I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m p u t er   Science   Vo l.   21 ,   No .   2 Feb r u ar y   2 0 2 1 ,   p p .   1 0 9 0 ~1 1 02   I SS N:  2 5 02 - 4 7 5 2 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /i j ee cs.v 2 1 .i 2 . p p 1 0 9 0 - 11 02          1090       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ee cs.ia esco r e. co m   m ulti ple hand o v er  m ethod  by  usi ng  t he guide  of  mo bile nod e       Ra dh w a M o ha m e d Abd ull a h 1 ,   Ra dh w a n B a s her 2 ,   Ay a d H us s a in A bd u lqa der 3   1 Div iso n   o f   Ba sic   S c ien c e s,  Co ll e g e   o f   A g ri c u lt u re   a n d   F o re stry ,   Un iv e rsity   o f   M o su l,   M o su l,   Ira q   2, 3 De p a rtm e n o f   Co m p u ter S c ien c e ,   Co ll e g e   o f   Co m p u ter S c ien c e   a n d   M a t h m a ti c a l y ,   Un iv e r sit y   o f   M o su l ,   M o su l,   Ira q       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   A p r   2 5 ,   2 0 2 0   R ev i s ed   J u n   1 5 ,   2 0 2 0   A cc ep ted   J u l 8 ,   2 0 2 0       T o d a y ’s  h e a lt h c a re   s y st e m   c a n   b e   c h a ra c terise d   u sin g   th e   u p - a n d - c o m in g   in teg ra c o m p o n e n t   o f   m o b il it y   m a n a g e m e n o f   w irele ss   b o d y   a r e a   n e tw o rk s   (W B A Ns ).   In   g e n e ra l,   re m o te  se n so n o d e o f   W B A a re   p o siti o n e d   o n   th e   b o d y   o f   a   su b jec t.   M e a n w h i le,  re c o m m e n d a ti o n f o sp e c if ic  p ro x y   m o b il e   IP v 6   ( P M I P a p p ro a c h e h a v e   e m e rg e d ,   b u it c o m p a ra ti v e l y   u n f e a sib le   n a tu re   in   term s   o g ro u p   m o b il it y   m a n a g e m e n w it h   re g a rd t o   W B A N.   T h e re f o re ,   it   sh o w a   li k e li h o o d   f o e x p a n siv e   r e g istratio n   a n d   h a n d o v e r   in terru p ti o n s.  T h u s,  t h is  w o rk   o ff e r e d   a n   a lt e rn a ti v e   a i m e d   a c u r b in g   su c h   re strictio n v ia  a n   e n h a n c e d   g ro u p   m o b il it y   m a n a g e m e n m e th o d .   T h e   a p p ro a c h   u n d e rl in e d   t h e   in teg ra ti o n   o f   a u th e n ti c a ti o n ,   a u t h o ris a ti o n ,   a n d   a c c o u n ti n g   (AA A se r v ice in to   th e   lo c a m o b il it y   a n c h o (L M A )   a a n o th e r   o p ti o n   f o i n d e p e n d e n p ra c ti c e .   M o re o v e r,   th e   p ro x y   b in d i n g   u p d a te  (P BU)  a n d   AA in q u iry   m e s sa g e we r e   c o n so li d a ted ,   w h e re a th e   AA re sp o n se   a n d   p ro x y   b in d i n g   a c k n o w led g e   ( P BA m e ss a g e   w e re   a m a lg a m a ted .   T h e   re su lt in g   o u tco m e d e p icte d   th e   p ro p o se d   m e th o d ’s  su p e rio p e rf o rm a n c e   in   c o m p a riso n   w it h   th e   c u rre n P M IP   a p p r o a c h e in   th e   c o n tex o f   re g istratio n   d e lay   ti m e ,   h a n d o v e in terru p ti o n ,   a n d   a v e ra g e   sig n a ll in g   c o st.   K ey w o r d s :   Han d o v er   o p er atio n   Mo b ilit y   m a n a g e m en t   W ir eless   s en s o r   n et w o r k   T h is  is  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   R ad h w a n   Mo h a m ed   A b d u lla h   Div i s o n   o f   B asic Sc ien ce s   Un i v er s it y   o f   Mo s u l   Mo s u l,  I r aq   E m ail: r ad w an m a s @ u o m o s u l. ed u . iq       1.   I NT RO D UCT I O N     A   m aj o r   ch allen g o b s er v ed   t h r o u g h o u th w o r ld   p o p u latio n   g r o w t h   is   t h is s u o f   ex p a n d in g   a g i n g   p o p u latio n   d u to   ele v ated   li f ex p ec tan c y .   B y   2 0 2 5 ,   th g l o b al  ag in g   p o p u latio n   ( a g ed   >   6 5 )   is   p r o j ec ted   to   d is p la y   t w o - f o ld   r is f r o m   3 5 7   m illi o n   to   7 6 1   m illi o n   [ 1 ] .   C o n s eq u e n tl y ,   s u ch   g r o w t h   h as  d ir ec tl y   r e s u lted   in   in cr ea s ed   h ea lth ca r ex p e n s e s ,   th er eb y   p r o m p ti n g   th e   b r ea k th r o u g h   o f   in n o v a tiv e   tech n o lo g y - b a s ed   d ev elo p m en t s   f o r   ex i s ti n g   h ea lth ca r to o ls ,   s u c h   as  s m all  a n d   in tellig e n m ed ical  s e n s o r s .   Her e,   th ese  m ed ical   r e m o te  s e n s o r s   ar a f f ix ed   o n   th e   b o d y   o r   b en ea t h   t h e   s u b j ec t’ s   s k i n   i n   w h ic h   in f o r m a ti o n   g lean ed   w ill  b tr an s m itted   to   an   e x ter io r   m ed ical  s er v er .   A cc o r d in g l y ,   th e s e   s en s o r s   e n ab le  b etter   p h y s ica l   m o b ilit y .     Fu r t h er m o r e,   th m o r talit y   r at es  d u to   s er io u s   m ed ical  co n d itio n s   s u ch   as  ca n ce r   an d   ca r d io v ascu lar   d is ea s h a v b ee n   i n cr ea s i n g   p er   an n u m ,   w h ic h   is   p r i m ar il y   r es u lt  o f   m a n y   b ei n g   d iag n o s ed   w ith   t h e   d is ea s w h e n   it   i s   to o   late.   I n   v ie w   o f   t h i s ,   ea r l y   d etec tio n   o f   p ar ticu lar   d is ea s m a y   b ac h iev ab le  t h r o u g h   th ap p licatio n   o f   cu tt in g - ed g tec h n o lo g ical  d e v elo p m e n ts   i n   W B A s y s te m s ,   t h u s   a id in g   to w ar d s   t h eir   r esp ec tiv ea r l y   p r ev e n ti v m ea s u r es.  “Fu n d a m en tal l y ,   t h e   s en s o r   n o d es  o n   W B A ca n   b u tili s ed   f o r   a   p r o g r ess iv m o n ito r i n g   p r o ce s s   o f   o n e’ s   h ea lt h   s tat u s ”  [ 2 - 4 ] .   I n   W B A N,   t h ese  s e n s o r s   ca n   b af f i x ed   to   th e   h u m a n   b o d y   o r   o u t f its   [ 5 ,   6 ] .   Hen ce f o r th ,   t h e y   f u n ctio n   t o   an al y s th e   d eter m i n a n ts   o f   th e   h ea lth   s ta tu s ,   w h ic h   ar s u b s eq u en t l y   co llec ted   an d   i m p ar ted   to   th ce n tr al   s er v er   f o r   f u r th er   h ea lth ca r i m p le m e n tat io n s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       A   mu ltip le  h a n d o ve r   meth o d   b u s in g   th g u id o f m o b ile  n o d e   ( R a d h w a n   Mo h a med   A b d u l la h )   1091   I n   s o lv i n g   t h is s u o f   I n ter n et  P r o t o co ( I P)  s h o r tag e,   s o lu tio n   u n d er li n ed   is   th cr ea tio n   I P v 6   ad d r ess es  as  th e y   co n ta in   w i d er   s p ac es  f o r   s u ch   ad d r ess es .   R ec en tl y ,   a n   in cr ea s i n g   a m o u n o f   in ter est  h a s   b ee n   n o ted   in   ter m s   o f   lo w - p o w er   w ir eless   p er s o n a ar ea   n et w o r k s   ( L o W P A Ns)  d u t o   th u til is atio n   o f   I n ter n et  o f   T h i n g s   ( I o T s ) .   