Tài liệu Luận văn:Chuyển giao dọc trong mạng di động thế hệ tiếp theo potx
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (655.53 KB, 26 trang )
- 1 -
B
Ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
DƯƠNG HỮU ÁI
CHUYỂN GIAO DỌC TRONG MẠNG DI ĐỘNG
THẾ HỆ TIẾP THEO
Chuyên ngành : KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ
Mã số : 60.52.70
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Đà Nẵng - 2011
- 2 -
Công trình
ñược hoàn thành tại
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. NGUYỄN HỮU THANH
Phản biện 1: TS. Nguyễn Lê Hùng
Phản biện 2: TS. Lương Hồng Khanh
Luận văn ñược bảo vệ tại Hội ñồng chấm Luận văn tốt
nghiệp thạc sĩ kỹ thuật họp tại Đại học Đà Nẵng vào ngày 25
tháng 6 năm 2011.
Có th
ể tìm hiểu luận văn tại:
• Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng
• Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng.
- 3 -
M
Ở ĐẦU
1. Lý do chọn ñề tài
Chuyển giao dọc ñã và ñang là xu thế phát triển và nghiên cứu của
ngành truyền thông trên toàn thế giới, cụ thể và nổi bật nhất là khả năng
chuyển giao liên mạng giữa mạng tế bào và mạng cục bộ không dây
WLAN. Chuyển giao dọc không còn là những nghiên cứu ñơn lẻ mà ñã
và ñang ñược chuẩn hóa bởi nhiều tổ chức như 3GPP, 3GPP2, IEEE,
IETF,…
Xuất phát từ nhu cầu phát triển của ngành truyền thông trên toàn
thế giới nói chung và của Việt Nam nói riêng, chúng tôi quyết ñịnh chọn
ñề tài với tên: Chuyển giao dọc trong mạng di ñộng thế hệ tiếp theo ñể
tiến hành nghiên cứu. Chúng tôi hy vọng tạo ñược một tài liệu tham khảo
tốt cho những người bắt ñầu tìm hiểu về Mạng di ñộng thế hệ tiếp theo
và hy vọng mô phỏng và làm sáng tỏ vấn ñề nhằm góp phần làm phong
phú thêm các kết quả trong lĩnh vực này.
2. Mục ñích nghiên cứu
Luận văn này nghiên cứu vấn ñề chuyển giao dọc trong các mạng
hỗn hợp, cụ thể là giữa mạng Wireless LAN và mạng UMTS hướng ñến
mục tiêu là chuyển giao không ngắt quãng có trễ chuyển giao nhỏ và tỉ lệ
mất gói thấp. Bên cạnh ñó, luận văn cũng nghiên cứu chuẩn IEEE 802.21
hỗ trợ cho chuyển giao dọc.
Các kết quả bằng phân tích lí thuyết và mô phỏng cho thấy sử
dụng kết hợp chuẩn IEEE 802.21 với giao thức Mobile IP như giao thức
quản lí di ñộng lớp 3 hoặc việc sử dụng giao thức Mobile SCTP ñều có
ưu ñiểm và hiệu quả cao hơn khi thực hiện chuyển giao dọc giữa mạng
UMTS và WLAN so với việc sử dụng giao thức Mobile IPv6.
3.
Đối tượng và nhiệm vụ nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu.
- 4 -
• Về nội dung: Tập trung nghiên cứu kỹ thuật chuyển giao dọc
và chuyển giao giữa UMTS và WLAN.
• Về phương pháp: Sử dụng kỹ thuật chuyển giao dọc ñể
nghiên cứu chuyển giao giữa UMTS và WLAN.
Nhiệm vụ nghiên cứu.
• Nghiên cứu quá trình chuyển giao giữa UMTS và WLAN.
• Khảo sát các thông số trong quá trình chuyển giao và sự
thay ñổi của các tham số vào các giao thức khác nhau. Đánh giá, nhận
xét các kết quả tương ứng với các giao thức tương ứng.
