Vertical handover supporting pervasive computing in future wireless networks

A variety of current and future wired and wireless networking technologies can be transformed into a seamless communication environments through application of context-based vertical handovers. Such seamless communication environments are needed for future pervasive/ubiquitous systems. Pervasive systems are context aware and need to adapt to context changes, including network disconnections and changes in network Quality of Service (QoS). Vertical handover is one of many possible adaptation methods. It allows users to roam freely between heterogeneous networks while maintaining the continuity of their applications. This paper proposes a vertical handover mechanism suitable for multimedia applications in pervasive systems. The paper focuses on the handover decision making process which uses context information regarding user devices, user location, network environment and requested QoS. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Vertical handover based adaptions for multimedia applications in pervasive systems

This paper proposes an architecture for pervasive computing which utilizes context information to provide adaptations based on vertical handovers (handovers between heterogeneous networks) while supporting application Quality of Service (QoS). The future of mobile computing will see an increase in ubiquitous network connectivity which allows users to roam freely between heterogeneous networks. One of the requirements for pervasive computing is to adapt computing applications or their environment if current applications can no longer be provided with the requested QoS. One of possible adaptations is a vertical handover to a different network. Vertical handover operations include changing network interfaces on a single device or changes between different devices. Such handovers should be performed with minimal user distraction and minimal violation of communication QoS for user applications. The solution utilises context information regarding user devices, user location, application requirements, and network environment. The paper shows how vertical handover adaptations are incorporated into the whole infrastructure of a pervasive system

Active node supporting context-aware vertical handover in pervasive computing environment with redundant positioning

A major requirement for pervasive systems is to integrate context-awareness to support heterogeneous networks and device technologies and at the same time support application adaptations to suit user activities. However, current infrastructures for pervasive systems are based on centralized architectures which are focused on context support for service adaptations in response to changes in the computing environment or user mobility. In this paper, we propose a hierarchical architecture based on active nodes, which maximizes the computational capabilities of various nodes within the pervasive computing environment, while efficiently gathering and evaluating context information from the user's working environment. The migratable active node architecture employs various decision making processes for evaluating a rich set of context information in order to dynamically allocate active nodes in the working environment, perform application adaptations and predict user mobility. The active node also utilizes the Redundant Positioning System to accurately manage user's mobility. This paper demonstrates the active node capabilities through context-aware vertical handover applications.

Vertical handovers as adaption methods in pervasive systems

Pervasive systems need to be context aware and need to adapt to context changes, including network disconnections and changes in network Quality of Service (QoS). Vertical handover (handover between heterogeneous networks) is one of possible adaptation methods. It allows users to roam freely between heterogeneous networks while maintaining continuity of their applications. This paper proposes a vertical handover approach suitable for multimedia applications in pervasive systems. It describes the adaptability decision making process which uses vertical handovers to support users mobility and provision of QoS suitable for users’ applications. The process evaluates context information regarding user devices, User location, network environment, and user perceived QoS of applications.

Técnicas de eficiência energética em redes móveis usando o tráfego como referência

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia de Electrónica e Telecomunicações

Arcabouço para aprovisionamento de QoS e QoE em redes sem fio heterogêneas WiMAX/Wi-Fi com garantia de equidade entre vazões