B esid es,  w o r k in g   g r o u p   o f   t h L ate  f o r   I P V6   o v er   ( 6 L o W P A Ns)  h a s   b ee n   in itiated   b y   t h I n ter n et  E n g i n ee r in g   T ask   Fo r ce   ( I E T F)  [ 7 ] ,   th er eb y   r en d er in g   t h r e m o te  s en s o r   n o d es  to   b p o s s ib l y   li n k ed   to   th I P v 6   n et w o r k s .   Ho w e v er ,   th e s n o d es  lack   t h ca p ac it y   an d   ab ili t y   to   en h a n ce   an d   s h o r u p   t h w h o le  I P v 6   ad d r ess   d u e   to   t h u lti m ate  p ac k e t s ize  o f   I E E E   8 0 2 . 1 5 . 4 ,   w h ic h   i s   m er el y   1 2 7   b y tes.   T h er ef o r e,   en ab lin g   t h 4 0 - b y te  I P v 6   p ac k et  h ea d er   co m p ac ted   in to   2   b y tes  f o r   in b o u n d   co m m u n icatio n   i s   ac h iev ed   b y   t h ad d itio n   o f   an   ad ap tatio n   la y er   b y   th 6 L o W P A b et w ee n   t h n et w o r k   la y er   a n d   M AC .   C o n co m itan tl y ,   t h 6 L o W P AN  d ec o m p r ess e s   t h la y er   f o r   t h o u tb o u n d   in ter f ac e.   Si m i lar l y   to   th h an d o v er   co n tr o l,  th m o b ile  s etti n g s   r eq u i r th s en s o r   n o d es  to   b em p lo y ed   f o r   m o b il it y   m a n a g e m en t.  Acc o r d in g l y ,   s o m h o s t - b ased   m eth o d s   ar d e em ed   u n s u itab le  f o r   th ap p licatio n   o f   IP - b ased   s en s o r   in   W B A Ns  [ 8 - 1 0 ] .   W h ile  co n tain in g   th m o b ilit y   s tack ,   ea c h   o f   th s e n s o r s   ar s u b j ec ted   to   ac tiv i n v o lv e m e n i n   cr ea t i n g   m o b ilit y - r elate d   s ig n alli n g .   Fo llo w i n g   t h is ,   o n o f   t h s o lu t io n s   p o s s ib l y   ad ap ted   f o r   th m o b ilit y   m a n ag e m e n i n   6 L o W P A N - b ased   W B A m a y   b t h n et w o r k - b ased   ap p r o ac h es,  w h ic h   i n cl u d P MI P .   I n   lin e   w ith   th is ,   ab o v e,   s u g g esti o n s   ar r if r e g ar d in g   s e v er al  m et h o d s   p o s s ib le  u tili s atio n   f o r   s u p p o r tin g   th m o b il it y   w it h   r eg ar d s   to   th 6 L o W P A N - b ased   W B A [ 1 1 ,   1 2 ] ,   as  th latter   u s e s   th P MI P   p r o to c o [ 1 3 ] .   A s   s u ch ,   r eg is tr atio n   an d   h an d o v er   in ter r u p tio n s   ca n   b e   r ed u ce d   v ia  s u ch   m et h o d s ,   w h ile  t h d ela y   p er f o r m a n ce   m a y   b i m p r o v ed   co n co m ita n tl y .     T h er ef o r e,   th is   p ap er   p r o p o s es  th u s o f   an   e n h a n ce d   g r o u p   m o b il it y   m a n ag e m e n m et h o d ,   w h ich   i s   d esig n ed   f o r   W B A N   an d   u n d er tak en   b y   i m p le m en t in g   n e w   ap p r o ac h   f o r   th P MI P .   T h p r o p o s ed   s o lu tio n   is   b eliev ed   to   b ca p ab le  o f   l ea d in g   to   s i g n if ica n r ed u ct i o n   o f   th d ela y   ti m f o r   r eg is tr atio n .   B es id es,  it   allo w s   d ec r ea s ed   h an d o v er   d elay   a n d ,   m o s i m p o r ta n tl y ,   m i n i m is e s   th a v er ag co s o f   th h an d o v er   s ig n alli n g .   Fo llo w i n g   t h is ,   th e   s u g g ested   m et h o d   in   t h is   s t u d y   in c lu d es   t h a u th e n ticat io n   f ea t u r es,  w h ic h   ar e   in te g r ated   in to   lo ca m o b ilit y   an ch o r   ( L M A )   as  an o t h er   o p tio n   o f   in d ep en d en p r ac tice.   Me an w h ile,   th p r o x y   b in d in g   u p d ate  ( P B U)   m e s s a g an d   au th e n ticatio n ,   au t h o r is atio n ,   an d   ac co u n ti n g   ( AAA)   q u er y   m e s s a g ar co m b i n ed ,   w h ile  t h AAA   r ep l y   an d   p r o x y   b i n d in g   ac k n o w l ed g ( P B A )   m e s s a g ar als o   a m al g a m a ted .   T h m ai n   co n tr ib u tio n s   o f   t h is   p ap er   a r as f o llo w s :   a)   I t h ig h li g h ts   t h is s u o f   g r o u p   m o b ilit y   m a n ag e m e n t i n   W B A N s ,   th er eb y   d i s cu s s i n g   th m an ag e m e n t o f   r eg is tr atio n   an d   h a n d o v er   in te r r u p tio n s   i n   th n et w o r k   a n d   d e m o n s tr atin g   t h n ee d   f o r   n ew   s o l u tio n .   b)   A   t h o r o u g h   s u r v e y   i s   p er f o r m ed   ac r o s s   m aj o r ity   o f   n o tab l r elate d   w o r k s   in   t h ar ea   o f   g r o u p   m o b ilit y   m an a g e m e n t i n   W B ANs.  I t e n co m p a s s es   p r ev io u s   m eth o d o l o g ies,  w h ic h   ar ad d r ess ed   ac co r d in g l y ,   a n d   f u r t h er   is s u es  p er tain i n g   to   n et w o r k   m an a g e m e n in   W B ANs  ar e   d is cu s s ed   in   d etail.   T h r ev ie w   w ill   co m b   t h r o u g h   a n d   o u tli n th s tr en g th s   an d   s h o r tco m i n g s   o f   ea ch   m et h o d o lo g y .   c)   An   e n h a n ce d   g r o u p   m o b ilit y   m an a g e m e n m et h o d   in   t h co n tex o f   W B A N s   is   in tr o d u ce d ,   w h er eb y   t h e   p r o p o s ed   s o lu tio n   f o cu s e s   o n   r eso lv i n g   t h is s u o f   r eg i s tr ati o n   an d   h a n d o v er   d u r in g   n o d es   d ep lo y m e n t.   d)   A   n e w   m o b ilit y   m a n ag e m e n t   s ch e m h as  b ee n   p r o p o s ed ,   w h ich   is   ai m ed   at  en h a n ci n g   th m a n ag e m e n t   o f   n o d m o v e m e n t s   in   W B ANs.  I in v o lv e s   s e v er al  p r o ce s s es  th at  p r o v id L M A   as  an o t h e r   o p tio n   f o r   in d ep en d en t p r ac tice.   e)   T h ef f ic ien c y   a n d   th e f f e ctiv e n ess   o f   t h p r o p o s ed   s tr ateg y   is   e v al u ated   b y   u s i n g   v ar iet y   o f   ex p er i m e n ts   a n d   u tili s i n g   t h n et w o r k   s i m u latio n .   T h ese  ex p er im e n t s   w ill  d e m o n s tr ate  t h s u p er io r it y   o f   th p r o p o s ed   s ch e m i n   t h e   co n tex o f   r eg i s tr atio n   a n d   h an d o v er   d ela y s ,   as  w ell  a s   th a v er ag e   s ig n alli n g   co s t.   T h r est  o f   th is   w o r k   is   p r esen ted   in   th f o llo w i n g   m an n er f ir s t,  s h o r o v er v ie w   o f   r elate d   w o r k s   i s   d etailed   in   Sectio n   2 ,   f o llo w ed   b y   d escr ip tio n   o f   th en h a n ce d   g r o u p   m o b ilit y   m an a g e m e n m et h o d   p r o p o s ed   in   Sectio n   3 .   Nex t,   Sectio n   4   ill u s tr ates  t h s i m u latio n   en v ir o n m e n a n d   p r esen ts   t h n u m er ica l   r esu lt s   o f   t h e x p er i m e n ts ,   w h ile  th p er f o r m an ce   a n al y s i s   i s   h i g h li g h ted   i n   Sec tio n   5 .   