4. Phương pháp nghiên cứu
Để giải quyết vấn ñề chuyển giao trong các mạng không ñồng
nhất, chúng tôi sử dụng kỹ thuật chuyển giao dọc với sử dụng giao thức
Mobile IPv6, giao thức Mobile IPv6 với sự hỗ trợ của chuẩn IEEE
802.21 và sử dụng giao thức SCTP trong quá trình chuyển giao giữa
mạng UMTS và WLAN
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài
Để ñạt ñược chuyển giao dọc không bị ñứt quãng trong các môi
trường mạng không ñồng nhất, nó là cần thiết ñể ñảm bảo tính liên tục và
chất lượng dịch vụ, có nghĩa là ñộ trễ thấp và mất gói thấp trong thời
gian chuyển giao.
6. Cấu trúc của luận văn.
Ngoài các phần mở ñầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục,
phần nội dung chính của luận văn gồm có bốn chương.
Chương 1. Tổng quan về sự phát triển của mạng thông tin di ñộng
Chương 2. Trình bày tổng quan về mạng UMTS, WLAN và kiến
trúc kết hợp
Ch
ương 3. Trình bày về kỹ thuật chuyển giao dọc
Chương 4.Nghiên cứu mô phỏng chuyển giao giữa UMTS và
WLAN.
- 5 -
CH
ƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
1.1. GIỚI THIỆU
1.2. SỰ PHÁT TRIỂN CỦA MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
1.2.1. Mạng thế hệ thứ nhất
Chúng ta bắt ñầu với mô hình mạng tham chiếu của Hiệp hội
TIA/EIA tiêu chuẩn IS-41. Mô hình mạng này cũng ñại diện cho mạng
của hệ thống thế hệ ñầu tiên chỉ hỗ trợ dịch vụ thoại mà không hỗ trợ
dịch vụ dữ liệu. Mô hình tham chiếu là tương ñương kiến trúc GSM.
1.2.2. Mạng thế hệ thứ hai
Một tính năng quan trọng của hệ thống thế hệ thứ hai là khả năng
dịch vụ dữ liệu của nó. Ví dụ, IS-95 hỗ trợ dịch vụ dữ liệu chuyển mạch
kênh, fax kỹ thuật số, IP, MIP, và dữ liệu gói số mạng tế bào CDPD.
GSM cung cấp dịch vụ tin nhắn ngắn và dữ liệu chuyển mạch kênh ở
mức tốc ñộ lên tới 9.6 kbps cho mỗi khe.
1.2.3. Các mạng 2G+
Các tính năng nổi bật của kiến trúc này như sau.
Thứ nhất, nó bao gồm một mạng xương sống dựa trên IP/ATM.
Thứ hai, nó kết nối với các mạng ñã có một cách khá ñơn giản.
Thứ ba, nó cho phép xử lý phân tán, do ñó giảm tải mạng lõi, và
cung cấp một nền tảng các dịch vụ mới, tính năng, và các ứng dụng
(chẳng hạn như là một tính năng mới, MPEG-2, hoặc ứng dụng MPEG-
4) có th
ể ñược phát triển, thử nghiệm và ñược cài ñặt trong hệ thống
mạng khi cần thiết. Cuối cùng, kiến trúc tương thích với một mạng lưới
toàn IP là xu hướng của tương lai.
- 6 -
1.2.4. Mạng thế hệ thứ ba
Các ñối tác dự án 3G ñược xác ñịnh 3G là một kiến mạng chuyển
mạch gói toàn IP. Kiến trúc này thực sự là một sự tiến hóa của mạng
GPRS. Một số yêu cầu cơ bản sau ñây mà mạng IP phải ñáp ứng ñược.
• Điện thoại di ñộng phải có khả năng chuyển vùng liền mạch từ
một mạng IP tới mạng 2G, 2G+, GSM/GPRS và các phiên bản trước ñó
của mạng 3G, và ngược lại.
• Chuyển giao phải ñược hỗ trợ giữa bất kỳ hai mạng IP, giữa bất
kỳ hai mạng truy cập vô tuyến trong cùng mạng IP, giữa bất kỳ hai bộ
ñiều khiển mạng vô tuyến trong cùng mạng truy cập vô tuyến mặt ñất
UMTS (UTRAN) trong bất kỳ mạng IP, và giữa một mạng IP và bất kỳ
mạng 2G hoặc 2G+.
