Mobile Systems III INFORMATIK
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78 Micro-Mobility in IP-based Networks Inhaltsverzeichnis 4.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 4.2 Micro-Mobility vs. Macro-Mobility . . . . . . . . . . . . . . . . 80 4.2.1 Mobile IP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 4.2.2 Probleme von Mobile IP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 4.2.3 Definition von Micro-Mobility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 4.3 Optimierungsansätze von Micro-Mobility . . . . . . . . . . . 83 4.3.1 Schnelle Handoff-Erkennung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 4.3.2 Hierarchical Mobility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 4.3.3 Paging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 4.3.4 Fast Security . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 4.3.5 Das Triangular Routing Problem . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 4.4 Die bekanntesten Protokolle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 4.4.1 Hierarchical Mobile IP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 4.4.2 Fast Handoff und Proactive Handoff . . . . . . . . . . . . . . . 89 4.4.3 Cellular IP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 4.4.4 Hawaii . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 4.5 Vergleich der Protokolle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 4.5.1 Konzepte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 4.5.2 Simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 4.6 Fazit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
Philipp Appelhoff 79 4.1 Einleitung Es ist nicht mehr zu übersehen, daß drahtlose Kommunikationsgeräte mittlerweile auch den Bereich der IP-basierten Netze erreicht haben. Bereits im Jahre 2000 waren 20% aller verkauften PC´s tragbar [19]. Durch die Medien kennt bereits heute jeder Begriffe wie WLAN, Bluetooth oder auch UMTS. Mobilität ist zum Standard geworden, hinter dem jedoch viel mehr steckt als nur auf Kabel zu verzichten, oder wie es die Werbung eines großen deutschen Kommunikationsanbieter ausdrückt, kabellos online zu sein. Dennoch erwartet der Konsument von den neuen Technologien gleiche Leistungen, wie er sie mittlerweile von seinem Desktop-PC kennt. Mit dem Internet fest verkabelt lädt er Musik aus dem Netz oder hört einen New Yorker Radiosender per Internet. Zudem wird die Zukunft, vielleicht mit der Etablierung von ” Voice over IP“ als konkurrenzfähiges Telekommunikationsmedium, ganz neue Erwartungen an bestehende Netzwerke stellen. Innerhalb von IP-basierten Netzen werden IP-Adressen jedoch dazu genutzt, um sowohl den MN als auch dessen Position im Netz eindeutig zu bestimmen. Offensichtlich ergeben sich ganz neue Probleme und Herausforderungen, wenn Geräte in solchen IP-basierten Netzen mobil werden, denn dann ist es nicht mehr möglich, die Position des Empfängers ohne weiteres über dessen IP-Adresse zu bestimmen. Gleichzeitig sehen IP-basierte Netze den Wechsel der Adresse nicht vor, da Mobilität bei der Entwicklung des Standards nicht berücksichtigt wurde. Das erste Protokoll, das sich mit diesen Problemen befasste, war Mobile IP. Dieses Protokoll wird als erstes in dieser Seminararbeit vorgestellt, um eine kurze Einführung in die Funktionsweise mobilitätsorientierter Protokolle zu geben. Danach sollen die Grenzen des Protokolls aufgezeigt werden, die insbesondere in der aufwendigen Behandlung von Zellenwechseln begründet sind. Um den Problemen zu begegnen, wurde der Begriff von Mikromobilität eingeführt, der Mobilität in enger begrenzten Bereichen behandeln soll und auf quasi nahtlose Übergänge zwischen verschiedenen Netzwerkzugangspunkten ausgerichtet ist. Dazu wurden verschiedene Optimierungsansätze herausgearbeitet, um Probleme des Mobile IP Protokolls zu beseitigen oder deren Auswirkungen zu minimieren. Nachdem diese Ansätze erläutert wurden, werden im Kapitel 4.4 verschiedene charakteristische Protokolle beschrieben. Diese stellen nur einen kleinen Ausschnitt aus bestehenden Ansätzen dar. Während die Protokolle Fast und Proactive Handoff eher als Konzeptstudien zu sehen sind, werden mit Hierarchical Mobile IP, Cellular IP und Hawaii drei Protokolle vorgestellt, die basierend auf bestehenden Implementierungen im Abschnitt 4.5 verglichen werden sollen. Abschliessend werden dann die verschiedenen Ansätze bewertet und verglichen und einige Probleme angesprochen.
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Inhaltsverzeichnis<br />
4.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79<br />
4.2 Micro-Mobility vs. Macro-Mobility . . . . . . . . . . . . . . . . 80<br />
4.2.1 <strong>Mobile</strong> IP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80<br />
4.2.2 Probleme von <strong>Mobile</strong> IP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81<br />
4.2.3 Definition von Micro-Mobility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82<br />
4.3 Optimierungsansätze von Micro-Mobility . . . . . . . . . . . 83<br />
4.3.1 Schnelle Handoff-Erkennung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83<br />
4.3.2 Hierarchical Mobility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84<br />
4.3.3 Paging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86<br />
4.3.4 Fast Security . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86<br />
4.3.5 Das Triangular Routing Problem . . . . . . . . . . . . . . . . . 87<br />
4.4 Die bekanntesten Protokolle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88<br />
4.4.1 Hierarchical <strong>Mobile</strong> IP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88<br />
4.4.2 Fast Handoff und Proactive Handoff . . . . . . . . . . . . . . . 89<br />
4.4.3 Cellular IP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90<br />
4.4.4 Hawaii . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93<br />
4.5 Vergleich der Protokolle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96<br />
4.5.1 Konzepte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96<br />
4.5.2 Simulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97<br />
4.6 Fazit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
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