจยน ผวจยไดรวบรวมทฤษฎพนฐานเกยวกบ IPv6 และ Mobile IPv6 พรอมงานวจยทเกยวของ ซงเปนวธการแฮนดออฟในวธตางๆ จ าแนกไวเปน 3 กลมคอ (1) IPv6 และ Mobile IPv6 (2) NEMO BSP (3) Multicast-based micro Mobility และ (4) งานวจยทเกยวของ ซงไดเรยบเรยงไวดงตอไปน 2.2 Internet Protocol version 6 (IPv6) 2.2.1 รปแบบพนฐาน IPv6 IPv61 จะแสดงอยในรปเลขฐานสบหกคอ 0-F จ านวน 8 ฟลด(field) แตละฟลดม 16 บต (bit) คอเลขฐานสบหก 4 ตว ถกขนดวยเครองหมายโคลอน ( : ) ตามมาตรฐาน RFC3513 ยกตวอยาง 2001:0000:1234:0000:0000:C1C0:ABCD:0876 ซงสามารถประยกตเขยนใหอยในรปแบบตางๆ โดยถกตองตามขอบงคบดงน

(a) ตวอกษรเลกหรอใหญนน มคาเทากน เชน ‘ABCD’ เทากบ ‘abcd’ (b) ในฟลดทมเลขศนยน าหนา เชน ‘00C1’ เทากบ ‘C1’ (c) ในฟลดทมเลข ‘0’ ทงหมด หรอตอกนหลายฟลด สามารถเขยนแทนดวยโคลอน

สองตว ‘::’ แตท าไดครงเดยว ตวอยาง 2001:0000:1234:0000:0000:C1C0:ABCD:0876

เขยนใหมตามขอ (a) ดงน 2001:0000:1234:0000:0000:c1c0:abcd:0876

1 From ‚Mobile Inter-Networking with IPv6‛ by Rajeev S. Koodli and Charles E. Perkins. (2007), John Wiley & Son, Ltd. , ISBN 978-0-471-68165-6.

DPU

6

เขยนใหมตามขอ (b) ดงน 2001:0:1234:0:0:c1c0:abcd:876

เขยนใหมตามขอ (c) ดงน 2001:0:1234::c1c0:abcd:0876

2.2.2 การแสดงแอดเดรสพรอมพรฟกส(Prefix)

การเขยนพรฟกส เพอก าหนดชวงของแอดเดรสนนตองเขยนดวยรปแบบ ดงน <address>/<prefix length> โดยขนาดพรฟกส(Prefix Length)จะเปนตวก าหนดการแยก Subnet ของ Address ซงคลายกบการแบง Subnet ใน IPv4 เชนกน ตวอยางเชน IP Address ของโฮสต คอ 3ffe:b00:c18:1::1/64 ไดระบ 64 บตแรก (จาก /64) หมายถง Network Number (3ffe:b00:c18:1 หรอ 3ffe:0b00:0c18:0001) และทเหลออก 64 บต (128-64 = 64) คอสวนของโฮสต (0000:0000:0000:0001) แตถาเปน 3ffe:b00:c18:1::1/124 สวนของ Network Number เปน 124 บต และโฮสตจะเหลอเพยง 4 บต (128-124 = 4) ในกรณทเขยนเพอระบขนาดของ Network และจ านวนแอดเดรส เชน 3ffe:b00:c18:1::/48 กจะท าใหทราบจ านวนชวงและขนาดของ Networks และจ านวนโฮสต ดงแสดงเพมเตมในตารางท 1 ตารางท 2.1 การก าหนดใช Prefix ของ IPv6

ทมา: Mare Blanchet. (2006). Migrating to IPv6 A Practical Guide to Implementing IPv6 in

Mobile and Fixed Networks. p. 63.

2.2.3 โครงสรางพนฐานของ IPv6 ชนด Global Unicast Address โครงสรางพนฐานของ IPv6 ชนด Global Unicast Address นน ก าหนดออกเปนสองสวน

หลกคอ สวนของหมายเลขระบบเครอขาย(Network Prefix) ก าหนดโดยใช 64 บต จากทางดานซายและ

DPU

7

สวนของเครองคอมพวเตอร หรออปกรณระบบเครอขาย(Host) ก าหนดโดยใช 64 บต จากทางดานขวา ซงในสวนของ Network Prefix จ านวน 64 บต จากทางดานซายนน สามารถแบงมาใชเปนหมายเลขระบบเครอขายยอย (Subnets) ไดอก 16 บต ดงแสดงในภาพท 2.1 ดงน

a) จากทางดายซายจ านวน 48 บต เปนพรฟกสทถกก าหนดมาจากผใหบรการส าหรบใชในองคกร

b) สวนตรงกลาง 16 บต จะถกน าไปใชแบง Subnet ใชในหนวยงานยอยขององคกรนนๆ ซงสามารถแบงไดจ านวน 216 Subnet

c) สวนทเหลอคอ 64 บต ดานขวา จะใชเปนสวนของโฮสต(Host) เมอน าไปใชงานแลว สามารถรองรบไดถง 264 โฮสต

โดยปกต เมอองคกรใดๆ ไดรบ IPv6 จากผใหบรการ ผใหบรการนนจะก าหนด Subnet mask เปน /48 และองคกรนนจะน าพรฟกสไปใชแบง Subnet ใหกบหนวยงานยอยของตนเองโดยใช Subnet mask เปน /64

ภาพท 2.1 โครงสรางพนฐานของ IPv6 ชนด Global Unicast Address ทมา: Mare Blanchet. (2006). Migrating to IPv6 A Practical Guide to Implementing IPv6 in

Mobile and Fixed Networks. p. 65.

2.2.4 โครงสรางของ Link-Local Address Link-Local Address เปนอกหนงชนดของ IPv6 ใชระบการเชอมตอของ พอรตสอสาร

(Interface) สามารถรบสงขอมลระหวางสองเครอง(Node) แตจะไมถกสงตอ(Forward) ดวยเราทเตอร(ภาพท 2.3) โครงสรางของ Link-Local Address คอ ‘fe80:0:0:0:<interface identifier>’ ซงแสดงไวในภาพท 2.2 มความส าคญอยางมาก เมอน าไปใชในลกษณะ Autoconfiguration ตามมาตรฐาน IEEE EUI-64 ซงเปนการก าหนด IPv6 ทเรยกวา Stateless Address Autoconfiguration โดยทวไป Link-Local Address จะถกน าไปใชกบการเชอมตอแบบ Ad Hoc หรอการเชอมตอทอยภายใน LAN ของ IPv6 เดยวกน เชน ในภาพท 2.3 เครอง A และ B สามารถสอสารกนได

DPU

8

เชนเดยวกบเครอง C และ D แตเราทเตอร R จะไมสามารถสงตอ(Forward) ขอมล(Datagram) ทบรรจอยใน Link-Local Address ของเครอง A หรอ B สอสารกบเครอง C และ D ได

ภาพท 2.2 โครงสรางของ Link-Local Address

ทมา: Mare Blanchet. (2006). Migrating to IPv6 A Practical Guide to Implementing IPv6 in Mobile and Fixed Networks. p. 66.

ภาพท 2.3 การใชงานของ Link-Local Address ทอยตางเครอขาย ทมา : Mare Blanchet. (2006). Migrating to IPv6 A Practical Guide to Implementing IPv6 in Mobile and Fixed Networks. p. 67.

2.2.5 กระบวนการก าหนด Interface Identifier (EUI-64)

การก าหนด Interface Identifier ตามมาตรฐาน IEEE EUI-64 แสดงไวในภาพท 2.4 ซงมขนตอนดงน

DPU

9

a) Link-Layer Address หรอ MAC Address ถกสกดออกมาจากพอรตสอสาร(Interface) ตวอยางเชน 48 บต Ethernet Address = 00:12:6b:3a:9e:9a แทรกตวอกษร 16 บต คอ ‘fffe’ เขาไปตรงกลางของ 48 บต ซงจะไดจ านวนบตครบ 64 บต โดย ‘fffe’ เปนค าสงวน(reserved) ในขอก าหนดของ IEEE วาดวยการแปลง Address จาก 48 บต ไปเปน 64 บต

b) หลงจากนน เปลยนบตท 2 ของ octet ดานซายสด ใหเปน 1 ส าหรบ MAC address ทเปนแบบ Unique หรอไมเปลยนเลยส าหรบ MAC address ทไมเปน Unique

c) 64 บต Address อนใหมทไดจะถกเรยกวา Interface Identifier ซงจะถกใชเปนสวนของ Host ใน IPv6 Address สวน 64 บต ของทางดานซายจะเปนสวนของ Network Prefix

ภาพท 2.4 กระบวนการก าหนด Interface Identifier (EUI-64) ทมา: Mare Blanchet. (2006). Migrating to IPv6 A Practical Guide to Implementing IPv6 in Mobile and Fixed Networks. p. 80.

DPU

10

2.3 การท างานพนฐานของ Mobile IPv6 (MIPv6) MIPv6 เปนกระบวนหารท างานทสนบสนนการเชอมตอแบบเคลอนท มสวนประกอบหลก

อย 3 สวน คอ Correspondent Node (CN), Mobile Host (MH) และ Home Agent (HA) ซงเปนหวใจของระบบ ในขณะท MH ยงอยท Home Network จะใช Home Address (HoA) ในการตดตอสอสารกบ CN จนกระทง MH ไดเคลอนทไปเกาะ(Attached) กบเครอขายอน(Foreign Network : FN) ซงจะได IP Address จาก FN นนเรยกวา Care-of-Address (CoA) และใชสอสารกบ CN ในเวลาตอมา แต CN กยงใช HoA สอสารกบ MH ทถอเปน Permanent Address ของ MH ทงๆท MH ไมไดอยท Home Network แลว ดงแสดงในภาพท 2.5 ซงจะไดอธบายรายละเอยดในตอไป

จากภาพท 2.5 เมอ MH เคลอนยายไปเกาะท FN และจะได Care-of-Address (CoA) หรอ IP Address ซงจะใชแบบ Stateless Auto-configuration หรอ Stateful Configuration กแลวแต FN นนไดก าหนดไว หลงจากนน MH จะสง Binding Update(BU)ไปยงHAเพอแจงCoAให HA ทราบและ HA ตอบ Binding Acknowledgement(BA) กลบมา เพอยนยนการใช CoA ของ MH ส าหรบการเชอมตอรบสงขอมลกบ CN ตอไป และความหมายของสวนตาง มดงน

a) CN : Correspondent Node คอ ผทตองการตดตอสอสารกบเครอง MH b) MH : Mobile Host คอ ตวแทนของเครองหรออปกรณทรองรบการเคลอนทบน

เครอขาย IPv6 c) HA : Home Agent คอ เครองทท าหนาหลกของระบบ Mobile IPv6 โดยจะท า

หนาท บนทก CoA ของ MH เมอเคลอนทออกจาก Home Network รวมทงสราง Tunnel เชอมตอรบสงขอมลกบ MH

d) Home Network คอ เครอขายทอยของ HA และ MH e) Foreign Network คอ เครอขายท MH เคลอนทไปเกาะ f) Binding Update และ Binding Acknowledgement เปนการรบสงขอมล CoA ของ

MH กบ HA

DPU

11

BS

CN

Foreign

Network(FA)

MH’s HA

AR

IPv6 Networks

MH

Home

Network

Mobile Host

(MH)

Move

Care-of-Address

(CoA)

IPv6-in-IP

v6

ภาพท 2.5 หลกการท างานพนฐาน( Basic Operation)ของ MIPv6

ทมา: Mare Blanchet. (2006). Migrating to IPv6 A Practical Guide to Implementing IPv6 in Mobile and Fixed Networks. p. 198.

DPU

12

MH

MH

ภาพท 2.6 การท างานของ Application และ IP stack ในระบบ Mobile IP

ทมา: Mare Blanchet. (2006). Migrating to IPv6 A Practical Guide to Implementing IPv6 in Mobile and Fixed Networks. p. 202.

ในการพฒนาโปรแกรม(Applications) นน ไมจ าเปนตองค านงถงการใชงานดาน Mobile IP ของอปกรณ เพราะเมอ MH เคลอนทและมการรบสงขอมลกบ CN นน จากภาพท 2.6 ในชนของ IP stack จะท าหนาทดานการเคลอนท โดยน า Home Address ทเปน Permanent Address ของ MH มาแทนท CoA ของ MH กอนสงใหกบชน Application ในระบบ MIPv6 นน MH มอสระมากในการเคลอนยายต าแหนงทอยและการเชอมตอกบ HA ของมน แสดงใหเหนชดเจนแลวดงภาพท 2.5 เมอ packets ทจะสงถง MH นน ตองมาผาน HA กอนเสมอในโหมด Basic Operation Mode และเปนปญหาเรองใชเวลามากในการแฮนดออฟ เมอเคลอนทไปจดบรการใหม หรอเคลอนไกลออกไปจาก HA แตปญหานกไดถกแกไขดวยวธการ Route Optimization (RO) จากขอจ ากดหลายประการของ MIPv4 จงท าใหไดมการออกแบบ MIPv6 เพอแกปญหาและเพมประสทธภาพในการรบสงขอมล รวมถงลดเวลาการแฮนดออฟ ซงไดสรปเฉพาะใจความส าคญหลกๆ มดงน

DPU

13

a) MIPv6 ไมจ าเปนตองม ‚Foreign Agents‛ เหมอนใน MIPv4 ซง MIPv6 สามารถด าเนนการระบทอยของ MH ไดโดยไมตองมการสนบสนนทพเศษจาก Router ของ Foreign Network

b) รองรบการท า RO ทดกวา MIPv4 ซงเปนหนาทหลกสวนหนงของโพรโตคอล c) มความปลอกภยในการท า RO ระหวาง MH และ CN d) MIPv6 สามารถท า ‚ingress filtering‛ ท Router เพอเพมประสทธภาพของการท า RO e) รองรบการก าหนด IP Address แบบ Stateless Autoconfiguration หรอ Stateful

Configuration กได ซง MIPv4 รองรบแบบเดยวคอ Stateful Configuration เพอการรองรบกบโครงสรางของระบบเครอขายทหลากหลายจงไดมการก าหนดโหมด

การท างานของ MIPv6 ม 2 โหมด คอ a) Bi-directional Tunneling b) Route Optimization

และไดแสดงรายละเอยดไวแลวในหวขอถดไป 2.3.1 Bi-directional Tunneling

การท างานในโหมด Bi-directional นนแพคเกต (packets) ท CN สงถง MH นน จะตองผาน HA กอนโดย HA จะท าการดก(intercept)แพคเกตทมปลายทางสงไปยง MH แลวท า IP encapsulation บน IPv6 (IPv6-in-IPv6) ซงสวนของ IP Header ใหมนนจะระบ Source Address(SA) เปน HA และDestination Address(DA) เปน CoA ของ MH แตมสวน Header เพมเตมคอ ม SA เปน Home Address(HoA)ของ MH และ DA เปน CN แลวจงสงตอไปยง MH ดงแสดงในภาพท 7 เมอ MH ไดรบขอมลแพคเกต กอนจะสงตอถงชน Application ในโปรโตคอลสแตค(Protocol Stack) SA จะถกแทนทดวย Address ของ HoA และ DA จะถกแทนทดวย address ของ CN

เมอ MH จะสงแพคเกตไปยง CN กตองสงกลบไปยง HA กอน โดยท า IP encapsulation ซงมสวนของ IP Header ระบ DS เปน HA แลว HA ท าการ De-capsulation จะได DS เปน CN คอยสงตอไปยง CN ในทสด ดงแสดงในภาพท 2.7 - 2.9 สงเกตไดวา การสงแพคเกตระหวาง MH กบ HA จะมการสราง Tunnel ส าหรบ รบสงขอมลทงไปและกลบระหวาง HA กบ MH นนกคอการเขารหสขอมลตามมาตรฐาน RFC 2473

DPU

14

SRC : Care-of-Address

Dest. Home Agent

SRC : Home Address

Dest. Correspondent Node

SRC : Home Address

Dest. Correspondent Node

Home Agent

(HA)

Home Network

Foreign Network

Mobile Host(MH) Correspondent

Node(CN)

ภาพท 2.7 MH สงแพคเกตไปยง CN โดยผาน Tunnel ไปท HA กอนถง CN ทมา: Mare Blanchet. (2006). Migrating to IPv6 A Practical Guide to Implementing IPv6 in Mobile and Fixed Networks. p. 210.