- 7 -
CH
ƯƠNG 2
TỔNG QUAN VỀ MẠNG UMTS, WLAN VÀ KIẾN TRÚC
KẾT HỢP
2.1. TỔNG QUAN VỀ MẠNG UMTS
2.1.1. Giới thiệu
Hệ thống UMTS là một trong các công nghệ di ñộng 3G. UMTS
dựa trên nền tảng W-CDMA, ñược chuẩn hóa bởi Tổ chức các ñối tác
phát triển 3GPP. UMTS ñôi khi còn ñược gọi là 3GSM, ñể chỉ sự kết
hợp về bản chất công nghệ 3G của UMTS và chuẩn GSM truyền thống.
Tốc ñộ dữ liệu
Các băng tần
2.1.2. Kiến trúc mạng
Kiến trúc mạng UMTS gồm ba phần chính là: Thiết bị người sử
dụng (UE), mạng truy nhập vô tuyến mặt ñất UMTS (UMTS Terrestrial
Radio Access Network -UTRAN) và mạng lõi (Core Network-CN).
2.1.3. Chuyển giao trong mạng UMTS
2.2. TỔNG QUAN VỀ MẠNG WLAN
2.2.1. Giới thiệu
2.2.2. Cấu trúc cơ bản của WLAN
2.2.3. Tập giao thức WLAN
Lớp vật lý.
Giao thức MAC.
- 8 -
2.2.4. Các tiêu chuẩn WLAN
2.3. KIẾN TRÚC KẾT HỢP
2.3.1. Các thách thức và yêu cầu
Thế hệ mạng di ñộng không dây trong tương lai sẽ dựa trên mạng
toàn IP dẫn ñến một liên kết toàn cầu và kết hợp giữa các mạng viễn
thông khác nhau. Điều này sẽ yêu cầu các kiến trúc kết hợp và các giao
thức di ñộng mới ñể cung cấp chuyển vùng liền mạch và chất lượng dịch
vụ cung cấp.
2.3.2. Tính di ñộng và chuyển vùng liền mạch
2.3.3. Kiến trúc kết hợp
Một số phương pháp ñã ñược ñề xuất cho sự kết hợp giữa mạng
WLAN và mạng tế bào dựa trên các sự phụ thuộc lẫn nhau giữa hai
mạng không dây này.
Viện Tiêu chuẩn Viễn thông châu Âu ETSI quy ñịnh rõ trong hai
cách tiếp cận chung cho sự liên kết: ñược gọi là tích hợp lỏng và tích hợp
chặt.
Tích hợp lỏng
Tích hợp chặt
- 9 -
CH
ƯƠNG 3
KỸ THUẬT CHUYỂN GIAO DỌC
3.1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ CHUYỂN GIAO
3.1.1. Giới thiệu
3.1.2. Quyết ñịnh chuyển giao dọc
3.1.2.1. Cấu trúc cơ bản của USHA
3.1.2.2. Mô hình quyết ñịnh thông minh
3.1.2.3. Quyết ñịnh chuyển giao dọc phân bố
3.1.3. Thiết kế kiến trúc và hệ thống
3.1.3.1. Đặc ñiểm của hệ thống
B3G hoặc 4G ước tính sẽ ñược thực hiện khoảng năm 2010 hoặc
2011 và dựa trên năm yếu tố: (1) các dịch vụ hoàn toàn hội tụ, (2) truy
cập di ñộng ở khắp nơi, (3) thiết bị người dùng ña dạng, (4) các mạng
ñộc lập, (5) phụ thuộc phần mềm.
3.1.3.2. Kỹ thuật sự di ñộng theo chiều dọc
Kiến trúc hệ thống phân thành ba phần: Kỹ thuật di ñộng, quản lý
tài nguyên, quản lý dịch vụ.
3.1.3.3. Các mạng truy cập không ñồng nhất
3.1.3.4. Các mô hình kết hợp
Có hai mô hình kết hợp giữa mạng WLAN với các mạng tế bào,
mô hình tích hợp lỏng và tích hợp chặt. Với hai mô hình có thể giải
quyết ñược vấn ñề quản lý di ñộng toàn cầu.
3.1.3.5. Cấp phát tài nguyên
Có th
ể chia sẻ lưu lượng giữa các mạng không dây không ñồng
nhất, ñặc biệt là khi xem xét các mô hình tích hợp chặt, thực hiện chuyển
giao dọc là một cách thức cấp phát tài nguyên.
