A packet error recovery scheme for vertical handovers mobility management protocols

Mobile devices are connecting to the Internet through an increasingly heterogeneous network environment. This connectivity via multiple types of wireless networks allows the mobile devices to take advantage of the high speed and the low cost of wireless local area networks and the large coverage of wireless wide area networks. In this context, we propose a new handoff framework for switching seamlessly between the different network technologies by taking advantage of the temporary availability of both the old and the new network technology through the use of an “on the fly” erasure coding method. The goal is to demonstrate that our framework, based on a real implementation of such coding scheme, 1) allows the application to achieve higher goodput rate compared to existing bicasting proposals and other erasure coding schemes; 2) is easy to configure and as a result 3) is a perfect candidate to ensure the reliability of vertical handovers mobility management protocols. In this paper, we present the implementation of such framework and show that our proposal allows to maintain the TCP goodput (with a negligible transmission overhead) while providing in a timely manner a full reliability in challenged conditions

A packet error recovery scheme for vertical handovers mobility management protocols

Mobile devices are connecting to the Internet through an increasingly heterogeneous network environment. This connectivity via multiple types of wireless networks allows the mobile devices to take advantage of the high speed and the low cost of wireless local area networks and the large coverage of wireless wide area networks. In this context, we propose a new handoff framework for switching seamlessly between the different network technologies by taking advantage of the temporary availability of both the old and the new network technology through the use of an "on the fly" erasure coding method. The goal is to demonstrate that our framework, based on a real implementation of such coding scheme, 1) allows the application to achieve higher goodput rate compared to existing bicasting proposals and other erasure coding schemes; 2) is easy to configure and as a result 3) is a perfect candidate to ensure the reliability of vertical handovers mobility management protocols. In this paper, we present the implementation of such framework and show that our proposal allows to maintain the TCP goodput(with a negligible transmission overhead) while providing in a timely manner a full reliability in challenged conditions

Multicast Mobility in Mobile IP Version 6 (MIPv6) : Problem Statement and Brief Survey

Publisher PD

A network mobility management architecture for a heteregeneous network environment

