Using Media Independent Handover to Support PMIPv6 Inter-domain Mobility Based Vehicular Networks

Proxy Mobile IPv6 (PMIPv6) was proposed by the Internet Engineering Task Force (IETF) as a new network-based mobility protocol which does not require the involvement of MN’s in any form of mobility management. MN can handover relatively faster in PMIPv6 than in host-based mobility protocols (e.g. Mobile IPv6 (MIPv6)) because it actively uses link-layer attachment information which reduces the movement detection time, and eliminates duplicate address detection procedures. However, the current PMIPv6 cannot provide continuous mobility support for MN when roaming between different PMIPv6 domains; we introduce a novel inter-domain PMIPv6 scheme to support seamless handover for vehicle in motion to support continuous and seamless connection while roaming in the new PMIPv6 domain. In this paper we analytically evaluate our proposed scheme to support inter-domain mobility for vehicle roaming between two PMIPv6 domains by using Media Independent Handover (MIH) and Fully Qualified Domain Name (FQDN) to support the handover in addition to a continuous connection

Advanced mobility handover for mobile IPv6 based wireless networks

We propose an Advanced Mobility Handover scheme (AMH) in this paper for seamless mobility in MIPv6-based wireless networks. In the proposed scheme, the mobile node utilizes a unique home IPv6 address developed to maintain communication with other corresponding nodes without a care-of-address during the roaming process. The IPv6 address for each MN during the first round of AMH process is uniquely identified by HA using the developed MN-ID field as a global permanent, which is identifying uniquely the IPv6 address of MN. Moreover, a temporary MN-ID is generated by access point each time an MN is associated with a particular AP and temporarily saved in a developed table inside the AP. When employing the AMH scheme, the handover process in the network layer is performed prior to its default time. That is, the mobility handover process in the network layer is tackled by a trigger developed AMH message to the next access point. Thus, a mobile node keeps communicating with the current access point while the network layer handover is executed by the next access point. The mathematical analyses and simulation results show that the proposed scheme performs better as compared with the existing approaches.Sadiq, AS.; Fisal, NB.; Ghafoor, KZ.; Lloret, J. (2014). Advanced mobility handover for mobile IPv6 based wireless networks. Scientific World Journal. 2014. doi:10.1155/2014/602808S2014You, I., Han, Y.-H., Chen, Y.-S., & Chao, H.-C. (2011). Next generation mobility management. Wireless Communications and Mobile Computing, 11(4), 443-445. doi:10.1002/wcm.1136Li, L., Ma, L., Xu, Y., & Fu, Y. (2014). Motion Adaptive Vertical Handoff in Cellular/WLAN Heterogeneous Wireless Network. The Scientific World Journal, 2014, 1-7. doi:10.1155/2014/341038Nahrstedt, K. (2011). Quality of Service in Wireless Networks Over Unlicensed Spectrum. Synthesis Lectures on Mobile and Pervasive Computing, 6(1), 1-176. doi:10.2200/s00383ed1v01y201109mpc008Cho, I., Okamura, K., Kim, T. W., & Hong, C. S. (2013). Performance analysis of IP mobility with multiple care-of addresses in heterogeneous wireless networks. Wireless Networks, 19(6), 1375-1386. doi:10.1007/s11276-012-0539-8Magagula, L. A., Chan, H. A., & Falowo, O. E. (2011). Handover approaches for seamless mobility management in next generation wireless networks. Wireless Communications and Mobile Computing, 12(16), 1414-1428. doi:10.1002/wcm.1074Sadiq, A. S., Bakar, K. A., Ghafoor, K. Z., Lloret, J., & Mirjalili, S. (2012). A smart handover prediction system based on curve fitting model for Fast Mobile IPv6 in wireless networks. International Journal of Communication Systems, 27(7), 969-990. doi:10.1002/dac.2386Sadiq, A. S., Bakar, K. A., Ghafoor, K. Z., Lloret, J., & Khokhar, R. (2013). An Intelligent Vertical Handover Scheme for Audio and Video Streaming in Heterogeneous Vehicular Networks. Mobile Networks and Applications, 18(6), 879-895. doi:10.1007/s11036-013-0465-8Lee, K.-W., Seo, W.-K., Cho, Y.-Z., Kim, J.-W., Park, J.-S., & Moon, B.-S. (2009). Inter-domain handover scheme using an intermediate mobile access gateway for seamless service in vehicular networks. International Journal of Communication Systems, 23(9-10), 1127-1144. doi:10.1002/dac.1076Lee, C.-W., Chen, M. C., & Sun, Y. S. (2012). Protocol and architecture supports for network mobility with QoS-handover for high-velocity vehicles. Wireless Networks, 19(5), 811-830. doi:10.1007/s11276-012-0503-7Castelluccia, C. (2000). HMIPv6. ACM SIGMOBILE Mobile Computing and Communications Review, 4(1), 48-59. doi:10.1145/360449.360474Modares, H., Moravejosharieh, A., Lloret, J., & Salleh, R. B. (2016). A Survey on Proxy Mobile IPv6 Handover. IEEE Systems Journal, 10(1), 208-217. doi:10.1109/jsyst.2013.2297705Modares, H., Moravejosharieh, A., Lloret, J., & Salleh, R. (2014). A survey of secure protocols in Mobile IPv6. Journal of Network and Computer Applications, 39, 351-368. doi:10.1016/j.jnca.2013.07.013Modares, H., Moravejosharieh, A., Salleh, R. B., & Lloret, J. (2014). Enhancing Security in Mobile IPv6. ETRI Journal, 36(1), 51-61. doi:10.4218/etrij.14.0113.0177Meneguette, R. I., Bittencourt, L. F., & Madeira, E. R. M. (2013). A seamless flow mobility management architecture for vehicular communication networks. Journal of Communications and Networks, 15(2), 207-216. doi:10.1109/jcn.2013.000034Al-Surmi, I., Othman, M., Abdul Hamid, N. A. W., & Ali, B. M. (2013). Enhancing inter-PMIPv6-domain for superior handover performance across IP-based wireless domain networks. Wireless Networks, 19(6), 1317-1336. doi:10.1007/s11276-012-0535-