SRC : Home Agent

Dest. Care-of-Address

SRC : Correspondent Node

Dest. Home Address

SRC : Correspondent Node

Dest. Home Address

Home Agent

(HA)

Home Network

Foreign Network

Mobile Host

(MH)

Correspondent

Node(CN)

ภาพท 2.8 CN สงแพคเกตไปยง MH โดยสงกลบไปท HA กอนถง CN ทมา: Mare Blanchet. (2006). Migrating to IPv6 A Practical Guide to Implementing IPv6 in Mobile and Fixed Networks. p. 210.

DPU

15

BS

CN

Foreign Network(FA)

MH’s HA

AR

IPv6 Networks

MH

Home Network

S: CoA of MH

D: CN

H: Home addr of MH

MH

S: CN

D: CoA of MH

R: Home addr of MH

R R

Type2 Routing Header

S: CN

D: Home addr of MH

H: Home addr of MH

Home Address Option

S: Home addr of MH

D: CN

H: Home addr of MH

IPv6 Packet

S Source Address

D Destination Address

R Type 2 Routing Header

H Home address option

ภาพท 2.9 การท างานในโหมด Route Optimization ของ MIPv6

ทมา: Chun-Hsin Wu, Ann-Tzung Cheng, Shao-Ting Lee, Jan-Ming Ho and Der-Tsai Lee. (2002). ‚BI-direction route optimization in mobile IP over wireless LAN‛. Proceedings VTC 2002 IEEE 56th vol. 2, pp. 1168-1172.

2.3.2 Route Optimization2 MIPv6 ในโหมดน CN สามารถตดตอสอสารกบ MH ไดทนท ซงในกรณน CN ตอง

รองรบการท างาน Mobile IP ดวย จากภาพท 2.9 CN จะตรวจสอบ Binding Cache Entry กอนท าการเชอมตอไปยง MH ถามขอมลของ MH อยและยงไมหมดเวลาของขอมล Cache Entry นนแสดงวา MH ยงไมเคลอนทไปเกาะกบเครอขายอนและยงคงใช Address เดม โดยกระบวนการตรวจสอบ Cache Entry น CN จะใชขอมลจาก Routing Header รวมดวยดงแสดงในภาพท 2.10 ซงเปนขอมลทไดจากกระบวนการท างานของ Return Route ability Procedure(RRP) เปนการชวยลดความคบคงของขอมลทเครอง HA ลง การสงขอมลในการท า Route Optimization นยงชวยลดเวลาของการ

2 เปนกระบวนวธในการเชอมตอสอสารโดยตรงระหวาง CN กบ MH

DPU

16

สญเสยเวลาของแพคเกตไดดวย แตถาตรวจสอบ Binding Cache Entry แลวไมมขอมลของ MH แสดงวา MH ไดยายไปอยทใหม CN กจะสง packets เพอตดตอกบ MH ไปยง HA ตามเดมจากภาพท 2.9 จะเหนวาเมอ MH เคลอนทออกจาก HN แลวนน MH จะใช Home Address Option เกบขอมลทส าคญในการเชอมสงกลบไปยง HA ซงจะใชคา Address นเปนตวรบขอมลจาก CN แตการเชอมตอกบ MH นนยงคงใช Home Address ของ MH เปนหลก

ในหลกการสอสาร MIPv6 นนไดปรบ Routing Header ใหม โดยก าหนดให เมอ Routing Header ม Type = 2 แสดงวาระบบ MIPv6 อนญาตให CN สามารถตดตอโดยตรงกบ MH ท Care-of-Address(CoA) ของ MH ซง CoA นถกบรรจอยใน Destination Address ของ IPv6 Field ของ ดงแสดงในภาพท 2.10 ในกรณน เมอ Routing Header ไดถกก าหนดเปน Type = 2 แลว จะจ ากดใหด าเนนการไดเพยง 1 Address เทานนและถกตรวจสอบควบคกบ Home Address ทเปนของ MH ดวย ทงนกเพอปองกนการสงขอมลมาจากทอนๆทไมเกยวของไปยง MH และ Routing Table นตองเปนแบบ Unicast เทานน

ภาพท 2.10 Frame Format ใน Routing Header ทมา: C. Perkins, D. Johnson and J. Arkko. (2011). Mobility Support in IPv6. Retrieved September 2011, from http://tools.ietf.org/rfc/rfc6275.txt.

2.3.3 กลไกอนๆ ทส าคญของ MIPv6 จากขอก าหนดตามมาตรฐาน RFC 6275 ผวจยจะยกประเดนทเปนกลไกหลกทเกยวของ

กบงานวจยชนน มาแสดงเปนขอมลเพมเตม เพอความเขาใจของผอาน ดงน

DPU

17

2.3.3.1 Movement Detection กระบวนการน จะใชในการตรวจสอบ MH วาไดเปลยนจดบรการหรอวายายต าแหนง

หรอไม ซงม 2 วธ ดงน a) ตรวจสอบจากคา Lifetime ของ ICMP Packet

โดยปกตแลว HA จะท าการ Broadcast ICMP Router Advertisement message ออกไป ซงจะม Field maximum registration lifetime อยนน MH จะบนทกคา lifetime ส าหรบแตละ message ท Agent สง Advertise มาให และ HA กจะคอยสง message นมาเพอ update คา lifetime อยเรอยๆ ซงถาคา lifetime ของ MH มคาเปน 0 นนกแสดงวา MH ขาดการตดตอ หรอไดยายไปยง Network อนเรยบรอยแลว

b) เปรยบเทยบคา Network Prefix จาก Routing Advertisement Routing Advertisement จะมขอมลของ Network Prefix แสดงอย MH สามารถน าคา

Prefix ทมอยเดมเปรยบเทยบกบคา Prefix ใหม ถาพบวาคา Prefix นนเปลยนแปลง กแสดงวา MH ไดยายไปยง Network อนแลวเมอ MH ตรวจสอบทราบแลววา ตวเองไดยายไปยงอก Network หนง MH นนจ าเปนจะตองหา Router ใหม เพอด าเนนการก าหนดไอพแอดเดรสใหมใน Network เดยวกนกบ Router ใหมนนๆ ซงในกรณของ IPv6 สามารถใชไดสองวธคอ Stateless Address Auto-configuration และ Stateful Address Auto-configuration ซงมรายละเอยด ดงน

Stateless Address Auto-configuration หมายถง วธการทอปกรณเครอขายสามารถก าหนด IP Address แบบอตโนมตใหกบตวเอง โดยใชวธอานคา Network Prefix จาก Router Advertisement message ทถกสงมาจาก Router ในเครอขายนน แลวน ามารวมกนกบ Interface ID ซงหาคาไดจาก MAC Address นนเอง แลวแปลงตามมาตรฐาน EUI-64 กลายเปน IPv6 Address

Stateful Address Auto-configuration หมายถง การก าหนดคา IP Address ผานทาง Dynamic Host Configuration Protocol(DHCP) Server ซงอาจจะเปนเครองคอมพวเตอรแมขาย หรออปกรณ Router กได

2.3.3.2 กระบวนการลงทะเบยนกบ Home Agent ของ MH หลงจากท MH ไดยายไปยง Network อน และไดจดการก าหนด IP Address ของตวเองเสรจ

เรยบรอยแลวนน MH จะตดตอกบ HA เพอบอกต าแหนงทอยใหมของตวเอง ซงกคอ Care-of Address (CoA) นนเอง เพอให HA สามารถสงแพคเกตทมปลายทางมายง MH สงมาถง MH ได ดงภาพท 2.11

DPU

18

BS

CN

Foreign

Network(FA)

MH’s HA

AR

IPv6 Networks

MH

Home

Network Mobile Host

(MH)

1

Home Address

(HoA)

32

ภาพท 2.11 Home Agent Registration ของ MH ทมา: C. Perkins, D. Johnson and J. Arkko. (2011). Mobility Support in IPv6. Retrieved September 2011, from http://tools.ietf.org/rfc/rfc6275.txt.

จากภาพท 2.11 จดล าดบเหตการณไดดงน a) MH เคลอนทไปยง Network ใหมและได IP Address ใหมคอ CoA แสดงเสนท 1 b) MH สง Binding Update (BU) ไปให HA แสดงเสนท 2 c) HA ท าการ Register BU เพอใหทราบวา MH อยทไหนและ CoA อะไร d) HA สง Binding Acknowledgement (BA) ตอบกลบไปยง MH แสดงเสนท 3 2.3.3.3 Triangle Routing กรณท MH ยายไปยง Foreign Network หรอ Visited Network แลวมแพคเกตจาก CN

จะสงไปยง MH CN ยงไมรวา MH ไดเคลอนยายออกไปจาก Home Network แลวนน CN จะตองสงแพคเกตไปยง HoA ของ MH (เสนท 1) HA จะคอยดกจบ (intercept) แพคเกตทจะสงให MH แลวน าไป encapsulation แพคเกตใหม ซงในนนจะม IP Address ของ CN อยดวย แลวสงไปยง MH

DPU

19

ตามทอย CoA (เสนท 2) และหลงจากนน CN กบ MH กจะทราบ IP Address ของกนและกน และสามารถรบสงแพคเกต กนไดโดยไมผาน HA ซงแสดงไวในภาพท 2.13

CN

Foreign Network(FA)

MH’s HA

IPv6 Networks

MH

Home Network(HN)

1

2

3

CoA

MN

CN

ภาพท 2.12 การสงแพคเกตในลกษณะ Triangle Routing ทมา: C. Perkins, D. Johnson and J. Arkko. (2011). Mobility Support in IPv6. Retrieved September 2011, from http://tools.ietf.org/rfc/rfc6275.txt. 2.4 กระบวนการเชอมตอระบบเครอขายเคลอนทแบบ Network Mobility Basic Support Protocol(NEMO BSP)

NEMO BSP เปนกระบวนเชอมตอระบบเครอขายทพฒนามาเพอใชกบระบบเครอขายแบบเคลอนท ซงเปนกลมอปกรณเครอขายนนเอง โดยม Mobile Router (MR) เปนตวตดตอสอสารกบอปกรณ HA ซง HA จะท าหนาทในการเกบขอมลเพอใชเชอมตอกบ MH ท าให Correspondent Node (CN) สามารถเชอมตอกบ MH ไดโดยงาย ผานทาง HA จากภาพท 2.13 ภาพรวมของระบบประกอบดวยสวนตางๆ ดงน

DPU

20

a) Home Network เปนทอยของ HA และ MH กอนทจะเคลอนทไปยงระบบเครอขายอน

b) Mobile Network(MH) เปนกลมอปกรณระบบเครอขาย ประกอบดวย Mobile Router (MR) เปนตวหลกในการเชอมโยงเครอขาย หรอเปน Default Gateway ของ MH กบ HA , คอมพวเตอรโนตบก , โทรศพท Smart Phone , PDA , Tablet PC และอนๆ แลวแตความเหมาะสม โดยสามารถบรรทกไดงายอยในรถประเภทตางๆเชน รถกชพ , รถสายตรวจของต ารวจ , รถชวยเหลอผประสบภยพบต และหรอ รถอ านวยการอนๆ เปนตน

c) Visited Network เปนเครอขายท MH เคลอนยายไปและใชเชอมตออย ณ ขณะนน ประกอบดวย Access Router(AR) เปนตวบรการเชอมตอใหกบ MH

d) Correspondent Node(CN) เปนเครองทเชอมตอสอสารกบ MH

BS

CN

MR

MNNMobile Network

MR’s HA

AR

IPv6

-in

-IP

v6

IPv6 Networks

MNNMNN

MNN

ภาพท 2.13 การเชอมตอของ MH , MR , CN และ HA ทมา: V. Devarapalli, R. Wakikawa , A. Petrescu and P. Thubert. (2005 January). ‚ Network Mobility (NEMO) Basic Support Protocol‛, RFC 3963.

DPU

21

เมอ MH อยใน HN นน HA จะสง Router Advertisement (RA) ซงเปน Prefix ของ IPv6 ทใชอยนนออกไป เมอ MR ไดรบ Prefix ดงกลาว กสามารถก าหนด IP Address ของตวเองและใชลงทะเบยนการใชงานกบ HA แตเมอ MH ไดเคลอนทออกจาก HN ไปเชอมตอกบ Access Point ของเครอขายอน (Visited Network) MR จะท าหนาทตดตอสอสารกบ HA โดยอาศย CoA (Care of Address) ทไดรบจาก Access Router(AR) ในเครอขายทเกาะอย ณ ขณะนน โดยปกต Access Router จะสง Router Advertisement ออกไปในเครอขายตวเองอยแลว และ MR กไดก าหนด IP Address ใหกบตวเองดวย RA นเอง จากนน MR จะสง Binding Update (BU) ไปยง Home Agent เพอแจงทอยใหมโดยอาศย CoA ในการอางอง เมอ HA ไดรบ BU แลว กจะสง Binding Acknowledgement ตอบกลบมายง MR พรอมกบสราง tunnel ในการรบสงขอมลกนระหวาง HA กบ MH

ดงนน เมอ CN ตองการตดตอมายง MH น กจะตองตดตอไปท HA กอน แลวรบสงขอมลกนผานทาง tunnel ทไดสรางไวระหวาง HA กบ MH ซงในทางกลบกน เมออปกรณใดๆใน MH ตองการตดตอกบ CN ใดๆ อปกรณนนกจะสงแพคเกตผาน tunnel มายง HA กอน แลว HA คอยสงตอแพคเกตนนไปยง CN ตอไป ซงกถอไดวา MR ไดท าหนาทเปน Default Gateway ของอปกรณทงหมดใน Mobile Network นนๆ

2.4.1 กระบวนการแฮนดออฟแบบ Horizontal ของ NEMO BSP กระบวนการแฮนดออฟแบบ Horizontal ของ NEMO BSP นน จะมอปกรณ Mobile

Router(MR) เปนอปกรณหลกทใชในการตดตอสอสารกบอปกรณ HA ซง HA จะท าหนาทในการเกบขอมลทอยเพอใชเชอมตอดวยทนเนล(Tunnel) กบ MH ท าให Correspondent Node(CN) สามารถเชอมตอกบ MH ไดผานทาง HA ไปยง MR ดงแสดงขนตอนในภาพท 2.14

ภาพท 2.14 Message Driftage ของการแฮนดออฟในระบบเครอขาย NEMO

ทมา: Hui-Min Huang and Jia-Lin Chang. (2011). ‚Complete Handoff Tactics for the Integrated 3G and NEMO Network‛, Biomedical Electronics & Communications. pp. 323-328.

