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

3.5.1 Cellular IPCellular IP [Val99] ist ein von der Columbia University und Ericsson entwickeltes Protokoll, welchessowohl einen schnellen Handoff als auch Paging unterstützt, also ein guter Kandidat für Echtzeitanwendungenist. Der Ansatz beruht auf dem Modell des ”Mobile-Specific Routing“. Um denStromverbrauch für das mobile Gerät zu minimieren, werden die Routingtabellen zum größten Teilimplizit aktualisiert. Normale Datenpakete, die von dem mobilen Gerät versendet werden, werdenverfolgt und gespeichert. An das mobile Gerät adressierte Pakete können dann hop-by-hop auf diesemPfad in entgegengesetzter Richtung verschickt werden. Zu Identifikation des Gerätes innerhalbdes Netzwerkes wird seine Heimat-IP-Adresse benutzt. Der Home Agent erhält als Care-of-Addressdie IP-Adresse des Gateways der Domäne (in Abbildung 4b mit ”R“ bezeichnet).Zwei verschiedene Handoff-Prinzipien werden von Cellular IP unterstützt:Beim ”Hard-Handoff“ wird in Kauf genommen, dass beim Wechsel der Basisstation einige Paketeverloren gehen. Dafür wird jedoch der Protokolloverhead durch den Wechsel minimiert.Dies schont zum Einen die Batterien des mobilen Gerätes und ermöglicht zum Anderen einensehr schnellen Wechsel. Initiiert wird der Handoff durch Messung der Signalstärke und abgeschlossendurch das Verschicken eines Routing-Aktualisierungspaketes.Für den Fall, dass das mobile Gerät in der Lage ist, sowohl die alte als auch die neue Basisstationgleichzeitig zu empfangen, hilft der Semisoft-Handoff die Performance beim Wechselzu erhöhen und die Paketverlustrate zu minimieren. Dazu wird zunächst der Wunsch, einenSemisoft-Handoff durchzuführen, an die neue Basisstation geschickt, und – nachdem die neueVerbindung aufgebaut ist – ein regulärer Handoff durchgeführt.Desweiteren ist in Cellular IP ein Paging-Mechanismus implementiert, der für weiteres Stromsparensorgt. Ein mobiles Gerät, welches keine Verbindungen offen hat, kann die Basisstation wechseln ohnesich umzumelden. Kommt ein Paket für das mobile Gerät am Router an, so wird eine Paginganfrageinnerhalb eines bestimmten Radius, in dem sich das Gerät zuletzt aufgehalten hat, gesendet. Dasmobile Gerät kehrt vorübergehend in einen aktiven Zustand zurück, empfängt und bestätigt das Paketund sorgt so für eine Aktualisierung der Positionsdatenbank. Danach kann es wieder in den ”Idle“-Zustand wechseln. Neben der Stromeinsparung für das mobile Gerät kommt es hierdurch auch zueiner Verringerung des Traffics und einer besseren Ausnutzung der Frequenzen.Ebenfalls in Cellular IP implementiert sind spezielle Session-Keys, die von jeder Basisstation unabhängigberechnet werden. Die Unterstützung für schnelle Sicherheitsmechanismen ist damit bereitsexplizit enthalten und verursacht keine Verzögerungen beim Handoff.3.5.2 HawaiiVon Lucent Technologies wurde das Hawaii-Protokoll [RPT 99] vorgeschlagen. Ebenso wie CellularIP beruht auch Hawaii (Handoff-Aware Wireless Access Internet Infrastructure) auf dem Modell19