T h co n ten w ill  d r a w   co m p ar is o n   b et w ee n   th e   p r o p o s ed   an d   ex is t in g   m et h o d s   v ia  n u m er ical  a n al y s is   ac cu r atel y .   Fi n all y ,   t h e   co n clu s io n s   ar p r esen ted   in   t h last   s ec tio n ,   n a m el y   Sect io n   6 .       2.   RE L AT E WO RK   Se n s o r   d e v ices  p l u s   p r o to co l s   ar s u b j ec ted   to   s u r v e y   to   d eter m i n t h p h y s ical  la y er ,   d ata  lin k   la y er ,   an d   r ad io   tec h n o lo g y   f e atu r es  o f   b o d y   ar ea   n et w o r k s   [ 1 4 ] .   Var io u s   an d   i n te n s i v e   r e s ea r ch   e f f o r ts   h av e   b ee n   m ad e,   w h ic h   f o cu s   o n   s ec u r it y   i s s u es  i n   W B A N .   T h w o r k   p r ese n ted   b y   [ 1 5 ]   h as  p r o p o s ed   n e w   m et h o d   to   tack le  t h i s s u o f   an   attac k - r esis ta n a n d   li g h t weig h tr u s m a n ag e m e n t,  n a m el y   R eT r u s t,  w h ic h   co n s is ts   o f   t w o - tier ed   ar ch itec tu r es.  T h ese  ar c h itect u r es  ten d   to   i m p le m en t   t h C o llec tio n   T r ee   Pro to c o l.  T h ex p er i m e n tal  o u tco m e s   o f   R e T r u s h a v i n d icate d   t h at  b e y o n d   i ts   ca p ac it y   to   id en ti f y   m alicio u s   o r   f a u lt y   b eh av io u r s ,   it c an   al s o   en h a n c th n et w o r k   p er f o r m an ce .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  21 ,   No .   2 Feb r u ar y   2 0 2 1   :   1 0 90   -   11 02   1092   Fu r t h er m o r e,   an o t h er   p r o p o s e d   m o d el  is   th d i s tr ib u ted   tr u s ev al u atio n   m o d el,   w h ic h   o f f er s   th u s e   o f   s tr ai g h tf o r w ar d   cr y p to g r a p h ic  tech n iq u es  a n d   m ed ica s en s o r   n et w o r k s   ( MS Ns)  [ 1 6 ] .   I r elies  o n   m o n ito r i n g   t h r elev a n n o d b eh av io u r s   i n   w h ic h   s u c h   ele m en i n co r p o r ates  th tr an s m i s s io n   r ate  an d   leav i n g   ti m e,   w h ich   ar u s ed   to   d is tin g u i s h   t h m a licio u s   n o d es.  I n   th w o r k   o f   [ 1 7 ] ,   k ey   ag r ee m e n m e th o d   ha s   b ee n   i n tr o d u ce d   a s   t h m ea n s   o f   g e n er atin g   a   co m m o n   k e y   e m p lo y in g   th e   elec tr o ca r d io g r am   ( E C G)   s ig n al s .   Su c h   k e y   is   s h ar ed   w it h   th n ei g h b o u r i n g   n o d es in   B A N s .   B ased   o n   ex is ti n g   ev id en ce ,   th p r o p r iety   o f   6 L o W P A N s   ca n   b em p h a s is ed   f o r   th s en s o r s   in   W B A N s   as  s u c h   s en s o r s   m ee t   th r eq u ir e m e n ts   o f   t h I E E E   8 0 2 . 1 5 . 4   s tan d ar d   [ 18 ] .   A cc o r d in g l y ,   it  is   s a f to   ar g u t h at   th e ir   m o b ilit y   i s   o n p ar ticu lar l y   p r o m is i n g   ap p r o ac h   f o r   t h s en s o r s   i n   W B ANs.  C o n v er s e l y ,   th e   cu r r en I P v 6   h o s m o b il it y   p r o to co ls   ar d ee m e d   n o ap p r o p r iate  f o r   6 L o W P A N - b ased   r e m o te  s en s o r s   d u to   th e m   b ei n g   t u n n el  ap p r o ac h e s .   A cc o r d in g l y ,   all  m o b ile  s en s o r s   ar e   th u s   e n g a g ed   i n   t h m o b ilit y - r elate d   s ig n alli n g   in   t h b id   to   en s u r co n s ta n t c o m m u n ica tio n   [ 1 9 ] .     I n   t h w o r k   o f   [ 2 0 ] ,   th e   r eq u ir e m en ts   a n d   r eso u r ce s   ar s o m e   ch a llen g e s   r eq u ir i n g   s o l u tio n   w it h   r esp ec to   ad j u s tin g   t h ex i s ti n g   s o lu tio n s   in   o r d er   to   m ee t   th 6 L o W P A r eq u ir e m en t s .   T h er ef o r e,   m o r e   in v e s ti g atio n s   m u s b d o n o n   6 L o W P A m o b ilit y .   A cc o r d in g l y ,   m e th o d   p r o p o s ed   b y   [ 2 1 ]   p o s es  its   in te n tio n   to   en h a n ce   t h I P - W SN,  w h ich   is   in ten d ed   to   m a k u s e   o f   a   n e w   co m m u n icatio n   p ac k et   f o r m at  i n   th in g r ess   i n ter f ac to w ar d s   ad d r ess in g   t h h a n d o f f   p r o ce d u r e.   A lt h o u g h   Oliv eir et  al.   [ 2 0 ]   h av s u g g ested   th at  it i s   n o t p o s s ib le  to   u ti lis m u lti - h o p   co m m u n ica tio n s   i n   th P MI P v 6   p r o to co l,  Haw   et  al.   [ 2 2 ]   h av s tated   th eir   u s i s   p o s s ib le  in   th in g r ess   i n ter f ac e.   Her e,   t h m u lti - h o p   co m m u n icatio n   m e th o d   m a y   b u t ilis ed   v ia   th e m p lo y m e n t o f   m e s h   r o u t i n g   f o r   th s a k o f   e x p an d in g   t h r an g co v e r ag e.     R eg ar d les s ,   t h f o c u s   o f   t h is   p r o p o s ed   m et h o d   in   [ 2 2 ]   is   o n e   s in g le  m o b ile  n o d e,   th er eb y   r e n d er in g   it   in ap p r o p r iate  in   y ield i n g   an   e f f ec tiv s o lu tio n   w h e n   m o r t h an   o n n o d is   cir cu lati n g   a r o u n d .   I n   co n tr ast,  B ag   et  al.   [ 2 3 ]   h av h i g h li g h ted   6 L o W P A m o b ilit y - s u p p o r ted   m et h o d ,   w h ic h   r eli es  o n   t h t y p es   o f   6 L o W P A d is p atch ed .   Ho w e v er ,   o n o f   it s   p it f alls   is   t h lack   o f   a n y   p lain   i m p r o v e m e n to   d ec r ea s th e   h an d o f f   d ela y .   Mo r eo v er ,   it  is   clea r   t h at  t h n et w o r k - b ased   ap p r o ac h es   m a y   b ap p r o p r iate  f o r   s u p p o r tin g   th e   m o b il it y   m an a g e m en o f   6 L o W P A N - b ased   b o d y   s en s o r s   [ 2 4 ] .   Her e,   th n et w o r k   n o d ac ts   i n   p lace   o f   t h s en s o r s ,   th u s   h a v i n g   t h ab ilit y   to   s h ar th m o b ilit y - r elat ed   s ig n all in g   an d   ex cl u d th e   d u p licate   ad d r ess   d etec tio n   ( D A D)   o f   t h I P   ad d r ess .   Fo llo w in g   t h is ,   t h co s o f   t h co n tr o s i g n alli n g   an d   ea ch   s e n s o r 's  lat e   h an d o v er   ca n   b r ed u ce d .   Ad d itio n all y ,   f r o m   t h p er s p ec tiv o f   n et w o r k - b ased   ap p r o ac h es,  t h n et w o r k   m o b il it y   ( NE MO )   [ 2 5 ]   is   r e co m m e n d ed   b y   a   p r ev io u s   s tu d y   [ 2 6 ]   w it h   r e s p ec to   t h 6 L o W P A N - b ased   m o b il it y   m et h o d .   Hen ce f o r th ,   th h a n d o v er   is   ca r r ied   o u b y   m o b ile  r o u ter   w it h   t h in te n tio n   o f   m o d i f y i n g   th 6 L o W P A d i s p atch .   Ho w ev er ,   th e   m o b ile   r o u ter   m a y   b o v er lo ad ed   b y   t h is   p ar ticu la r   t y p e   o f   p r o to co l,  r en d er in g   it  cr u cial  f o r   t h co n co m ita n t   s es s io n s   a n d   d ec r ea s ed   h a n d o v er   i n ter r u p tio n s .   