DPU

22

จากภาพท 2.14 แสดงใหเหนถงล าดบการไหลของกระแสขอความหรอสญญาณควบคมระบบดงน เมอ MR เคลอนยายเขาไปใน BS ใหม มนจะลงทะเบยนการเขาใชงานกบ BS ใหม ดวยตวเอง เมอ BS ใหม ยนยนการลงทะเบยนกลบมา พรอมกนกบ HA ของ MR ซงใน Messages ของการลงทะเบยนนน จะบรรจ Authentication, Authorization และ Accounting (AAA) แนบมาดวย หลงจากนน BS จะก าหนด CoA ใหกบ MR เมอเรยบรอย MR กจะใช CoA นน สง BU ใหกบ HA ของตวเอง และใช CoA ทไดนน รบสงขอมล เมอ CN มการรองขอการเชอมตอเขามา

2.4.2 กระบวนการแฮนดออฟแบบ Vertical ทรวมระบบของ NEMO BSP และ 3G การแฮนดออฟในระบบนม 2 กรณ คอ หนง กรณท MH เคลอนยายจาก NEMO เขาไปใน 3G

และ สอง กรณท MH เคลอนยายจาก 3G เขาไปใน NEMO จากภาพท 2.15 แสดงใหเหนล าดบของ Messages คอ MH จะเตรยม Messages ส าหรบลงทะเบยนไวให BS , เมอ MH เคลอนยายออกจาก NEMO เขาไปในระยะบรการของ BS (เสนสด า ภาพท 2.15 (a) ) BS จะยนยนการลงทะเบยนใชบรการกบ HA ของ MH นนคอ BS ไดกลายเปน Foreign Agent (FA) ของ MH หลงจากนน BS จะก าหนด CoA และ Bandwidth ใหกบ MH แลว BS กจะสง BU อพเดตไปยง HA ของ MH , HA จะแจง CoA ใหกบ CN (เสนสน าเงน ภาพท 2.15 (a) ) CN สราง tunnels สอสารกบ MH โดยระบเสนทางมายง MH ผานทาง BS เมอ BS ไดรบแพคเกตของ MH จะสงตอใหกบ MH ทนท

ภาพท 2.15 Messages Driftage ของ MH เมอเคลอนยาย (a) จาก NEMO เขาไปยง 3G และ(b) จาก 3G ไปยง NEMO

ทมา : Hui-Min Huang and Jia-Lin Chang. (2011). ‚Complete Handoff Tactics for the Integrated 3G and NEMO Network‛, Biomedical Electronics & Communications. pp. 323-328.

DPU

23

ในกรณท สอง เมอ MH เคลอนยายออกจาก 3G เขาไปยง NEMO (เสนสด าภาพท 2.15(b)) MR จะยนยนการลงทะเบยนใชบรการกบ HA ของ MH ผานทาง BS แลว MR กจะกลายเปน New Access Router (NAR) ของ MH จากนน MR ไดก าหนด CoA และ Bandwidth ใหกบ MH แลว MR กสง BU อพเดตไปยง HA ของ MH จากนน HA ของ MH แจงขาวสารให CN ใช Address ของ MR’s HA ในการสอสารกบ MH (เสนสน าเงนภาพท 2.15(b)) จากนน CN ท า Tunnel สงแพคเกตมายง MR’s HA แลวสงตอใหกบ MR และสดทายแพคเกตจะถกสงตอจาก MR ใหกบ MH

2.5 กระบวนการท างานแบบ Multicast-based Mobility (M&M)

กระบวนการท างานแบบ M&M เปนอกวธหนงทใชลดเวลาและการสญเสยขอมลในระหวางทมการแฮนดออฟเกดขน โดยแตละ MH จะถกก าหนดใหใช Multicast Address(MA) เมอ MH เคลอนทเขาไปเกาะในพนททมการใช MA แลว CN ตองการสอสารกบ MH แพคเกตจะถกสงไปยง MA แทน Unicast Address(UA) เนองจาก MH มการเคลอนทเขาไปยงพนทบรการใหมอยบอยครง ในแตละครงท MH เกาะกบ AP ตวใหมนน เสนทางของแพคเกตระหวาง MH กบ CN จะอยในลกษณะ Multicast Distribution Tree โดย Hop ทเกดขนจะมการเปลยนแปลงไมมากนกดงแสดงในภาพท 2.16 เมอ MH เคลอนทเขาไปในพนทใหบรการ Multicast-based Mobility มนจะถก าหนดใหเขาใช(Join) Multicast Address ของพนทนน จากนนจะไดรบแพคเกตจาก AR ใหม พรอมกบสงแพคเกต(Prune) แจงไปยง AR เกา เพอหยดการสงแพคเกตมาใหมน และเมอ MH เขาไปเกาะกบ AR ซงยงเปนพนทใหบรการ Multicast-based Mobility เดมนน Multicast Address ของ MH จะยงไมเปลยนไป ยงคงใชรบสงแพคเกตไดภายใตโดเมนน(Intra-Domain) จนกวาจะเคลอนทไปยงโดเมนใหม(Inter-Domain Handoff) หรอพนทบรการ Multicast-based Mobility อน จงจะเปลยน Multicast Address

DPU

24

ภาพท 2.16 Multicast-based Mobility : MH สง Join และ Prune เมอ MH ทองไปใน Tree แสดงในรป (b) และ (c) ทมา: Ahmed Helmy, Muhammad Jaseemuddin, and Ganesha Bhaskara. (2004). ‚Multicast-based Mobility: A Novel Architecture for Efficient Micro-Mobility‛, IEEE Journal on Selected Areas in Communication May 2004, 22(4). pp. 677-690.

ในโครงสรางระบบของ Multicast-based Mobility แบบ Single Domain ทแสดงในภาพท 2.17 นน จะมอปกรณ Border Routers(BRs) เปนเกตเวยส าหรบเชอมตออนเทอรเนต อปกรณAccess Point(AP) เปนจดบรการเชอมตอสญญาณวทยกบ MH และ Access Router(AR) ใชก าหนด

Subnet ใหกบ AP ทอยภายใตโดเมนของ AR นนๆ ซงแตละ AR จะม Subnet ทแตกตางกน เมอ MH เคลอนทไปใน AP ทอยภายโดเมนของ AR เดยวกนจะเรยกการแฮนดออฟนวา Intra-Domain Handoff แตถา MH เคลอนทไปเกาะกบ AP ทอยตางโดเมน การแฮนดออฟนนเรยกวา Inter-Domain Handoff ซง Address ของ MH ยอมจะเปลยนตาม Subnet ของแตละ AR

DPU

25

ภาพท 2.17 โครงสรางระบบ Mobility Domain Network ทมา: Ahmed Helmy, Muhammad Jaseemuddin, and Ganesha Bhaskara. (2004). ‚Multicast-based Mobility: A Novel Architecture for Efficient Micro-Mobility‛, IEEE Journal on Selected Areas in Communication May 2004, 22(4). pp. 677-690.

การก าหนด Address ใหกบ MH นน ในระบบ Multicast-based Mobility โดเมนจะ

ก าหนด Address ใชสอสารกบ MH ม 2 Address คอ Unicast Care of Address หรอเรยกวา Regional Care of Address(RCOA) ส าหรบใชภายในโดเมนและสอสารกบอนเทอรเนตและใช Register กบ HA อกหนง Address คอ Multicast Care of Address(MCOA) มหนาทสงแพคเกตไปมาในเฉพาะโดเมนเทานน ดงแสดงในภาพท 2.18

จากภาพท 2.18 เมอ MH เคลอนทเขามายง M&M โดเมนและสอสารกบ AR เพอลงทะเบยนเขาระบบเปนทเรยบรอยแลวนน AR จะก าหนด RCOA ใหกบ MH จากนน AR จะสง Request Messages ไปยง Mobility Proxy(MP) เพอก าหนด MCOA ใหกบ MH ทเขามาใหม ซง MP จะท าอกสองขนตอนคอ หนง)น า RCOA ของ MH ลงทะเบยนกบ HA ของ MH และ สอง)ก าหนด MCOA ใหกบ MH จากนน MP จะสง Reply Message ไปยง AR และเกบบนทกไว(Mapping Record) ซงจะน า Mapping Record นมาใชท า Packet Encapsulation ส าหรบรบสงขอมลกบ MH ในภายหลง

MH DPU

26

ภาพท 2.18 ล าดบการเขาส Multicast-based Mobility (M&M) โดเมนของ MH ทมา: Ahmed Helmy, Muhammad Jaseemuddin, and Ganesha Bhaskara. (2004). ‚Multicast-based Mobility: A Novel Architecture for Efficient Micro-Mobility‛, IEEE Journal on Selected Areas in Communication May 2004, 22(4). pp. 677-690.

ภาพท 2.19 แพคเกตมปลายทางมายง RCOA ถกดก(Intercepts)ไวท BR และใช Algorithmic Mapping ทบนทกเสนทาง RCOA ไปยง MCOA ภายในโดเมน ทมา: Ahmed Helmy, Muhammad Jaseemuddin, and Ganesha Bhaskara. (2004). ‚Multicast-based Mobility: A Novel Architecture for Efficient Micro-Mobility‛, IEEE Journal on Selected Areas in Communication May 2004, 22(4). pp. 677-690.

MH

MH

DPU

27

จากภาพท 2.19 เมอมแพคเกตสงถง MH ซงใช RCOA อยนน BR จะดกและตรวจสอบกบ Mapping Record ดวยวธ Algorithmic Mapping เปนการเกบบนทกแบบ one-to-one Mapping ระหวาง RCOA กบ MCOA ท าใหทราบทอยของ MH และสงแพคเกตลงไปตามล าดบของ Tree ใน Subnet ของ AR ท MH เกาะอย

2.5.1 กระบวนวธการแฮนดออฟแบบ M&M Handoff Framework การเคลอนทของ MH จาก AR หนงไปยง AR ตวอนๆ ในชนของ Network-Level ม

กระบวนการท างานเกดขนดงน 1) การตรวจสอบ Subnet ของเราทเตอร 2) การสงขอมลชวยเหลอจาก new AR และ 3) route repair หรอการสรางเสนทางขอมลขาเขามายง MH จาก new AR ซงการแฮนดออฟทมประสทธภาพดนน ตองใชเวลานอยและมอตราของการสญเสยขอมลต าดวย ในกระบวนการ route repair นน สามารถท าให MH ใชเสนทางของสองเสนทางคอ old AR กบ new AR ในการรบขอมลจาก CN หรอเรยกวาวธ Bi-cast ในระบบ Cellular IP(CIP) นนยงไมมประสทธภาพดเทาใดนก แตเมอน ามาใชรวมกบ M&M และผานกระบวนการของ M&M Handoff Framework ทม Candidate Access Router Set(CAR-set)1 Prediction Algorithm ชวยตรวจสอบเสนของ MH วาก าลงจะไปเกาะกบ AR ตวใด ท าใหสามารถเตรยมการลวงหนาส าหรบการแฮนดออฟและ MH รบขอมลไดรวดเรวขน โดยเฉพาะอยางยง ในสภาพการแฮนดออฟของ MH ทมทศทางหรอเสนทางการเคลอนททแนนอนและคาดเดาได

จากภาพท 2.20 แสดงองคประกอบของกระบวนการแฮนดออฟดวย CAR-set ซงไดก าหนด Signaling และ Block Diagram อธบายขนตอนการท างานไดดงน

a) Source Trigger คอ ขอมลทถกสรางขนและสงมาจาก old AR แสดงการยกเลกการเชอมตอเขาใชบรการของ MH

b) Path Trigger คอ ขอมลจาก old AR แจงเวลาทเหลอในการเชอมตอของ MH กบ old AR พรอมทงแจง AR ตวใหมท MH จะเขาใชบรการเชอมตอในชวงเวลาตอจากนน เชน การเคลอนทของ MH ในพาหนะทอยบนถนน ท าใหสามารถคาดเดาไดอยางแมนย า

c) No-Path Trigger คอ ขอมลจาก old AR แจงเวลาทเหลอในการเชอมตอของ MH กบ old AR แตไมมการแจง AR ตวใหมท MH จะไปเขาใชบรการ

DPU

28

ภาพท 2.20 กระบวนวธการแฮนดออฟแบบ M&M Handoff Framework ทมา: Ahmed Helmy, Muhammad Jaseemuddin, and Ganesha Bhaskara. (2004). ‚Multicast-based Mobility: A Novel Architecture for Efficient Micro-Mobility‛, IEEE Journal on Selected Areas in Communication May 2004, 22(4). pp. 677-690.

ภาพท 2.21 การสงแพคเกตแบบ Bi-cast จาก CN ทมา: Hui-Min Huang and Jia-Lin Chang. (2011). ‚Complete Handoff Tactics for the Integrated 3G and NEMO Network‛, Biomedical Electronics & Communications, pp. 323-328.

2.5.2 กระบวนวธ CAR-set ในระบบ M&M ในสถานการณทก าหนดเสนทางแนนอน (Fixed

Routes) ในกรณนจะเหมาะกบการใชงานของผใช ทมลกษณะทศทางการเคลอนท ทถกก าหนด

ไว เชน ผใชในรถไฟฟา หรอ การขนสงทใชราง ซงมทศทางการเคลอนททสามารถคาดเดาได การทมผใช หรอ MH จ านวนมาก ทอยในรถไฟฟา หรอ รถไฟความเรวสงนน ท าใหเปนสาเหตเกด

DPU

29

ความคบคงของ Messages ท New BS ในระหวางการแฮนดออฟ ซงอาจจะท าใหเกดความลมเหลวในขนตอนนได เกดความชะงกงน ในการตดตอสอสารของผใช สงผลในดานลบกบผใหบรการ การน า NEMO เขามาใช จะสามารถแกปญหาขอนไปได จากภาพท 2.22 แสดงใหเหนไดวา เมอ MR เคลอนทออกจาก Old BS ก าลงจะขามไปยงระยะบรการของ New BS , CN สามารถท าการสงแพคเกตลวงหนาไปยง New BS ไดดวยวธ Bi-cast1 ทนททการลงทะเบยนเสรจสน MR และ MH กสามารถรบขอมลจาก New BS ไดทนท ซงจะเปนการลดเวลาของการแฮนดออฟได

2.5.3 วธ CAR-set ในระบบ M&M ในสถานการณทมเสนทางทไมแนนอน (Unfixed Routes) ในกรณทไมสามารถคาดเดาทศทางการเคลอนไดนน เราสามารถใชวธ CAR-set ได

เชนกนกบหวขอทผานมา ซงจากภาพท 2.22 แสดงใหเหนการท างาน เมอระบบสามารถค านวณทศทางของ MH ไดโดยเคลอนทจากสถาน AR1 ไปยง AR5, CN จะเรมการสงแบบ Bi-cast ไปยง AR1 และ AR5 (เสนทบ) แตไมสามารถคาดเดาทศทางการแฮนดออฟไดนน CN จะเรมการสง Multicast ไปยง AR1 ,AR4 , AR5, AR6, AR8 , AR9 และ AR10 วธนเหมาะกบระบบขนสงสาธารณะทมผใชบรการไมมาก

ภาพท 2.22 กระบวนวธ CAR-set ในระบบ M&M System

ทมา: Hui-Min Huang and Jia-Lin Chang. (2011). ‚Complete Handoff Tactics for the Integrated 3G and NEMO Network‛, Biomedical Electronics & Communications, pp. 323-328.

DPU

30

2.6 งานวจยทเกยวของ MIPv6 นนมหลายงานวจยทผวจยไดท าการศกษา ซงมงเนนไปทการลดเวลาในของการ

แฮนดออฟเปนหลก โดยในแตละผลงานนนไดมการวเคราะหและเปรยบเทยบประสทธภาพระหวางโมเดลทผวจยทานนนพฒนาคดคนขนมา กบผลงานของนกวจยท านอนๆ และมาตรฐานทไดรบการยอมรบจากนานาชาต ซงกคอมาตรฐาน RFC ของ IETF

การลดเวลาของการแฮนดออฟนน มหลายหวขอทนาสนใจเชน การพฒนาเทคนคการท า Route Optimization การท า Binding Update การคดคนวธแฮนดออฟแบบ Fast Handoff MIPv6(FMIPv6), Proxy MIPv6(PMIPv6), Hierarchical MIPv6(HMIPv6) และ MIPv6 ในรปแบบอนๆ ซงจะสรปและไลเรยงการท างานและการน าไปใชแกปญหาดงน

Mariya Benamar3 และคณะ ไดน าเสนอวธการกระจาย HA พรอมกบพฒนาอลกอรธมส าหรบ MH และ CN เพอใชเลอก HA ตวทอยใกลทสดส าหรบการ Register ซงเมอน าโมเดลไปทดสอบกบ โปรแกรม Simulator คอ NS-2 นน วธการทพวกเขาน าเสนอน จะเปนประโยชนส าหรบผใหบรการ WiMAX และ 3GPP ไดในอนาคต โดยเฉพาะอยางยงในระบบ Mobile WiMAX(IEEE 802.16e) ทมความเรวการรบสงขอมลสงถง 20 Mbps และครอบคลมพนทใหบรการถง 20 km สามารถน าไปพฒนาตอยอดเพอใชในโครงขายทใหบรการดานวดโอสตรมมง (Video Streaming)และ VoIP ได

จากภาพท 2.23 เปนภาพทแสดงวธทน าเสนอและภาพท 2.24 ผลการทดลองแสดงใหเหนวา MH และ CN เลอก HA ตวทอยใกลตวเองทสดเปน Primary Home Agent และการดกแพคเกตทไปยง MH ของ HA นนสามารถท างานไดถกตองตามโมเดลทออกแบบไว สามารถชวยแกปญหาทเกดจากการกระจาย HA ออกไปอยในหลายๆเครอขาย และเทคนคทใชในการตดสนใจเลอก Primary HA ของ MH และ CN กท าไดถกตอง

3 From ‚Reducing dogleg routing in Mobile IPv6 by the enhancement of Home Agent deployment,‛ by Mariya Benamar , Meknes Morocco, Mohammed El Koutbi and Abdelatif Mezrioui. (2010, 19-21 May). ECTI-CON 2010, pp. 904 – 908.

