Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

Az Internetet álló (fix) hálózatokra tervezték, de manapság a mozgás/mozgathatóság általános követelménnyé vált. A tárgy célja az, hogy megismertesse a hallgatókat az Internet mobilitást támogató megoldási lehetőségekkel. A technikai részletekre és elérhető implementációkra külön hangsúlyt fektetünk. A félév végére a hallgatóságnak értenie kell az Internetre kapcsolt eszközök különböző mobilitás-támogatási lehetőségeit. Tudniuk kell választani a létező megoldások közül, a környezet ismeretében. Alapszinten tudniuk kell alkalmazni a választott megoldást.

Alapok ismétlése: IPv4 és IPv6, mint az Internet alapprotokolljai. Különbségek és azonosságok. Címzés, a csomagok célba juttatása. Kapcsolatok azonosítása a szállítási rétegben IP cím és portszám alapján. Az IP azonosító és helymeghatározó funkciói (szemantikai túlterheltség).

Problémafelvetés:
amikor a hálózathoz kapcsolódó hoszt elindul
amikor a hosztok hálózata indul el

Terminológia
Horizontális és vertikális hálózatváltás
Mikro- és makromobilitás
Paging

Esetek, amikor nem jelent problémát a mobilitás. Megoldások és korlátok a meglévő mobil rendszerekben.
UMTS/GSM maghálózati infrastruktúra és a folytonos kapcsolat
Azonos alhálózatra kapcsolt WiFi/WiMAX AP-k vezetéknélküli hálózata

UMTS-WLAN együttműködési architektúrák
Az együttműködés szintjei
Lehetséges együttműködési forgatókönyvek (loose coupling, tight coupling)
Kiterjesztett mobilitás-támogatás a mobil szolgáltató szemszögéből: 3GPP UMA

Az alapmegoldás: hoszt szintű mobilitás támogatás az IP rétegben (MIPv6 – Mobile IPv6). A MIPv6 működése, szükséges infrastrukturális elemek. A honi ügynök (Home Agent) fogalma és feladatai.

Hálózati szintű mobilitás támogatás: NEMO (NEtwork MObility). A NEMO működése és elemei. A honi ügynök a NEMO szolgálatában. A mobil útvonalválasztó (mobile router) NEMO specifikus feladatai. Egymásba ágyazott hálózatok mobilitás támogatása.

A MIPv6 és NEMO megoldások korlátai és hátrányai. Lehetséges javítási javaslatok: micro-mobilitás kezelés (HMIPv6 – Hierarchical MIPv6, CIPv6 – Cellular IPv6), hálózatváltások optimalizálása (FMIPv6 – Mobile IPv6 Fast Handovers). Útvonal optimalizálás (routing optimisation) a NEMO-ban (ONEMO – Optimized NEMO).

A mobilitás támogatás következményei: többszörös cím (MCoA – Multiple Care-of-Address), terhelés- és forgalom megosztás a linkek között. Multihoming.

Mobilitás támogatás az IP réteg felett:
mobilitást támogató réteg (MSL – Mobility Support Layer)
hoszt azonosító protokollal (HIP – Host Identity Protocol). Hosztok azonosítása egy kriptográfiai névtérben.
mobilitás támogatás a transzport protokollokban (TCP, UDP, DCCP, SCTP)
viszony rétegbeli protokollal: SLM – Session Layer Mobility
az alkalmazási rétegben (SIP – Session Initiation Protocol), vagy H.323.

A tárgy oktatása heti három óra előadás és egy óra laboratóriumi gyakorlat keretében történik (praktikusan minden második héten tartunk egy dupla órás gyakorlatot). A hallgatók a félév során az előadásokon megismert anyagot gyakorlatban is kipróbálhatják laboratóriumi foglalkozások keretében. A laboratóriumi mérések előtt beugrót kell írniuk a hallgatóknak, amely sikeressége esetén a mérés elvégezhető.

A szorgalmi időszakban: legalább elégséges beugrók a gyakorlatok előtt. Minden gyakorlat legalább elégséges teljesítése.

A vizsgaidőszakban: sikeres szóbeli vizsga

Wesley M. Eddy, “At What Layer Does Mobility Belong?”, IEEE Communications Magazine, October 2004, pp. 155–159

  Deguang Le, Xiaoming Fu, Dieter Hogrefe: “A review of mobility support paradigms for the internet”, IEEE Communications Surveys & Tutorials, Vol. 8, Issue 1, pp. 38–51, 2006.

  Pierre Reinbold, (FUNDP) and Olivier Bonaventure, (UCL): “IP Micro-Mobility Protocols”, IEEE Communications Surveys & Tutorials Third Quarter 2003, pp. 40–57

  J. Manner, M. Kojo, “Mobility Related Terminology”, IETF RFC 3753, June 2004.

  V. Devarapalli, R. Wakikawa, A. Petrescu, P. Thubert: “Network Mobility (NEMO) Basic Support Protocol”, IETF RFC 3963, January 2005

  E. Perera, R. Hsieh, A. Seneviratne: “Extended Network Mobility Support”, IETF Internet draft , July 2003

  C. Ng, E. Paik, T.Ernst, M. Bagnulo: “Analysis of multihoming in network mobility support”, IETF Internet draft , June 2006

  C. Ng, P. Thubert, M. Watari, F. Zhao: “Network Mobility Route Optimization Problem Statement”, IETF Internet draft , Sept. 2006

  T. Henderson: “End-Host Mobility and Multihoming with the Host Identity Protocol”, IETF Internet Draft , March 2007

                     D. Johnson, C. Perkins, J. Arkko: “Mobility Support in IPv6”, IETF RFC 3775, June 2004

                     P. McCann: “Mobile IPv6 Fast Handovers for 802.11 Networks”, IETF RFC 4260, November 2005

                     H. Soliman, C. Castelluccia, K. El Malki, L. Bellier: “Hierarchical Mobile IPv6 Mobility Management (HMIPv6)”, IETF RFC 4140, August 2005

                     R. Moskowitz, P. Nikander: “Host Identity Protocol (HIP) Architecture”, IETF RFC 4423, May 2006.

                     J. Rosenberg, H. Schulzrinne, G. Camarillo, A. Johnston, J. Peterson, R. Sparks, M. Handley, E. Schooler, “SIP: Session Initiation Protocol”, IETF RFC 3261, June 2002

                     Nilanjan Banerjee, Arup Acharya, Sajal K. Das, “SIP-Based Mobility Architecture for Next Generation Wireless Networks”, IBM Research Report, September 10, 2004

                     R. Stewart, Q. Xie, K. Morneault, C. Sharp, H. Schwarzbauer, T. Taylor, I. Rytina,  M. Kalla, L. Zhang,  V. Paxson: “Stream Control Transmission Protocol”, IETF RFC 2960, October 2000

                     Shaojian Fu; Atiquzzaman, M., “SCTP: state of the art in research, products, and technical challenges”, CCW 2003, 20―21 Oct. 2003, pp. 85–91