T h s a m e   h o ld s   tr u e   r eg ar d in g   th s i g n a llin g   r ate   o f   g r o u p - b ased   m o b ili t y   in   6 L o W P A N - b ased   s e n s o r   in   W B A Ns.  s t u d y   u n d er ta k en   h a s   p r o p o s ed   th p r esen ce   o f   co u n tle s s   i n ter r elate d   s en s o r   n o d es  th at  m o v to g eth er   an d   p er f o r m   h an d o v er   s i m u lta n eo u s l y   in   t h P MI P v 6   en v ir o n m e n t [ 2 7 ] .   T h v alu o f   th s ig n al - to   n o is r atio   ( SNR )   f o r   ea ch   s e n s o r   is   ca lc u lated   b y   t h L MA ,   w h ic h   co n cu r r en tl y   cr ea tes   g r o u p   o f   s e n s o r s   w it h   t h s a m SNR   v al u es.  F u r th er m o r e,   s aid   p r o to co d ec r ea s es  th e   co s o f   th h a n d o v er   s i g n alli n g   b y   s en d i n g   t h P B A   p er   ea ch   g r o u p ,   th er eb y   allo w i n g   s ev er al  ex tr a n d   u n w an ted   h a n d o v er   m e s s a g e s   to   b s av ed ,   s u ch   as  P B an d   d e - r eg is tr atio n   ( DeRe g ) .   R eg a r d les s ,   th is   p r o to co l   lack s   th ca p ab ilit y   to   d ec r ea s th m e s s a g e s   o f   b o th   r o u ter   s o licitatio n   ( R S)  an d   r o u ter   ad v er tis e m en ( R A )   d u to   t h co llectiv b o d y   s e n s o r   m o v e m en ts   i n   t h P MI P v 6   d o m ai n .   Hen ce ,   o n m a y   s af el y   co n cl u d th at  t h p r o to co l is n o t s u i tab le  f o r   th 6 L o W P A N - b a s ed   s en s o r   in   W B A N.       3.   E NH ANC E G RO UP   M O B I L I T M ANAG E M E NT   M E T H O D   T h is   s ec tio n   e x p lain s   t h d etails  o f   co m p o n e n t s   m ak in g   u p   th e   i m p r o v ed   g r o u p   m o b ili t y   m an a g e m e n m et h o d   p r o p o s ed   f o r   th W B A r o a m in g   in   th P MI P v 6 .   I aim s   at  r ed u c in g   t h r eg is tr at io n   d elay ,   h a n d o v er   d ela y ,   a n d   a v er ag h a n d o v er   s i g n alli n g   c o s t.  T h m et h o d   co n s is t s   o f   th r ee   co m p o n e n t s ,   n a m e l y n et w o r k   m o d el,   in it ial  r eg is tr atio n ,   an d   h a n d o v er   o p er atio n s ,   w h ic h   w ill  b ex p lain ed   in   t h e   f o llo w in g   s u b s ec tio n s   ac co r d in g l y .     3 . 1   Net wo rk   m o del   Fig u r 1   illu s tr ates  th n et wo r k   m o d el  f o r   th p r o p o s ed   m et h o d .   Her e,   g r o u p   o f   6 L o W P A N   s en s o r s   is   d ep lo y ed   o n   to   a   h u m a n   b o d y ,   w h er eb y   o n o f   t h s e n s o r s   f u n ctio n s   a s   t h co o r d in ato r .   I h as  th e   ab ilit y   to   in ter c h an g w it h   t h co n tr o s i g n al lin g   m e s s a g es  i n   t h P MD   a n d   ac ts   o n   th b eh a lf   o f   o t h er   s en s o r s .   Fu r th er m o r e,   it  is   p ar ticu lar l y   n o te w o r t h y   t h at  t h e   6 L o W P A d o m ai n   in co r p o r ates  P MD .   I n   th e   p r o p o s ed   m et h o d ,   th L M A   ca r r ies  o u th AAA   f u n ctio n   in   w h ic h   it  s h o u ld   b n o ted   th at  t h h a n d o v er   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       A   mu ltip le  h a n d o ve r   meth o d   b u s in g   th g u id o f m o b ile  n o d e   ( R a d h w a n   Mo h a med   A b d u l la h )   1093   o p er atio n   is   i m p le m e n ted   b et w ee n   t w o   ad j ac en M AGs  a n d   d o es  n o r eq u ir a s s i s ta n ce   f r o m   an y   AAA  s er v er   f o r   th s p ec if ic  g r o u p   o f   s en s o r s .   Mo r eo v er ,   b o th   th au th e n ticatio n   p r o ce s s es  an d   th at  o f   th s e n s o r s   g r o u p   ar m ai n tai n ed   b y   t h L M A .   B esid es,  ea ch   MA is   s h o w n   to   lack   t h ab ilit y   o f   ca r r y in g   o u t h AA o p er atio n   w it h   th AAA   s er v er   d u to   th L M A   h a v i n g   th AAA   f u n ctio n al it y .   I n   ac tu alit y ,   th p M A G   d o m ai n   i s   c h ar ac ter is ed   b y   t h e   co o r d in ato r   s en s o r   co m m u n ic atin g   w it h   t h co r r esp o n d en t   n o d ( C N)   an d   th e n   m o v i n g   to   an   n M AG  v ia  t h h an d o v er .           Fig u r 1 .   T h p r o p o s ed   m eth o d       3 . 2 .     I nitia re g is t ra t i o n   T h s tag o f   r e g is tr atio n   ai m s   at  r ed u cin g   t h v o l u m o f   co n tr o m es s ag e s   v o l u m an d   th i n itial   r eg is tr atio n   o f   t h s u g g e s ted   m et h o d   is   d u l y   ill u s tr ated   in   F ig u r 2 .   A s   s o o n   as   g r o u p   o f   body   s e n s o r s   e n ter s   th P MI P   co v er ag ar ea ,   g r o u p ed   R m e s s a g co n tai n i n g   th d ata  o n   g r o u p   lin k - la y e r   ad d r ess es  ( L L As)   an d   MN - I D s   is   s en to   th M A b y   th co o r d in ato r ,   w h ic h   is   lo ca ted   at  th n ea r est  M A G .   Af ter   r ec eiv i n g   th e   R m ess a g e,   th M AG  w ill  s h o o o u an   a g g r e g ated   P B an d   AAA   q u er y   m es s ag to   th L M A/ AAA .   Ho w e v er ,   o n s h o u ld   n o te  t h at  th ese  f ea t u r es  ar d is s i m i l ar   to   th p r ev io u s   g r o u p   m o b ilit y   m an a g e m en m et h o d s .   Her e,   t h p r o p o s ed   m et h o d   is   a   co m b i n atio n   o f   t h ese  t w o   m e s s a g es,  th er eb y   lea d in g   to   s i g n i f ica n t   r ed u ctio n   in   t h a v er ag co s t o f   h a n d o v er   s i g n a ll i n g   a n d   d elay   r eg i s tr atio n   co s t.   Fo llo w i n g   t h P B U/AAA   q u er y   m e s s a g e,   th L M A/ AAA  w i ll  s e n d   P B A / AAA   r ep l y   m ess a g e,   af ter   w h ich   th M AG  co m m e n ce s   t h DH C P   s o licitatio n   m eth o d   in   o r d er   to   d em a n d   h o m n et w o r k   p r ef i x es   ( HNP s )   f o r   ea ch   b o d y   s e n s o r s   co n s ec u ti v el y .   T h en ,   th e   DH C P   s er v er   w ill   p r o v id th e   a n s w er s   f o r   ea ch   b o d y   s en s o r   u s i n g   t h r esp ec tiv u n iq u HNP s .   T o g eth er   w it h   m ak in g   th b i n d in g   ca ch en tr y ,   th M A t h en   s to r es  t h HNP   i n f o r m atio n .   A cc o r d in g l y ,   th e   DH C P   s er v e r   n o o n l y   d esi g n s   th r e s p ec ti v h o m e - of - ad d r ess   ( Ho A )   f r o m   s u c h   p r ef i x es,  b u it  also   s e n d s   th Ho A   to   t h e   MA G.   F in al l y ,   t h M A r e v er ts   r esp o n s b y   s en d i n g   a n   R A   m es s a g to   th e   co o r d in ato r .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  21 ,   No .   