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Previous issue date: 2016-03-04 / A continuidade de sessões de comunicação entre sistemas finais, denominados nós, sobre
redes móveis heterogêneas mediante handover tem sido objeto de estudo de pesquisas
recentes. A ampla difusão de aplicativos multimídia para dispositivos móveis, permitindo
a interação entre usuários que se deslocam em uma rede móvel, tornam esse problema
ainda mais relevante e atual. No âmbito da mobilidade IP, alguns dos principais desafios
envolvem aliar interoperabilidade entre tecnologias de acesso e baixa latência de handover,
além de permitir a transição entre redes de domínios diferentes de forma transparente.
O protocolo Proxy MIP versão 6 (PMIPv6) torna locais as operações de gerenciamento
de mobilidade de modo a reduzir o overhead de comunicação em relação ao Mobile IP
(MIP). Entretanto, o consequente isolamento da gerência de mobilidade ao domínio local
impede que a transição entre diferentes domínios ocorra de forma transparente ao usuário.
A presente tese apresenta o Clustered PMIPv6 (CPMIPv6) como uma abordagem
intradomínio e interdomínio de baixo custo e latência para a camada de rede baseada
no Protocolo PMIPv6. Essa abordagem consiste em utilizar gerenciamento de mobilidade
distribuído como forma de compartilhar e antecipar informações de nós móveis à entidadeâncora
de cada domínio. Para tal, um cluster é formado por essas entidades-âncora e a
comunicação entre elas ocorre por meio de um protocolo P2P. Esse gerenciamento torna a
obtenção de informações dos nós móveis simplificada em handovers interdomínios futuros.
O caráter distribuído do CPMIPv6 associado ao mínimo de acréscimo de mensagens de
sinalização além daquelas existentes no PMIPv6 permite manter a infraestrutura da rede
original, sem introduzir entidades centralizadoras. Comparações entre soluções do Estado
da Arte e o CPMIPv6 são realizadas por meio de modelagem e simulação. Com auxílio do
simulador NS-3, um subconjunto dessas soluções são avaliadas em um cenário básico com
baixo número de usuários e de redes disponíveis. Os resultados de experimentos utilizando
modelagem executados em cenários com alta densidade de nós indicam que o CPMIPv6
obteve custo de sinalização ao menos 12% menor, latência no mínimo 16% inferior e
perda de pacotes ao menos 16% menor. Ademais, o CPMIPv6 obtém goodput superior às
demais abordagens. Ambos experimentos confirmam o CPMIPv6 como a abordagem intradomínio
e interdomínio com melhor desempenho nos cenários avaliados. O CPMIPv6
é um importante salto na evolução dos sistemas de comunicações móveis extrapolando
as fronteiras das tecnologias de enlace e limites de domínio sem perder as vantagens da
comunicação no âmbito local. / Communication sessions continuity among wireless devices during handover in heterogeneous
networks have been studied in recent research. The evolution and widespread
multimedia applications for mobile gadgets make that problem even more relevant. Some
of the main challenges in IP mobility include associating access technologies interoperability,
low handover latency, and seamless handover among different domains. Proxy MIP
version 6 (PMIPv6) protocol aims at reducing signaling overhead in comparison to Mobile
IP (MIP) making local the management operations. However, that local management
prevents the possibility of seamless interdomain handover. This thesis presents Clustered
PMIPv6 (CPMIPv6) as a low-cost and low-latency approach for intradomain and interdomain
handover in the network layer based on PMIPv6. That approach consists in using
distributed mobility management as a mean to share and anticipate mobile nodes information
to anchor entities in each domain. In order to achieve this, domain entities from each
domain forms a cluster and uses a P2P protocol for communication. That management
simplifies mobile nodes information gathering used in future interdomain handovers. CPMIPv6
distributed feature associated to a minimum set of additional signaling messages
to PMIPv6 allows to maintain the original networks infrastructure without introducing
centralized entities. Comparisons among state of the art approaches and CPMIPv6 are
made by means of analytical modeling and simulation. Simulations were run with the NS-
3 network simulator with a subset of the approaches in a small scenario with low number
of nodes and available networks. Modeling results in scenarios with high node densities
have shown that CPMIPv6 reduced cost in at least 12%, reduced latency at least in 16%,
and caused at least 16% reduction on packet loss. CPMIPv6 additionally obtained better
goodput values. Both experiments confirmed CPMIPv6 as the best interdomain approach
in the selected scenarios. Thus, CPMIPv6 is an important leap to the mobile communication
systems evolution going beyond link-layer technologies and domain frontiers without
losing the advantages of local signaling.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/21127 |
| Date | 04 March 2016 |
| Creators | QUENTAL, Nivia Cruz |
| Contributors | http://lattes.cnpq.br/3392035824905803, GONÇALVES, Paulo André da Silva |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco, Programa de Pos Graduacao em Ciencia da Computacao, UFPE, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Breton |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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