Mobility Management techniques for next generation ... - Informatik 4

Bei der Vorstellung der verbreitesten Mikromobilitäts-Protokolle wird sich zeigen, dass die Meistendafür ausgelegt sind, eine Paketverlustrate von nahe Null zu erreichen. Dabei kommen Methodenzur Zwischenspeicherung und Weiterleitung empfangener Pakete zum Einsatz. Die Minimierung derPaketverlustrate allein reicht allerdings nicht aus. Um Echtzeitanwendungen zu ermöglichen ist eswichtig, dass solche Pakete auch rechtzeitig und ohne große Verzögerungen beim Endempfänger,dem mobilen Gerät, eintreffen.Eine große Rolle im Mikromobilitätsbereich spielt daher die Vorhersage von Bewegungen und derrechtzeitige Wechsel einer Basisstation. Der Handoff kann dabei auf zwei unterschiedliche Artenausgelöst werden. Die einfachste Möglichkeit ist es, einen Event auf Schicht 3 (Vermittlungsschicht)des OSI-Schichten-Modells abzuwarten. Das mobile Endgerät empfängt hierbei den Broadcast derneuen Basisstation, in dessen Bereich es sich nach einer Bewegung befindet, und initiiert daraufhinden Handoff. In der Regel bedeutet dies jedoch eine gewisse Latenz, da erst die Registrierung an derneuen Basisstation vorgenommen werden muß, und die alte Verbindung nicht mehr besteht.Um diesem Problem zu begegnen, initiiert man den Handoff bereits auf Schicht 2 (Sicherungsschicht).Hier kann man auf die Signalstärken des Radio-Links zurückgreifen und gewissen Vorhersagen anhanddieser Informationen treffen. Eine Beobachtung von Schicht 2 ist hierbei allerdings nichts ganzunkompliziert. Eine Vielzahl von verschiedenen mobilen Geräten mit unterschiedlicher Funktechnik(z.B. Wireless LAN/IEEE 802.11 oder Bluetooth/IEEE 802.15) sind im Umlauf. Um Vorhersagenauf Schicht 2 überhaupt treffen zu können, müssen daher zunächst standardisierte Schnittstellen geschaffenwerden. Ein Application Programming Interface (API), welches den gleichen Zugriff aufden Radio-Link für alle benutzten Techniken ermöglicht, würde dies vereinfachen. Viele Protokollebringen daher Unterstützung für verschiedene Handoff-Techniken mit. Die Möglichkeit, dass dasmobile Gerät eine Handoff-Entscheidung treffen kann, birgt weitere Optimierungsmöglichkeiten indieser Frage.3.2 PagingFür das mobile Gerät selbst ist darüber hinaus das Vorhandensein eines Paging-Mechanismus vonzentraler Bedeutung. Wie Desktop PCs innerhalb eines LANs soll auch das mobile Gerät ständigerreichbar sein. Im Gegensatz zu fest stationierten, verfügen die mobilen Geräten im Normalfall überkeine externe Stromversorgung. Da Batterien und Akkus nur über eine begrenzte Zeitspanne ihreEnergie abgeben können und das Senden von Daten oft erhebliche Energiemengen verschlingt, wirdbesonders hier nach Optimierungen gesucht. Das mobile Gerät soll in die Lage versetzt werden ”Idle“– also für das Netz erreichbar – zu sein, ohne dabei aktiv seine Anwesenheit bekannt geben zu müssen.Dem Netzwerk muss dafür jedoch die Position des Gerätes bekannt sein. Dies setzt auf der einen Seitevoraus, dass das Netzwerk jegliche Positionsänderung protokolliert und speichert. Auf der anderenSeite muss es einen Mechanismus geben, ein gesuchtes mobiles Gerät aufzufinden. Bewegt sich dasmobile Gerät, ohne dass es zu diesem Zeitpunkt Verbindungen zu anderen Rechner geöffnet hat,so soll es trotz dieser Bewegung weiterhin ”Idle“ bleiben, ohne sich an einer neuen Basisstationregistrieren zu müssen. Dies schont die Batterien, verursacht jedoch zugleich das Problem, dass dasNetz nichts von dieser Bewegung mitbekommt und nicht mehr weiß, wo sich das Gerät aufhält.15