Mobility and QoS management in next generation networks

• Auteur / Autrice : Nadine Akkari
• Direction : Samir Tohmé
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique et réseaux
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Paris, ENST

Mots clés

Mots clés contrôlés

Qualité -- Contrôle

Réseaux locaux sans fil

Protocoles de réseaux d'ordinateurs

Interconnexion de réseaux (télécommunications)

Résumé

Les réseaux de la nouvelle génération sont basés sur l'intégration des différentes technologies d'accès. Pour garantir la QoS et la mobilité transparente d'un terminal se déplaçant d'une technologie d'accès à une autre, une gestion spéciale de mobilité et de QoS est nécessaire. Dans ce contexte, nous présentons les différentes architectures d'intégration existantes intégrant les réseaux UMTS et WLAN considérés comme des technologies complémentaires à s’intégrer naturellement, et les raisons principales à les intégrer forcement. Les travaux de recherche présentés dans cette thèse consistent à proposer une nouvelle architecture d'intégration entre UMTS et WLAN assurant un handover (HO) vertical transparent avec minimum de délai, minimum de dégradation de la QoS, et une probabilité de rejection des appels de HO minimale. On propose l'architecture ''Anticipated Vertical HO'' basée sur le protocole de mobilité Fast MIPv6 dans le contexte du HO de UMTS à WLAN et vice versa, et le protocole de transfert du contexte (CTP). Pour améliorer la QoS, ''Mobility and QoS Management Architecture'' MQMA est proposée. Un nouveau module appelé Inter-Domain Management (IDM) est introduit pour réaliser la gestion de QoS et pour guider la demande du HO au réseau capable de satisfaire les paramètres du HO. Dans MQMA, le protocole de gestion de mobilité et de la QoS (MQMP) est proposé pour contrôler les échanges de messages dans le modèle MQMA. Le HO peut être réalisé verticalement par VIDM ou guidé horizontale au même réseau d'accès par HIDM. Le HO peut aussi être guidé à WiMax par le SIDM, au cas où le handover vertical ou horizontal n’est pas possible, pour eviter le blocage du HO.

The vision of next generation networks is an all-IP network supporting heterogeneous access technologies to accommodate a variety of services and to allow the mobile user to roam across different networks with a transparent and seamless mobility without degrading the QoS. For this case of mobility known as vertical HO, a special mobility and QoS management is needed in order for the HO to be performed with minimum delay, packet loss, and QoS degradation. The two complementary access technologies which are considered in this integration are UMTS and WLAN. Thus, we first describe the existing integration architectures combining the naturally converged networks UMTS and WLAN and the reasons behind integrating these different access technologies, in addition to the different mobility protocols employed in the different integration scenarios. In the context of vertical HO, we proposed to apply an Anticipated Vertical HO Architecture based on anticipated FMIPv6 mobility protocol in the context of WLAN to UMTS HOs, and vice versa. This will allow a seamless HO and will minimize the HO latency and packet loss. But, QoS management is still to be addressed. To this end, we propose the Mobility and QoS Management Architecture MQMA, and the Inter-Domain Management module IDM in order to ''guide'' the HO request to the best network capable of providing the required QoS parameters, based on the proposed Mobility and QoS Management Protocol, MQMP. The HO could be performed vertically by VIDM or guided horizontally to the same access technology by HIDM, if the vertical HO could not be performed. The HO could also be guided to WiMax network by the SIDM, preventing forced HO termination.