ZulhelmanJurusan Teknik Elektro, Universitas Indonesia,

Indonesiazuhelman@yahoo.co.id

 

Media Independent Handover IEEE 802.21

Outline

Mobilitas dan HandoverSasaran 802.21Type HandoversStrategi HandoverKey FunctionsLayanan MIHIEEE 802.21 FeaturesSkenario HandoverKesimpulan

Sistem radio bergerak memenuhi dua kebutuhan dasar manusia yaitu berkomunikasi dan mobilitas, komunikasi berarti pertukaran

informasi antar manusia, manusia dengan mesin, mesin dengan mesin dsb. Handover memungkinkan komunikasi dapat dilakukan

bersamaan dengan mobilitas manusia.

Mobilitas dan Handover

Kebutuhan Mobilitas untuk Convergence

1.Seamless mobility between multiple radio technologies 2. IP-based protocols and networks 3. Support for evolving usage models 4. Always connected to IMS, Content and Web services 5. Upgradeable for future more capable devices 6. No user intervention required

Sasaran 802.21:Architecture to enable low-latency

handover across multiples technology access networks

Help in handover decision makingStandard functions to help gather

network characteristicsStandard command procedures for

seamless handoversSupports both station initiated and

network initiated handovers

Types of Handovers

Hard handover: Break-before-MakeSoft handover: Make-before-Break. Need

to use two radiosHorizontal Handover: Same radio access

technology (RAT)Vertical Handover: Different technologies Terminal ControlledTerminal Initiated, Network assisted Network Initiated, Network controlled

History dan StatusDimulai dari new study group, IEEE 802.21

pada bulan Maret 2003Perkembangan selanjutnya seperti gambar

berikut

MIH (Media Independent Handover), arsitektur protokol :

Strategi HandoverSTA Initiated, Network AssistedNetwork Initiated, STA Assisted

STA Initiated, Network AssistedSeleksi optimal dari beberapa entitas Radio Upper Layer dilakukan oleh STA. dimana link management entities pada STA, memilih optimal radio link ketika terdapat beberapa jaringan yang tersedia.

Kriteria handover didasarkan pada : - kualitas link- harga layanan- karakteristik jaringan

- costumer preferences- context, dan lain- lain.

STA Initiated, Network Assisted

WLANISP 1

WLANISP 2

WirelessWAN

Mobile Device

Link x Link y

Upper Layer Entity

Network Initiated Handover

Entitas Upper Layer pada Jaringan memilih link radio yang optimal ketika dia mendeteksi berbagai jaringan yang dimonitor status linknya pada STA melalui interface standard.

Pada beberapa kasus, prosedur handover ini lebih efisien

  Network Initiated Handover

WLAN(ISP 1)

WirelessWAN/WMAN

(ISP1)

M obile Device

Link x Link y

Upper Layer Entity

PHY Layer

Link Layer

Upper Layer Entity

IEEE 802.21 Features Network Selection:

- Memungkinkan users untuk memilih diantara jaringan 802.3, 802.11, 802.16, 3GPP, 3GPP2 networks

- MS can automatically connect to the right network by observing user selections or by user policies

- MS can notify user when available networks change or a switch occurs

Session Continuity: Allows make before break handovers

Open Interface for:- Link state event reporting- Intersystem information service- Handover control (command) service

802.21 Key FunctionsMengurangi konsumsi daya dengan

menghindari scaninng dan pemakaian informasi yang tidak diperlukan. 802.16 module is turned on hanya jika 802.16 tersedia/available.

Mengurangi konsumsi daya dengan pemakaian backend (core) network

Mengurangi waktu handover time by passing security/QoS information ke next point of service

Allow service providers to enforce their policies and roaming agreements

802.21 Concepts Point of Access (PoA): Base Station or

Access Point Mobile NodeL2 Trigger: Layer 2 eventsRadio Access Technology (RAT): 802.11,

802.16, ...

Layanan MIHPada layanan ini optimalisasi Handover dilakukan pada Layer 3 dan layer di atasnya, yaitu 802.3, 802.11, 802.16, Cellular .

Layanan kuncinya adalah :1. L2 Triggers dan Laporan Pengukuran

802.11, 802.16 radiosEnables Network Initiated Handovers

2. Layanan Informasi Optimum Network Discovery and SelectionLower Power operation for Multi-Radio devices

3. Pesan-pesan Handover Antara Mobile Node (MN) dan Point of Service (PoS) (misal, BS/AP) Antara PoS1 dan PoS2 (Resource Query, HO Indication)

MIH Services

Interaksi antara L2 dan Upper Layers .

1. Link Layer reports the link status to Upper Layers Entities.2. Upper Layer Entities make optimal handover decision and command the switch between available radio links3. Link Layer reports the execution result of the switch command4. Entitas Upper Layer request status link.