Network mobility management enables mobility of personal area networks and vehicular networks across heterogeneous access networks using a Mobile Router. This dissertation presents a network mobility management architecture for minimizing the impact of handoffs on the communications of nodes in the mobile network. The architecture addresses mobility in legacy networks without infrastructure support, but can also exploit infrastructure support for improved handoff performance. Further, the proposed architecture increases the efficiency of communications of nodes in the mobile network with counter parts in the fixed network through the use of caching and route optimization. The performance and costs of the proposed architecture are evaluated through empirical and numerical analysis. The analysis shows the feasibility of the architecture in the networks of today and in those of the near future.Verkkojen liikkuuvudenhallinta mahdollistaa henkilökohtaisten ja ajoneuvoihin asennettujen verkkojen liikkuvuuden heterogeenisessä verkkoympäristössä käyttäen liikkuvaa reititintä. Tämä väitöskirja esittää uuden arkkitehtuurin verkkojen liikkuvuudenhallintaan, joka minimoi verkonvaihdon vaikutuksen päätelaitteiden yhteyksiin. Vanhoissa verkoissa, joiden infrastruktuuri ei tue verkkojen liikkuvuutta, verkonvaihdos täytyy hallita liikkuvassa reitittimessa. Standardoitu verkkojen liikkuvuudenhallintaprotokolla NEMO mahdollistaa tämän käyttäen ankkurisolmua kiinteässä verkossa pakettien toimittamiseen päätelaitteiden kommunikaatiokumppaneilta liikkuvalle reitittimelle. NEMO:ssa verkonvaihdos aiheuttaa käynnissä olevien yhteyksien keskeytymisen yli sekunnin mittaiseksi ajaksi, aiheuttaen merkittävää häiriötä viestintäsovelluksille. Esitetyssä arkkitehtuurissa verkonvaihdon vaikutus minimoidaan varustamalla liikkuva reititin kahdella radiolla. Käyttäen kahta radiota liikkuva reititin pystyy suorittamaan verkonvaihdon keskeyttämättä päätelaitteiden yhteyksiä, mikäli verkonvaihtoon on riittävästi aikaa. Käytettävissa oleva aika riippuu liikkuvan reitittimen nopeudesta ja radioverkon rakenteesta. Arkkitehtuuri osaa myös hyödyntää infrastruktuurin tukea saumattomaan verkonvaihtoon. Verkkoinfrastruktuurin tuki nopeuttaa verkonvaihdosprosessia, kasvattaenmaksimaalista verkonvaihdos tahtia. Tällöin liikkuva reitin voi käyttää lyhyen kantaman radioverkkoja, joiden solun säde on yli 80m, ajonopeuksilla 90m/s asti ilman, että verkonvaihdos keskeyttää päätelaitteiden yhteyksiä. Lisäksi ehdotettu arkkitehtuuri tehostaa kommunikaatiota käyttäen cache-palvelimia liikkuvassa ja kiinteässä verkossa ja optimoitua reititystä liikkuvien päätelaitteiden ja kiinteässä verkossa olevien kommunikaatiosolmujen välillä. Cache-palvelinarkkitehtuuri hyödyntää vapaita radioresursseja liikkuvan verkon cache-palvelimen välimuistin päivittämiseen. Heterogeenisessä verkkoympäristossä cache-palvelimen päivitys suoritetaan lyhyen kantaman laajakaistaisia radioverkkoja käyttäen. Liikkuvan reitittimen siirtyessä laajakaistaisen radioverkon peitealueen ulkopuolelle päätelaitteille palvellaan sisältöä, kuten www sivuja tai videota cache-palvelimelta, säästäen laajemman kantaman radioverkon rajoitetumpia resursseja. Arkkitehtuurissa käytetään optimoitua reititystä päätelaitteiden ja niiden kommunikaatiokumppaneiden välillä. Optimoitu reititysmekanismi vähentää liikkuvuudenhallintaan käytettyjen protokollien langattoman verkon resurssien kulutusta. Lisäksi optimoitu reititysmekanismi tehostaa pakettien reititystä käyttäen suorinta reittiä kommunikaatiosolmujen välillä. Esitetyn arkkitehtuurin suorituskyky arvioidaan empiirisen ja numeerisen analyysin avulla. Analyysi arvioi arkkitehtuurin suorituskykyä ja vertaa sitä aikaisemmin ehdotettuihin ratkaisuihin ja osoittaa arkkitehtuurin soveltuvan nykyisiin ja lähitulevaisuuden langattomiin verkkoihin.reviewe

IP-Based Mobility Management and Handover Latency Measurement in heterogeneous environments

One serious concern in the ubiquitous networks is the seamless vertical handover management between different wireless technologies. To meet this challenge, many standardization organizations proposed different protocols at different layers of the protocol stack. The Internet Engineering Task Force (IETF) has different groups working on mobility at IP level in order to enhance mobile IPv4 and mobile IPv6 with different variants: HMIPv6 (Hierarchical Mobile IPv6), FMIPv6 (Fast Mobile IPv6) and PMIPv6 (Proxy Mobile IPv6) for seamless handover. Moreover, the IEEE 802.21 standard provides another framework for seamless handover. The 3GPP standard provides the Access Network and Selection Function (ANDSF) to support seamless handover between 3GPP – non 3GPP networks like Wi-Fi, considered as untrusted, and WIMAX considered as trusted networks. In this paper, we present an in-depth analysis of seamless vertical handover protocols and a handover latency comparison of the main mobility management approaches in the literature. The comparison shows the advantages and drawbacks of every mechanism in order to facilitate the adoption of the convenient one for vertical handover within Next Generation Network (NGN) environments. Keywords: Seamless vertical handover, mobility management protocols, IEEE 802.21 MIH, handover latenc