Qualidade de serviço em redes de acesso IEEE 802.16

Abstract

A procura de serviços e de aplicações com elevadas exigências de largura de banda, e a vontade crescente para aceder a este tipo de serviços em qualquer lugar, torna necessária a integração da Internet actual com as redes móveis de próxima geração. No entanto, existirão sempre àreas remotas onde o acesso à Internet, e nomeadamente a serviços de banda larga, será difícil de conseguir. O protocolo IEEE 802.16 é uma tecnologia de banda larga sem fios que pode ser usada neste tipo de cenários. Esta dissertação apresenta uma arquitectura de rede capaz de suportar serviços de tempo real com integração de QoS em ambientes IPv6 através da utilização de redes IEEE 802.16. Nomeadamente, a arquitectura definida suporta o acesso dinâmico e rápido por parte dos terminais móveis aos serviços de rede, tal como reservas e modificações dinâmicas de serviços de tempo real, característica essencial para o suporte de alta mobilidade. Para além disto, a solução proposta fornece também suporte IPv6 e diferenciação de serviços direccionados para o mesmo terminal móvel. Esta dissertação apresenta a arquitectura desenvolvida, os módulos necessários para a integração da tecnologia IEEE 802.16 num ambiente de próxima geração, a implementação desses módulos para a construção de uma rede real, e testes para avaliar o desempenho da rede em termos de QoS num ambiente de rede de acesso mista, composta por IEEE 802.16 e IEEE 802.11. São também efectuados testes de mobilidade para avaliar o desempenho da solução descrita neste tipo de ambientes. Os resultados obtidos com a arquitectura desenvolvida mostram que a arquitectura pode fornecer QoS fima- fim sobre a concatenação de redes metropolitanas e locais, com suporte de mobilidade.

The growing demand of high bandwidth services and applications, and the increasing will of access to these services anywhere, is motivating the requirement to integrate the current Internet with the future mobile networks. However, there will always be remote areas where Internet access will be difficult to achieve. The IEEE 802.16 is an attractive broadband wireless technology for these scenarios, non-withstanding its limitations for dynamic environments. This Thesis discusses a network architecture able to support IPv6 QoS aware real time services using 802.16 networks. Specifically, this solution supports dynamic and fast access from the Mobile Nodes to the network services, as well as dynamic reservations and modifications of services. These fast and dynamic reservations are crucial to the support of fast mobility approaches. Moreover, the proposed solution is also able to provide IPv6 support and efficient traffic differentiation for services running on the same MN. This Thesis presents the envisioned architecture, the modules required to provide the integrated QoS approach over the 802.16 network, the implementation of the modules to build a real network, and address main implementation results in terms of QoS performance, and in terms of mobility with QoS support for converged networks comprising WiMAX and Wi-Fi technologies. The obtained results show that our architecture is able to provide end-to-end QoS over the concatenation of metro and local area networks, and that seamless mobility is achieved with high performance measures, thus being able to support real-time services.