Независимая от СМИ передача

Независимая от среды передача обслуживания (MIH) — это стандарт, разработанный IEEE 802.21 для обеспечения передачи обслуживания IP-сессий от одной технологии доступа уровня 2 к другой для достижения мобильности устройств конечных пользователей (MIH).

Важность

Важность MIH обусловлена тем фактом, что широкий спектр технологий широкополосного беспроводного доступа доступен и находится в стадии разработки, включая GSM , UMTS , CDMA2000 , WiMAX , Mobile-Fi и WPAN. Многорежимные беспроводные устройства, включающие более одного из этих беспроводных интерфейсов, требуют возможности переключения между ними в ходе IP-сеанса, а такие устройства, как ноутбуки с Ethernet и беспроводными интерфейсами, должны переключаться между проводным и беспроводным доступом аналогичным образом.

Передача обслуживания может потребоваться, например, из-за ухудшения качества радиосигнала мобильного устройства или из-за большой нагрузки на точку доступа.

Функциональность

Ключевой функциональностью, обеспечиваемой MIH, является связь между различными уровнями беспроводной связи, а также между ними и уровнем IP. Требуемые сообщения передаются функцией независимой от среды передачи обслуживания, MIHF, которая расположена в стеке протоколов между беспроводными технологиями уровня 2 и IP на уровне 3. MIH может взаимодействовать с различными протоколами IP, включая протокол инициации сеанса (SIP) для сигнализации, Мобильный IP для управления мобильностью, а также DiffServ и IntServ для качества обслуживания (QoS).

Когда сеанс передается от одной точки доступа к другой точке доступа с использованием той же технологии, передача обслуживания обычно может быть выполнена в рамках самой беспроводной технологии без использования MIHF или IP. Например, вызов VoIP с телефона Wi-Fi на точку доступа Wi-Fi может быть передан на другую точку доступа Wi-Fi в той же сети, например, в корпоративной сети, с использованием таких стандартов Wi-Fi, как 802.11f и 802.11. р . Однако если передача осуществляется от точки доступа Wi-Fi в корпоративной сети к общедоступной точке доступа Wi-Fi, то требуется MIH, поскольку две точки доступа не могут взаимодействовать друг с другом на канальном уровне и, как правило, , в разных IP-подсетях.

Когда сеанс передается от одной беспроводной технологии к другой, MIH может способствовать процессу передачи обслуживания путем обмена сообщениями между технологиями доступа в Интернет и IP. Сообщение бывает трёх типов:

• Уведомления о событиях передаются с нижнего уровня стека протоколов на более высокий уровень или между MIHF одного устройства и MIHF другого устройства. Например, «качество беспроводной связи ухудшается» — это уведомление о событии, которое передается с уровня беспроводной связи на уровень MIHF.

• Команды передаются по стеку протоколов или между MIHF одного устройства в MIHF другого устройства. Например, «Начать передачу обслуживания» — это команда, в которой точка доступа MIHF предоставляет мобильному устройству MIHF список альтернативных точек доступа, которые оно могло бы использовать.

• Информационная служба бывает трех типов. Более высокий уровень может запрашивать информацию от более низкого уровня, например, MIHF может запрашивать информацию о производительности, такую как задержка, от беспроводного уровня. Нижний уровень может запросить информацию от более высокого уровня, например, MIHF может запросить имя ISP от уровня IP. Один MIHF может запросить информацию от другого MIHF, например, о доступности услуг, основанных на местоположении.

Выполнение

Функция MIH, MIHF, реализована:

• в мобильных устройствах, имеющих более одного беспроводного/проводного интерфейса;

• в точках доступа, имеющих хотя бы один беспроводной интерфейс;

• в оборудовании базовой сети, которое может не иметь беспроводного интерфейса.

Мобильным устройствам и точкам доступа явно необходимо реализовать MIHF для стандартного обмена данными между собой, а также между уровнями беспроводной связи и IP. Это позволяет им принимать собственные локальные решения относительно того, следует ли и как передавать сеанс. Причиной использования MIHF в оборудовании базовой сети без беспроводного интерфейса является возможность создания «серверов передачи обслуживания», которые могут принимать централизованные решения о передаче обслуживания сеансов между несколькими точками доступа и технологиями множественного доступа. Такие серверы позволяют оператору беспроводной сети сбалансировать нагрузку трафика, чтобы уменьшить перегрузку определенных точек доступа и обеспечить достаточное качество обслуживания для всех пользователей.

Качество обслуживания

Кратковременные сеансы, такие как доступ к одной веб-странице, обычно не требуют передачи обслуживания или QoS. Сеансы большей продолжительности, которые вполне могут потребовать передачи обслуживания, такие как VoIP, потоковое аудио/видео (включая прямые телепередачи и VoD) и VPN , обычно имеют требования QoS, включая задержку, ее изменение и потерю пакетов.

Важно, чтобы качество обслуживания поддерживалось не только до и после передачи обслуживания, но и во время передачи обслуживания, и этого можно достичь, используя MIH для предварительного планирования. Прежде чем потребуется передача обслуживания, MIHF связываются, чтобы определить, какие точки доступа, использующие какие беспроводные технологии, находятся в пределах досягаемости и какое качество обслуживания от них доступно. MIH также можно использовать для предварительной аутентификации мобильного устройства с помощью альтернативных потенциальных точек доступа и для резервирования емкости перед передачей обслуживания. Например, WiMAX позволяет резервировать ресурсы для сеанса до того, как они будут фактически выделены для этого сеанса. Когда возникает необходимость в передаче обслуживания, большая часть подготовительной работы уже выполнена, и сеанс может быть передан с минимальной задержкой и потерей пакетов. Входящие пакеты на мобильное устройство, которые доставляются в старую точку доступа после передачи обслуживания, могут быть перенаправлены через новую точку доступа, что еще больше снижает потерю пакетов.

QoS обрабатывается по-разному в каждой технологии, включая как технологии беспроводного доступа, так и IP, который имеет два подхода QoS: DiffServ и IntServ . Некоторые технологии разделяют трафик на «классы обслуживания», например потоковую передачу, в то время как другие позволяют пользователям указывать количественные «параметры QoS», например, задержку передачи. WiFi , Mobile-Fi и DiffServ используют подход классов обслуживания, и хотя у них не совсем одинаковые классы обслуживания, между ними можно установить соответствие. WiMAX и IntServ используют подход с параметрами QoS, а UMTS использует оба подхода. И снова можно установить соответствия между параметрами [1].

MIH может использоваться для обмена информацией о классе обслуживания и доступности параметров QoS от одной беспроводной технологии к другой и к уровню IP. Одним из источников такой информации являются измерения производительности, выполненные на уровне беспроводной связи, например 802.11k для Wi-Fi и 802.16f для WiMAX .

Пример сценария MIH

Чтобы проиллюстрировать работу MIH, давайте возьмем пример игрового приложения реального времени, использующего DiffServ на уровне IP, передаваемого из Mobile-Fi в WiMAX . В настоящее время приложение использует службу гарантированной пересылки класса 1, AF1, DiffServ и интерактивную службу Mobile-Fi в реальном времени класса 2.

Поскольку стандарт MIH еще не доработан, этот пример иллюстрирует тип функциональности, которая может быть предоставлена, а не твердую гарантию того, что станет доступным. Также стандарт определяет сообщения MIH. Использование этих сообщений в любом конкретном приложении зависит от реализации. Пример ниже предназначен только для иллюстративных целей.

1. Мобильное устройство замечает ухудшение мощности беспроводного сигнала Mobile-Fi и использует службу уведомления о событиях MIH для информирования уровня MIHF в мобильном устройстве. Эта информация передается MIHF в точке доступа.

2. Точка доступа использует командную службу MIH, чтобы сообщить мобильному устройству о необходимости инициировать передачу обслуживания, и включает список потенциальных точек доступа.

3. MIHF мобильного устройства передает этот список на свои различные уровни беспроводной связи и, используя информационную службу MIH, запрашивает их определить уровень сигнала каждой точки доступа и сообщить об этом MIHF.

4. MIHF в мобильном устройстве определяет, что наилучший уровень сигнала исходит от точки доступа WiMAX , и передает эту информацию на свой уровень IP с помощью службы уведомления о событиях.

5. DiffServ на уровне IP мобильного устройства использует информационную службу для запроса информации о производительности от точки доступа WiMAX . Этот запрос передается через MIHF мобильного устройства через точку доступа WiMAX MIHF на беспроводной уровень точки доступа WiMAX .

6. Уровень WiMAX в точке доступа использует IEEE 802.16f для получения информации о производительности и сообщает, что он может запланировать сеанс с помощью службы незапрашиваемых грантов, UGS, с задержкой канала 5 мс или с помощью опроса в реальном времени. Сервис с задержкой соединения 18 мс.

7. DiffServ выбирает WiMAX UGS и использует командную службу MIH, чтобы сообщить мобильному устройству о необходимости передачи обслуживания. Он также может использовать Mobile IP, если требуется изменение IP-адреса мобильного устройства.

Сопутствующие стандарты

Еще одним стандартом, который можно использовать для переключения от одной беспроводной технологии к другой, является UMA, нелицензионный мобильный доступ , который обеспечивает передачу обслуживания между Wi-Fi и GSM/GPRS/ UMTS . Первоначально она была разработана независимым отраслевым консорциумом и включена в стандарты 3GPP в 2005 году под названием GAN (Generic Access Network).

Другим представляющим интерес стандартом является 802.11u , который обеспечивает роуминг между сетями 802.11 и другими сетями, так что к услугам из одной сети можно получить доступ, когда пользователь подписан на услуги из другой сети. Однако он не обеспечивает передачу обслуживания текущих IP-сессий.

См. также

Ссылки

Дэвид Дж. Райт; Поддержание QoS во время передачи управления между несколькими технологиями беспроводного доступа, Международная конференция по мобильной коммерции, Торонто, июль 2007 г.

Ок Сик Ян; Сон Гон Чой; Джун Кюн Чой; Чон Су Пак; Хён Джун Ким; Структура передачи обслуживания для бесперебойной поддержки обслуживания между проводными и беспроводными сетями, Advanced Communication Technology, 2006. ICACT 2006. 8-я Международная конференция, Том 3, 20-22 февраля 2006 г. Страницы: 6 стр.

Аль Мосави, Т.; Мудро, Д.; Агвами, Х.; Новое решение для микромобильности, основанное на независимой от носителя передаче обслуживания и SIP, Конференция по автомобильным технологиям, 2006 г. VTC-2006, осень 2006 г., 64-я конференция IEEE, сентябрь 2006 г. Страницы: 1–5

Юн Ён Ан; Бён Хо Яэ; Кан Вон Ли; Ю Зе Чо; У Ён Юнг; Уменьшение задержки передачи обслуживания с использованием служб MIH в MIPv6, Advanced Information Networking and Applications, 2006. AINA 2006. 20-я Международная конференция, Том 2, 18-20 апреля 2006 г. Страницы: 229 - 234

Внешние ссылки

http://www.intel.com/technology/magazine/communication/mobility-on-wireless-0905.htm представляет точку зрения Intel на MIH.
http://tools.ietf.org/html/draft-hancock-mipshop-gist-for-mih-00 предоставляет соответствующий Интернет-проект.
http://www1.cs.columbia.edu/~dutta/research/wpmc-final.pdf описывает лабораторный эксперимент, демонстрирующий эффективность некоторых функций MIH.