A Heterogeneous Mobile I QoS-aware Network Victor Marques (victor-m-marques@ptinovacao.pt) Rui Aguiar (ruilaa@av.it.pt) Jürgen Jähnert (jaehnert@rus.uni-stuttgart.de) Karl Jonas (karl.jonas@ieee.org) Marco Liebsch (marco.liebsch@ccrle.nec.de) Hans Einsiedler (Hans.Einsiedler@t-systems.de) Francisco Fontes (fontes@ptinovacao.pt) 1 ortugal elecom, SA
Sumário Motivação Obstáculos Redes móveis de 3+ Geração Requisitos Dificuldades Arquitectura Conclusões 2
A Heterogeneous Mobile I QoS-aware Network 3 orquê? ossibilidade de aceder a (quase) tudo, a toda a hora e em qualquer local Como? Agregação de todo o tipo de tráfego (voz, dados, etc) na mesma tecnologia de transporte Interfuncionamento em ambientes heterogéneos num mundo com mobilidade Os obstáculos: Juntar QoS, Mobilidade e AAAC (authorisation, authentication, accounting and charging) em redes heterogéneas
Requisitos Mínimos Voz sobre I (VoI) Serviços de dados em ambientes móveis ecnologias de acesso distintas: WCDMA WLAN Ethernet 4
5 Obstáculos para QoS em ambientes móveis Handovers múltiplos e distintos: Entre diferentes tecnologias (handover vertical) Entre células da mesma tecnologia (handover horizontal ) Uma chamada de VoI necessita: Reserva de recursos de rede Garantia de determinados parâmetros de QoS Confirmação da informação administrativa (e.g. autenticação e autorização) Os Handovers devem ser feitos num curto espaço de tempo, sem prejudicar as comunicações já estabelecidas
Características globais da rede Iv6Móvel Serviços Diferenciados (DiffServ) erfis de utilizador Gestão de rede distribuída Servidores AAAC (authorisation, authentication, accounting and charging) 6
Arquitectura Geral da Rede WCDMA Acce ss Network AG QoS Broker AAAC server NMS I Backbone 802.11b Access Network AG Iv6 Backbone Ethernet Access Network AG Access Network Core Network
Entidades Identificadas M erminal Móvel AN Rede de Acesso (pode ser Ethernet, WCDMA ou 802.11b) AG Gateway (ou AR Router de Acesso) QoS Broker Entidade de Alto Nível que é responsável pela gestão de QoS e pela admissão dos utilizadores AAAC Server Entidade de Alto Nível que é responsável por manter o perfil dos utilizadores, para autenticação, autorização, controlo de gastos e tarifação de acordo com a utilização dos recursos. NMS Sistema de Gestão de Rede Apesar do QoS Broker e o AAAC fazerem parte do NMS, existem outras funções operacionais, de administração e gestão que são necessárias na rede e estão centradas nesta entidade (funções de policiamento, de políticas, de processamento de alarmes, etc.) 8
Serviços para o Utilizador Serviço remium o utilizador subscreve um serviço com garantia de disponibilidade total dos recursos definidos no seu perfil (contrato); Serviço de Assinatura Normal o utilizador subscreve um serviço com parâmetros de serviço bem definidos (bit-rate, atraso, jitter, perdas máximas, disponibilidade); Serviço ré-ago o utilizador está autorizado a usar uma certa quantidade de recursos até o crédito se esgotar. 9
Requisitos da Solução Final Deve respeitar e garantir o funcionamento correcto em todas as situações Com complexidade minimizada Com o menor custo possível Seguindo e adoptando as normas internacionais o melhor possível 10
Gestão da QoS 11 Mecanismos Diffserv na rede de Core As gateways de acesso devem mapear os pacotes dos utilizadores em classes de serviço distintas, de acordo com o SLA e a aplicação utilizada. O tráfego Best-Effort é usado para acomodar variações de requisitos de QoS nas outras classes de serviço. Devem existir entidades E e D de modo a vigiarem todos os utilizadores, e actuarem contra os mal comportados. O QoS Broker deve gerir as ligações dentro do seu domínio e deve dialogar com os QoS Brokers dos domínios vizinhos de modo a garantir a QoS extremo a extremo. O servidor de AAAC guarda o perfil dos utilizadores, e a informação relativa a taxação.
Requisitos para os Handovers Os handovers (nível 2) devem ser feitos numa base break before make (devido à utilização de WCDMA) Cada nova ligação deverá ser negociada no nível I (nível 3) através da gateway actual. A reserva de recursos deverá ser efectuada antes do handover de nível 2 ser iniciado. A solução final será baseada em simulação e em medidas reais de desempenho : Soluções hierárquicas vs Fast Handovers 12
Arquitectura de Gestão Independentemente dos níveis inferiores, as questões de Gestão e Administração têm de ser tratadas durante o handover, o que implicará maiores atrasos no processo de handover. A arquitectura que será implementada foi desenhada de modo a minimizar os problemas de atrasos ao nível de gestão e administração durante o handover 13
Arquitectura da Rede de ransporte e Gestão Core Network Other Domain AAAC Servers ransport &Management Infrastructures AAAC Server M AR + AG + E Core Router AAA + D + QoSB Management ransport
Conclusões Definimos uma arquitectura de rede Utilizando mecanismos I Redes de acesso diferentes com heterogeneidade tanto a nível técnico como administrativo Com serviços de dados móveis Com QoS Com suporte de AAAC Resultando... numa arquitectura de transporte e gestão destinada a minimizar os problemas de gestão e handover, que serão críticos neste tipo de ambientes. 15
O rojecto Moby Dick 16 Moby Dick - Mobility and Differentiated Services in a Future I Network roject Number: IS-2000-25394 roject duration: 36 months Key Action: IS 2000 - IV.5.2: "errestrial Wireless Systems and Networks Clusters: Wireless I, Mobile Services and Applications http://www.ist-mobydick.org/ http://www-int.berkom.de/~mobydick/
Obrigado! Questões? 17 ortugal elecom, SA