- 10 -
3.1.4. Quản lý di ñộng trong các mạng không ñồng nhất
Vấn ñề quản lý di ñộng bao gồm các kịch bản di ñộng theo chiều
dọc, phương pháp, ñiều khiển, thuật toán, cách tiến hành, các giao thức,
các thông số, tham số và ño các tham số
3.1.4.1. Di ñộng vi mô và vĩ mô
3.1.4.2. Cách thức chuyển giao
3.1.4.3. Các ñặc tính của chuyển giao dọc
Thủ tục chuyển giao nói chung bao gồm các vấn ñề như sự ñăng
ký, kết hợp, bỏ kết hợp, ñể thực hiện chuyển giao cơ cấu quyết ñịnh
chuyển giao ño lường nhiều thông số khác nhau.
3.2. CÁC GIAO THỨC QUẢN LÍ DI DỘNG VÀ CHUẨN IEEE
802.21
3.2.1. Giao thức Mobile IP version 4 (MIPv4)
Hoạt ñộng của MIPv4 ñược thể hiện như hình 3.12.
Hình 3.12: Mô tả hoạt ñộng giao thức Mobile IPv4
- 11 -
3.2.2. Giao thức Mobile IPv6 (MIPv6)
Thủ tục cơ bản của MIPv6 ñược mô tả trong hình 3.13.
Hình 3.13: Các thủ tục hoạt ñộng của giao thức Mobile IPv6
3.2.3. Một số giao thức mở rộng cho giao thức Mobile IPv6
Giao thức Mobile IPv6 phân cấp (HMIPv6)
Giao thức chuyển giao nhanh (FMIPv6)
3.2.4. Giao thức Stream Control Transmission Protocol (SCTP)
Giao thức truyền dẫn ñiều khiển luồng SCTP là một giao thức ở
lớp chuyển vận (lớp 4) ñược phát triển ñể khắc phục các nhược ñiểm của
hai giao thức TCP và UDP, và có thể xem như là sự kết hợp của hai giao
thức này.
3.2.4.1. Một số ñặc ñiểm nổi bật của giao thức SCTP
Đa chủ (Multihoming)
Đa luồng (Multistream)
- 12 -
3.2.4.2. Mở rộng giao thức SCTP hỗ trợ cho chuyển giao
Một mở rộng của giao thức SCTP bổ sung thêm việc cấu hình lại
ñịa chỉ tự ñộng (DAR) ñược `gọi là giao thức mobile SCTP (mSCTP)
[24, 29]. Với mSCTP, mỗi ñầu cuối SCTP có thể thêm hoặc xóa một ñịa
chỉ IP của một liên kết SCTP. Nó cũng có thể thực hiện hoạt ñộng
Primary Change nhằm thay ñổi ñịa chỉ chính.
3.2.4.3. Triển khai giao thức mSCTP cho chuyển giao giữa mạng
UMTS và WLAN
3.2.5. Chuẩn IEEE 802.21 Media Independent Handover (MIH)
3.2.5.1. Kiến trúc MIH
Hình 3.19: ServiceMô hình MIHF tổng quát
Các ñiểm truy nhập dịch vụ (Service Access Points-SAP)
MIHF giao tiếp với các lớp khác và các mặt phẳng chức năng sử
dụng SAP. Mỗi SAP bao gồm một tập hợp các dịch vụ ñặc trưng cho
nh
ững tương tác giữa người sử dụng dịch vụ và nhà cung cấp dịch vụ.
- 13 -
• MIH_SAP ñặc trưng cho ñiểm truy nhập dịch vụ ñộc lập về
phương tiện (Media Independent SAP).
• MIH_LINK_SAP: ñặc trưng cho ñiểm truy nhập phụ thuộc về
phương tiện (Media Dependent SAP).
• MIH_NET_SAP: Các ñiểm truy nhập dịch vụ phụ thuộc
phương tiện (Media Dependent SAP).
3.2.5.2. Các ñiểm tham chiếu trong MIH
Có năm ñiểm tham chiếu trong MIH.
• RP1: Mô tả các thủ tục của MIHF giữa MIH trên MN và MIH
PoS trên thực thể mạng là PoA ñang phục vụ của MN (lớp 2).
• RP2: Mô tả các thủ tục của MIHF giữa MIH trên MN và MIH
PoS trên thực thể mạng là PoA ứng cử của MN (lớp 3).
• RP3: Mô tả các thủ tục MIHF giữa MIHF trên MN và MIH
PoS trên một thực thể mạng không phải là PoA của MN (lớp 3).
