Folyam szintű és operátor-központú dinamikus mobilitás-kezelés megvalósítása Proxy Mobile IP segítségével
A folyamatosan növekvő adatforgalom új kihívások elé állítja a mobil távközlési hálózatokat. A problémák leküzdésére többféle terhelés-elosztási módszer született és van születőben. Ezzel párhuzamosan egyre nagyobb teret hódít az a szemlélet, hogy a különböző hozzáférési technikákat IP alapon átjárhatóvá kell tenni, bevonva a rendszerbe a non-3GPP (pl. Wi-Fi) eszközöket is, lehetőleg már IPv6 felett.
A fent vázolt probléma első megoldása, mely mind a két megközelítést alkalmazza, a Mobil IPv6 (MIPv6) megszületését hozta. Ezen technológia egy nagyon flexibilis, végfelhasználó központú módszert definiál, igényelve a mobil végberendezés aktív közreműködését a hálózat-kezelésben és hálózatváltásban is. A szolgáltató oldali elterjedéshez viszont egy operátor centrikus megközelítés szükséges. A Proxy Mobil IPv6 (PMIPv6) lett az a kiegészítés, mikor magát a hálózatok közötti váltást támogató funkciók a mobil terminál helyett a hálózatban, annak „szélén” működnek. További előnye ennek a szemléletnek, hogy nem igényel semmilyen módosítást a végberendezés ahhoz, hogy IP szintű mobilitása akár 3GPP/non-3GPP viszonylatban is megoldott legyen.
A MIPv6 fejlődésével lehetővé vált, hogy egy adott mobil eszközből kiinduló folyamokat külön-külön is kezeljünk. A PMIPv6 szintén képes alkalmazni ezt a Flow Binding-nak nevezett módszert. Ekkor a mobil terminálon is szükség van már szoftveres módosításokra, de a séma megoldja, hogy bizonyos folyamok csak bizonyos interfészen, csak bizonyos hálózat irányába kerüljenek továbbításra.
Nem minden folyam igényli, hogy a mobilitás-kezelésben is részt vegyen. Vannak alkalmazások, tipikusan a rövid idejű kapcsolatokkal operálók (online üzenetküldők, böngészés), melyeknél a hálózatváltás mobilitás-kezelés nélkül sem okoz romlást a szolgáltatás-minőségben: nem igénylik az előző hálózatban használt, korábbi IP címük továbbvitelét, így elhagyhatjuk a mobilitás-kezelést számukra. Ezzel csökkenthetjük a jelzésterhelést és optimális átviteli utakat hozhatunk létre az adott alkalmazások számára.
Ettől eltérően a hang/videó hívások és VPN alkalmazások felhasználói élménye úgy tartható a kívánt szinten, hogy számukra a hálózatváltások után is valamilyen formában, megmaradjon kapcsolatukban az előző, hálózat váltás előtti állapot. Egy videó konferencia megszakadása és annak újraindítása jobban rontja a felhasználói élményt és a szolgáltatás minőségét, mint a mobilitás-kezelés esetleges negatív hatásai.
A dinamikus mobilitás-kezelés pontosan ezzel a területtel foglalkozik: útmutatást nyújt hálózatváltások esetén arra, hogy melyek azok a folyamok, amiket mobilitás-kezelésben kell részesíteni, és hogyan.
PMIPv6 esetén is lehet dinamikus mobilitás-kezelésről beszélni. Új hálózathoz érkezéskor (akár úgy, hogy a jelenlegi kapcsolat is él) érdemes megvizsgálni, hogy van-e olyan folyam, ami miatt inicializálni kell-e egy újabb mobilitás-kezelési folyamatot, vagy elég csak az új hálózaton kapott natív IP hozzáférést használni. Tipikus eset, mikor egy felhasználó a meglévő 3GPP hálózaton átmenő VoIP vagy video hívása nem terelődik át az újonnan hatósugárba kerülő Wi-Fi hálózatra és csak azok a folyamok fognak a terheléselosztás (offloading) végett átkerülni a non-3GPP hozzáférésre, amelyek nem igénylik az adott helyzetben a mobilitás-kezelést (pl. web-böngészés). Egy 3GPP mobil hálózatban szükséges egy dedikált eszköz, amely eldönti, hogy egyáltalán az adott folyamot mobilitás-kezelésben kell-e részesíteni vagy sem. Ezt a döntés hárulhat akár az MME-re vagy a PCRF-PCEF párosra is.
TDK dolgozatom ezen funkciók 3GPP rendszerekbe történő integrálására ad javaslatot, és valós implementációkkal végzett mérések segítségével keres válaszokat a vázolt problémákra az operátori hálózatokban bevezetés alatt álló PMIPv6 protokoll kiegészítésével.
szerző
-
Leiter Ákos
mérnökinformatikus
nappali
konzulens
-
Dr. Bokor László
egyetemi docens, Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék
