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A QoS-aware architecture for mobile internet

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Resumo:Hoje em dia, as pessoas pretendem ter simultaneamente mobilidade, qualidade de serviço e estar sempre connectados à Internet. No intuito, de satisfazer estes clientes muito exigentes, os mercados das telecomunicações estão a impor novos e dificeis desafios às redes móveis, através da demanda, de heterogeneidade em termos de tecnologias de acesso rádio, novos serviços, niveis de qualidade de serviço adequados aos requisitos das aplicações de tempo real, elevada taxa de utilização do recursos disponiveis e melhor capacidade de desempenho. A Internet foi concebida para fornecer serviços sem qualquer tipo de garantias de qualidade às aplicações, apenas se comprometendo em oferecer o melhor serviço possível. No entanto, nos útlimos anos diversos esforços foram levados a cabo no sentido de dotar a Internet com o suporte à qualidade de serviço. Dos esforços desenvolvidos resultaram dois paradigmas para o suporte da qualidade de serviço: o modelo de Serviços Integrados (Integrated Services - IntServ) e o modelo de Serviços Diferenciados (Differentiated Services - DiffServ). Todavia, estes modelos de qualidade de serviço (QoS) foram concebido antes da existência da Internet móvel, portanto o desenvolvimento destes modelos não teve em consideração a questão da mobilidade. Por outro lado, o protocolo padrão actual para a Internet móvel, o MIPv6, revela algumas limitações nos cenários onde os utilizadores estão constantemente a moverem-se para outros pontos de acesso. Neste tipo de cenários, o MIPv6 introduz tempos de latência que não são sustentáveis para aplicações com requisitos de QoS mais restritos. Os factos revelados, demonstram que existe uma emergente necessidade de adaptar o actual protocolo de mobilidade, e também de adaptar os modelos de QoS, ou então criar modelos alternativos de QoS, para satisfazer às exigências do utilizador de hoje de redes móveis. Para alcançar este objectivo o presente trabalho propõe melhorias no sistema de gestão da mobilidade do protocolo MIPv6 e na gestão de recursos do modelo DiffServ. O MIPv6 foi melhorado para os cenários de micro-mobilidade com a abordagem para micro-mobilidade do F-HMIPv6. Enquanto que, o modelo DiffServ foi melhorado para os ambientes móveis com funcionalidades dinâmicas e adaptativas através da utilização de sinalização de QoS e da gestão distribuida dos recursos. A gestão da mobilidade e dos recursos foi também acoplada na solução proposta com o propósito de optimizar a utilização dos recursos num meio onde os recursos são tipicamente escassos. O modelo proposto é simples, é de fácil implementação, tem em consideração os requisitos da Internet móvel, e provou ser eficiente e capaz de fornecer serviços com QoS de elevada fiabilidade às aplicações.
Autores principais:Lopes, Nuno Vasco
Ano:2011
País:Portugal
Tipo de documento:tese de doutoramento
Tipo de acesso:acesso aberto
Instituição associada:Universidade do Minho
Idioma:inglês
Origem:RepositóriUM - Universidade do Minho
Descrição
Resumo:Hoje em dia, as pessoas pretendem ter simultaneamente mobilidade, qualidade de serviço e estar sempre connectados à Internet. No intuito, de satisfazer estes clientes muito exigentes, os mercados das telecomunicações estão a impor novos e dificeis desafios às redes móveis, através da demanda, de heterogeneidade em termos de tecnologias de acesso rádio, novos serviços, niveis de qualidade de serviço adequados aos requisitos das aplicações de tempo real, elevada taxa de utilização do recursos disponiveis e melhor capacidade de desempenho. A Internet foi concebida para fornecer serviços sem qualquer tipo de garantias de qualidade às aplicações, apenas se comprometendo em oferecer o melhor serviço possível. No entanto, nos útlimos anos diversos esforços foram levados a cabo no sentido de dotar a Internet com o suporte à qualidade de serviço. Dos esforços desenvolvidos resultaram dois paradigmas para o suporte da qualidade de serviço: o modelo de Serviços Integrados (Integrated Services - IntServ) e o modelo de Serviços Diferenciados (Differentiated Services - DiffServ). Todavia, estes modelos de qualidade de serviço (QoS) foram concebido antes da existência da Internet móvel, portanto o desenvolvimento destes modelos não teve em consideração a questão da mobilidade. Por outro lado, o protocolo padrão actual para a Internet móvel, o MIPv6, revela algumas limitações nos cenários onde os utilizadores estão constantemente a moverem-se para outros pontos de acesso. Neste tipo de cenários, o MIPv6 introduz tempos de latência que não são sustentáveis para aplicações com requisitos de QoS mais restritos. Os factos revelados, demonstram que existe uma emergente necessidade de adaptar o actual protocolo de mobilidade, e também de adaptar os modelos de QoS, ou então criar modelos alternativos de QoS, para satisfazer às exigências do utilizador de hoje de redes móveis. Para alcançar este objectivo o presente trabalho propõe melhorias no sistema de gestão da mobilidade do protocolo MIPv6 e na gestão de recursos do modelo DiffServ. O MIPv6 foi melhorado para os cenários de micro-mobilidade com a abordagem para micro-mobilidade do F-HMIPv6. Enquanto que, o modelo DiffServ foi melhorado para os ambientes móveis com funcionalidades dinâmicas e adaptativas através da utilização de sinalização de QoS e da gestão distribuida dos recursos. A gestão da mobilidade e dos recursos foi também acoplada na solução proposta com o propósito de optimizar a utilização dos recursos num meio onde os recursos são tipicamente escassos. O modelo proposto é simples, é de fácil implementação, tem em consideração os requisitos da Internet móvel, e provou ser eficiente e capaz de fornecer serviços com QoS de elevada fiabilidade às aplicações.