DPU

31

ภาพท 2.23 วธทน าเสนอของ Mariya Benamar และคณะ ทมา: Mariya Benamar , Meknes Morocco, Mohammed El Koutbi and Abdelatif Mezrioui. (2010, May). ‚Reducing dogleg routing in Mobile IPv6 by the enhancement of Home Agent deployment‛, ECTI-CON 2010, pp. 904 – 908.

Chun-Hsin Wu4 และคณะ ไดท าการศกษาวเคราะหประสทธภาพของ Mobile IPv6 for Linux (MIPL) โดยทดลองตดตงโปรแกรม Routing Advertisement Daemon (RADVD) บนระบบปฏบตการลนกส Redhat 8.0 ใชเปนเครอง Home Agent (HA) ซงถอไดวา HA เปนหวใจของระบบ Mobile IPv6(MIPv6) และใชเครองคอมพวเตอรทตดตง IPv6 ใชเปน CN แลวใช ping6 สงแพคเกตใหกบ MH ท Home Network จากนนไดยาย MH ไปท Foreign Network ซงกคอ IPv6 อก Subnet ปรากฏวา เครอง MH สามารถก าหนด IPv6 แบบ Autoconfiguration ตามมาตรฐาน EUI-64 ซงเปนการก าหนด IPv6 รวมกบการใช MAC Address ของเครองนน และเครอง CN สามารถ ping6

4 From ‚BI-direction route optimization in mobile IP over wireless LAN,‛ by Chun-Hsin Wu, Ann-Tzung Cheng, Shao-Ting Lee, Jan-Ming Ho and Der-Tsai Lee. (2002). Proceedings VTC 2002 IEEE 56th vol. 2, pp. 1168-1172.

DPU

32

MH

ภาพท 2.24 MH และ CN เลอก HA ตวทอยใกลตวเองทสดเปน Primary Home

ทมา: Mariya Benamar , Meknes Morocco , Mohammed El Koutbi and Abdelatif Mezrioui. (2010, May). ‚Reducing dogleg routing in Mobile IPv6 by the enhancement of Home Agent deployment‛. ECTI-CON 2010, pp. 904 – 908. ไปยงเครอง MH ไดโดยตอเนองไมขาดตอน โดยคณะวจยไดทดลองปรบเปลยนอตราของ Router Advertisement rate ทถสงโดย HA และปรบลดคา Router Solicitation(RS) Interval ทถกสงโดย MH ท าใหลดเวลาของการแฮนดออฟได และไดพบวาเมอลดอตรา RADVD ใหนอยลง สงผลกระทบกบแบนดวธของระบบโดยรวม ในกรณทม HA หลายเครอง เนองจากท าใหรอบของการสง RA และ RS มาถงเรวขนท าให Signaling Messages ทสงออกไปในระบบเครอขายนนมจ านวนมากกวาปกต ซงอาจจะท าใหเกดการชนกนของแพคเกต(Collision)ในระบบเครอขายเพมขน สงผลกระทบตอประสทธภาพการใชงานของระบบเครอขายโดยรวม

ในการทดลองนยงพบอกวา IPv6 Header ทเกดในเวลาสอสารระหวาง MH ไปยง HA และจาก HA ไปยง MH นน ในชวงทมการแฮนดออฟนนมขนาด 134 Byte และ 144 Byte ตามล าดบ ซงมขนาดใหญกวาในการสง Binding Request จาก CN ไปยง HA , HA ไปยง MH คอ 44 Byte และ 68 Byte ตามล าดบ สาเหตเนองมาจาก IPv6 Header ในขณะแฮนดออฟนน ไดเพม Authentication Header และ ICMPv6 Router Advertisement เขาไปดวย

DPU

33

Vasos Vassiliou5 และ Zinon Zinonos ไดท าการทดลอง MIPv6 โดยการ implement wireless testbed บนระบบ IEEE 802.11b เพอศกษาการท างานของอปกรณในระบบ MIPv6ในขณะทมการเคลอนทของอปกรณไปมาระหวางจดบรการระบบสอสารไรสาย, การประวงเวลาทเกดขน, วดความถกตองของเวลาทใชและศกษาคณลกษณะการท างานซงบางอยางทโปรแกรม Simulation กระท าไมได โดยเฉพาะอยางยงศกษาการแฮนดออฟในสวนของ L3 registration และไดเหนจดทท าใหเกด ‚Choking Point‛ ท าใหไดเหนและเขาใจกระบวนการท างานทส าคญ ไดแกDuplicate Address Detection (DAD), Movement Detection, Router Advertisement Interval, Router Solicitations และ Wireless Beacon Interval ซงเปนกระบวนการท างานทส าคญ ของการแฮนดออฟ ซงจะเปนประโยชนอยางมากในการสราง แกไข พฒนาและปรบปรงโปรโตคอลบรหารจดการ รวมถงการ Simulations , Emulations และ Equations อนจะน าพาไปสการพฒนาและงานวจยในอนาคต

ภาพท 2.25 การก าหนดคาและพารามเตอรทใชในการทดลอง ทมา: Vasos Vassiliou and Zinon Zinonos. (2009, December).‚An Analysis of the Handover Latency Components in Mobile IPv6‛. Journal of Internet Engineering, 3(1). pp. 230-240.

5 From ‚An Analysis of the Handover Latency Components in Mobile IPv6,‛ by Vasos Vassiliou and Zinon Zinonos. (2009, Decmber). Journal of Internet Engineering, 3(1). pp. 230-240.

DPU

34

การทดลองในงานวจยน พวกเขาไดท าการทดลองจากอปกรณจรง ไดแกเครองคอมพวเตอร ยหอ Acer, IBM และ Dell ใช Wireless Network Card ยหอ Atheros และ D-Link(ใช Chipset Atheros) สวนระบบปฏบตการนนใช Linux Fedora Core 5 kernel 2.6.16 ตดตงโปรแกรม Mobile IPv6 Linux(MIPL) และผลการทดลองทนเปนไปตามภาพท 2.26 ซงเปนเวลาทใชในการแฮนดออฟในขนตอนตางๆ การก าหนดคาและพารามเตอรทใชในการทดลองเปนไปตามภาพท 2.25

ภาพท 2.26 เวลาทใชในการแฮนดออฟในขนตอนตางๆ ทมา: Vasos Vassiliou and Zinon Zinonos. (2009, Decmber). ‚An Analysis of the Handover Latency Components in Mobile IPv6‛, Journal of Internet Engineering, 3(1). pp. 230-240.

Ming-Chin Chuang และ Jeng-Farn Lee ไดศกษาวเคราะหประสทธภาพของ Proxy

Mobile IPv6(PMIPv6 (RFC 5213)) ไดพบปญหาการใชเวลาในการแฮนดออฟมาก มาเหาะแกการใชแอพพลเคชน(Applications) ประเภทใชงานตามเวลาจรง(Real Time) จงคดคนวธการแฮนดออฟ แบบใหมชอวา Fast Handoff scheme in Proxy MIPv6(FH-PMIPv6) เพอแกไขปญหาดงกลาว โดยการเพมอปกรณ LMA และ AAA เขามาในระบบ เพอชวยเพมประสทธภาพการแฮนดออฟและการตอบสนองการลงทะเบยน(Registration)ทรวดเรว ซงในแบบเดมนนจะใช MAG เปนตวหลกและเปนหวใจของระบบ PMIPv6 ดงแสดงไวในภาพท 2.27 และภาพท 2.28 ไดแสดงล าดบการสง Signaling ของระบบ FH-PMIPv6

ผลการทดลองทางตวเลขนน เมอน ามาวเคราะหและเปรยบเทยบกบ PMIPv6 นน วธทพวกเขาน าเสนอนนใชเวลาในการแฮนดออฟนอยกวาอยางเหนไดชด ซงในรายละเอยดจะเปนการ

DPU

35

ปรบปรงประสทธภาพการสญเสยขอมล(Packet Loss)ในขนตอนการ Authentication ระหวางอปกรณทงสาม ไดแก MAG , LMA และ AAA นอกจากนยงชวยลดการสง Signaling ของทงสามอปกรณนดวย ซงจะเปนประโยชนแกการพฒนาใชรวมกบ Real Time Protocol ในอนาคตตอไป

ภาพท 2.27 วธ FH-PMIPv6 โดยเพม LMA และ AAA

ทมา: Ming-Chin Chuang and Jeng-Farn Lee. (2011). ‚FH-PMIPv6 : A Fast Handoff Scheme in Proxy Mobile IPv6 Networks‛, Consumer Electronics, Communications and Networks (CECNet), IEEE 2011. pp. 1297–1300.

MH

DPU

36

MN MAG1 MAG2 LMA AAA

Disconnect

Connect

DeReg PBU

DeReg PBA

AAA Initiation

AAA Accept

AAA Request

AAA Respone

PBU

PBA

Route Solicitation

Route Advertisement

Registration

Phase

Authentication

Phase

DeRegistration

Phase

Pa

ck

et

los

s

ภาพท 2.28 Signaling Flow ของระบบ FH-PMIPv6 พรอมกบการ Authentication

ทมา: Ming-Chin Chuang and Jeng-Farn Lee. (2011). ‚FH-PMIPv6 : A Fast Handoff Scheme in Proxy Mobile IPv6 Networks‛, Consumer Electronics, Communications and Networks (CECNet), IEEE 2011. pp. 1297–1300.

Shilpy Gupta6 และ Sapna Gambhir ไดน าเสนอสถาปตยกรรม Mobile IPv6 (MIPv6) ทไดปรบปรงใหมโดยจดทเปนประเดนส าคญคอ การถอดกระบวนการตรวจสอบการซ ากนของ IP Address นนคอ Duplicate Address Detection (DAD) ออกไป ดงแสดงไวในภาพท 2.29 และล าดบการท างานใหม แสดงไวในภาพท 2.30 เมอวเคราะหและออกแบบสมการในกรณทมการเคลอนยายจดบรการ (Access Point) ของ MH ทงแบบ L2 Handover (link-layer connection) และ L3 Handover (on-link network prefix) ดงภาพท 2.31 นน ไดผลการทดลองทไดดงรป 2.32 ซงแสดงใหเหนวา ใชเวลาของการแฮนดออฟลดลงไดถง 30% เมอเทยบกบแบบเดม ซงเพมความนาเชอถอและประสทธภาพของ Mobile IPv6 ไดและเปนแบบพนฐานส าหรบศกษาวจยในอนาคต

6 From ‚An Improved Architecture for Minimizing Handover Latency in MIPv6,‛ by Shilpy Gupta and Sapna Gambhir. (2010, December). Methods and Models in Computer Science (ICM2CS). pp. 106 – 111.

MH

DPU

37

MN NAR HA CN

Data

Packets

Data

Packets

Data

Packets

RA

RSRA

NS

BU

BAck

BU

Movement

Detection

CoA

Configuration

&DAD

TMD = Movement Detection Time

TAC = Address Configuration Time

TBU = Binding Update Time

TMD

TAC

TBU

MN Mobile Node

NAR New Address Router

Ha Home Agent

CN Correspondent Node

RA Router Advertisement

RS Router Solicitation

NS Neighbor Solicitation

BU Binding Update

BAck Binding Acknowledgement

ภาพท 2.29 กระบวนการท างานของ Mobile IPv6 แบบพนฐาน ทมา: Shilpy Gupta and Sapna Gambhir. (2010, December). ‚An Improved Architecture for Minimizing Handover Latency in MIPv6‛, Methods and Models in Computer Science (ICM2CS). pp. 106 – 111.

จากภาพท 2.29 กระบวนการท างานของ Mobile IPv6 แบบพนฐาน ซงจะมล าดบการท างานทรวมกระบวนการตรวจสอบการซ ากนของ IPv6 หรอ DAD อยดวย สวนในภาพท 2.30 ทางผวจยไดยกเลกกระบวน DAD ซงใชกระบวนการก าหนด IPv6 แบบ Stateless Auto-configuration ตามมาตรฐาน EUI-64 แทนนน ท าใหสามารถก าหนด CoA ใหกบ MH ไดเรวขน

MH DPU

38

ภาพท 2.30 กระบวนการท างานของ Mobile IPv6 ทปรบปรงใหม ทมา: Shilpy Gupta and Sapna Gambhir. (2010, December). ‚An Improved Architecture for Minimizing Handover Latency in MIPv6‛, Methods and Models in Computer Science (ICM2CS). pp. 106 – 111.

THANDOVER = TMD + TRS + TCoA +TDAD+TBU_HA+TBACK+TBU_CN (2-1)

THANDOVER = TMD + TRS + TCoA +TNA+TBU_HA+TBAck+TBU_CN (2-2)

จากสมการ (2-1) สรางสมการไดจากกระบวนการท างานของ Mobile IPv6 ในแบบเดม โดยใชการก าหนด IPv6 Address ดวย DHCP Server ซงจะมขนตอนตรวจสอบการซ าของ IPv6 ท

ไดกบทถก าหนดใชไปแลว ท าใหเกดพจน TDAD ซงจะแตกตางจากสมการท (2-2) จะเหนวาผวจย

ไดตด TDAD ออกไป โดยกระบวนการก าหนด IPv6 Address นนเปนแบบ Stateless Auto-configuration ตามมาตรฐาน EUI-64 ดงกลาวขางตน

DPU

39

Table II : Delays in MIPv6 Handover

TMD TRS TCoA TDAD TNA TBU_HA TBAck TBU_CN

.075 .083 .091 1.245 .082 .909 .819 .884

Here Handover latency in basic MIPv6 architecture From equation (2-1) comes to be:

THANDOVER_MIPv6 = 4.188 seconds (2-3)

Handover latency in Improved MIPv6 architecture comes to be:

THANDOVER_ImprovedMIPv6 = 2.943 seconds (2-4)

ภาพท 2.31 ผลการทดลองทไดจากแบบทน าเสนอของ Shilpy Gupta ทมา: Shilpy Gupta and Sapna Gambhir. (2010, December). ‚An Improved Architecture for Minimizing Handover Latency in MIPv6‛, Methods and Models in Computer Science (ICM2CS). pp. 106 – 111.

Hui-Min Huang7 และ Jia-Lin Chang ไดน าเสนอ วธการรวม NEMO และ 3G System เขาดวยกน เพอให MH สามารถเขาใชงานไดไมขาดตอน ในงานวจยน ไดออกแบบ Handoff Table ดงแสดงในภาพท 2.33 เขามาใช เพอให MR และ BS แลกเปลยนขอมลของ MH และชวยให MH สามารถ register กบ MH’s HA ไดรวดเรวยงขน นอกจากนยงมการน า Multicast-based Mobility (M&M) เขามาใช ท าใหลดการสญเสยของแพคเกต(Packets loss) ของ MH เพราะชวยให MH สามารถรบ packet ไดทนท จาก MR และหรอ BS หลงจากเสรจสนการ Register และยงสามารถเรยกขอมลใหมเนองจากเกด Packet Loss ไดรวดเรวกวาแบบเดมเพราะมสวนทเกบไวในบฟเฟอร

7 From ‚A Novel Handoff Method for Integrated 3G and NEMO Network,‛ by Hui-Min Huang and Jia-Lin Chang.

(2009, December). Pervasive Computing (JCPC). pp. 793 – 798.