Recentemente a sociedade está vivendo em meio a um aglomerado de dispositivos móveis com múltiplas interfaces sem fio que permitem que clientes móveis domésticos e corporativos solucionem problemas rotineiros no menor espaço de tempo e em diversas localizações. Por outro lado, a disponibilidade de diversas tecnologias de acesso sem fio como: Wi-Fi (Wireless Fidelity), WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) e LTE (Long Term Evolution), proporcionam um cenário heterogêneo com diversas oportunidades de conectividade para o usuário de dispositivos com múltiplas interfaces. Alguns dos desafios atuais no contexto da concepção da então denominada NGN (Next Generation Networks) são o desenvolvimento de arcabouços e mecanismos que viabilizem tanto o suporte adequado à Qualidade de Serviço (QoS – Quality of Service) e à Qualidade de Experiência (QoE – Quality of Experience) para aplicações multimídia, quanto a garantia de equidade entre vazões de diferentes aplicações em ambiente heterogêneo. Esta dissertação propõe um arcabouço para o aprovisionamento de QoS e QoE em redes sem fio heterogêneas formada por redes WiMAX e Wi-Fi. Especificamente, nossa solução provê mapeamento estático de QoS entre as classes de serviços WiMAX e categorias de acesso Wi-Fi. Além disso, nossa proposta também combina funcionalidades de equidade entre vazões com a solução de mapeamento, a fim de alcançar um bom compromisso tanto para o operador da rede, quanto para o usuário, através de uma nova metodologia de coleta e calculo de vazão agregada e algoritmo de decisão de handover vertical. A avaliação quantitativa da proposta foi realizada através de modelos de simulação no ns-2 (Network Simulator). Os resultados de desempenho demonstram a eficiência da arquitetura em termos de métricas de QoS (vazão, vazão média e atraso) e QoE (PSRN - Peak Signal to Noise Ratio, SSIM - Structural Similarity Index e VQM - Video Quality Metric).

Predição de qualidade de experiência para internet do futuro em arquiteturas heterogêneas de redes sem fio móveis

As Redes da Próxima Geração consistem no desenvolvimento de arquiteturas que viabilizem a continuidade de serviços que proporcionem sempre a melhor conectividade (Always Best Connectivity - ABC) aos usuários móveis com suporte adequado à Qualidade de Experiência (QoE) para aplicações multimídia de alta definição, nesse novo contexto as arquiteturas têm perspectiva orientada a serviços e não a protocolos. Esta tese apresenta uma arquitetura para redes da próxima geração capaz de fornecer acesso heterogêneo sem fio e handover vertical transparente para as aplicações multimídia. A tese considera diferentes tecnologias sem fio e também adota o padrão IEEE 802.21 (Media Independent Handover – MIH) para auxiliar na integração e gerenciamento das redes heterogêneas sem fio. As tecnologias que a arquitetura possui são: IEEE 802.11 (popularmente denominada de WiFi), IEEE 802.16 (popularmente denominada de WiMAX) e LTE (popularmente denominada de redes 4G). O objetivo é que arquitetura tenha a capacidade de escolher entre as alternativas disponíveis a melhor conexão para o momento. A arquitetura proposta apresenta mecanismos de predição de Qualidade de Experiência (Quality of Experience - QoE) que será o parâmetro decisivo para a realização ou não do handover para uma nova rede. A predição para determinar se haverá ou não mudança de conectividade será feita com o uso da inteligência computacional de Redes Neurais Artificiais. Além disso a arquitetura também apresenta um mecanismo de descarte seletivo de pacotes especifico para aplicações multimídia. A proposta é avaliada via simulação utilizando-se o ns-2 (Network Simulator) e os resultados de desempenho são apresentados através das métricas de QoS, de QoE e também visualmente através da exibição de frames dos vídeos transmitidos na arquitetura.

Avalição de desempenho de protocolos de autenticação para redes sem fio heterogêneas

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2016.

Context-aware vertical handovers between WLAN and 3G networks

Vertical handovers can transform heterogeneous networks into an integrated communication environment. Such integration can lead to seamless communication if context information is used to support vertical handovers. Seamless communication environments are needed for future pervasive/ubiquitous systems, which are context aware and can adapt to context changes, including network disconnections, changes in network quality of service and changes in user preferences. This paper describes a generic, context-aware handover solution for multimedia applications and illustrates how this handover works for redirection of communication between WLANs and GPRS or UMTS networks. A description of a prototype for WLAN/GPRS handover and the results of handover experiments are also presented.