• RP4: Mô tả các thủ tục MIHF giữa một MIH PoS trong một
thực thể mạng và một MIH non-PoS trong một thực thể mạng khác
(lớp 3).
• RP5: Mô tả các thủ tục MIHF giữa hai MIH PoS thuộc hai
thực thể mạng khác nhau (lớp 3).
3.2.5.3. Các dịch vụ MIH
Các dịch vụ quản lí (Service management primitive)
Trước khi cung cấp các dịch vụ MIH, một thực thể MIH cần phải
ñược cấu hình thích hợp thông qua các chức năng quản lí dịch vụ như
sau:
- 14 -
Phát hiện dịch vụ MIH (MIH_Capability_Discovery)
Đăng kí MIH (MIH_registration)
Đăng kí các sự kiện MIH (MIH_event subscription)
Dịch vụ sự kiện (Media Independent Event Service)
Dịch vụ lệnh (Media Independent Command Service)
Dịch vụ thông tin (Media Independent Information Service)
- 15 -
CH
ƯƠNG 4
NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG CHUYỂN GIAO
GIỮA UMTS VÀ WLAN
4.1. MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH CHUYỂN GIAO DỌC GIỮA
MẠNG UMTS VÀ WLAN SỬ DỤNG CHUẨN IEEE 802.21 HỖ
TRỢ CHO GIAO THỨC MIPv6
4.1.1. Kịch bản mô phỏng
Hình 4.1 mô tả cấu hình mạng mô phỏng chuyển giao giữa UMTS
và WLAN
Hình 4.1: Mô hình mô phỏng mạng
• Trường hợp 1: MN không sử dụng L2 trigger hoặc các khả
năng của chuẩn MIH ñể hỗ trợ cho giao thức quản lí di ñộng lớp 3
MIPv6: Quá trình phát hiện chuyển ñộng ñược thực hiện hoàn toàn
thông qua các bản tin RA (Router Advertisement) ñược gửi theo chu kì
bởi AP.
• Trường hợp 2: MN sử dụng các bản tin Link Detected/ Link
Up/ Link Down
ñể thực hiện chuyển giao
- 16 -
• Trường hợp 3: MN sử dụng các bản tin Link Detected/ Link
Up và dùng bản tin Link Going Down thay cho bản tin Link Down ñể
thực hiện chuyển giao.
4.1.2. Kết quả mô phỏng
Trường hợp 1
• Ảnh hưởng của chu kì gửi các bản tin RA ñến trễ chuyển giao
từ mạng UMTS sang WLAN
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
5.5
6
6.5
7
7.5
8
8.5
9
9.5
10
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8
Tre chuyen giao (s)
RA interval (s)
Anh huong cua chu ki gui ban tin RA den tre chuyen giao UMTS sang WLAN
Hình 4.6: Ảnh hưởng giữa chu kì gửi bản tin Router
Advertisement ñến trễ chuyển giao
• Ảnh hưởng của thời hạn Router Lifetime ñến trễ chuyển giao từ
mạng WLAN sang UMTS.
- 17 -
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
Ti le thoi gian phat hien di dong / Tre chuyen giao (%)
Router lifetime (s)
Hình 4.7: Tỉ lệ giữa thời gian phát hiện di ñộng/trễ khi chuyển
giao từ WLAN sang UMTS phụ thuộc vào giá trị Router Lifetime
Trường hợp 2
0.1
0.11
0.12
0.13
0.14
0.15
0.16
0.17
0.18
0.19
0.2
0.21
0.22
0.23
0.24
0.25
0.26
0.27
0.28
0.29
0.3
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
Tre chuyen giao (s)
MaxDelay RA (s)
Hình 4.8: Ảnh hưởng của giá trị MaxRADelay ñến trễ chuyển
giao từ UMTS sang WLAN
- 18 -
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
Ti le thoi gian phat hien chuyen dong / Tre chuyen giao (%)
MaxDelay RA (s)
Hình 4.9: Tỉ lệ thời gian phát hiện di ñộng/trễ chuyển giao từ
UMTS sang WLAN
Hình 4.8 và 4.9 mô tả ảnh hưởng của thời giá trị này ñến trễ
chuyển giao và tỉ lệ giữa thời gian phát hiện sự di chuyển/trễ chuyển
giao.