DPU

40

ของ AP หรอ BS ยงไปกวานน ผวจยไดน างานวจยนเปนตนแบบในการพฒนาการแฮนดออฟในรปแบบ ‚Multi-Link Handoff Scheme between NEMO and 3G Networks‛ ซงจะไดอธบายโดยละเอยดตอไป ตารางท 2.2 การบนทกสถานะการแฮนดออฟ(Handoff Table) ของ Hui-Min Huang

IPv6

address

AAA HoA State

AAA

dataActive

MH

A1. TCP/IP:Audio

2. UDP: message

1. Good

2. Basic

1.00:20:30

2.00:10:00

Time QoS

Performing ApplicationMH’s

Type of

ทมา: Hui-Min Huang and Jia-Lin Chang. (2009, December). ‚A Novel Handoff Method for Integrated 3G and NEMO Network‛. Pervasive 2009 Joint Conferences on Computing (JCPC). pp. 793-798.

การบนทกคาสถานะของการแฮนดออฟ(Handoff Table) ของ Hui-Min Huang นมประโยชนมากในการตดสนใจการแฮนดออฟและการลงทะเบยนของ MH รวมไปถงอปกรณเครอขายอนๆทเกาะอยในระบบเครอขายเคลอนทเดยวกน นอกจากจะชวยลดความซ าซอนของระบบสญญาณและเวลาในการแฮนดออฟแลวนน ยงชวยลดการสญเสยของแพคเกตในระหวางแฮนดออฟไดอกดวย

DPU

41

บทท 3 ขนตอนและวธด าเนนงาน

3.1 บทน า

งานวจยนมงเนนไปทการแฮนดออฟของ MIPv6 และ NEMO BSP โดยเฉพาะอยางยงในสวนทเปนการผสมผสานระหวาง NEMO BSP และ 3G เขาดวยกน สวนการทดลองและวดประสทธภาพนน จะใชการค านวณทางคณตศาสตรดวยโปรแกรม MATLAB พรอมทงเปรยบเทยบการประวงเวลา(Latency)ของการแฮนดออฟกบระบบ NEMO เดม ผวจยมความตงใจทจะน าผลทางตวเลขการทดลองของการแฮนดออฟในแบบ NEMO BSP เดมมาวเคราะหประสทธภาพ แลวพฒนาการแฮนดออฟในรปแบบใหมทผวจยไดพฒนาตอยอดจากผลงานวจยทผานมา ใหสามารถลดการประวงเวลาในการการแฮนดออฟและลดเวลาของการรองขอแพคเกตใหมทสญเสยไปมนขนตอนแฮนดออฟ ซงผลการของการวจยน คงเปนประโยชนแกผทสนใจและใชในการพฒนาวธการแฮนดออฟใหมประสทธภาพเพมขนในงานวจยครงตอไปไดพอสมควร

3.2 วธการแฮนดออฟแบบมลตลงคส าหรบระบบเครอขาย 3G และ NEMO

ในงานวจยน ผวจยไดพฒนาออกแบบการแฮนดออฟแบบใหม ซงเปนการขยายขดความสามารถของ NEMO ดวยการเชอมตอกบระบบ 802.11 System และหรอ 3G System โดยม Mobile Router 1 (MR1)และ Mobile Router 2 (MR2) เปนตวชวยในการเชอมตอ ซงสามารถเพมชองทางการเชอมตอใหมความหลากหลายและมเสถยรภาพสง ทงนกเพอเพมความสามารถในการรองรบอปกรณเคลอนท MH ทอยใน Mobile Network ใหสามารถตดตอสอสารกบ CN ไดอยางมประสทธภาพยงขน

จากภาพท 3.1 จะเหนวา MH สามารถเคลอนทไปในทศทางและระยะทางทเพมขน โดยไมขาดการตดตอกบ CN และความสามารถของ NEMO ไมเพยงแตรองรบการเขาใชงานของ MH ไดจ านวนมากขนเทานน เรายงสามารถทจะขยายระบบ NEMO ออกไปไดอก เพอเพมชองทางสอสารของผใชงานอปกรณเคลอนทไรสายใหมความหลากหลายยงขน และพรอมรองรบการท างานรวมกบระบบโครงขายของผใหบรการในอนาคต

DPU

42

ภาพท 3.1 ภาพรวมวธการแฮนดออฟแบบมลตลงคส าหรบการรวม NEMO BSP และ 3G

BS1 BS2

CN

MH’s HA

MR1 MR2

MH

MNNMobile Network

MR’s HA

AR1 AR2

Single IPv6-in-IPv6

Double IPv6-in-IPv6

No Tunneling

CN: Correspondent NodeAR: Access RouterMR: Mobile RouterHA: Home AgentMNN: Mobile Network NodeMH: Mobile Host

IPv6 Networks

Mobile Router

Link

Aggregation

· HA CoA MH · MH MR’s HA

· HA Multi record IPv6 Address(MR1,MR2)

· MH Round-Robin

· MH Address MR1,MR2

· MR1,MR2 Round-Robin

ภาพท 3.2 ภาพรวมวธการแฮนดออฟแบบมลตลงคส าหรบการรวม 3G และ NEMO เขาดวยกน

DPU

43

การเชอมตอของแบบทเสนอนน เปนการเชอมตอแบบ Tunnel (NEMO BSP , RFC 3963) พรอมกนสอง Tunnel โดยม MR1 และ MR2 เปนตวสราง Tunnel เชอมตอไปยง HA ของ MR1 และ MR2 ซงดจากภาพท 3.2 นนจะเหนวาทงคใช HA ตวเดยวกน โดยท HA จะท าการบนทกคาแบบหลายคาแอดเดรสดวยคณสมบต Multi Address ของ DNS IPv6 (RFC 3596) ซงจะท าใหการรบสงขอมลระหวาง MR1,MR2 และ HA เปนแบบ Round-Robin ประสทธภาพในการรบสงขอมลเพมขนเปนอยางมาก เมอเทยบกบการรบสงขอมลของ NEMO BSP ท าใหเวลาทใชในการแฮนดออฟลดลงและผลการทดลองไดแสดงไวแลวในบทท 4

นอกจากน คณสมบตการสงของมลแบบ Round-Robin นน มความจ าเปนอยางยงท MH จะตองรองรบการบนทกคา MR1 และ MR2 แบบ Multi Address ดวย เพอใหสามารถรบและสงขอมลไดทงสองทางคอ MR1 และ MR2 โดยเฉพาะอยางยง เมอ MR ตวใดๆกตามก าลงท าการแฮนดออฟ หรอเกดเหตขดของในการเชอมตอกบ HA เครองผใช MH กยงสามารถรบสงขอมลไดจาก MR อกตว นนกหมายถง ผใชสามารถเชอมตอสอสารโดยไมขาดตอน

การรบสงขอมลของ MH กบ CN นน เรมจาก CN สงขอมลไปยง MH ผานทาง MH’s HA เปนแบบปกตทวไป แตเมอผาน MH’s HA ไปยง MR’s HA นนเปน Tunnel แบบ Single IPv6-in-IPv6 แลวจาก MR’s HA ไปยง MR จะเปน Tunnel แบบ Double IPv6-in-IPv6 และสดทาย MR สงตอไปยง MH ดงภาพท 3.2

ในกรณทอปกรณสอสารภายใน Mobile Network(MN) เปนชนด Mobile Network Node(MNN) ทงแบบสอสารไรสายและไมรองรบการสอสารไรสายนน จะแตกตางจากภาพท 3.2 คอ จะมการสราง Tunnel เพอรบสงขอมลเฉพาะอปกรณ MR’s HA กบ MR เทานน สวนทเหลอจะเปนการสอสารแบบปกตทไมไดใช Tunnel ดงแสดงในภาพท 3.3

DPU

44

BS1 BS2

CN

MH’s HA

MR1 MR2

MH

MNNMobile Network

MR’s HA

AR1 AR2

IPv6 Networks

· HA Multi record IPv6 Address(MR1,MR2)

· MNN Round-Robin

Mobile Router

Link

AggregationSingle IPv6-in-IPv6

No Tunneling

CN: Correspondent NodeAR: Access RouterMR: Mobile RouterHA: Home AgentMNN: Mobile Network NodeMH: Mobile Host

MNN

ภาพท 3.3 สงขอมลไปยง MNN แบบ Round-robin

ในกรณทมผใชไมมอปกรณเคลอนทแบบไรสาย กสามารถใชงานในแบบจ าลองทเสนอได ดวยการเชอมตอแบบ Local Area Network (LAN) กบ MR ทงสองในลกษณะ Mobile Network Node(MNN) โดยเฉพาะอยางยง ผใหบรการสามารถน าเครองหรออปกรณสอสารเชนกนน ตดตงเปนจดบรการแกผใช หรอส าหรบสอสารระหวางผใหบรการกบผใชบรการ

นอกจากการรบสงขอมลดวย Tunnel แบบมลตลงคแลวนน ผวจยไดปรบและเพมตาราง Handoff Table(HO-Table) ในงานวจยของ Hui-Min Huang และ Jia-Lin Chang โดยเพมตาราง Pre-Handoff Table (P-HoT) ออกไปอกสามสวนตามตารางท 3.1 ดงน

1. SNR(0-9) เปนสวนของแสดงสญญาณทไดรบจาก New BS มคาตงแต 0 ถง 9 เพอให MR ใชเลอกใน BS ในการแฮนดออฟ

2. Next BS Handoff เปนสวนแสดงขอมลความพรอมของ New BS กอนการแฮนดออฟของ MR

3. M&M Trigger Type(1-3) เปนสวนแสดงขอมลทไดจากเทคนค M&M (Multicast-based Mobility) ในงานวจยของ Ahmed Helmy, Muhammad Jaseemuddin และ Ganesha Bhaskara

DPU

45

ตารางท 3.1 ตารางบนทกสถานะการท างาน P-HoT(Pre Handoff Table)

NO.

IPv6 address

AAA of

MH

The HoA of

MH

Status

AAA data ActiveMH

A1. TCP/IP:Audio2. UDP: message

1. Good2. Basic

1.00:20:302.00:10:00

Time of performing application

QoS of performing application

Type of performing application

6

SNR(0-9)

Idle

Next BSHandoff

(Idle or No)

1

M&M

Trigger

Type

(1-3)

ขอมลสามสวนทเพมมาในตาราง P-HoT(Pre-Handoff Table) นน MR จะน าไปใชในการแฮนดออฟดงน SNR(0-9) = 6 หมายถง ความแรงของสญญาณ SNR จาก New BS มไมนอยกวา 60% , Next BS Handoff = Idle หมายถง New BS มความพรอมในการแฮนดออฟ , M&M trigger Type = 1 หมายถง Old BS แจงการยกเลกการเชอมตอกบ MR ดงนน MR ตวทเคลอนทเขาหา New BS จงตองท าการแฮนดออฟไดแลว จากนนเมอแฮนดออฟเสรจสน MR จะสงขอมลใน P-HoT ใหกบ MR ทอยใน MN เดยวกนนดวย และเมอ MR ตวถดไปเคลอนทมาอยในต าแหนงทใกลเคยงกบจดแฮนดออฟของ MR ตวกอนหนาน กสามารถท าการแฮนดออฟไดเลยโดยไมตองรอขนตอนตดสนใจหรอเปรยบเทยบขอมลสญญาณ เปนการลดขนตอนทซบซอนและเวลาในการแฮนดออฟ

3.3 การแฮนดออฟแบบ Horizontal ในระบบทเสนอผานเครอขาย 802.11g รวมกบ P-HoT

เมอ MR2(ถงกอน) เคลอนทเขาไปใน New AP นน MR จะ register ดวยตวมนเองกบ New AP ดงภาพท 3.4 หลงจากนน New AP จะยนยนการลงทะเบยนไปยง HA ของ MR2 ซงเปน HA ของ MR1 ดวยเชนเดยวกน โดยใน messages นนจะเปนขอมล Authentication , Authorization และ Accounting (AAA) แลว New AP จะก าหนด address ใหกบ MR2 นนกคอ Care-of-Address (CoA) จากนน MR2 จะใชสง Binding Update เพอแจง CoA ของตวเองให HA บนทกไวใน HA และ HA จะใช CoA นสราง Tunnel ตดตอกบ MR2 หลงจากนน MR2 จะสงขอมล P-HoT ใหกบ MR1 เพอใชในการแฮนดออฟเมอ MR1 เขาใกลพนทเดมท MR2 เรมแฮนดออฟ

DPU

46

MR2 MR’s HANew AP

registerAAA

AAA Ack

BU

BU Ack

assign address(CoA)

MR1

P-HoT

ภาพท 3.4 Horizontal Handoff ของแบบทเสนอผานเครอขาย 802.11g

3.4 การแฮนดออฟแบบ Horizontal ในระบบทเสนอผานเครอขาย 3G รวมกบ P-HoT ในลกษณะคลายๆกนกบหวขอทแลว เมอ MR2(ถงกอน) เคลอนทเขาไปใน New BS นน

MR จะ register ดวยตวมนเองกบ New BS ดงภาพท 3.5 หลงจากนน New BS จะยนยนการลงทะเบยนไปยง HA ของ MR2 ซงเปน HA ของ MR1 ดวยเชนเดยวกน โดยใน messages นนจะเปนขอมล Authentication , Authorization และ Accounting (AAA) แลว New BS จะก าหนด address ใหกบ MR2 นนกคอ Care-of-Address (CoA) จากนน MR2 จะใชสง Binding Update เพอแจง CoA ของตวเองให HA บนทกไวใน HA และ HA จะใช CoA นสราง Tunnel ตดตอกบ MR2 หลงจากนน MR2 จะสงขอมล P-HoT ใหกบ MR1 เพอใชในการแฮนดออฟเมอ MR1 เขาใกลพนทเดมท MR2 เรมแฮนดออฟ

MR2 MR’s HANew BS

registerAAA

AAA Ack

BU

BU Ack

assign address(CoA)

MR1

P-HoT

ภาพท 3.5 การแฮนดออฟแบบ Horizontal ของระบบทเสนอผานเครอขาย 3G

DPU

47

3.5 การแฮนดออฟแบบ Vertical ในระบบทเสนอรวมกบ P-HoT เมอ MH เคลอนทเขามาในพนทบรการของ NEMO น MH สามารถ Register เขาใชงาน

กบ MR1 หรอ MH2 ตวใดตวหนงกได จากนน MR จะสงตอ AAA ไปยง MH’s HA ให เมอเสรจการ Register ใหกบ MH อปกรณ MR จะอพเดต P-HoT และ Multi Link พรอมกบสง BU ไปยง CN เสรจแลว MR ทงคกสามารถ Redirect แพคเกตใหกบ MH ทนท ดงแสดงในภาพท 3.6

BS1MR1 MR’s HA CN

Assign address

(CoA)

AAA

AAA Ack

MR2

Register

MH’s HA

P-HoT

MH BS2

BU

BU Ack

}

Update Multi-Link

}MH Register MR1 MR2

}New Packets Multi-Link Tunneling

Redirect

Old packets

ภาพท 3.6 การแฮนดออฟแบบ Vertical ของระบบทเสนอ

สวนการสงแพคเกตของ CN ในระหวางการแฮนดออฟดวย P-HoT นนน จากภาพท 3.6 จะเหนวา CN ไดสง data packets แบบ Bi-cast มายง MR ทงสองลวงหนาอยกอนแลว เมอ MH ท าการ register เสรจสน กจะไดรบแพคเกตทนท เนองจากจาก MR ทงสองไดแลกเปลยนขอมล P-HoT และอพเดต Multi Link กนเมอม MH หรอผใช Register เขามาในระบบ

