Tesis
Avalição de desempenho de protocolos de autenticação para redes sem fio heterogêneas
Fecha
2016-05-28Registro en:
TRINETO, José Benício Menezes. Avalição de desempenho de protocolos de autenticação para redes sem fio heterogêneas. 2016. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica)—Universidade de Brasília, Brasília, 2016.
Autor
Trineto, José Benício Menezes
Institución
Resumen
Com a crescente evolução das tecnologias de redes sem fio, passou a ser considerada, em anos recentes, a integração e a convergência de diferentes tecnologias de redes, com capacidades e funcionalidades específicas, e favorecida pela existência de terminais com múltiplas interfaces, que podem ser servidos por redes heterogêneas. Essa integração possibilita a oferta de alternativas de conectividade aos usuários e o aumento da área de cobertura, ao mesmo tempo em que uma variada gama de problemas passa a requerer solução, tais como a seleção de redes, o gerenciamento integrado de recursos, o controle de congestão, a autenticação e o gerenciamento de mobilidade. As redes heterogêneas (HetNets) constituem um dos pilares sobre os quais se baseiam as 4ª e 5ª gerações de redes sem fio (4G e 5G, respectivamente), em que redes baseadas em múltiplas tecnologias de acesso rádio (RAT) devem ser integradas harmoniosamente, o que requer o adequado tratamento de handovers, visando a desejada continuidade de serviços durante e após a transição entre diferentes RATs. Esse tratamento é fortemente dependente da adequada solução de alguns dos problemas citados, dos quais se destacam, neste trabalho, os de autenticação e de gerenciamento de mobilidade. Por outro lado, para o atendimento à demanda de diversas aplicações que apresentam requisitos estritos de QoS (Quality of Service), como as que envolvem comunicações multimídias em tempo real, os dispositivos móveis devem trocar o menor número de mensagens durante o handover, o que poderá proporcionar economia de banda e favorecer o atendimento aos requisitos de QoS citados. Este trabalho avaliou o impacto de recentes métodos de autenticação em handovers envolvendo redes LTE e WLAN, interligadas por um núcleo EPC (Evolved Packet Core), com relação a latência e sinalização de handover, juntamente com aspectos de segurança, tais como gerenciamento de chaves e proteção contra ameaças. Em conjunto com os métodos de autenticação, foi utilizado o protocolo PMIPv6 (Proxy Mobile IPv6), um dos padrões pelo 3GPP para prover gerenciamento de mobilidade relativo à interconexão de redes heterogêneas. A avaliação de desempenho se deu por meio de modelagem analítica em três estudos de casos. No primeiro, foi avaliada a latência de handover, em um cenário de handover vertical no sentido LTE WLAN; tal cenário é particularmente importante ao se considerar à possibilidade de data offloading para controle de congestão nas redes celulares. No segundo estudo de caso foram avaliadas a latência e a sinalização de handover em um cenário de handover horizontal entre redes WLANs em que a rede LTE é a rede caseira do móvel; tal cenário também possui relação direta com a possibilidade de data offloading. No terceiro estudo de caso utilizou-se o mesmo cenário do segundo estudo de caso, mas considerando outros aspectos relativos à modelagem analítica. O estudo e a avaliação dos diversos métodos de autenticação serviram como base para a apresentação de proposta preliminar de um novo protocolo de autenticação, dotado de diversas propriedades de segurança, além de assegurar baixa latência de handover em uma arquitetura de integração LTE-WLAN.