A network mobility management architecture for a heterogeneous network environment
No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Doctoral thesis (article-based)
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Author
Date
2007-12-14
Major/Subject
Mcode
Degree programme
Language
en
Pages
60, [50]
Series
Helsinki University of Technology, Laboratory for Theoretical Computer Science. A, Research reports, 108
Abstract
Network mobility management enables mobility of personal area networks and vehicular networks across heterogeneous access networks using a Mobile Router. This dissertation presents a network mobility management architecture for minimizing the impact of handoffs on the communications of nodes in the mobile network. The architecture addresses mobility in legacy networks without infrastructure support, but can also exploit infrastructure support for improved handoff performance. Further, the proposed architecture increases the efficiency of communications of nodes in the mobile network with counter parts in the fixed network through the use of caching and route optimization. The performance and costs of the proposed architecture are evaluated through empirical and numerical analysis. The analysis shows the feasibility of the architecture in the networks of today and in those of the near future.Verkkojen liikkuuvudenhallinta mahdollistaa henkilökohtaisten ja ajoneuvoihin asennettujen verkkojen liikkuvuuden heterogeenisessä verkkoympäristössä käyttäen liikkuvaa reititintä. Tämä väitöskirja esittää uuden arkkitehtuurin verkkojen liikkuvuudenhallintaan, joka minimoi verkonvaihdon vaikutuksen päätelaitteiden yhteyksiin. Vanhoissa verkoissa, joiden infrastruktuuri ei tue verkkojen liikkuvuutta, verkonvaihdos täytyy hallita liikkuvassa reitittimessa. Standardoitu verkkojen liikkuvuudenhallintaprotokolla NEMO mahdollistaa tämän käyttäen ankkurisolmua kiinteässä verkossa pakettien toimittamiseen päätelaitteiden kommunikaatiokumppaneilta liikkuvalle reitittimelle. NEMO:ssa verkonvaihdos aiheuttaa käynnissä olevien yhteyksien keskeytymisen yli sekunnin mittaiseksi ajaksi, aiheuttaen merkittävää häiriötä viestintäsovelluksille. Esitetyssä arkkitehtuurissa verkonvaihdon vaikutus minimoidaan varustamalla liikkuva reititin kahdella radiolla. Käyttäen kahta radiota liikkuva reititin pystyy suorittamaan verkonvaihdon keskeyttämättä päätelaitteiden yhteyksiä, mikäli verkonvaihtoon on riittävästi aikaa. Käytettävissa oleva aika riippuu liikkuvan reitittimen nopeudesta ja radioverkon rakenteesta. Arkkitehtuuri osaa myös hyödyntää infrastruktuurin tukea saumattomaan verkonvaihtoon. Verkkoinfrastruktuurin tuki nopeuttaa verkonvaihdosprosessia, kasvattaenmaksimaalista verkonvaihdos tahtia. Tällöin liikkuva reitin voi käyttää lyhyen kantaman radioverkkoja, joiden solun säde on yli 80m, ajonopeuksilla 90m/s asti ilman, että verkonvaihdos keskeyttää päätelaitteiden yhteyksiä. Lisäksi ehdotettu arkkitehtuuri tehostaa kommunikaatiota käyttäen cache-palvelimia liikkuvassa ja kiinteässä verkossa ja optimoitua reititystä liikkuvien päätelaitteiden ja kiinteässä verkossa olevien kommunikaatiosolmujen välillä. Cache-palvelinarkkitehtuuri hyödyntää vapaita radioresursseja liikkuvan verkon cache-palvelimen välimuistin päivittämiseen. Heterogeenisessä verkkoympäristossä cache-palvelimen päivitys suoritetaan lyhyen kantaman laajakaistaisia radioverkkoja käyttäen. Liikkuvan reitittimen siirtyessä laajakaistaisen radioverkon peitealueen ulkopuolelle päätelaitteille palvellaan sisältöä, kuten www sivuja tai videota cache-palvelimelta, säästäen laajemman kantaman radioverkon rajoitetumpia resursseja. Arkkitehtuurissa käytetään optimoitua reititystä päätelaitteiden ja niiden kommunikaatiokumppaneiden välillä. Optimoitu reititysmekanismi vähentää liikkuvuudenhallintaan käytettyjen protokollien langattoman verkon resurssien kulutusta. Lisäksi optimoitu reititysmekanismi tehostaa pakettien reititystä käyttäen suorinta reittiä kommunikaatiosolmujen välillä. Esitetyn arkkitehtuurin suorituskyky arvioidaan empiirisen ja numeerisen analyysin avulla. Analyysi arvioi arkkitehtuurin suorituskykyä ja vertaa sitä aikaisemmin ehdotettuihin ratkaisuihin ja osoittaa arkkitehtuurin soveltuvan nykyisiin ja lähitulevaisuuden langattomiin verkkoihin.Description
Keywords
mobility management, network mobility, mobile IP, liikkuvuudenhallinta, verkkojen liikkuvuus, mobile IP
Other note
Parts
- Henrik Petander, Eranga Perera, Kun-chan Lan, Aruna Seneviratne, Measuring and improving the performance of network mobility management in IPv6 networks, in IEEE Journal on Selected Areas in Communications (JSAC), vol. 24, number 9, pp. 1671-1681, September 2006. [article1.pdf] © 2006 IEEE. By permission.
- Henrik Petander, Eranga Perera, Aruna Seneviratne, Multicasting with selective delivery: A SafetyNet for vertical handoffs, in Wireless Personal Communications, Special Issue on Seamless Handover in Next Generation Wireless/Mobile Networks, vol. 43, number 3, pp. 945-958, November 2007.
- Henrik Petander, Optimizing localized mobility management for make-before-break handoffs, in Proceedings of NEWCOM-ACoRN Joint Workshop, Vienna, Austria, 20-22 September 2006. [article3.pdf] © 2006 by author.
- Kun-chan Lan, Eranga Perera, Henrik Petander, Christoph Dwertmann, Lavy Libman, Mahbub Hassan, MOBNET: The design and implementation of a network mobility testbed for NEMO protocol, in Proceedings of the 14th IEEE Workshop on Local and Metropolitan Area Networks (LANMAN 2005), Chania, Greece, 18-21 September 2005, pp. 1-6. [article4.pdf] © 2005 IEEE. By permission.
- Sun Qian, Mu Lei, Henrik Petander, Kun-chan Lan, Mahbub Hassan, On securing dynamic home agent address discovery of on-board mobile router in mobile IPv6 networks, in Proceedings of the 12th International Conference on Telecommunications (ICT 2005), Capetown, South Africa, 03-06 May 2005. [article5.pdf] © 2005 IEEE. By permission.
- Eranga Perera, Henrik Petander, Aruna Seneviratne, Bandwidth fuelling for Network Mobility, in Proceedings of the Third IEEE and IFIP International Conference on Wireless and Optical Communications Networks (WOCN 2006), Bangalore, India, 11-13 April 2006. [article6.pdf] © 2006 IEEE. By permission.
- Henrik Petander, Eranga Perera, Aruna Seneviratne, Yuri Ismailov, An experimental evaluation of Mobile Node based versus infrastructure based handoff schemes, in Proceedings of the 8th IEEE International Symposium on a World of Wireless, Mobile and Multimedia Networks (WoWMoM 2007), Helsinki, Finland, 18-21 June 2007, pp. 1-4. [article7.pdf] © 2007 IEEE. By permission.