2 Feb r u ar y   2 0 2 1   :   1 0 90   -   11 02   1094       Fig u r 2 .   T h in itial st a g e       3 . 3 .     H a nd o v er   o pera t io ns   A cti v s ca n s   alo n g   w i th   ad j ac en P DM s   ar o cc asio n all y   ca r r ied   o u b y   th b o d y   s e n s o r s ,   w h ic h   is   a   p r o ce s s   u n d er tak e n   b y   s en d i n g   b ea co n   r eq u est.  T h b ea co n   r eq u est  is   s en to   t h ad j a ce n P MD s   v ia  t h e   b o d y   s en s o r s ,   w h er eb y   t h e y   s ti m u la te  th b ea co n   m e s s a g h av i n g   th eir   M A G - I Ds  to   th s e n s o r s .   A f ter   ac ce p tin g   t h b ea co n   m e s s a g e ,   th e y   w ill  d eter m in w h et h er   th s e n s o r s   r e m ai n   attac h ed   to   th s a m M AG  o r   tr an s f er r ed   to   n e w   o n e.   T h i s   ca n   b v er i f ied   th r o u g h   co m p ar is o n   o f   t h p r esen a n d   f o r m er   M A G - I Ds;   in tr a - P A m o b ilit y   i s   d is ti n g u is h ed   i f   t h e   c u r r en a n d   p r ev io u s   M AG - I Ds  ar id en tical.   P u d if f er en tl y ,   i f   t h e   cu r r en M A G - I ca n   b s i n g led   o u f r o m   t h o ld   o n e,   it  is   p r o v en   t h at  t h b o d y   s e n s o r s   ar ca p ab le  o f   d etec tin g   t h s h i f f r o m   t h p r io r   to   later   M A Gs.    Fig u r 3   d ep icts   t h s i g n al li n g   f lo w   o f   th e   h a n d o v er   p r o ce s s   i n   d etail.   Up o n   th e   d etec tio n   o f   co o r d in ato r s   d etac h m en f r o m   it s   li n k   b y   p M A G,   t h p M A G   eli m in a tes  t h b i n d in g   a n d   r o u tin g   s tate   f o r   t h is   p ar ticu lar   co o r d in ato r   an d   DeReg   m e s s a g is   s e n to   L MA / AAA  i n   o r d er   to   clo s t h p ac k ets  d eli v er y   tu n n el.   Fo llo w i n g   t h r eq u es t   ar r iv al,   t h L M A/ AAA  w ill   ac ce p it  a n d   w ait   f o r   a n   u p d ated   b in d in g   o f   t h e   n e w   li n k   b y   t h n M AG .   W h e n   th co o r d in ato r   is   d ep lo y ed   o n   th n M AG ,   an   ag g r eg a ted   R m e s s a g is   s e n t   to   th n M A G,   w h er eb y   t h r esu lt in g   ag g r eg ated   P B U/AAA   q u er y   a n d   P B A / AAA   r ep ly   m e s s a g es  w ill  b e   w it h   L A M/ AAA   b y   t h n M A G.   Af ter   th co m p letio n   o f   t h is   o p er atio n ,   th n M A s e n d s   r esp o n s to   th co o r d in ato r ,   w h ic h   co n tai n s   r o u ter   ad v er tis e m e n ( R A )   m es s ag e.   As  s o o n   as  t h C N   r ec eiv es  t h P B m es s ag s en b y   n M A G,   t h r o u te  is   o p ti m is ed   an d   it s   m a p p in g   tab le  is   u p d ated ,   b ef o r it  s en d s   P B A   to   n M A G.   A s   r es u lt,  b o th   n M AG  an d   C w ill  n o w   b ab le  to   u s t h o p ti m i s ed   r o u te .           Fig u r 3 .   T h s ig n ali n g   f lo w   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       A   mu ltip le  h a n d o ve r   meth o d   b u s in g   th g u id o f m o b ile  n o d e   ( R a d h w a n   Mo h a med   A b d u l la h )   1095   4.   SI M UL AT I O E NV I RO N M E NT   AND  NUM E RICAL   RE SU L T S   Fig u r 2   illu s tr ate s   th p r o p o s ed   n et w o r k   s ce n ar io ,   w h ic h   i n co r p o r ates  th r ee   W iMA X,   f i v W L A N   n et w o r k s ,   an d   2 0   MN s .   I n   p ar ticu lar ,   th W iMA an d   W L A ce lls   r ad iu s   i s   2 , 0 0 0 m   an d   1 5 0 m ,   r esp ec tiv el y ,   w h er ea s   th MN s   h av s p ee d   r an g o f   eith er   5 ,   1 0 ,   1 5 ,   2 0   o r   2 5   m /s   in   r an d o m   p ath s .   T ab le   1   d is p la y s   b r ief   ac co u n o f   th p ar am eter   v ar iab les  e m p lo y ed   b y   d ef au lt  i n   th s i m u latio n s ,   th er eb y   s h o w i n g   th n et w o r k   to p o lo g y   i m p le m en ted .   I n   th i s   p ap er ,   th e   s i m u latio n   m et h o d   u ti lis ed   i s   te s te d   to   d eter m in e   t h d if f e r e n s p ee d s   p o s s ess ed   b y   f o u r   r esp ec tiv s ce n ar io s   o f   tr af f ic  t y p in   MN s .   I n   g en er al,   th ese  MN s   p o s s ess   v ar io u s   p ac k et  v o lu m es  a n d   e v er y   s ce n ar io   is   an   e x a m p le   o f   an   in d i v id u a tr af f ic  cla s s .   F o r   ex a m p le,   Vid eo ,   B est  E f f o r t,  an d   Vid eo   an d   B ac k g r o u n d   clas s es  ar i n co r p o r ated   in   th in d i v id u al  tr af f ic  class .   T h v al u es   o f   th ese  n et w o r k   ch ar ac ter i s tic s   ar r ep r esen tatio n   o f   th tr a f f ic  cla s s es   in   ac co r d an ce   w it h   t h e   r ec o m m e n d atio n s   o f   th e   E u r o p ea n   T elec o m m u n icatio n s   Sta n d ar d s   I n s tit u te  ( E T SI)   as  th Qu alit y   o f   s er v ic e   ( Qo S )   r eq u ir em e n t s .   E v er y   cla s s   i s   e m p lo y ed   as  r ef lectio n   o f   t h m u lti tu d o f   altitu d es  f o r   th p r io r it y - b ase d   r atio .   A s   s u c h ,   t h e y   w ill   y ield   v ar io u s   l ev els   o f   p r io r it y   f o r   t h ca n d i d ate  n et w o r k s   a n d   t h s u b s eq u en t   s i m u latio n   ca n   be   o p er ated   v ia  f o u r   s ce n ar io s   a n d   t w o   m o d es  o f   p r io r it y   d is tr ib u tio n ,   s i m p l y   f o r   t h s a k o f   co llecti n g   t h e   n ec es s ar y   s tatis tics .   He n ce f o r th ,   T ec h n iq u e   f o r   Or d er   o f   P r ef er en ce   b y   Si m i lar it y   to   I d ea So lu tio n   ( T OP SIS )   is   e m p lo y ed   to   s elec th n et w o r k   p r ef er e n ce s .   T h er ef o r e,   d is cu s s io n   is   p r esen ted   in   o r d er   to   h ig h lig h t h e   m an n er   in   w h ic h   th p r io r it y   cr iter ia  ar allo ca ted   f o r   ea ch   s ce n ar io   an d   t h r elate d   co n d itio n s   m a y   p o ten tiall y   i n f l u e n ce   t h u lti m ate  p er f o r m an ce   m e tr ics  a n d   o u tp u ts .   F u r th er m o r e,   t h i s   s ec tio n   e x p lain s   a n d   d is cu s s es  t h n u m er ical  r esu l ts   o b tain ed   d u to   th p r o p o s ed   s o lu tio n   f o r   g r o u p   m o b il it y   m an a g e m en i n   W B A Ns.    An   ev al u atio n   o f   th e f f ec ti v en e s s   a n d   p er f o r m a n ce   o f   t h p r o p o s ed   m eth o d   is   u n d e r tak en   b y   d ev elo p in g   s i m u latio n   b y   u s i n g   t h Nat i o n al  I n s t itu te  o f   Sta n d ar d s   an d   T ec h n o lo g y   ( NI ST )   m o b ilit y   p ac k ag [ 2 8 ] .   T h in co r p o r ate d   p ac k ag is   s p ec if icall y   b u ilt  f o r   th NS2   n et w o r k   s i m u la to r   v er s io n   2 . 