Eine neuartige Technik im Bereich von IP-konvergierenden, heterogenen, drahtlosen und mobilen Netzwerken

Eine Zukunft, in der mobile Terminals mit einem oder mehreren Netzwerk\-anschlüs\-sen im Stande sind über drahtlose und drahtgebundene Netze und unterschiedlichen Makro- und Mikroradiozellumgebung zu roamen, verlangt die Entwicklung von erweiterten Methoden zur Kontrolle von IP basierter Mobility. Diese Methoden sollten traditionellen Terminal Mobilität (hauptsächlich wegen der Bewegungsfreiheit der Nutzer) und die Beweglichkeit über heterogene Netze hinweg in Gegenwart von Benutzern, die sowohl mobil als auch stationär arbeiten, beachten. Um dies zu ermöglichen, wird eine verknüpfte Interaktion, angefangen bei einer großen Anzahl an Layern-2 Zugriffstechnologien bis hin zu den allgemeinen IP Layern benötigt, um den Austausch von Nachrichten zwischen den Terminals und den Netzwerk-Komponenten zu erlauben. Deshalb ist es nötig, dass die althergebrachten Host Mobility gesteuerten Konzepte sich hin entwickeln zu den Bedürfnissen mobiler Operatoren im Kontext zu vollständig entwickelten Netzwerk kontrollierter Mobility. Das Konzept der Netzwerk-Kontrollierten Handovers ist weithin üblich im Umfeld der cellular Netzwerk-Technologien. Mit Hilfe von Multimode Terminals, die Layer-2 Techniken nutzen, kann dieses Konzept nur innerhalb der jeweiligen Technologie angewandt werden, was die volle Ausnutzung des multi-access, des Mehrfach-Zugriffs, erfordert. Wir diskutieren im Folgenden eine Netz-übergreifende Layer-3 Technik und stellen eine Analyse der Effizienzvorteile dieser Technik vor. Generell wurde dabei ein Performance Gewinn der Systemnutzung von 25\% erreicht. Diese Doktorarbeit stellt und bewertet einen neuen Rahmenentwurf vor, basierend auf den künftigen Standard IEEE 802.21. Dabei wurden sowohl Netzwerk als auch Host basierende Mobility berücksichtigt

TCP and UDP Performance Measurements in Presence of Fast Handovers in An IPv6-based Mobility Environment

Within the framework of the IST project Moby Dick an IPv6-based, mobility-enabled and security aware architecture, including Quality of Service mechanism, is defined and implemented. This paper, based on re-sults originated in the mobility evaluation of the project, analyses in detail the effects of Fast Handovers on the performance of TCP connections and real-time UDP data streams. Based on our optimised Linux kernel implementation, we present quantitative results on the benefits of the Fast Handover support for Mobile IPv6 i) in an integrated architecture comprising end-to-end Quality of Service and appropriate AAA mechanisms and ii) inde-pendent of the deployed access technology. The analysis for Wireless LAN (i.e., IEEE 802.11b) intra-technology handover shows handover interruption times below 1ms and interruptionless Ethernet to/from Wireless LAN inter-technology handover. Finally, our results show the impact of the delay introduced by Quality of Service and AAA on the overall handover completion time

A practical approach to provide communication privacy

Abstract — Privacy and security are important features for the future mobile wireless Internet since users expect a privacy level comparable to that of today’s cellular networks. Separating identifiers from locators is a current practice in today’s new network protocols and is a small step on the right direction. However, the separation must be maintained in the presence of an intruder who eavesdrops or manipulates the traffic. In this paper we present a generic framework that targets these problems at the network layer. We further instantiate this framework with an example architecture using well-known protocols which support mobility. I

