Diseño e implementación de un sistema de información de movilidad para redes heterogéneas

Abstract

El auge actual de las comunicaciones inalámbricas (Wi-Fi, Wi-Max y 3G) junto con el desarrollo de dispositivos móviles más ligeros y potentes ha propiciado que cada vez sea más habitual que los usuarios se desplacen con sus dispositivos al mismo tiempo que demandan conectividad en cualquier momento y en cualquier lugar. En la Internet móvil del futuro habrá miles de redes pertenecientes a diferentes operadores, razón por la que el usuario tendrá la opción de desplazarse y conectarse a diferentes redes de acceso. El retardo a la hora de cambiar de red es un factor determinante en la movilidad de los usuarios. Diversas son las métricas y variables que influyen en el tiempo de una transición entre redes, siendo el tiempo de descubrimiento de redes vecinas lo más destacable. Usualmente, el usuario móvil realiza un barrido a través de su interfaz de red activa. Entre las redes encontradas la que tenga una mejor señal de recepción se elige como red de destino. Este procedimiento no es aconsejable por el gran consumo de energía que implica cada barrido realizado. Además, la realización de un barrido en cada interfaz de red disponible conlleva un excesivo procesamiento y sobrecarga por parte del dispositivo móvil. Es obvio que esta técnica de descubrimiento de redes no es la más apropiada para dispositivos que tienen muchas interfaces de red y poseen gran movilidad. Otro inconveniente es que la información obtenida utilizando esta técnica es bastante reducida. En las redes de nueva generación el usuario móvil podrá utilizar algún servidor que almacene información de sus redes vecinas con el objetivo de reducir el procesamiento y la sobrecarga en el proceso de descubrimiento de redes. En el estandar IEEE 802.21 se especifica una entidad de red conocida como servidor de información que almacena información de redes existentes dentro de un área geográfica. Información como la lista de los puntos de acceso en una determinada zona de la ciudad, la localización de los nodos móviles y la disponibilidad de servicios de las capas superiores (calidad de servicio, coste de uso, seguridad) pueden almacenarse en este servidor. Utilizando esta técnica, el usuario puede recibir una lista de redes vecinas a su posición geográfica al conectarse a una red, ahorrándose de esta forma la tarea de rastrear redes en búsqueda de una posible transición. Sin embargo, la especificación de un sistema que administre la distribución de información de red es un gran desafío, especialmente en entornos con múltiples operadores. En este trabajo se especifica un sistema de información de movilidad para redes heterogéneas. El objetivo principal es establecer las bases para la construcción a gran escala, de un conjunto de servidores de información que ofrezca al usuario información detallada de las redes de acceso y que facilite las transiciones en entornos heterogéneos. Este sistema considera la división de las redes de acceso en zonas de movilidad clasi cadas jerárquicamente y gestionadas por diferentes tipos de servidores de informaci ón. A través de esta visión jerárquica se puede lograr tanto la obtención de información detallada de una red de acceso de un operador como el intercambio de información entre zonas de diferentes operadores permitiendo atender cualquier tipo de ambiente, sea este constituido solamente por un operador con algunos puntos de acceso hasta ambientes que tengan varios operadores y miles de redes. Las simulaciones realizadas fueron llevadas a cabo con la herramienta Network Simulator (NS-2). Los resultados demuestran que el sistema de información de movilidad propuesto mejora significativamente la experiencia móvil del usuario reduciendo el tiempo de descubrimiento de redes vecinas y mejorando considerablemente la calidad de las transiciones.