2 9   w it h   P MI P .   A cc o r d in g l y ,   th r ee   r ec en m et h o d s   ar i m p le m en t ed   as  t h b en c h m ar k   f o r   co m p ar at iv e   p u r p o s es   ag ain s t h w o r k s   p r o p o s ed   m et h o d .   T h m et h o d s   i n co r p o r ated   in clu d th e   P MI P   m et h o d   [ 1 3 ] ,   th er eb y   d en o ted   as  m et h o d   1   in   th e x p er i m e n tal  r es u lt s ,   w h ile  th e   s ec o n d   m et h o d   is   t h P MI P   Gr o u p   m et h o d   [ 1 1 ]   an d   t h er eb y   r e f er r ed   to   as   m eth o d   2 .   Me an w h i le,   t h t h ir d   m et h o d   o f   P MI P   co o r d in ato r   m et h o d   [ 1 2 ]   is   h en ce f o r th   n a m ed   as  m et h o d   3   in   th e x p er i m e n t r es u lts .     Fo r   th p u r p o s o f   cr y s ta l - c l ea r   an al y s is   o f   th i n itia r eg is tr atio n   a n d   h a n d o v er   o p er at io n s ,   th is   p ap er   r ep o r ts   th e x p er i m e n ta r esu lt s   o f   a ll  t h r ee   m et h o d s   ac co r d in g l y .   Me a n w h ile,   t h p r o p o s ed   m eth o d   is   e m p lo y ed   in   a s s e s s i n g   its   p er f o r m a n ce ,   s p ec if icall y   in   th co n tex o f   t h r eg i s tr atio n   d el a y ,   h a n d o v er   d ela y ,   an d   av er a g s i g n alli n g   co s t.  T h u s ,   t h d ef a u lt  v al u o f   ev er y   p ar a m eter   i n co r p o r at ed   is   d esig n ated   p er   th e   f o llo w in g   [ 2 9 ] :     M A G - L M A   M AG - LA M/ AAA   5 ,   M A G - AAA   L M AAAA   5 ,   wl   1 0 m s ,     2 m s ,     0 . 5 ,     5 m s ,     1 0 ,     9 6   b y tes,    2 0 0   b y tes,  wl   =1 1 Mb p s ,   an d     =1 0 0 Mb p s .     T h f in d in g s   s u b s eq u e n tl y   r e v ea led   th at  wl ,   a n d     w er r elian u p o n   n e t w o r k   cir c u m s ta n ce s .   Hen ce f o r th ,   th ca n d id ate  m et h o d s   an d   th e ir   r esp ec tiv p er f o r m a n ce   w er co m p ar ed   b y   c h an g i n g   th v al u e s   o f   s p ec if ic  p ar a m e ter s .     4 . 1 .     Reg is t ra t io dela y   Fig u r 4   d em o n s tr ates  t h ef f ec o f   lin k   d ela y   i n   w ir eless   n et w o r k s   ( wl )   o n   th r eg is tr a tio n   d ela y .   First,  all   ca n d id ate  m et h o d s   y ield ed   o u tco m es  i n d icati v o f   p o s iti v co r r elatio n   b et wee n   t h r eg is tr atio n   d elay   an d   w v alu e.   T h er ef o r e,   th s u g g ested   m et h o d   o b tain ed   s u p er io r   p er f o r m a n ce   co m p ar ed   to   o th er   m et h o d s ,   w h ic h   w a s   attr ib u tab le  to   its   u s a g o f   th e   AAA   f u n ctio n alit y   o v er   L M A ,   t h er eb y   n o t r eq u ir in g   AA A   q u er y   a n d   r ep l y   o p er atio n s   b et w ee n   th e   AAA   a n d   L M A .   As  t h s u g g ested   m et h o d   u n d er lin ed ,   th M A a m al g a m a ted   th ag g r eg a ted   p r o x y   b in d i n g   a n d   au t h en ticatio n   o p er atio n s   to g et h er .   I n   Fig u r 5 ,   th ef f ec o f   v ar y in g   q u e u i n g   d ela y s   ( )   at  each   n o d is   d e m o n s tr ate d   o n   th r eg is tr atio n   d ela y .   A cc o r d in g l y ,   p o s iti v co r r elatio n   w a s   o b s er v ed   b et w ee n   t h e   r e g is tr ati o n   in ter r u p tio n   a n d     v al u f o r   all  ca n d id ate  m eth o d s .   Hen ce ,   t h s u g g e s ted   m et h o d   h ad   s u p er io r   p er f o r m an ce   co m p ar ed   to   o th er   ca n d id ate  m et h o d s ,   th er e b y   attr ib u tab le  to   th i m p le m e n tatio n   o f   th AAA  f u n ctio n al it y   b y   ea c h   L M A .   Nex t,  Fi g u r 6   d is p la y s   t h ef f ec o f   s e n s o r   q u an ti t y   ( )   o n   r eg is tr atio n   in ter r u p tio n ,   w h er eb y   a   p o s itiv r elatio n s h ip   i s   o b s er v ed   b et w ee n   th e   h a n d o v er   i n t er r u p tio n   an d   th e     f o r   t h r e m ain in g   m et h o d s   ac co r d in g   to   t h e   r esu lts   o b tain ed .   F u r th er m o r e,   th e   p r o p o s ed   m e t h o d   w as   u n a f f ec ted   b y   th e   ,   w h ich   w as   p r im ar il y   d u to   th v o lu m o f   au th e n tica tio n   m e s s a g es  p r esen f o r   ea ch   r eg is tr atio n   r eg ar d less   o f   th b o d y   s en s o r   q u an tit y .   B esid es,  i i m p le m en ted   th e   AAA  f u n ctio n a lit y   o v er   L M A ,   r en d er in g   t h e   o p er atio n   b et w ee n   L M A   a n d   M A G   u n n ec ess ar y   in   o r d er   to   s en d /r ec ei v t h P B U/PB A   as  r e s u lt   o f   t h eir   ten d en c y   to   m er g e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  21 ,   No .   2 Feb r u ar y   2 0 2 1   :   1 0 90   -   11 02   1096   w it h i n   t h au t h en ticatio n   m e s s a g es.  C o n s eq u e n tl y ,   ea ch   b o d y   s e n s o r   r eq u ir es  less er   a m o u n o f   co n tr o l   m es s ag e s   to   b co n v e y ed ,   th u s   r esu lti n g   in   le s s   r eg i s tr atio n   in ter r u p tio n s   alo n g s id t h in c r e m en ta a m o u n o f   b o d y   s e n s o r s .             Fig u r 4 .   I m p ac t o f   W ir eles s   li n k   d ela y   o n   r eg is tr atio n   d ela y     Fig u r 5 .   I m p ac t o f   q u eu i n g   d ela y s   o n   r e g is tr atio n   d elay           Fig u r 6 .   I m p ac t o f   s en s o r   q u an tit y   o n   r eg i s tr atio n   d ela y       4 . 2 .     H a nd o v er   dela y   Fig u r 7   d em o n s tr ate s   th e f f ec o f   li n k   d ela y   i n   w ir ele s s   n et w o r k s   ( w l)   o n   h an d o v er   d ela y ,   w h er eb y   p o s itiv co r r elatio n   is   o b s er v ed   ac r o s s   all  ca n d id ate  m et h o d s .   T h er ef o r e ,   th is   co n f ir m ed   th e   p r o p o s ed   m et h o d s   s u p er io r   p er f o r m a n ce   co m p ar ed   to   ex is tin g   m eth o d s ,   w h ich   co u ld   b attr ib u ted   to   th AAA  f u n ctio n .   Su c h   f u n c tio n   w a s   p er f o r m ed   b y   t h L M A ,   w h er ea s   th h a n d o v er   p r o ce d u r w as  co n d u cted   b et w ee n   t w o   ad j ac en t M A G s   i n   th a b s e n ce   o f   t h AAA’ s   ai d .             Fig u r 7 .   I m p ac t o f   w ir ele s s   li n k   d ela y   o n   h a n d o v er   d ela y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       A   mu ltip le  h a n d o ve r   meth o d   b u s in g   th g u id o f m o b ile  n o d e   ( R a d h w a n   Mo h a med   A b d u l la h )   1097   I n   Fi g u r 8 ,   t h e f f ec o f   q u e u in g   d ela y   ( )   at  e v er y   n o d o n   th h a n d o v er   d ela y   i s   d u l y   n o ted .   