Online path selection for video delivery over cellular networks2012 IEEE Globecom Workshops

none4The increasing amount of online video content offered by network operators to mobile users opens the door to new challenging optimizations. In a mobile network video applications can be served through several video delivery paths, resulting in different video quality experienced by the end user. The mobile operator is in charge of guiding the video services to keep a target video quality and to optimize the network resource usage, taking into account network metrics related to both core and wireless access networks. We design a framework which runs online algorithms to select the best path for video delivery based on a set of performance metrics evaluated for a range of settings by means of simulation.noneDaniele Munaretto;Telemaco Melia;Sabine Randriamasy;Michele ZorziMunaretto, Daniele; Telemaco, Melia; Sabine, Randriamasy; Zorzi, Michel

When mobile networks meet content delivery networks

In this paper we design a novel mobile network architecture where we merge the advantages of using Distributed Mobility Management (DMM) functionalities with the flexibility brought by implementing mobile Content Delivery Networks (CDN). DMM is seen as one of the key technologies allowing distribution of mobility functions (i.e., mobility anchors) up to now centralized at single and expensive points. CDN is a crucial design choice for Network Operators, which enables large scale content distribution at a reasonable cost and without overloading the operator's core network. As a result of the combination of these two concepts, this paper discusses system and architectural aspects, and provides insights into the design of mobile networks as a global delivery platform and not as a stand alone mobility service. New business opportunities derived from this novel delivery architecture are discussed, as well considerations for practical deployment in next generation cellular networks

Analyzing the combination of different approaches for video transport optimization for next generation cellular networks

none5Various technologies for optimizing video delivery in cellular networks have been presented in the past. QoE-based transport optimizations attempt to look for optimal solutions to provide the best overall user experience for a group of users to leverage constrained network bandwidth. However, the design of these optimizations varies widely. An attractive idea is to deploy these optimizations together and expect more gains. In this article, we describe the interworking of several optimization approaches to analyze the feasibility of one single framework combining different approaches. We provide a first design of the joint framework that best leverages the advantage of each optimization approach.noneBo Fu;Daniele Munaretto;Telemaco Melia;Bessem Sayadi;Wolfgang KellererBo, Fu; Munaretto, Daniele; Telemaco, Melia; Bessem, Sayadi; Wolfgang, Kellere

Der Einfluss von Schwankungen der Übertragungsweite auf die Leistungsfähigkeit von Ad Hoc Netzwerken

Die Leistungsfähigkeit eines drahtlosen, mobilen Ad-Hoc Netzwerkes wird im wesentlichen durch die Fähigkeit der Protokolle bestimmt, auf Änderungen der Netzwerktopologie effektiv zu reagieren. Die für diese Netzwerke charakteristische Eigenschaft der Dynamik in der Netztopologie basiert im wesentlichen auf der Mobilität der Knoten und auf Schwankungen der Funkreichweite. Während der Mobilitätsaspekt bereits umfassend untersucht wurde, werden die Eigenschaften des drahtlosen Mediums in Modellen meist idealisiert mittels konstantem Funkradius evaluiert. Solche Ergebnisse werden den tatsächlichen Begebenheiten, wie Erfahrungen in Feldtests belegen, nicht gerecht. In dieser Arbeit untersuchen wir den Einfluss von Mobilität, von zeitabhängigen Schwankungen der Übertragungsreichweite und der Kombination beider Faktoren auf die Netzwerk-Leistungsmerkmale Topologieänderungsrate (Topological Change Rate, TCR) und Linkstabilität. Die temporären Fluktuationen des Funkradius werden mittels eines Gauss-Markov Prozesses erster Ordnung modelliert, während die Auswirkungen der Mobilität basierend auf dem Random Waypoint Mobilitätsmodell untersucht werden. Die Ergebnisse unserer vergleichenden Simulationsstudie zeigen, dass Fluktuationen der Übertragungsreichweite zusätzlich zur Mobilität die Leistungsmetriken eines Ad-Hoc Netzwerkes erheblich beeinflussen. Daher empfehlen wir, Fluktuationen der Radiowellenausbreitung bei dem Entwurf von Ad-Hoc Protokollen und Ad-Hoc Modellierung nicht zu vernachlässigen