Solusi yang tersedia saat iniSolusi handover yang tersedia dipusatkan disekitar handover teknologi intra (AP to AP, BS to BS dan secara tipikal pada domain AAA yang sama), solusi yang telah distandarkan :Solusi IEEE 802.11

1. Otentikasi awal (didefinisikan pada 802.11i)2. Fast BSS Transition (under Sponsor Ballot in TGr)

Solusi IEEE 802.16:• Optimisasi proses Handover (didefinisikan pada 802.16e)

Solusi IEEE 802.1 • Solusi Roaming (reconnect) (under letter Ballot in 802.1af)

Tujuan utama solusi diatas adalah mengurangi waktu untuk melakukan otentikasi akses jaringan yang didasarkan EAP.

fungsi MIH (MIHF)

interface antar entitas

General MIH Reference Model and Service Access Points (SAPs)

Key Interfaces for Handovers

Dalam keamanan handover terdapat tiga langkah keamanan akses jaringan yaitu :

1.Autentikasi Akses Jaringan2.Secure association 3.Kontrol akses dan ciphering

Entitasnya : •MN: Mobile Node•PoA: Point of Attachment (e.g., Access Point)•AS: Authentication Server (e.g., AAA server)

Skenario Handover

• Intra-technology Handovers• Inter-technology Handovers

Intra-technology Handovers

Solusi yang tersedia saat ini di dipusatkan disekitar handover teknologi intra (AP to AP, BS to BS dan secara tipikal pada domain AAA yang sama) terdiri dari :Solusi IEEE 802.11 :

Authentikasi awal (didefinisikan pada 802.11i) Fast BSS Transition (under Sponsor Ballot in TGr)

Solusi IEEE 802.16 :Optimisasi proses Handover (didefinisikan pada 802.16e)

IEEE 802.1 solutionSolusi Roaming (reconnect) (under letter Ballot in 802.1af)

Tujuan utama solusi diatas adalah mengurangi waktu untuk melakukan otentikasi akses jaringan yang didasarkan EAP.

Inter-Technology Handovers

1. Dual radio handoverMN mempunyai dua radios, dan kedua radios

ditransmisikan pada waktu yang sama selama handovers. Penyiapan target dilakukan melalui radio target. Memungkinkan ‘make-before-break’ handover at L1/L2 dan as such service disruption can be avoided.

2. Single radio handover: MN mempunyai dua radio tapi hanya satu radio

yang ditransmisikan pada satu waktu karena co-existence, interference, battery issues. Penyiapan target dilakukan oleh radio sumber. Pembatasan handover ‘break-before-make’ pada L1/L2 dan layanan seperti service disruption tidak dapat dihindari tanpa optimisasi tambahan.

Permasalahan yang timbul dalam penerapan protokol ini adalah

•Security-related signaling dapat meningkatkan keterlambatan dalam upaya single-radio handover dan pada beberapa kasus keberlanjutan layanan.•Handover techniques that assume concurrent radio usage cannot be used•Even for dual-radio devices it might make sense to reduce the security-related signaling, as it decreases the time that both radios need to be active and thus can increase battery life•In addition, handovers between networks within the same AAA domains or different AAA domains pose different challenges

Kebutuhan Mobilitas untuk Convergence1.Seamless mobility between multiple radio technologies 2. IP-based protocols and networks 3. Support for evolving usage models 4. Always connected to IMS, Content and Web services 5. Upgradeable for future more capable devices 6. No user intervention required

Kelebihan IEEE 802.21 MIH untuk mobilitas :

IEEE 802.21 MIH, memungkinkan seamless handovers melalui teknologi akses yang berbeda .

Enhances user experience during handover, optimasi Layer 3 handover (seperti Mobile IP, Proxy Mobile IP,

SIP). Menyediakan keberlanjutan QoS melalui teknologi yang

berbeda. Minimizes service interruption Menyediakan kemudahan dalam implementasi. Hanya sedikit perangkat lunak yang diperlukan pada terminal

client. Tidak ada modifikasi akses radio jaringan. Penambahan satu server MIH pada jaringan IP. Mendukung handover dikontrol oleh Network atau Client.

KESIMPULAN

 

1. Protokol IEEE 802.21 digunakan untuk mengatur handover pada semua media, yang ada saat ini, yaitu WLAN, WMAN, Selular.2. Berada diatas Lapisan Link layer, berarti dibuat dalam bentuk perangkat lunak3. Dlam pengamanan handover terdapat tiga langkah keamanan akses jaringan yaitu :

1. Autentikasi Akses Jaringan2. Secure association 3. Kontrol akses dan ciphering

4. Kunci utama adalah daya, waktu handover, rouming aggrement antar service provider.

DAFTAR PUSTAKA[1]http://www.google.co.id/search?hl=id&rlz=1T4TSHB_enID297ID297&q=IEEE+802.21&btnG=Telusuri&meta waktu akses 17 Oktober[2]http://standards.ieee.org/guides/bylaws/sect6-7.html#6 waktu akses 19 Oktober 2008  

[3] http://www.cse.wustl.edu/~jain/cse574-08, waktu akses 21 Oktober 2008

[4] V. Gupta, et al, "IEEE 802.21 Media Independent Handover:Tutorial," Jul 2006, 65 pp.,