A cc o r d in g l y ,   t h r esu lt s   r ev ea led   th p o s itiv co r r elatio n   b e t w ee n   th h an d o v er   in ter r u p ti o n   an d     f o r   th co llectiv ca n d id ate  m et h o d s ,   f u r th er   d ep ictin g   th p r o p o s ed   m e th o d s   b etter   p er f o r m an ce   co m p ar ed   to   o th er s .   Fig u r 9   d is p la y s   th e   ef f ec t   o f   s e n s o r   q u a n tit y   ( )   o n   h a n d o v er   d ela y ,   w h er eb y   p o s itiv e   co r r elatio n   is   f o u n d   b et w ee n   th h a n d o v er   i n ter r u p tio n   a n d     f o r   th r e m ain i n g   m eth o d s .   Si m ilar l y ,   th e   p r o p o s ed   m et h o d   w as  n o in f l u en ce d   b y     d u to   e v er y   h a n d o v er   h av i n g   m es s ag e s   f o r   t h P B U/ AAA   q u er y   an d   P B A / AAA  r ep l y   b o th .   Her e,   th e   m e s s a g es   y ield ed   co n s ta n t   s ize   r eg ar d les s   o f   t h a m o u n t   o f   b o d y   s en s o r s .   T h p r o p o s ed   m eth o d s   in ten t io n   f o r   AAA   f u n ctio n alit y   ex ec u tio n   o v er   L M A   n o t w it h s tan d i n g ,   t h e   h an d o v er   o p er atio n s   w er ca r r ied   o u t b et w ee n   t w o   ad j ac en t M A G s   n o t r eq u ir i n g   th s u p p o r t o f   AAA ,   th er eb y   r en d er in g   t h au th e n ticat io n   o p er atio n s   b et w ee n   AAA   a n d   L M A   u n n ec es s ar y .   As  r esu l t,  ea ch   b o d y   s e n s o r   w a s   tas k ed   w it h   f e w er   q u a n tit y   o f   co n tr o m es s ag e s   r eq u ir in g   tr an s f o r m atio n ,   y iel d in g   le s s   h an d o v e r   in ter r u p tio n   a s   th a m o u n t o f   b o d y   s e n s o r s   r o s e.             Fig u r 8 .   I m p ac t o f   q u eu i n g   d ela y s   o n     h an d o v er   d ela y     Fig u r 9 .   I m p ac t o f   s en s o r   q u an tit y   o n     h an d o v er   d ela y       4 . 3 .     Av er a g s ig na llin g   co s t   Fig u r 1 0   illu s tr ate s   th e x p e r i m en tal  r esu lts   o b tain ed   i n   i n v e s ti g ati n g   t h e f f ec o f   t h a m o u n o f   s en s o r s   ( )   o n   t h a v er ag s ig n a lli n g   co s o f   h a n d o v er .   Acc o r d in g   to   th o u tco m e s ,   t h e   n u m b er   o f   co n tr o m es s ag e s   co n s tan tl y   e x c h an g ed   o v er   th n et w o r k   m o d el.   Fu r t h er m o r e,   th f i g u r r ev ea led   th p r o p o s ed   m et h o d   co n s is te n tl y   h a v i n g   t h lo w e s av er a g s i g n all in g   co s co m p ar ed   to   th r em ai n in g   t h r ee   m et h o d s   test ed .   Su c h   o u tco m co u ld   b ex p lain ed   b y   th m et h o d s   s p ec if ic  u s ag o f   m ess a g to   ca r r y   t h e   in f o r m atio n   o f   o th er   s e n s o r   n o d es,  w h ic h   w o u ld   i n   tu r n   m i n i m is e   t h co n tr o m e s s a g e.   Mo r eo v er ,   th p r o p o s ed   m eth o d   w a s   n o ted   to   b u n i n f l u en ce d   b y   t h n u m b er   o f   s en s o r s   ( )   i n   w h ic h   s u c h   e n h a n ce m en t   w a s   d u to   its   co n s is te n t o tal  s ig n a lli n g   co s d esp ite  th in cr ea s i n g   a m o u n o f   b o d y   s e n s o r s .   T h is   p h en o m e n o n   co u ld   b ex p lain ed   b y   th co n s ta n a m o u n o f   P B U/AAA   q u er y   a n d   P B A / AAA   r ep l y   m e s s a g es   f o r   ea ch   h a n d o v er   in   s p ite  o f   t h a m o u n t o f   b o d y   s en s o r s   b ein g   co n s id er ed .           Fig u r 1 0 .   I m p ac t o f   s e n s o r   q u an tit y   o n   av er a g s i g n ali n g   co s t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  21 ,   No .   2 Feb r u ar y   2 0 2 1   :   1 0 90   -   11 02   1098   5.   P E RF O RM ANCE AN AL YS I S   I n   th i s   s ec tio n ,   th p er f o r m an ce   e v al u atio n   a n d   an al y s i s   o f   t h en h an ce d   g r o u p   m o b ilit y   m an a g e m e n m et h o d   ar d eta iled   ac co r d in g l y .   First,  t h an al y s i s   e m p h a s is ed   th co m p ar is o n   b et w ee n   th e   p r o p o s ed   s o lu tio n   v er s u s   th r ec en m et h o d s   in   th co n tex o f   th h a n d o v er   r eg i s tr atio n ,   h an d o v er   d ela y ,   a n d   av er ag s i g n all in g   co s t   o f   t h h a n d o v er .   T h is   w as  d u to   th eir   r esp ec ti v r o le  as  th cr itical  p er f o r m a n ce   m etr ics  co n s id er ed   in   m ea s u r i n g   t h m o b ile  h a n d o v er   m et h o d   p er f o r m an ce   ac co r d i n g   to   m an y   p r io r   r esear ch   wo r k s   [ 30 ,   3 1 ] .   Hen ce f o r th ,   f o u r   ca n d id ate  m o b ilit y   m e th o d s   w er co n s id er ed   in   th an al y s is ,   n a m el y :   Me th o d   1   [ 1 3 ] ,   Me th o d   2   [ 1 1 ] ,   Me th o d   3   [ 1 2 ] ,   an d   th p r o p o s ed   m et h o d .   Fu r t h er   d etails  r e g ar d in g   t h e   an al y s is   w ill b p r esen ted   in   t h f o llo w i n g   s u b s ec tio n s .       5 . 1 .     Ana ly s is   m o del   Fig u r 1 1   illu s tr ates  n et w o r k   r ec o m m e n d ed   f o r   s u c h   p r o ce s s   in   w h ic h   t h p ar a m eter s   o f   b an d w id t h ,   late n c y ,   a n d   av e r ag q u eu in g   d ela y   ar i m p l e m en ted   to   r ep r esen ea ch   w ir ed / w ir ele s s   li n k .   Fu r t h er m o r e,   g en er ic  m o d el   w as  as s u m ed   in   d etaili n g   t h m u ltip le  ac ce s s   co n tr o ( MA C )   m et h o d   in   w h ic h   th m et h o d   u n d er lin ed   t h a n a l y s i s   o n   t h r eg is tr atio n   a n d   h a n d o v er   i n ter r u p tio n s   w it h   r e g a r d s   to   th m o b ilit y   m et h o d   p r o p o s ed .   T ab le  1   s u m m ar is es t h n o tatio n s   a n d   p ar a m eter s   u s ed   f o r   th a n al y s i s.   A cc o r d in g   to   Fig u r 1 1 ,   - y   ( )   is   d en o ted   as  th tr an s m i s s i o n   in ter r u p tio n   o f   m e s s a g w it h   s ize  S   s en f r o m   x   to   y   th r o u g h   th " w ir ele s s "   lin k h er e,   ev er y   m es s ag i s   ca p ab le  o f   en d u r in g   t h f ai lu r at  th e   p r o b a b ilit y   o f   q   v ia  " iid "   er r o r   m o d el.   T h er ef o r e,   - ( )   is   d en o ted   as  - y   ( )   [ 1 ( 1     ) ]   ×  [ ( / wl )   wl ] .   Me an w h ile,   - y   ( - )   i s   s y m b o li s ed   as   th e   tr an s m is s io n   in ter r u p tio n   o f   a   m e s s a g w it h   s ize  S   s en t   f r o m   x   to   y   th r o u g h   t h " w ir ed "   lin k h er e,   -   r e f er s   to   th e   a m o u n t   o f   w ir ed   h o p s   b et w ee n   n o d x   an d   n o d y T h er ef o r e,   - y   ( - )   is   d en o ted   as  - y   ( - )   -   ×  [ ( / )     ].           