Ở ñây, ta khảo sát ảnh hưởng của ngưỡng số lượng bản tin beacon
bị mất trước khi khởi tạo sự kiện Link Down. Hình 4.10 cho thấy rằng
khi ngưỡng số lượng bản tin bị mất tăng thêm 1 thì trễ chuyển giao sẽ
tăng thêm khoảng 100ms.
- 19 -
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
0.5
0.55
0.6
0.65
0.7
0.75
0.8
0.85
0.9
0.95
1
1.05
1.1
1.15
1.2
1.25
1.3
1.35
1.4
1.45
1.5
2 3 4 5 6 7 8 9 10
Tre chuyen giao (s)
So luong beacons bi mat truoc khi tao ra ban tin LINK DOWN
Hình 4.10: Ảnh hưởng số lượng bản tin beacon bị mất trước khi
quyết ñịnh chuyển giao ñến trễ chuyển giao từ WLAN sang UMTS
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
2 3 4 5 6 7 8 9 10
Scale of movement detection time/Handover Delay (%)
Number of beacons loss before triggering LINK DOWN
Scale of movement detection time/Handover Delay (%) WLAN->UMTS
Hình 4.11: Ảnh hưởng số lượng bản tin beacon bị mất trước khi
quyết ñịnh chuyển giao ñến tỉ lệ thời gian phát hiện di ñộng trễ
chuyển giao từ WLAN sang UMTS
Trường hợp 3
Hình 4.12 cho th
ấy ảnh hưởng của việc khởi tạo chuyển giao sớm
ñến hệ số mất kết nối, khoảng thời gian mà MN không thể nhận ñược gói
tin từ bất kì một giao diện nào khi MN chuyển ñộng với các vận tốc khác
- 20 -
nhau (chuyển giao từ từ mạng WLAN sang UMTS). Khi tỉ lệ này bằng 0
ñồng nghĩa với quá trình chuyển giao không bị mất gói.
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
1 1.04 1.08 1.12 1.16 1.2 1.24 1.28 1.32 1.36 1.4 1.44 1.48
Thoi gian ngat ket noi (%)
pr limit (power threshold)
MN di chuyen voi v=1ms
MN di chuyen voi v=2ms
MN di chuyen voi v=4ms
MN di chuyen voi v=5ms
Hình 4.12: Ảnh hưởng của việc chuyển giao sớm ñến thời gian
ngắt kết nối chuyển giao WLAN sang UMTS
0
40
80
120
160
200
240
280
320
360
400
440
480
520
560
600
1 1.04 1.08 1.12 1.16 1.2 1.24 1.28 1.32 1.36 1.4 1.44 1.48
So luong goi tin nhan duoc tren giao dien WLAN
pr limit (power threshold)
MN di chuyen voi v=1ms
MN di chuyen voi v=2ms
MN di chuyen voi v=4ms
MN di chuyen voi v=5ms
Hình 4.13: Ảnh hưởng của việc chuyển giao sớm ñến số gói tin
nh
ận trên giao diện WLAN (chuyển giao WLAN sang UMTS)
- 21 -
98
98.1
98.2
98.3
98.4
98.5
98.6
98.7
98.8
98.9
99
99.1
99.2
99.3
99.4
99.5
99.6
99.7
99.8
99.9
100
1 1.04 1.08 1.12 1.16 1.2 1.24 1.28 1.32 1.36 1.4 1.44 1.48
Thoi gian ket noi voi mang WLAN (%)
pr limit (power threshold)
MN di chuyen voi v=1ms
MN di chuyen voi v=2ms
MN di chuyen voi v=4ms
MN di chuyen voi v=5ms
Hình 4.14: Ảnh hưởng của việc chuyển giao sớm ñến thời gian
truyền trên giao diện WLAN (chuyển giao WLAN sang UMTS)
4.2. MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH CHUYỂN GIAO DỌC GIỮA
MẠNG UMTS VÀ WLAN SỬ DỤNG GIAO THỨC SCTP
4.2.1. Kịch bản mô phỏng
Kịch bản 1 (CN có một ñịa chỉ IP: single-home)
Kịch bản 2 (CN có hai ñịa chỉ IP: dual-home)
- 22 -
Hình 4.15: Kịch bản mô phỏng chuyển giao dọc sử dụng giao thức
SCTP
4.2.2. Kết quả mô phỏng
Trong kịch bản ñầu tiên, trễ chuyển giao từ UMTS-WLAN là
354ms, từ WLAN sang UMTS là 210ms; trong kịch bản thứ hai trễ
chuyển giao từ UMTS-WLAN giảm xuống chỉ còn 121.3ms.
