Mobile Communications. Micro-Mobility

Transcrição

1 Micro-Mobility 1 Mobile Communications Micro-Mobility Manuel P. Ricardo Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

2 Micro-Mobility 2 Mobility in IEEE

3 Micro-Mobility 3 How is mobility currently managed in IEEE networks?

4 Micro-Mobility 4 Break and Make Two concepts for roaming» Break before make station ends association with current AP before creating an association to a new AP» Make before break station associates with new AP before disassociating from the old AP Normal roaming in break before make» simpler MAC, simpler radio» but, data loss during roaming

5 Layer 2 vs Layer 3 Roaming Micro-Mobility 5

6 Micro-Mobility 6 IEEE Roaming Sequence of events 1. Station decides when to roam based on signal strength, frame acknowledgment, missed beacons, 2. Station decides where to roam (new AP) scans the medium for new APs, either before or after the decision to roam 3. Station initiates the roam sends reassociation frames to associate to a new AP 4. Station resumes existing data transferences Roaming duration depends on some processes» probing» authentication» association» 802.1X (security, keys)

7 Micro-Mobility 7 AP Discovery Active scanning» station actively searches for an AP» station sends probe requests and waits for probe responses from AP, on each channel probe response delay in a channel: 10 to 20 ms Passive scanning» station silently listens for beacon frames on each channel» station continues to change channels» slower then active scanning; AP sends usually 10 beacon/s

8 Configuring Routes During L2 Micro-Mobility 8 Roaming (./ )

9 Configuring Routes During L2 Micro-Mobility 9 Roaming (../ )

10 Configuring Routes During L2 Micro-Mobility 10 Roaming ( / )

11 Micro-Mobility 11 IEEE Roaming - Problems (Re)Authentication process may take hundreds of ms» Particularly when 802.1X is used (individual encryption keys) Unacceptable for VoIP New standard under development» r» Keys and QoS reservation transferred between APs

12 Micro-Mobility 12 IEEE Standard under development Operates at layer 2.5 Enables also mobility between heterogeneous technologies

13 Micro-Mobility 13 MicroMobilidade IP FEUP MPR

14 How can micro-mobility be handled at the IP layer? Micro-Mobility 14

15 Micro-Mobility 15 Suporte de Micromobilidade IP Micromobilidade Movimento frequente dentro de um domínio Problemas da utilização do IP Móvel em situações de micromobilidade» tempo de detecção do movimento» tempo de configuração do endereço da nova rede visitada» tempo de actualização da nova localização (BindingUpdate) junto do HomeAgent» Pacotes enviados para CoA antigo são perdidos» Mudança frequente muita sinalização Soluções» Primeiras IP Celular, HAWAII» Mais recentemente FastHandover, IP Móvel Hierárquico (HMIP - Hierarchical Mobile IP), Transferência de contextos Mas, e quando possível,» Micromobilidade faz-se melhor no nível 2.

16 Micro-Mobility 16 Temporização do Handover em MIP Início do Handover Estabelecimento da nova ligação (nível 2) Formação do novo CoA; envio de BU MN pode TX a partir na nova posição BU recebido MN pode RX pacotes na nova posição tempo

17 Micro-Mobility 17 Protocolo de FastHandover» Fast Handovers for Mobile IPv6 draft-ietf-mipshop-fast-mipv6-03.txt» MN aprende informação do router novo enquanto ligado ao router actual detecção rápida do movimento acelera configuração de novo CoA permite envio pacotes após estabelecimento da nova ligação» MN recebe pacotes enviados para CoA antigo enquanto processo de BindingUpdate não estiver terminado Implica a utilização de um túnel MN Previous Access Router (PAR) Internet CN MN New Access Router (NAR)

18 FastHandover Handover Previsível MN PAR NAR Micro-Mobility RtSolPr > <-----PrRtAdv FBU > HI > <------HAck <--FBack--- --FBack---> disconnect forward packets=============> connect FNA > <=========================== deliver packets» MN descobre novo ponto acesso usando mecanismos de nível 2 ex. scan em WLANs» MN forma NCoA RouterSolicitationforProxyAdvertisment (RtSolPr) ProxyRouterAdvertisment (PrRtAdv)» MN pede estabelecimento de túnel entre PCoA e NCoA FastBindingUpdate (FBU)» MN envia FastNeighborAdvertism para informar NAR da sua presença NAR pode começar a entregar pacotes ao MN» ARs podem transferir informação entre si informação de contexto QoS, informação de segurança HandoverInitiate e Handover Acknowledge

19 FastHandover Handover Reactivo FBU enviado a partir da nova ligação» Numa única mensagem, MN anuncia-se ao NAR e pede túnel» NAR contacta PAR envio de FastBindUpdate MN PAR Micro-Mobility NAR RtSolPr > <-----PrRtAdv disconnect connect FNA[FBU] > <-----FBU FBack-----> forward packets============> deliver <==================================packets

20 Micro-Mobility 20 Hierarchical Mobile IPv6 (HMIPv6) Operação» Rede contém Mobility Anchor Point MAP Mapeamento de COA regional (RCOA) em link COA (LCOA)» Em handover, MN informa apenas MAP obtém novo LCOA, mantém RCOA» HA contactado apenas quando MAP muda Internet HA RCOA MAP binding update AR AR MN LCOA new LCOA old MN