Suporte de mobilidade em redes WIMAX

Abstract

O desenvolvimento crescente da Internet, com novos serviços e aplicações que requerem elevadas exigências a nível de qualidade de serviço, como por exemplo, o VoIP e IPTV, a crescente necessidade de um utilizador estar sempre contactável em qualquer sítio e a qualquer momento, torna necessária a integração actual da Internet com as redes móveis da próxima geração. A tecnologia IEEE 802.16 surge como uma tecnologia de banda larga sem fios que pode ter um papel fundamental num ambiente de próxima geração. Devido aos seus baixos custos de instalação e à possibilidade de chegar facilmente a zonas rurais ou a zonas de difícil acesso, torna-se um sério candidato para suprir as necessidades dos utilizadores. A necessidade de mobilidade pelo utilizador, para aceder a diversos serviços em diferentes sítios ou ser identificado remotamente para a posterior recepção de informação também é um desejo futuro. O protocolo IEEE 802.21 surge como um meio que providencia a optimização de handover entre diferentes tecnologias de acesso, quer sejam elas WiFi, WiMAX, 3GGP ou 3GPP2, no sentido de proporcionar ao utilizador a utilização de diferentes serviços de uma forma transparente à tecnologia de acesso, quando em situações de mobilidade. Esta dissertação apresenta a arquitectura desenvolvida para proporcionar a correcta avaliação da atribuição de QoS e mobilidade transparente, num ambiente real de próxima geração. Serão também efectuados testes com o equipamento WiMAX disponível, no sentido de mostrar o seu correcto comportamento na atribuição de QoS fim-a-fim em cenários ponto-a-ponto e ponto-a-multiponto com serviços com características de tempo real. A integração do software da primeira fase do projecto WEIRD e o seu correcto comportamento em ambientes de atribuição de QoS também vai ser estudado. A implementação dos diferentes módulos, em especial a implementação da unidade central da arquitectura de IEEE 802.21 (MIHF), vai ser descrita, no sentido de avaliar o desempenho do WiMAX e do protocolo IEEE 802.21 numa rede real no âmbito da segunda fase do projecto WEIRD. Os resultados obtidos demonstram que a arquitectura desenvolvida consegue fornecer QoS fim-a-fim com suporte de mobilidade entre redes heterogéneas.

ABSTRACT: The growing development of the Internet, with new services and applications that require a high level of quality of service, such as, VoIP and IPTV, the increasing need for a user to be always reachable anywhere and at anytime, motivates the integration of current Internet with the next generation of mobile networks. The IEEE 802.16 technology emerges as a technology for broadband wireless access that may have a key role in a next generation environment. Due to its low costs of installation and its ability to easily reach rural areas or areas with difficult access, it becomes a serious candidate to supply the needs of users. The mobility’s necessity by the user, to access to several services in different locations or be identified remotely for subsequent receipt of information, is also a future desire. The IEEE 802.21 protocol provides the optimization of handover between heterogeneous networks, such as WiFi, WiMAX, 3GGP or 3GPP2, to offer the user different services in a transparent manner to his access technology, when in situations of mobility. This Thesis presents the architecture developed to provide the correct integration of QoS and seamless mobility, in a real next generation environment. It will also present tests carries out with the available WiMAX equipment, to show its correct behaviour in the allocation of end-to-end QoS in point-to-point and point-to-multipoint scenarios with real-time services. The integration of software from the first phase of the WEIRD project and its correct behaviour in environments of QoS allocation will also be studied. The implementation of the various modules, in particular the implementation of the central unit of IEEE 802.21 architecture (MIHF), will be described, to evaluate the performance of WiMAX and IEEE 802.21 protocol in a real network provided by the second phase of the WEIRD project. The obtained results show that the developed architecture is able to provide end-toend QoS with seamless mobility support over heterogeneous networks.