Neue Möglichkeiten für Mobilkommunikation durch

unterbrechungsfreies Handover mit Mobile IPv6

Georg Mittenecker, Josef Tschiggerl

IPv6 Kongress 2010

Agenda

Mobility Management Protocols MIPv6

FMIPv6, HMIPv6 PMIPv6

Mobilitäts-Szenarien, NEMO Zusammenfassung und Ausblick Anhang: MIPv6 Implementierungen

Mobility Management Protocols

Network BasedHost Based

MIPv6FMIPv6HMIPv6 PMIPv6

Was ist Mobile IPv6? (1)

Host based Mobility Management „Feature“ von IPv6 Handover in heterogene / homogene Netze Aufgabenbereich

Verbindungsabbruch vermeiden (TCP, Socket) gleichbleibende IP „Echte Mobilität“

Home Network

Mobile Node

Correspondent NodeHome Agent

Foreign Network

Mobile Node

Home Address

Care-of-Address

(1)

(2) Binding Update(3) Kommunikation mit CN(4) Routen-Optimierung

Was ist Mobile IPv6? (2) – Services und Kommunikation

Nachteile Mobile IPv6 und Tuning

Mobile IPv6 anfällig für Attacken IPSec möglich Binding Update Spoofing Keine „globale“ Authentifizierung möglich

HD Streaming: etwa 3-5 s Unterbrechung Erkennen eines Verbindungsabbruchs, CoA

Generierung, BU Senden

Mobile IPv6 Tuning FMIPv6

Eigenständiger Scan nach Netzen (RtSolPr) Fast Binding Update (CoA wird selbst generiert) Reactive/Predictive

HMIPv6 „Signaling Traffic“ verringern, „Mobility Anchor

Point“ (MAP) F-HMIPv6

Verknüpfung von HMIP und FMIP

FMIPv6

Beispiel 802.11„Predictive Mode“

HMIPv6

Proxy Mobile IPv6

Eine Adresse (Home Network Prefix) Vergleichbar HMIPv6 Intelligenz in NW

Local Mobility Anchor Mobile Access Gateway

Mobile Node Mobile Node

LMA

MAG1 MAG2

PMIPv6Domäne

Home Network

Eigenschaft MIPv6 FMIPv6 HMIPv6 PMIPv6

Region Global Global/Lokal Lokal Lokal

Infrastruktur HA HA HA, MAP LMA, MAG

Routen Optimierung

Ja Nein N/A Nein

„Handover Latency“

- + ~ +

Mobilität Host Netzwerk

„Router Advertisement“

Broadcast Unicast

Vergleich

Soft Handover / Seamless Handover

Alter L2-Link bleibt aufrecht bis neuer L2-Link aufgebaut wurde (make-before-break)

Keine Paketverluste, keine hohen Delays Kurzfristige Paket-Duplizierung möglich Mehrere Funkschnittstellen nötig erhöhter Ressourcen-Verbrauch auf mobilen

Endgeräten und im Funknetz

Szenarien

Globale Mobilität Bewegung zwischen Zugangsnetzen

unterschiedlicher Provider Lokale Mobilität

Zwischen Subnetzen eines Zugangsnetzes Intra-Link-Mobilität (Layer 2 Mobilität)

Von Layer 2 Mobility-Protokollen abgehandelt

Szenarien für Globale Mobilität

Vertikales Handover zwischen Netzen verschiedener Provider Universelle Lösung MIPv6

in einigen Fällen ineffizient

Szenarien für Lokale Mobilität

Großes Campus Netz Mehrere IP-Subnetze Statt (proprietären) WLAN Switches

Zukünftige Mobilfunknetze (cellular networks) Picozellen-Netze

Network Mobility (NEMO)

Router mit seinem ganzen Netz mobil Session-Kontinuität für alle Knoten im

mobilen Netz Knoten brauchen kein Mobility Protokoll

Weitere Aktivitäten für Vertical Handover und Mobility Management

Host Identity Protocol (HIP), RFC 4423 IKEv2 Mobility and Multihoming Protocol (MOBIKE)", RFC 4555 3GPP system to WLAN interworking (TS 23.234)

www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/23234.htm IMS IP Multimedia Subsystem (TS 23.228) 802.21 Media independent handover

www.ieee802.org/21/ Unlicensed Mobile Access (UMA)

www.umatoday.com

Zusammenfassung und Ausblick

Aktuell verfügbar: Roaming ohne TCP-Unterbrechung eingeschränkt für Streaming-Anwendungen

Universelles Mobilitätsmanagement auf IP-Basis vereinfacht Zusammenarbeit unterschiedlicher Zugangstechnologien WLAN, WIMAX, UMTS, LTE, ..

„für den Anwender unmerkbares horizontales und vertikales Handover“ Aktuelle Optimierungen vielversprechend für

kurzfristige Lösungen

MIPv6 Software

Implementierungen / Softwareverfügbarkeit für optimierter Versionen teilweise noch mangelhaft fmipv6.org, hmip, ..

Viele Tests durch namhaften Hersteller

Implementierungen für Linux / *NIX

MIPv6 Implementierung: Linux, BSD, *NIX Zahlreiche Tests, Forschungsnetze u.ä.

Mac OS X über eigenen Kernel (open Darvin OS)

http://www.searchnetworking.de/index.cfm?pid=3805&pk=104707

Implementierungen von Microsoft

MS Windows XP + Server 2003 CN unterstützt, nicht MN und HA

In Vista und Windows 7 ganz zurückgezogen MIPv6 Technology Preview nicht veröffentlicht

Implementierungen für Mobile Geräte

kaum im Mainstream unterstützt Windows Mobile, Apple iPhone, Blackberry und

Symbian: bislang kein offizieller Support Android: erste experimentelle Versuche

Maemo: Nokia Internet Tablet Für Entwickler verfügbar (nicht im kommerziellen

Produkt) Treck.com: Embedded MIPv4/6 Implementierung

zu Testzwecken für kommerziellen compiler-, prozessor- und betriebssystemunabh. Dual-Stack als Demo für MS Windows

Implementierung in Routern

Breite Unterstützung von Cisco HA, FA, Mobile Router Platforms: 1800, 2800, 3800, 7200, 7301, 6500 .. 3200 Mobile Access Router („vehicular

environment“)

www.cisco.com/en/US/products/ps6590/prod_presentation_list.html Linux-basierte Router

Referenzen

Mobility for IP: Performance, Signaling and Handoff Optimization (mipshop), IETF working group, https://datatracker.ietf.org/wg/mipshop/

RFC 5568, Mobile IPv6 Fast Handovers RFC 4830, Problem Statement for Network-

Based Localized Mobility Management (NETLMM)

RFC 5213, Proxy Mobile IPv6