3.6 สมการของการแฮนดออฟแบบ Horizontal แบบเดมและทเสนอ การค านวณเวลาการแฮนดออฟแบบ Horizontal แบบเดมนน สามารถค านวณไดจาก

การท างานในภาพท 2.14 เมอ MR สง register message ไปยง new BS โดยให SCO คอขอมล register message ซงมขาวสารควบคมเฉลยรวมถง AAA, BU และการรองขอการลงทะเบยน

DPU

48

ประมาณ 400 บต1 เมอเทยบกบ BWR คอความเรวของการเชอมโยงไรสาย โดยก าหนดใหตาม มาตรฐาน IEEE 802.11g อยท 54Mbps แตในการทดลองจะท าการสมจากความเรวทสามารถ

เปนไปไดคอ 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54Mbps การสมคาของ BWR นก าหนดใหโอกาสความนาจะ

เปนของทกความเทากนทงหมด ไดเวลาในการสงขอมลชวงนเปน SCO/BWR แตขอมลสวนนจะมทง

ไปและกลบ เทากบสง 2 ครงจะไดเปน 2(SCO/BWR) จากนน new BS ไดสงตอ SCO ไปยง MR’s HA

โดยจะใชความเรวในการสงขอมลไปบนระบบใชสายคอ BLC เทากบ 100Mbps เฉพาะในงานวจยน ซงในการใชงานจรงอาจจะมความเรวสงกวาน ดงนน จงได เวลาทใชทงไปและกลบเปน

2(SCO/BLC) แตหลงจากนน new BS ไดสง BU messages ดวยจงท าใหไดเวลาในการสงขอมลเปน

4(SCO/BLC) เมอสงขอมลเขาไปในระบบเครอขาย ซงในทนเปรยบเสมอนเปนระบบอนเทอรเนต จะมคาประวงเวลาของ Packets ในโครงขายคอ DIN

1 ซงคา DIN นเปนคาประวงเวลาทเกดจากแพคเกตเดนทางไปในการเชอมตอของ WAN Link ตางๆในระบบอนเทอรเนตโดยผานระบบสายสญญาณตางๆท าใหเกดการประวงเวลาการแผกระจายคลนในสายสญญาณ(Propagation Latency) และการด าเนนการของอปกรณเราทเตอร โดยมคาเฉลยอยทประมาณ 25ms ซงในระบบจรงอาจจะมากกวาน และไดใชคานในการทดลองแบบจ าลองทเสนอ วธการค านวณเวลาของการรบสงขอมลสามารถค านวณไดจากสมการท (3-1) ดงน

Time = Size/ Theoretical Bandwidth (3-1)

เมอ Time2 = เวลาในการรบสงขอมลมหนวยเปนวนาท Size = ขนาดของขอมล มหนวยเปนบต Theoretical Bandwidth = คาความจของชองสญญาณตามทฤษฎ มหนวยเปนบตตอวนาท จะได

Time = Size/ Theoretical Bandwidth = SCO/BWR (3-2)

เมอ SCO คอขอมล register message ซงมขาวสารควบคมเฉลยรวมถง AAA, BU และการ

1 Antonie Stephane and A. H. Aghvami. (2001). “Fast Handover Scheme for Future Wireless IP Networks: A Proposal and Analysis”, IEEE VTC. pp. 2046-2050.

2 การค านวณความเรวระบบเครอขายเบองตน http://learn-networking.com/network-design/a-guide-to-bandwidth-and-throughput

DPU

49

รองขอการลงทะเบยน BWR คอความเรวของการเชอมโยงไรสายโดยก าหนดใหตามมาตรฐาน IEEE 802.11g

อยท 54Mbps

นอกจากนยงม tWR คอ เวลาแฝงในการเชอมโยงไรสาย 3 เนองมาจากการประวงเวลาของการแพรคลนและรวมถงการตรวจสอบบตผดพลาดในการเชอมโยง ประมาณ 2ms คาการประวงเวลาทเราทเตอร 1 ในการคนหาและก าหนดเสนทางรวมถงการประวงเวลาในการประมวลผล

แพกเกต คอ tRT ก าหนดใหมคาประมาณ 10-6 s tLC คอ เวลาแฝง (Latency) ของการเชอมโยงใชสาย

ใชการค านวณตวเลขดวยหลกการ Propagation delay3 และ Link layer delay รวมทง NH คอ จ านวนของฮอบ(Hop) ระหวาง MR ต าแหนงใหมกบ MR’s HA ก าหนดใชในการทดลองทจ านวน 4 Hop ซงโดยสรปแลวเปนไปตามสมการท (3-3) คอ

THORI_AP = 2(SCO/BWR) + 2tWR + 4(SCO/BLC)(NH) + 4(tLC)(NH)

+ tRT(NH ) + DIN (3-3)

ก าหนดให THORI_AP คอ เวลาทใชในการแฮนดออฟในแนวนอนของเครอขาย NEMO BSP เมอ MH เคลอนทเขาไปในเครอขาย 802.11g

โดยท SCO/BWR = เวลาทใชสง Register Messages ผานระบบไรสาย

SCO/BLC = เวลาทใชสง Register Messages ผานระบบใชสาย

tWR = เวลาแฝงในการเชอมโยงไรสาย

NH = จ านวนฮอบระหวาง MH ไปยง AP จ านวน 4 Hop

tLC = เวลาแฝง (Latency) ของการเชอมโยงใชสาย

tRT = การประวงเวลาทเราทเตอรในการคนหาและก าหนดเสนทาง

DIN = คาประวงเวลาของ Packets ในโครงขาย Internet โดยเฉลย

3Antonie Stephane and A. H. Aghvami. (2001). “Fast Handover Scheme for Future Wireless IP Networks: A Proposal and Analysis”, IEEE VTC. pp. 2046-2050.

DPU

50

เวลาของการแฮนดออฟแบบ Horizontal ของ NEMO BSP แบบเดมนน เมอน าจ านวนของผใชงานหรอ MH มาค านวณเวลาของการแฮนดออฟรวมดวย ซง MH นไดจากการสมจากจ านวน 1-100 MH โดยใชฟงกชน randi() ในโปรแกรม MATLAB ซงเปนการสมแบบ Uniform

Distribution และไดคาเปนชนด Integer และ BWR กใชการสมแบบเดยวกน และ SCO ไดจากการสม

แบบ Uniform Distribution เชนกน แตมขอแตกตางคอ SCO จะใชฟงกชน rand() และไดคาเปนชนด Double และเมอสงขอมลออกไปนน ไดเพมสญญาณรบแบบ AWGN(Additive White Gaussian Noise) ซงไดจากการสมแบบ Normal Distribution หรอ Gaussian Distribution โดยมคาเบยงเบนมาตรฐานมากกวา 0 (Standard Deviation > 0 ) และความแปรปรวนเทากบ 1 สามารถเขยนเปนสมการท (3-4) ดงน

THORI_AP_MH = MH{2(SCO/BWR) + 2tWR + 4(SCO/BWR)(NH)

+ 4(tLC)(NH) + tRT(NH ) + DIN} (3-4)

เมอ THORI_AP_MH คอ เวลาทใชในการแฮนดออฟในแนวนอนของเครอขาย NEMO BSP แบบเดมในเครอขาย 802.11g

เวลาการแฮนดออฟของNEMO BSP แบบเดมส าหรบเครอขาย 802.11g นน เมอน า

จ านวนของผใชงานหรอ MH มาค านวณเวลาของการแฮนดออฟรวมดวย สามารถเขยนเปนสมการท (3-5) โดยอาศยความสมพนธของ Signaling จากภาพท 3.4 จะเหนวาในพจนของสมการท (3-3) จะม MH เปนตวคณเฉพาะในสวนของ Signaling ของระบบไรสาย สวนทเปนระบบใชสายจะไมม MH เปนตวคณ เนองจากการน าเทคนค P-HoT มาใช ท าใหลด Signaling ของฝง MR กบ BS , BS กบ MH’s HA และรวมไปถง Signaling ระหวาง MH กบ CN ดวย และผลการทดลองทปรากฏในบทท 4 นน ไดแสดงใหเหนไดชดวาระบบทเสนอน ไดชวยลดเวลาในการแฮนดออฟไดจรงเมอเทยบกบแบบเดม

ดงนน เวลาการแฮนดออฟของNEMO BSP แบบทเสนอส าหรบเครอขาย 802.11g เปนไปตามสมการท (3-5) ดงน

THP_AP_MH = MH{2(SCO/BWR) + 2tWR + 4(SCO/BWR)(NH)}

+ 4(tLC)(NH) + tRT(NH ) + DIN (3-5)

DPU

51

เมอ THP_AP_MH คอ เวลาทใชในการแฮนดออฟในแนวนอนของแบบทเสนอเคลอนทเขาไปในเครอขาย 802.11g โดยมจ านวน MH เปนตวแปรจากการสม พรอมกบการใชเทคนค Pre Handoff Table(P-HoT)

เวลาการแฮนดออฟของ MH เมอเคลอนทเขาระบบเครอขาย 3G สามารถเขยนเปนสมการท (3-6) ไดโดยอาศยความสมพนธจากภาพท 2.14 เชนเดยวกนกบสมการท (3-4) โดยก าหนดให THORI_3G คอเวลาทใชในการแฮนดออฟในแนวนอน (Horizontal Handoff) ของ MH เคลอนทเขาไปในระบบเครอขาย 3G โดยล าดบของการ Signaling และการก าหนดคาตางๆนน กเปนเชนเดยวกนกบสมการท (3-6) ซงจะมขอแตกตางกนอยางเดยวคอ คาความเรวของการเชอมโยง

ไรสาย 3G เทานน โดย B3G คอ ความเรวของการเชอมโยงไรสาย 3G4 มดวยกน 3 คาคอ 384kbps , 7.2Mbps และ 42Mbps และในการทดลองใชคาเดยวคอ 7.2Mbps

ดงนน เวลาการแฮนดออฟของ MH เมอเคลอนทเขาระบบเครอขาย 3G เปนไปตามสมการท (3-6) ดงน

THORI_3G = 2(SCO/B3G) + 2tWR + 4(SCO/BLC)(NH) + 4(tLC)(NH)

+ tRT(NH ) + DIN (3-6)

เมอ THORI_3G คอ เวลาทใชในการแฮนดออฟของ MH เมอเคลอนทเขาระบบเครอขาย 3G

จ านวนของ MH เปนตวแปรในเวลาตางๆ ซงจ านวนของ MH นนแตกตางกนไปเวลาการแฮนดออฟของ MH เมอเคลอนทเขาระบบเครอขาย 3G สามารถเขยนเปนสมการท (3-7) ไดเชนเดยวกบสมการท (3-5) และขอแตกตางมเฉพาะในสวนของจ านวน MH

THORI_3G_MH = MH{2(SCO/B3G) + 2tWR + 4(SCO/BLC)(NH)

+ 4(tLC)(NH) + tRT(NH ) + DIN} (3-7)

4 ประกาศการใหบรการเครอขาย Truemove 3G “http://www.truemove-h.com/en/3gwifi_network.aspx”

DPU

52

เมอ THORI_3G_MH คอ เวลาการแฮนดออฟของ MH เมอเคลอนทเขาระบบเครอขาย 3G โดยมจ านวน MH เปนตวแปรทไดจากการสม

เวลาการแฮนดออฟของ MH เมอเคลอนทเขาระบบเครอขาย 3G ในแบบทเสนอนน เมอน าจ านวนของผใชงานหรอ MH มาค านวณเวลาของการแฮนดออฟรวมดวย สามารถเขยนเปนสมการท (3-8) โดยอาศยความสมพนธของ Signaling จากภาพท 3.5 จะเหนวาในพจนของสมการท (3-8) จะม MH เปนตวคณเฉพาะในสวนของ Signaling ของระบบไรสาย สวนทเปนระบบใชสายจะไมม MH เปนตวคณ เนองจากการน าเทคนค P-HoT มาใช ท าใหลด Signaling ซงสมการทไดนน เปนไปในลกษณะเดยวกนกบสมการท (3-6) และผลการทดลองไดแสดงไวแลวในบทท 4

ดงนน เวลาการแฮนดออฟของ MH เมอเคลอนทเขาระบบเครอขาย 3G ในแบบทเสนอ

เปนไปตามสมการท (3-8) ดงน

THP_3G_MH = MH{2(SCO/B3G) + 2tWR + 4(SCO/BLC)(NH) }

+ 4(tLC)(NH) + tRT(NH ) + DIN (3-8)

เมอ THP_3G_MH คอ เวลาการแฮนดออฟของระบบทเสนอส าหรบเครอขาย 3G โดยมจ านวน MH

จากการสม พรอมกบใชเทคนค P-HoT รวมดวย

3.7 สมการของการแฮนดออฟแบบ Vertical แบบเดมและทเสนอ

เวลาการแฮนดออฟแบบ Vertical แบบเดมส าหรบเครอขาย 802.11g สามารถเขยนเปนสมการท (3-9) ไดโดยอาศยความสมพนธของ Signaling จากภาพท 2.15 ก าหนดให TVER_NEMO_3G คอเวลาในการแฮนดออฟแบบ Vertical ของ MH ระหวางเครอขาย 3G กบระบบทเสนอ ซงจ านวนของ MH นนจะเปนตวแปรหลกของผลการทดลอง นนคอ เมอจ านวน MH เพมขนหรอเคลอนทเขาออกไปมาจากระบบเครอขาย 3G และระบบทเสนอ จ านวนของ Signaling ของการแฮนดออฟกมมากขนตาม และเวลาทใชในการแฮนดกเพมสงดวย

TVER_NEMO_3G = MH{2(SCO/BWR) + 2(SCO/B3G) + 4(tWL)

+ 4(SCO/BLC)(NH) + 4(tLC)(NH) + tRT(NH ) + DIN} (3-9)

เมอ TVER_NEMO_3G คอ เวลาการแฮนดออฟแบบ Vertical แบบเดมส าหรบเครอขาย 802.11g โดย

มจ านวน MH จากการสม

DPU

53

เมอน าเทคนค P-HoT มาปรบใชรวมกบระบบตามแบบทเสนอ จะท าใหจ านวนของ Signaling ทมมากนนลดลง โดยเฉพาะ Signaling ทถกสงไปยง MH’s HA และ CN ดงภาพท 3.6 จงเปนไปตามสมการท (3-10) ดงน

TVP_NEMO_3G = MH{2(SCO/BWR) + 2(SCO/B3G) + 4(tWL)}

+ 4(SCO/BLC)(NH) + 4(tLC)(NH) + tRT(NH ) + DIN (3-10)

เมอ TVP_NEMO_3G คอ เวลาการแฮนดออฟแบบ Vertical ของระบบทเสนอส าหรบเครอขาย

802.11g โดยมจ านวน MH จากการสม พรอมกบใชเทคนค P-HoT รวมดวย

3.8 สมการของเวลาการรองขอขอมลกลบมาใหม(Retransmit time) ตามแบบทเสนอ นอกจากน เมอก าหนดให TRT_BSP คอ เวลาทใชในการรองขอใหมการสงขอมลกลบมา

ใหม (Retransmit time) ของระบบเครอขาย NEMO BSP ดงภาพท 2.13 เมอเกดเหตการณทแพคเกตสญหาย เราจะไดความสมพนธดงแสดงในสมการท (3-11) จะเหนวาการรองขอนนม Signaling มากมาย ตงแต MH ไปยง MR จาก MR ไปยง MH’s HA และไปจนถง CN และการค านวณตวเลขกคดเปนสองเทา นนคอขาไปและกลบ จงท าใหใชเวลามากในการรองขอในแตละครงและในแตละ MH ดวย

TRT_BSP = 2{tCN + tHA + tRT + tBS + tWR + tMR + tL2 + DIN} (3-11)

