IEEE 802.21 in heterogeneous handover environments

Abstract

O desenvolvimento das capacidades tecnológicas dos terminais móveis, e das infra-estruturas que os suportam, potenciam novos cenários onde estes dispositivos munidos com interfaces de diferentes tecnologias vagueiam entre diferentes ambientes de conectividade. É assim necessário providenciar meios que facilitem a gestão de mobilidade, permitindo ao terminal ligar-se da melhor forma (i.e., optando pela melhor tecnologia) em qualquer altura. A norma IEEE 802.21 está a ser desenvolvida pelo Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) com o intuito de providenciar mecanismos e serviços que facilitem e optimizem handovers de forma independente da tecnologia. A norma 802.21 especifica assim um conjunto de mecanismos que potenciarão cenários como o descrito acima, tendo em conta a motivação e requerimentos apresentados por arquitecturas de redes futuras, como as redes de quarta geração (4G). Esta dissertação apresenta uma análise extensiva da norma IEEE 802.21, introduzindo um conjunto de simulações desenvolvidas para estudar o impacto da utilização de mecanismos 802.21 em handovers controlados por rede, numa rede de acesso mista composta por tecnologias 802.11 e 3G. Os resultados obtidos permitiram verificar a aplicabilidade destes conceitos a ambientes de próxima geração, motivando também uma descrição do desenho de integração de mecanismos 802.21 a arquitecturas de redes de quarta geração.

ABSTRACT: The development of the technological capabilities of mobile terminals, and the infra-structures that support them, enable new scenarios where these devices using different technology interfaces roam in different connectivity environments. This creates a need for providing the means that facilitate mobility management, allowing the terminal to connect in the best way possible (i.e., by choosing the best technology) at any time. The IEEE 802.21 standard is being developed by the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) to provide mechanisms and services supporting Media Independent Handovers. The 802.21 standard specifies a set of mechanisms that enable scenarios like the one described above, considering the motivation and requirements presented by future network architectures, such as the ones from fourth generation networks (4G). This thesis presents an extensive analysis of the IEEE 802.21 standard, introducing a set of simulations developed for studying the impact of using 802.21 mechanisms in network controlled handovers, in a mixed access network composed of 802.11 and 3G technologies. The obtained results allow the verification of the applicability of these concepts into next generation environments, also motivating the description of the design for integration of 802.21 mechanisms to fourth generation networks.