Mobilidade em comunicações veiculares

Mestrado em Engenharia Electrónica e TelecomunicaçõesAs redes veiculares têm emergido com o objetivo de aumentarem a segurança nas estradas e também de providenciarem viagens mais confortáveis aos passageiros e condutores, utilizando para tal comunicações entre veículos ou entre veículos e infraestruturas colocadas ao longo das estradas. Devido ao facto de estas redes serem constituídas por veículos, estas vão enfrentar uma serie de desafios, como: elevada mobilidade, frequentes perdas ligações, particionamento da rede, etc.. Face a estes desafios, o trabalho realizado nesta Dissertação pretende desenvolver mecanismos capazes de providenciar handover transparente entre as varias estações fixas. Foram também estudados vários mecanismos de encaminhamento, pretendendo-se perceber quais poderiam ser utilizados em redes veiculares, e quais as adaptações necessárias para tal. Nas redes veiculares cada nó deve ser capaz de encaminhar a informação para os restantes, assim, torna-se necessário a utilização de protocolos de encaminhamento. Deste modo foram estudados três protocolos de encaminhamento para redes ad-hoc, concluindo-se que os protocolos BABEL e B.A.T.M.A.N. se podem adaptar a redes veiculares, ao contrário do protocolo OLSR. No entanto, foi também possível concluir que estes não são capazes de suportar a mobilidade dos veículos entre as varias estações fixas, sendo assim necessária a utilização de mecanismos capazes de o fazer. De forma a ser possível efetuar handover rápido e transparente e necessário utilizar um protocolo de mobilidade que ir a garantir a continuidade do endereço de IP e da sessão, efetuando todo o processo de registo necessário para tal. Sabendo desta necessidade, foram estudados dois protocolos de mobilidade, o MIPv6 e o PMIPv6, com o objetivo de se perceber qual apresenta melhor desempenho e qual se adapta melhor a VANETs. Ambos os protocolos evidenciaram limitações que impediam a realização de handover transparente. Para fazer face a estas limitaçõoes foram desenvolvidos mecanismos para as ultrapassar. Para alem do protocolo de mobilidade, para que se efetue um handover eficiente, e necessário utilizar um mecanismo que monitorize as redes existentes, faça a ligação ao com estas e comunique com o protocolo de mobilidade, ou seja, um gestor de conetividade, o qual foi também desenvolvido no âmbito desta Dissertação. Devido a existência de uma grande diversidade de tecnologias sem os de acesso a rede, pretende-se perceber até que ponto a utilização da norma IEEE 802.11p, criada especificamente para redes veiculares, melhora o desempenho durante o handover, em comparação com o desempenho obtido através das tecnologias de acesso a rede mais comuns, como o Wi-Fi e o 3G. Para tal utilizaram-se três tecnologias: o IEEE 802.11p, IEEE 802.11g e o 3G. Os resultados obtidos mostram que o PMIPv6 apresenta um desempenho global superior ao MIPv6, especialmente quando utilizada a tecnologia IEEE 802.11p. Observou-se também que utilizando o PMIPv6 e possível realizar handover entre duas redes IEEE 802.11p sem que exista qualquer perda de dados durante o processo, mesmo quando esta se faz a uma velocidade elevada. Alem disso, verificou-se também que o 3G não e adequado para comunicações veiculares que tenham restrições de latência