Folyam alapú IPv6 mobilitás-kezelés megvalósítása és cross-layer optimalizálása Android platformon

Folyam alapú IPv6 mobilitás-kezelés megvalósítása és cross-layer optimalizálása Android platformon

Napjainkban a több rádiós technológiát egyszerre támogató (multi-access) mobilkészülékek elterjedése és fejlődése lehetővé teszi, a különböző rádiós hozzáférési technológiák számának növekedése pedig megköveteli, hogy hatékony, folyam alapú mobilitás-kezelési algoritmusokkal támogassuk az okostelefonok heterogén vezeték nélküli hálózatokon történő használatát. TDK dolgozatomban Android platformon vizsgálom meg a folyam alapú, kliens vezérelt IPv6 mobilitás-kezelési algoritmusok megvalósíthatóságának és cross-layer optimalizálásának lehetőségeit, mivel az Android számít napjaink legelterjedtebb operációs rendszerének az okostelefonokon és táblagépeken egyaránt. A munkám kiindulási pontját a MIP6D-NG (Next Generation Mobile IPv6 for Linux) biztosítja, mely egy mobil IPv6 implementáció Linux rendszerekre és számos mobil IPv6 kiegészítést tartalmaz (Multiple Care-of address Registraton , Flow Bindings stb.). A MIP6D-NG-t alapul véve, a vele való kommunikációt rétegek közti (cross-layer) információátvitellel megvalósítva adaptív rendszert hoztam létre, melyben dinamikusan szabályozható az Android alkalmazások adatfolyamainak és a rendelkezésre álló hálózati interfészeknek (3G és Wi-Fi) az összerendelése és mobilitás-kezelése. A rendszer kialakításakor a legfontosabb feladataimat a mobil kommunikációs architektúra különböző rétegeiben futó hálózati mérések elvégzése és eredményeinek feldolgozása, a cross-layer információátvitel biztosítása, és egy adaptív döntési algoritmus tervezése implementálása alkották. A hálózati méréseket végző modul célja az volt, hogy a mobilkészülék környezetében elérhető heterogén hálózatok minél több paraméterét dolgozzam fel. A cross-layer kommunikáció megvalósításához socket alapú kommunikációs sémát alkalmaztam. A döntési algoritmus legfontosabb bemeneti paraméterei a készülék geografikus pozíció információi, az aktuálisan elérhető hálózatok részletes feltérképezéséből kinyert mérési adatok és statikus információk, valamint a korábbiakban feltérképezett hálózatok adatait tartalmazó tudásbázis. Ezen információk alapján a döntési algoritmus az Android alkalmazásainak adatfolyamait különböző prioritású hálózati interfészekhez rendelheti, és ezen hozzárendeléseket a környezeti paraméterek megváltozásával folyamatosan módosíthatja, a felmerülő mobilitás-kezelési feladatokat pedig optimálisan kezeli. Így például a hálózati minőségére kényes (QoS-igényes) real-time hangátvitelt (VoIP) egy leromló Wi-Fi kapcsolatról képes a 3G hálózatra terelni, míg a web-böngészés és P2P fájl-letöltés maradhat és folytatódhat ezzel párhuzamosan a WiFi hálózaton.A döntési algoritmus tervezésénél a legfontosabb szempont volt, hogy készülék környezetében elérhető heterogén hálózatok részletes feltérképezéséből és a földrajzi pozícióinformációkból származó adatok segítségével különböző, a felhasználó által beállítható paraméterek mentén optimális és erőforrás hatékony algoritmust hozzak létre. A megtervezett adaptív rendszert valós implementáción alapuló teljesítménymérések segítségével elemeztem.

[1] A.Takacs and L. Bokor: A distributed dynamic mobility architecture with integral cross-layered and context-aware interface for reliable provision of high bitrate mhealth services. In Lecture Notes of the Institute for Computer Sciences, Social Informatics and Telecommunications Engineering, Wireless Mobile Communication and Healthcare, Volume 61, pp. 369-379, (2013).

[2] Perkins, C. et al.: Mobility Support in IPv6. IETF RFC 6275 (2011)

[3] Wakikawa, R. et al.: Multiple Care-of Addresses Registration. IETF RFC 5648 (2009)

[4] Tsirtsis, G. et al.: Flow Bindings in Mobile IPv6 and Network Mobility (NEMO) Basic Support. IETF RFC 6089 (2011)

szerző

• 
  Varga Norbert
  mérnökinformatikus
  nappali

konzulens

• 
  Dr. Bokor László
  egyetemi docens, Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék

helyezés