Fig u r 1 1 .   T h an al y s is   o f   p er f o r m a n ce       T ab le  1 .   No tatio n   F i e l d   D e scri p t i o n     T h e   si z e   o f   c o n t r o l   p a c k e t s ( b y t e s)     T h e   si z e   o f   d a t a   p a c k e t s (b y t e s)     T h e   n u m b e r   o f   se n so r s i n   t h e   c o v e r a g e   a r e a     W i r e d   n e t w o r k   b a n d w i d t h   ( M b p s)   wl   W i r e l e ss n e t w o r k   b a n d w i d t h   ( M b p s)     W i r e d   n e t w o r k   d e l a y   ( ms)   wl   W i r e l e ss   n e t w o r k   d e l a y   ( ms)   -   A v e r a g e   n u m b e r   o f   h o p   b e t w e e n   n o d e   a n d       F a i l u r e   p r o b a b i l i t y   i n   W i r e l e ss n e t w o r k s     Q u e u i n g   d e l a y   a t   e a c h   n o d e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       A   mu ltip le  h a n d o ve r   meth o d   b u s in g   th g u id o f m o b ile  n o d e   ( R a d h w a n   Mo h a med   A b d u l la h )   1099   5 . 2 .     Reg is t ra t io dela y   ( RD)   R ef er e n ce   [ 1 3 ]   h as  s h o w n   t h at  t h b o d y   s en s o r s   ar af f i x ed   to   th M A G,   w h ic h   a llo w s   th e   co o r d in ato r   an d   P MD   to   s en d   R m e s s a g es  to   it.  I n itiall y ,   th M AG  u n d er tak e s   th AAA  p r o ce s s   f o r   au th e n tica tio n   p u r p o s es  to   al b o d y   s en s o r s ,   b ef o r co n d u ctin g   t h P B p r o ce s s   b y   u s in g   t h L M A   a n d   tar g eti n g   a ll  o f   t h s e n s o r s .   At   th i s   p o in t,  th L M p er f o r m s   th AAA  p r o ce s s   v ia  th e   AAA   s er v er ,   w h ic h   i s   tar g eted   at  all  s en s o r s ,   f o llo w i n g   w h ich   it  r esp o n d s   to   t h MA b y   s en d i n g   th P B m es s ag a f ter   th e   au th e n tica tio n   i s   co m p leted .   T h en ,   th M A w ill  i m m ed iatel y   y ield   f ee d b ac k   to   t h en tire t y   o f   b o d y   s en s o r s   b y   s en d i n g   th R A   m e s s a g es.  C o n s eq u e n tl y ,   th R o f   Me th o d   1   is   o b tain ed   as f o ll o w s :     RD Method1     × {2 C - PMD   ( )   2 PMD - MAG   ( )   2 MA G - AA A   ( )   2 M A G - L M A   ( )     2 LM A - AAA   ( ) }.   ( 1 )     P er   r ef er en ce   [ 1 1 ] ,   th o p er atio n s   o f   Me t h o d   2   e m p lo y s   th ag g r eg ated   P B an d   P B m es s ag e s   b et w ee n   th M AGs a n d   L M A .   Hen ce ,   th R o f   Me t h o d   2   is   o b tain ed   as f o llo w s :     RD Method2     × {2 C - PMD   ( )   2 PMD - MAG   ( )   2 MA G - AA A   ( )   2 L M A - AAA   ( ) +     2 MAG - L M A   ( ).     ( 2 )     P er   r ef er en ce   [ 1 2 ] ,   Me th o d   3   i m p le m e n ts   th e   ag g r e g ated   R a n d   R A   m es s a g es  b et w ee n   t h M AG   an d   co o r d in ato r ,   th er eb y   r es u lt in g   i n   it s   R D,   w h ic h   is   ac q u ir e d   as f o llo w s :     RD Method3   = 2 C - PMD   ( )   2 PMD - M A G   ( )   2 MA G - LM A   ( )   +   × {2 MA G - AAA   ( )     2 LM A - AAA   ( ) }.     ( 3 )     I n   t h co n te x t   o f   th e   s u g g es te d   m et h o d ,   th co o r d in ato r   is   a f f ix ed   to   th e   n M AG   a n d   f o llo w ed   b y   it   s en d i n g   g r o u p ed   R m es s a g to   th e   latter   v ia   P MD   o n   t h b eh a lf   o f   all   b o d y   s e n s o r s .   T h en ,   t h n M A G   ex ch a n g es   th e   P B U/AAA  q u er y   m es s ag e   an d   P B A / AAA  r ep ly   m ess a g e   w it h   L M A / AA A ,   w h ic h   y ie ld s   a n   an s w er   i n   th f o r m   o f   a   g r o u p ed   R A   m e s s a g to   t h co o r d in ato r   ac co r d in g l y .   T h er ef o r e,   th R D   o f   t h e   s u g g e s ted   m et h o d   is   o b tain ed   as f o llo w s :     R Propose Method   = 2 C - PMD   ( )   2 PMD - M A G   ( )   2 MAG - LAM/AAA   ( ).     ( 4 )     5 . 3 .     H a nd o v er   dela y   ( H D)   T h h an d o v er   d ela y   ca n   b d escr ib ed   as  th ti m i n ter v al  i n   b et w ee n   th p er io d   in   w h ic h   t h b o d y   s en s o r s   ar in ca p ab le  o f   ac ce p tin g   p ac k ets  f r o m   t h p MA an d   th o s i n   w h ic h   t h e y   ar ca p ab le  o f   ac ce p tin g   th f ir s p ac k et  f r o m   t h n M A G.   A cc o r d in g   to   R ef er en ce   [ 1 3 ] ,   p MA s en d s   th De R eg   m e s s a g es  to   th L M A   f o r   th b o d y   s e n s o r s   as  s o o n   as  th s e n s o r s   ar d is co n n ec ted   f r o m   it.  F u r th er m o r e,   u p o n   th li n k in g   o f   th b o d y   s e n s o r s   to   th n M AG,   th R m e s s a g es  w ill  b s en th er v ia  t h co o r d in ato r   a n d   P MD .   A f ter   th at,   th n M A w ill  u n d er tak t h AAA  q u er y   a n d   an s w er   t h p r o ce s s es  t h r o u g h   th AA A   s er v er   i n   o r d er   to   au th e n tica te  t h en tire t y   o f   b o d y   s e n s o r s .   S u b s eq u e n tl y ,   it  will  f u r t h er   i m p le m e n t h P B p r o ce s s   alo n g s id e   th L M f o r   all  b o d y   s e n s o r s ,   w h er eb y   t h e n s u i n g   AAA  q u er y /r ep l y   p r o ce s s   is   th e n   p er f o r m e d   b y   L M v ia  th AAA   s er v er .   Fo llo w in g   th au t h e n ticatio n   o f   s u c h   p r o ce s s ,   L M A   s e n d s   r ep ly   to   th n M A b y   d is p atch i n g   th P B A   m e s s a g e.   Si m ilar l y ,   th f o r m a tio n   o f   h an d o v er   tu n n el  b et w ee n   n M AG  an d   L M A   al lo w s   th n M A to   s en d   r ep ly   to   all  b o d y   s en s o r s   v i th u s o f   R A   m e s s a g es.  A cc o r d in g l y ,   th HD  o f   Me th o d   1   is   o b tain ed   as f o llo w s :     HD Method1     × {2 C - PMD   ( )   2 PMD - MAG   ( )   2 MA G - AA A   ( )   4 M A G - L M A   ( )     2 LM A - AAA   ( ) M A G - L M A   ( ) .     ( 5 )     Her e,   R ef er e n ce   [ 1 1 ]   d e m o n s tr ates  t h m an n er   i n   w h ic h   Me th o d   2   u ti lis e s   t h a g g r e g ated   DeRe g   an d   P B U/PB A   m e s s a g es.  He n ce ,   th HD  o f   Me t h o d   2   is   ac q u ir ed   as f o llo w s :     HD Method2     × {2 C - PMD   ( )   2 PMD - MAG   ( )   2 MA G - AA A   ( )   2 L M A - AAA   ( )   4 M A G - L M A   ( )   M A G - L M A   ( ).   ( 6 )     Nex t,  R e f er en ce   [ 1 2 ]   in d icate s   t h m a n n er   in   w h ic h   Me t h o d   3   e m p lo y s   t h e   ag g r eg ated   R a n d   R m es s ag e s   b et w ee n   t h M A a n d   co o r d in ato r .   Hen ce ,   th HD  o f   Me th o d   3   is   o b tain ed   as f o llo w s :     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.