Hình 4.16 mô tả trễ chuyển giao của kịch bản 1 khi MN chuyển
giao từ mạng UMTS sang WLAN.
Hình 4.16: Trễ chuyển giao kịch bản 1 khi chuyển giao từ mạng
UMTS sang WLAN
Dựa trên các kết quả ở hình 4.17, hình 4.18 và hình 4.19, thấy
r
ằng hiệu quả về thông lượng MN nhận ñược trong kịch bản thứ hai cũng
tốt hơn. Do trong kịch bản thứ hai, xây dựng ñược một cấu trúc multi-
homing ñối xứng thay vì bất ñối xứng như trong kịch bản 1, phân biệt
- 23 -
hai ñường rõ ràng cho việc truyền nhận dữ liệu giữa MN và CN. Đường
dự phòng có thể phục vụ cho khả năng chống lỗi trong quá trình truyền
dữ liệu.
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60
Transmission Sequence Number
Time(s)
Interface UMTS-Multihome
Interface WLAN-Multihome
Interface UMTS-Singlehome
Interface WLAN-Singlehome
Hình 4.17: Trễ chuyển giao khi chuyển từ mạng UMTS sang
WLAN
Hình 4.18: Thông l
ượng nhận ñược bởi MN khi chuyển giao từ
UMTS sang WLAN trong kịch bản 1
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
1600
1700
1800
1900
2000
0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60
Throughput (kbps)
Time (s)
Interface UMTS
Interface WLAN
- 24 -
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
2800
3000
0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60
Throughput (kbps)
Time(s)
Interface UMTS
Interface WLAN
Hình 4.19: Thông lượng nhận ñược bởi MN khi chuyển giao từ
UMTS sang WLAN sử dụng kịch bản
- 25 -
K
ẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Luận văn này ñã nghiên cứu về chuyển giao dọc, tầm quan trọng
và những khó khăn khi thực hiện chuyển giao dọc giữa các mạng
hỗn hợp.
Luận văn cũng ñã tìm hiểu các giao thức quản lí di ñộng ñang
ñược sử dụng phổ biến hiện nay. Đó là giao thức Mobile IP và giao thức
SCTP. Giao thức Mobile IP có ñặc ñiểm là ñơn giản, dễ dàng mở rộng
nhưng có hạn chế là trong mạng cần thêm các thực thể ñặc biệt và ñặc
biệt là có trễ chuyển giao lớn. mSCTP với khả năng cấu hình ñịa chỉ
ñộng trong một liên kết ñang diễn ra và các khả năng của SCTP như ña
luồng và ña chủ nên mSCTP là một giao thức thích hợp cho cả các hoạt
ñộng trên mạng cố ñịnh và di ñộng với trễ chuyển giao nhỏ. Một chuẩn
ñang ñược nghiên cứu và phát triển với mục tiêu là hỗ trợ cho chuyển
giao dọc là chuẩn 802.21 cũng ñược trình bày.
Trong chương 4, luận văn ñã thực hiện ñược việc mô phỏng và
ñánh giá hiệu năng của các giao thức quản lí di ñộng khác nhau trong
việc ñảm bảo chuyển giao không ngắt quãng khi thực hiện chuyển giao
dọc giữa hai mạng UMTS và WLAN.
Những kết quả mô phỏng thực hiện bằng phần mềm NS2 ñã chỉ ra
rằng việc sử dụng giao thức mSCTP hoặc sử dụng chuẩn IEEE 802.21
khởi tạo các sự kiện lớp dưới ñể hỗ trợ cho giao thức Mobile IPv6 là
giao thức quản lí di ñộng ở lớp trên cho hiệu năng chuyển giao tốt hơn
(trễ chuyển giao) so với việc sử dụng giao thức Mobile IPv6 thông
thường.
Trong tr
ường hợp sử dụng chuẩn IEEE 802.21 hỗ trợ cho giao
thức Mobile IPv6, luận văn ñã nghiên cứu việc khởi tạo chuyển giao sớm
ñể có thể ñạt ñược chuyển giao dọc không ngắt quãng. Tuy nhiên, khi