ก าหนดให TRT_BSP คอ เวลาในการรองขอขอมลของ MH ในระบบ NEMO BSP

โดยท tCN = เวลาทใชในการเขาถง Internet ของ CN ประมาณคาเทากบ DIN

tHA = เวลาทใชในการเขาถง Internet ของ HA ประมาณคาเทากบ DIN

tRT = การประวงเวลาทเราทเตอรในการคนหาและก าหนดเสนทาง

tBS = เวลาในการรองขอขอมลของ MH ไปยง BS

tWR = เวลาแฝงในการเชอมโยงไรสาย

tL2 = เวลาทใชในการรบสงขอมลระหวาง MR1 หรอ MR2 กบ MH

DIN = คาประวงเวลาของ Packets ในโครงขาย Internet โดยเฉลย

DPU

54

นอกสมการท (3-11) นแลว ในระบบเครอขาย 3G สามารถเขยนสมการไดในลกษณะ

เดยวกนคอสมการท (3-12) แตจะแตกตางกนกบสมการท (3-11) ตรงทพจนของ tMR ซงในสมการท

(3-12) จะไมม เนองจากการใชงานระบบเครอขาย 3G ไมไดผาน MR เมอก าหนดให TRT_3G คอ เวลา

ทใชในการรองขอใหมการสงขอมลกลบมาใหม (Retransmit time) ของระบบเครอขาย 3G ดงภาพ

ท 2.11 สามารถเขยนสมการท (3-12) ดงน

TRT_3G = 2{tCN + tHA + tRT + tBS + tWR + tL2 + DIN} (3-12)

เมอ TRT_3G คอ เวลาในการรองขอขอมลของ MH ในระบบ 3G

ระหวางสมการท (3-11) และ (3-12) น เมอสงเกตทพจนของสมการทงสองแลว ด

เหมอนวา สมการท (3-12) มจ านวนพจนในสมการนอยกวา คาของ TRT_3G นาจะนอยกวาคาของ

TRT_BSP ดวย แตเมอท าการทดลองแลวปรากฏวา เวลาทไดนนคอ คาของ TRT_3G มากกวาคาของ

TRT_BSP อยางเหนไดชด ซงขอนเกดจากความเรวของระบบ NEMO BSP นนมากกวาความเรวของ

ระบบ 3G มาก และผลการทดลองไดแสดงไวแลวในบทท 4

จากการประยกตใช CAR-Set ของวธ M&M ดงภาพท 2.23 และการใชเทคนค P-HoT ในระบบทเสนอ เมอเกดเหตการณทแพคเกตสญหาย เวลาทใชในการรองขอขอมลกลบมาใหมจะ

เปนไปตามสมการท (3-11) โดยก าหนดให TRT_MR คอ เวลาในการรองขอขอมลของ MH ให CN สงกลบมาใหม เมอเกดเหตการณขอมลสญหาย เมอเทยบกบสมการท (3-11) และ (3-12) แลวนน จะเหนไดชดวามความแตกตางในการใชเวลาเปนอยางมาก โดยแบบทเสนอนนใชเวลานอยกวาแบบทเดมอยางเหนไดชด โดยเฉพาะอยางยงเมอเทยบกบระบบ 3G

ดงนน เวลาในการรองขอขอมลของ MH ให CN สงกลบมาใหม เปนไปตามสมการท(3-13) ดงน

TRT_MR = tMR + 4tWR + 2tL2 (3-13)

เมอ TRT_MR คอ เวลาในการรองขอขอมลของ MH ในระบบทเสนอ

DPU

55

โดยท tMR = เวลาในการรองขอขอมลของ MH ไปยง MR1 หรอ MR2

tWR = เวลาแฝงในการเชอมโยงไรสาย

tL2 = เวลาทใชในการรบสงขอมลระหวาง MR1 หรอ MR2 กบ MH

3.9 หวขอการวเคราะหประสทธภาพของการแฮนดออฟ

จากการพจารณาสมการท (3-3) - (3-13) ในเบองตน เราจะพบวาเมอเครอขายสอสารไรสาย

มจ านวนของ MH เพมมากขนเทาใด จะท าใหความแตกตางของสมรรถนะของวธทน าเสนอกบวธ

NEMO BSP นนแตกตางกนมากขนเทานน ซงจะแสดงผลการค านวณและผลการวเคราะหเปรยบเทยบ

ประสทธภาพของแบบทเสนอกบแบบเดม ดงน

1) เวลาของการแฮนดออฟ แบบทเสนอกบ NEMO BSP และ 3G แบบเดม 2) ปรมาณของการสงสญญาณควบคมแบบทเสนอกบ NEMO BSP และ 3G แบบเดม 3) เวลาของการรองขอขอมล(Retransmit time) แบบทเสนอกบ NEMO BSP และ 3G แบบเดม 4) เวลาการแฮนดออฟเมอจ านวน Router เพมขน แบบทเสนอกบ NEMO BSP และ 3G

แบบเดม ผลการทดลอง การเปรยบเทยบและการวเคราะหประสทธภาพของการแฮนดออฟใน

แบบทเสนอกบระบบเครอขาย NEMO BSP และ 3G ทงหมดนน ไดแสดงไวในในบทท 4

DPU

56

บทท 4 ผลการพฒนาและทดสอบระบบ

4.1 บทนา

เนอหาในบทท 4 น จะกลาวถงการทดลองและผลทได โดยจดเรยงเนอหาตามลาดบไดแก เครองมอทใชในการทดลอง การนาโปรแกรมทพฒนาขนมาทดลองบน MATLAB R2012a เบองตน การทดลองระบบและผลการทดลองทได โดยเฉพาะอยางยง จะเนนคาสงและฟงกชนตางๆทใชในโปรแกรม MATLAB และอธบายผลการทดลองทไดโดยละเอยดตอไป

4.2 เครองมอทใชในการทดลอง

อปกรณทใชในการทดลองมสองสวนหลกคอ Hardware และ Software เนองจากเปนการจาลองระบบขนมาทดลอง(Simulation) อปกรณทใชจงไมซบซอน ดงน

1. เครองคอมพวเตอรโนตบก HP Pavilion dv6500 มคณสมบตดงน Windows XP Professional Service Pack 3 CPU Intel Core 2 DUO T7300 2.00GHz Memory 2.5GByte DDR2 HDD 320GByte SATA 3Gbps Display Card NVIDIA GeForce 8400M GS Intel PRO/Wireless 3945BG , Realtek PCIe FE Family Controller

2. โปรแกรม MATLAB R2012a

4.3 การนาโปรแกรมทพฒนาขนมาทดลองบน MATLAB R2012a โปรแกรมทใชในการทดลองนน ไดพฒนาขนมาและทดลองกบโปรแกรม MATLAB

R2012a (การตดตงและการใชงานอนๆของโปรแกรม MATLAB จะไมกลาวถงในงานวจยน)ตามรปแบบทออกแบบไวในบทท 3 โดยไดกาหนดตวแปร และตงคาของพารามเตอรตางๆตามตารางท 3.2 และ 3.3 ตามทไดกาหนดไวแลวในบทท 3 เชนกน ซงการสรางและแกไขโปรแกรมทงหมดนน

DPU

57

ผานทางโปรแกรม Editor ของ MATLAB ดงแสดงไวในภาพท 4.2 และการกาหนดพนทสาหรบเกบบนทกโปรแกรมนนแสดงไวในภาพท 4.1

ภาพท 4.1 การกาหนด Directory สาหรบเกบบนทกโปรแกรมทดลอง

ภาพท 4.2 การสรางหรอแกไขโปรแกรมทใชทดลองดวย Editor ของ MATLAB

กาหนด Directory สาหรบเกบบนทกโปรแกรมทดลอง เชน D:\DPU\Matlab HO\Works เปนตน

DPU

58

4.4 ผลการทดสอบ ผลของการทดลองตามแบบจาลองทเสนอทไดนน ผวจยไดนาไปวเคราะหและ

เปรยบเทยบประสทธภาพของการแฮนดออฟ คอแบบทเสนอกบแบบเดม ไดแสดงเปนกราฟเสนตามลาดบดงน

1) เวลาของการแฮนดออฟ แบบทเสนอกบ NEMO BSP และ 3G แบบเดม 2) ปรมาณของการสงสญญาณควบคม(Control Packets) แบบทเสนอกบ NEMO BSP และ 3G

แบบเดม 3) เวลาของการรองขอขอมล(Retransmit time) แบบทเสนอกบ NEMO BSP และ 3G แบบเดม 4) เวลาการแฮนดออฟเมอจานวน Router เพมขน แบบทเสนอกบ NEMO BSP และ 3G

แบบเดม 4.4.1 เวลาของการแฮนดออฟ แบบทเสนอ กบ NEMO BSP และ 3G แบบเดม

การทดลองนเรมจากการสมเลอกความเรว(Bandwidth) ของ MH ทใชเชอมตอเขาระบบเครอขาย NEMO BSP ไดแก ความเรว 54,48,36,24,18,12,9 และ 6 Mbps พรอมทงความเรวของระบบเครอขาย 3G ระหวาง 1-7.2 Mbps ดวย ซงในแตละ MH จะเชอมตอดวยความเรวทแตกตางกน ขนอยกบบรเวณทอยและสภาพแวดลอมของพนทบรการในขณะนน จากนนแทนคาดวยพารามเตอรตามตารางท 3.2 และตารางท 3.3 ลงในสมการทไดกาหนดไวแลวในบทท 3

ผลการทดลองทไดคอ เวลาทใชในการแฮนดออฟแบบ Horizontal ของ NEMO BSP ทไมใชเทคนคแบบ P-HoT นน ใชเวลาในการแฮนดออฟประมาณตาสด1 ท 50 ms และสงสด2 ท 120 ms เวลาทใชในการแฮนดออฟแบบ Horizontal ของ 3G ทไมใชเทคนคแบบ P-HoT นนตาสดท 100 ms และสงสดท 490 ms ตามลาดบ สวนการแฮนดออฟของวธทนาเสนอ(P-HoT)ใชเวลาในการแฮนดออฟประมาณคาตาสดท 47 ms และสงสดทประมาณ 50 ms เทานน เมอพจารณาสมจากจานวนของผใชงาน (MH) ทมการเปลยนแปลงคาระหวาง 10 ถง 100 คน ดงภาพท 4.3 และตารางท 4.1 จะเหนไดวา วธทนาเสนอสามารถลดเวลาทใชในการแฮนดออฟไดดกวาประมาณ 11 - 66 ms และ 17 - 178 ms ตามลาดบ เมอเปรยบเทยบผลตางกบวธการแฮนดออฟของ NEMO BSP และ 3G ทไมใชเทคนค P-HoT

1 คาทไดจากจานวนผใชนอยทสดในการสมตวอยาง

2 คาทไดจากจานวนผใชมากทสดในการสมตวอยาง

DPU

59

ภาพท 4.3 เวลาการแฮนดออฟของวธทนาเสนอเปรยบเทยบกบระบบ NEMO BSP และ 3G

ตารางท 4.1 ผลตางของเวลาทใชในการแฮนดออฟระหวาง NEMO BSP , 3G และแบบทเสนอ

จานวนผใช MH

เวลาทใชแฮนดออฟของแตละระบบเครอขาย(ms) ผลตางของเวลาแบบทเสนอ ใชเวลานอยกวา(ms)

NEMO BSP 3G แบบทเสนอ NEMO BSP 3G ตาสด 50 100 47 3 53 สงสด 120 490 53 70 440

4.4.2 ปรมาณของการสงสญญาณควบคมแบบทเสนอกบ NEMO BSP และ 3G แบบเดม

การแฮนดออฟในแตละครง จะมสญญาณควบคม(Signaling)ทเกดขนมจานวนมาก ตามจานวนของ MH ทเพมขน การนาเทคนค M&M(Multicast-base Mobility) และ P-HoT(Pre Handoff Table) มาใชงานนน สามารถลดจานวนของสญญาณควบคมไดมาก เนองจาก MR1 และ MR2 ในแบบทเสนอนน สามารถสงขอมลเหลานนออกไปไดทงสองเสนทางพรอมๆกน(Multi Link) จงทาใหความเรว

DPU

60

ในการสงสญญาณควบคมเพมขนและสงไดปรมาณมากขน ทาใหลดเวลาในการแฮนดออฟไดมากเมอพจารณาจากผลการทดลองในหวขอกอนหนาน

ในการทดลองน ใชการแฮนดออฟแบบ Vertical เพอวเคราะหผลของจานวน MH โดยการสมเขามาในระบบแบบทเสนอ เปรยบเทยบกบ NEMO BSP และ 3G จากนน นาปรมาณของสญญาณควบคมทเกดขนมาคานวณและเปรยบเทยบทงสามแบบ ซงผลเปนดงภาพท 4.4

ภาพท 4.4 จานวนของสญญาณควบคมเมอ MH เพมขน

จากภาพท 4.4 จะเหนวา เมอ MH เพมจานวนขน ระบบเครอขาย NEMO BSP และ 3G นน มจานวนของสญญาณควบคมมากกวาแบบทเสนอประมาณ 35% เนองจากแบบทเสนอไดนา P-HoT มาใชในการทดลอง จานวนของสญญาณควบถกลดจานวนลงในขนตอนการแฮนดออฟ ซงไดแสดงไวแลวในภาพท 3.6 ดงนน เมอขนตอนลดลง เวลาในการแฮนดออฟกลดลงดวย ซงสงผลโดยตรงกบจานวนของสญญาณควบอยางแนนอน และระบบในแบบทเสนอ แสดงใหเหนวา มประสทธภาพจรง

4.4.3 เวลาของการรองขอขอมล(Retransmit time) แบบทเสนอกบ NEMO BSP และ 3G แบบเดม ในกรณท CN สงขอมลไปยง AP, BS และ MR ดวยหลกการของวธ Bi-cast และ Multicast

รวมกบ P-HoT นน MH ทาการรบขอมลแบบขาลง (Down Link) ในกรณนไดทาการทดลองโดยสม

DPU

61

การเปลยนแปลงของจานวนแพคเกตทสญหาย(Packet Loss)ในระหวางการแฮนดออฟมจานวนระหวาง 1 – 300 แพคเกต ทาการทดลองเปนจานวนกวา 30 รอบ พบวา เมอเกดแพคเกตทสญหายในจานวน 100 แพคเกตแรกนน แบบทเสนอสามารถลดเวลาทใชในการรองขอขอมลกลบมาใหม (Retransmit time) ของ MHไดมากถง 20% เมอเปรยบเทยบกบวธแฮนดออฟแบบพนฐานของ NEMO BSP แตเมอเทยบกบระบบ 3G สามารถลดเวลาในการแฮนดออฟไดถง 40% - 60% ดงในภาพท 4.5 หลงจากนน เมอจานวนแพคเกตทสญหายเพมขนระหวางจานวน 100-300 แพคเกต เวลาทใชสงขอมลกลบมาใหมนน แบบทเสนอกบ NEMO BSP ใชเวลาใกลเคยงกนและเสนกราฟมแนวโนมเขาหากน และลเขาหากนทง 3 เสน เมอมแพคเกตทสญหายเพมขนถง 300 แพคเกต ทงน MR1 และ MR2 ในแบบทเสนอตองสามารถสารองขอมลเพอรองรบการรองขอแพคเกตทสญหายของ MH ทสงมาจาก AP หรอ BS ได แมวาจานวนของ BER(bit error rate) และจานวนของ MH เพมขนกตาม

ภาพท 4.5 Packet Retransmission Time ของวธทนาเสนอกบ NEMO BSP

4.4.4 เวลาการแฮนดออฟ เมอจานวน Router เพมขน แบบทเสนอกบ NEMO BSP และ 3G แบบเดม การเคลอนทของ NEMO BSP ไปเกาะกบ AP หรอ BS ในทตางๆนน เมออยตางโดเมน

(Inter-Domain Handoff) จะทาใหจานวนของอาจจะเพมขนหรอลดลงกได ซงจะมผลกบเวลาในการแฮนดออฟอยางแนนอน โดยเฉพาะอยางยง ถาจานวนของ Hop ทเพมขนนน หมายถงการเพม

