Low-latency handoff mechanisms in 4th generation mobile networks

Abstract

Wie sich bereits heute abzeichnet, wird IP das Basisprotokoll sein um mobilen Teilnehmern Datendienste zu ermöglichen. Darin enthalten sind herkömmliche Dienste wie HTTP, FTP und Email, aber ebenso Sprache, Video, und andere zeitkritische Dienste. Um auch mobile Teilnehmer unterstützen zu können, wurde das IP Basisprotokoll erweitert. Der Mobile IP Mechanismus fängt Pakete im Heimnetz ab, und leitet sie an den Teilnehmer im Fremdnetz weiter. Nahtloses Wechseln zwischen Netzen erfordert aber, dass der Anwender und seine aktiven Applikationen dieses Umschalten von einem Netz zu einem anderen nicht bemerken. Mobile IPv6 ist ein relativ neuer Ansatz und wenig ist über das Verhalten in mobilen Netzen bekannt. Im Speziellen ist das Wissen darüber sehr beschränkt, wie sich Mobile IPv6 und seine Erweiterungen in Bezug auf Paketverluste und Umschaltzeiten verhalten. Diese Arbeit wird zunächst neue Protokoll-Erweiterungen für besonders kurze Umschaltzeiten in IPv6 Netzen vorstellen. Weiters wird gezeigt wie wichtig das Zusammenführen von unterschiedlichen Zugangstechnologien auf Basis von IP für die zukünftige vierte Generation (4G) sein wird. Dazu wird im Rahmen dieser Arbeit ein "Mobility Adaptation Layer" (MAL) Konzept vorgestellt, welches den nahtlosen Übergang zwischen unterschiedlichen Zugangsnetzen erlaubt. Dieser Ansatz bindet Mobile IPv6 als integrativen Layer über einem gemeinsamen "All-IP" Zugangsnetz ein. Weiters befasst sich diese Arbeit mit einer Analyse von Mobile IPv6 und seinen Erweiterungen in Bezug auf die Umschaltzeiten, die Paketverlustrate, die Signalisierungskosten, die Skalierbarkeit, der Teilnehmermobilität, sowie unterschiedlichen Servicediensten. Verwendet wird hierzu die vielseitige Simulationsumgebung ns-2 für den Fall eines Wireless LAN Hotspot Szenarios.<br />