DPU

62

จดผานทอปกรณเราทเตอรเพมขนดวย ทาใหเสยเวลาในการโปรเซสแพคเกตทวงผานเราทเตอร จากผลการทดลองในภาพท 4.6 ในการทดลองนไดเพมจานวน Hop ขนทละ 1 Hop ไปจนถง 30 Hop ในแบบ NEMO BSP และแบบ 3G ใชเวลา 180 ms และ 230 ms ตามลาดบ ซงแบบทเสนอใชเวลา 106 ms ทจานวน 30 Hop ผลคอในแบบทเสนอสามารถใชเวลาไดนอยกวาในแบบเดมถง 46 - 58 เปอรเซนต

ภาพท 4.6 เปรยบเทยบเวลาทใชแฮนดออฟเมอจานวน Router และ Hop เพมขน

นอกจากอปกรณเราทเตอรทเพมขนแลว ถาเปนการทางานจรงของระบบเครอขายโดยทวไป สงทตองคานงถงอกอยางคอ Latency ทเกดขนทสายสญญาณและจดตอตางๆนน กมสวนสาคญทจะทาใหเกดความผดพลาดในการรบสงขอมลและสญเสยเวลาในการโปรเซสแพคเกตเดนทางผานจดนนๆ ซงในการทดลองนไมไดนาเวลาในสวนนมาคานวณดวย อยางไรกตาม เพยงตวแปรและพารามเตอรทไดนาเสนอน กเพยงพอทจะแสดงใหเหนแลววา ระบบทนาเสนอนมประสทธภาพทางานดกวา ทงดานการรองรบจานวน MH ทเพมขนและใชเวลาในการแฮนดนอยกวาระบบ NEMO BSP และ 3G ในแบบเดม

DPU

63

บทท 5 สรปผลและขอเสนอแนะ

5.1 สรปผลการศกษาตามวตถประสงคงานวจย

จากการศกษาและพฒนางานวจยนตามวตถประสงคทไดกาหนดไวในเบองตนนน สรปไดดงน

1. ทาใหผวจยไดศกษาการแฮนดออฟของระบบเครอขายไรสาย Mobile IPv6 และ NEMO BSP ทาใหเกดความเขาใจเปนในหลกการทางานการแฮนดออฟของระบบเครอขายไรสาย เปนอยางด อกทงยงเกดความเขาใจในหลกการทางานของระบบ IPv6 การนาไปใชงานในโครงขายทมขนาดใหญ ยงไปกวานน ผวจยไดนาความรความเขาและประสบการณจากการศกษางานวจย ถายทอดใหกบผทมความสนใจใฝรทวไปไดเปนอยางด

2. ผวจยไดพฒนาและออกแบบกระบวนการวธในการลดเวลาการแฮนดออฟ ดวยการเสนอการรวมระบบเครอขาย NEMO BSP และ 3G โดยใชเทคนค Multicast-based , Bi-cast และการบนทกสถานะการทางานของผใชในระบบ(P-HoT:Pre Handoff Table) ทาใหมความยดหยนสงในการรองรบกลมผใชจานวนมากๆในสถานทตาง ซงสามารถนาไปประยกตใชกบหนวยงานทสาคญๆ ทงหนวยงานของรฐและเอกชนไดตามความเหมาะสม

3. ดานการพฒนาและออกแบบกระบวนการวธลดเวลาเรยกขอมลกลบมาใหม(Retransmits Time) เมอมขอมลสญหาย(Packets Loss) นน ผวจยกไดเสนอแนวคดและทดลองการเพมจานวน Buffer ทอปกรณหลกของระบบ เชน MR , BTS และ AP เปนประการแรก เพอสารองขอมลในชวงเวลาหนงๆ ทาใหเครองของผใช(MH)สามารถรองขอขอมลสารองนนกลบมาใหมเมอเกดความผดพลาดในการรบสงขอมลของ MH กบ CN เชน Bit Error หรอ Symbol Error เปนตน ประการทสอง คอ เสนอการเขารหสขอมลในระหวางการรบสง เชน Convolution Code และ Hamming Code เพอลดอตราของ Bit Error Rate และ Symbol Error Rate ซงเปนการเพมประสทธภาพของการรบสงขอมลเปนอยางมาก

DPU

64

5.2 สรปผลการทางานตามขอบเขตงานวจย ขอบเขตของงานวจยน เปนการศกษาเทคนคการแฮนดออฟและหลกการทางานของ

ระบบการสอสารเคลอนท คอ MIPv6 , NEMO BSP และ 3G เปนหลก พรอมทงศกษาวธการนาระบบเครอขายทงหลายเหลานนมาพฒนาออกแบบและผสมผสานการทางานในรปแบบใหม เพอเพมประสทธภาพของระบบ โดยเฉพาะการลดเวลาของการแฮนดออฟ ซงระบบจาลองทผวจยเสนอไดวเคราะหและเปรยบเทยบประสทธภาพไวแลวในบทท 4 และเปนไปตามขอบเขตทกาหนดไว

ยงไปกวานน งานวจยนสามารถนาไปประยกตใชงานกบระบบเครอขายสอสารเคลอนทในปจจบนไดอยางมประสทธภาพ เพราะผลการทดลองไดชใหเหนแลววาแบบจาลองทนาเสนอ ไดผลการทดลองเปนทนาพอใจ ทงการลดลงของเวลาในการแฮนดออฟและการรองขอขอมลใหม ซงจะเปนประโยชนแกการนาไปประยกตใชในอนาคตอนใกลนอยางแนนอน 5.3 สรปผลการทดสอบโปรแกรม

การทดลองในงานวจยน ได ศกษาและคนควาจากวารสารทต พมพ ทงในและตางประเทศ พรอมทงศกษาจากตาราของตางประเทศ ซงไดนาตวอยางของโปรแกรม MATLAB มาทดลองและพฒนาตอยอด ซงตนฉบบเดมนนเปนโปรแกรมในเวอรชนเกา เมอนามาทดลองจงทาใหเกดขอผดพลาดและผลการทดลองคลาดเคลอนไปจากทตงสมมตฐานไว แตหลงจากทไดนามาปรบปรงใหมและใชรปแบบของโปรแกรมเวอรชนใหม กสามารถทางานไดตามทตงสมมตฐานไว พรอมกบแหลงขอมลทคนความาจากเครอขายอนเทอรเนตนน ยงมนกวชาการปรบปรงเนอหาใหทนสมยและไดคาแนะนาจากอาจารยทปรกษา จงทาใหการทดลองเปนไปดวยด

5.4 สรปประโยชนทไดรบจากงานวจย

ผลจากการศกษางานวจยน สามารถสรปไดประโยชนรบ ดงตอไปน 1. ทาใหผวจยมความเขาใจการแฮนดออฟของ MIPv6 และการทางานรวมกนของระบบ

NEMO BSP และ 3G 2. แบบจาลองทเสนอในงานวจยน สามารถลดความลาชาในกระบวนการการแฮนดออฟของ

ระบบ NEMO BSP และ 3G ได ซงเปนผลมาจากการรวมเทคนค Multicast-based , Bi-cast และ Handoff Table พรอมทงการเพม Buffer ในอปกรณหลกของระบบ

3. ทาใหผวจยมความรในการนาระบบ NEMO BSP และ 3G ไปประยกตใชงานจรงกบระบบเครอขายแบบเคลอนทใหเหมาะสมและมประสทธภาพ โดยเฉพาะอยางยง แบบจาลองทเสนอน สามารถประยกตใชเพอตอบสนองการใชงานของกลมผใช(MH)เปนจานวนมากได

DPU

65

4. แบบจาลองทเสนอน สามารถเพมชองทางการสอสารดวยระบบเครอขายเคลอนท สาหรบชวยเหลอผประสบภยในสถานการณตางๆ เชน อทกภย วาตภย แผนดนไหว ดนถลม สนาม และอนๆได เนองแบบจาลองทเสนอสามารถเพมอปกรณทมเทคโนโลยใหมๆและรองรบเชอมตอกบโครงขายของผใหบรการทหลากหลายในอนาคตได

5.5 ขอจากดของงานวจย

เนองจากงานวจยน เปนการพฒนาแบบจาลองการสอสารเคลอนท ซงทดลองกบโปรแกรม MATLAB ไมไดทดลองกบระบบและอปกรณจรง จงเปนขอจากดทสาคญยงของงานวจยน แตสงททาใหงานวจยนมความนาเชอถอและมความเปนไปไดในการนาไปประยกตใชงาน คอ การสรางเหตการณทใกลเคยงกบสภาพการทางานจรงของระบบสอสารเคลอนทในปจจบนใหมากทสด เชน การจาลองจานวนผใชแบบสม การสรางสญญาณรบกวนแบบ AWGN การใชฟงกชน Rayleigh Fading , Doppler Shift เปนตน

5.6 ขอเสนอแนะและแนวทางการพฒนา

แนวทางการพฒนาตอจากงานวจยน สามารถพฒนาเทคนคการสงขอมลของผใชในอปกรณหลกของระบบ เชน Mobile Router , Access Router และ Base Station หรอ Access Point เพอลดเวลาในการแฮนดออฟและลดการสญเสยแพคเกตในระหวางการแฮนดออฟ อกทง การทดสอบประสทธภาพในระบบสอสาร 4G และ 5G ซงจะเปนประโยชนอยางสงในการสอสารขอมลดานมลตมเดยแบบเรยลไทม(Real time)ในอนาคต

DPU

66

บรรณานกรม

DPU

67 ภาษาไทย

บทความ

บงการ หอมนาน. (2546). “การเปรยบเทยบคณลกษณะแฮนดออฟระหวางวธ BRS และ PDS

สาหรบโครงขายไอพ ไรสาย”. การประชมวชาการทางวศวกรรมไฟฟา ครงท 26 (EECON-26) 6-7 พฤศจกายน 2546. หนา 1512-1517.

สพชญา จนทรผอง และ กญญาณฐ เหลาถาวร. (2552). “Mobile Network on Router”. งานประชมวชาการ ECTI-CARD May 2009 Bangkok Thailand. หนา 237-240.

ภาษาตางประเทศ

BOOKS

Hiroshi Harada and Ramjee Prasad. (2003). “Simulation and Software Radio for Mobile Communications”, Artech House Universal Personal Communications, ISBN 1-58053-044-3.

Mare Blanchet. (2006). “Migrating to IPv6 A Practical Guide to Implementing IPv6 in Mobile and Fixed Networks”, John Wiley & Son, Ltd. , ISBN 0-471-49892-0.

Rajeev S. Koodli and Charles E. Perkins. (2007). “Mobile Inter-Networking with IPv6”. John Wiley & Son, Ltd.,ISBN 978-0-471-68165-6.

William H. Tranter K. Sam Shanmugan Theodore S. Rappaport and Kurt L. Kosbar. (2004). “Principles of Communication System Simulation with Wireless Application”. Prentice Hall, ISBN-10: 0-13-494790-8.

ARTICLES

Ahmed Helmy, Muhammad Jaseemuddin, and Ganesha Bhaskara. (2004, May). “Multicast-

based Mobility: A Novel Architecture for Efficient Micro-Mobility”. IEEE Journal on Selected Areas in Communication. 22(4), pp. 677-690.

DPU

68 Ahmed A. Mosa, Alisha Hassan and Othaman O. Khalifa. (2011, May). “Evaluation of NEMO-

Based Approches for Route Optimization”. 4th International Conference on Mechatronics (ICOM), Kuala Lumpur Malaysia, pp. 1-7.

Antonie Stephane and A. H. Aghvami. (2001).“Fast Handover Scheme for Future Wireless IP Networks: A Proposal and Analysis”. Vehicular Technology Conference 2001 IEEE VTS 53rd, pp. 2046-2050.

Bongkan Homnan. (2003).“The Comparison of Handoffs Characteristics between BRS and PDS Schemes for Wireless IP Networks”. 26th Electrical Engineering Conference 2003(EECON-26), pp.1512-1517.

Chun-Hsin Wu, Ann-Tzung Cheng, Shao-Ting Lee, Jan-Ming Ho and Der-Tsai Lee. (2002). “BI-direction route optimization in mobile IP over wireless LAN”. Proceedings VTC 2002 IEEE 56th vol. 2, pp. 1168-1172.

H. C. B. Chan, H. M. Alnuweiri and V. C. M. Leung. (1999, June). “A Framework for Optimizing the Cost and Performance of Next-Generation IP Routers”. IEEE Journal on Selected areas of communications, 17(6), pp. 1013-1029.

Hui-Min Huang and Jia-Lin Chang. (2009, December). “A Novel Handoff Method for Integrated 3G and NEMO Network”. Joint Conferences on Pervasive Computing (JCPC). pp. 793-798.

Hui-Min Huang and Jia-Lin Chang. (2011).“Complete Handoff Tactics for the Integrated 3G and NEMO Network”. Biomedical Electronics & Communications, pp. 323-328.

Mariya Benamar , Meknes Morocco , Mohammed El Koutbi and Abdelatif Mezrioui. (2010, May). “Reducing dogleg routing in Mobile IPv6 by the enhancement of Home Agent deployment”. ECTI-CON 2010, pp. 904–908.

Ming-Chin Chuang and Jeng-Farn Lee. (2011).“FH-PMIPv6 : A Fast Handoff Scheme in Proxy Mobile IPv6 Networks”. Consumer Electronics Communications and Networks (CECNet) IEEE 2011, pp. 1297-1300.

Nicolas Montavont and Thomas Noel. (2002). “Handover Management for Mobile Nodes in IPv6 Networks”. Communications Magazine, IEEE 2002, 40(8), pp. 38-43.

DPU

69 Shilpy Gupta and Sapna Gambhir. (2010, December). “An Improved Architecture for

Minimizing Handover Latency in MIPv6”. Methods and Models in Computer Science (ICM2CS), pp. 106-111.

Vasos Vassiliou and Zinon Zinonos. (2009, December). “An Analysis of the Handover Latency Components in Mobile IPv6”. Journal of Internet Engineering. 3(1), pp. 230-240.

ELECTRONIC SOURCES

Conta, A. and S. Deering. (1998).Generic Packet Tunneling in IPv6 Specification. Retrieved

September 2011, from http://tools.ietf.org/pdf/rfc2473.pdf.

C. Perkins, D. Johnson and J. Arkko. (2011). Mobility Support in IPv6. Retrieved September 2011, from http://tools.ietf.org/rfc/rfc6275.txt.

S. Gundavelli, K. Leung, V. Devarapalli, K. Chowdhury, and B. Patil. (2008). Proxy Mobile IPv6. Retrieved December 2011, from http://www.hjp.at/doc/rfc/rfc5779.html.

S. Thompson and T. Narten. (1998). IPv6 Stateless Address Autoconfiguration. Retrieved December 2011, from http://tools.ietf.org/pdf/rfc2462.pdf.

S. Thomson , T. Narten and T. Jinmei. (2007). IPv6 Stateless Address Autoconfiguration. Retrieved November 2011, from http://tools.ietf.org/html/rfc4862.html.

Srinivasan Seshan. (1995). “Low-Latency Handoff for Cellular Data Networks”, Retrieved March 2013, from http://www.eecs.berkeley.edu/Pubs/TechRpts/1996/CSD-96-899.pdf.

V. Devarapalli, R. Wakikawa , A. Petrescu and P. Thubert. (2005).Network Mobility (NEMO) Basic Support Protocol.Retrieved September 2011, from http://tools.ietf.org/html/rfc4862.html.

DPU

70

ประวตผเขยน ชอ-นามสกล ครรชต ไชยคานวน ประวตการศกษา ปรญญาตรวทยาศาสตรบณฑต ปการศกษา 2542

สาขาเทคโนโลยอเลกทรอนกสคอมพวเตอร มหาวทยาลยราชภฏจนทรเกษม

สถานททางานปจจบน หวหนาฝายระบบเครอขายคอมพวเตอร บรษท ไมครอน เนตเวรค เทคโนโลย จากด

เลขท 78/145 ซอยพระยาสเรนทร 19 ถนนพระยาสเรนทร แขวงบางชน เขตคลองสามวา กรงเทพ 10510

DPU