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Estudo do IP móvel e sua aplicação em sistemas de comunicações móveis para tráfego de dados (1) |
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Autor: Aurélio
Corbioli Neto (*) |
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Monografia
submetida ao Instituto Nacional de Telecomunicações
como requisito para conclusão do curso de especialização
Engenharia de Redes e Sistemas de Telecomunicações (19/07/2002).
Resumo
Nos últimos anos, têm-se visto uma explosão no número de computadores portáteis e outros dispositivos que requerem mobilidade. O problema é que a maioria dos protocolos de rede, as complexas regras que definem como a informação deve ser trocada entre dois ou mais computadores, foram desenvolvidas na época em que esta necessidade não era considerada. Como resultado disto, muitos protocolos são incapazes de prover esta mobilidade. Por outro lado, um dos métodos de comunicação mais comuns empregados atualmente é o conjunto de protocolos IP, usando IPv4, com o TCP e o UDP e o extenso conjunto de aplicações utilizados acima deles. Portanto, surge a necessidade que este conjunto de protocolos esteja adaptado a esta nova realidade. Este trabalho apresenta o IP Móvel, uma alternativa de solução para o problema de transferência de informação entre computadores e outros dispositivos móveis. O IP Móvel é independente do meio físico através do qual o computador móvel se comunica e também permite que o mesmo altere sua localização sem a necessidade de reinicializar suas aplicações e sem interromper qualquer comunicação em andamento.
A proposta deste trabalho é inicialmente discutir as possíveis soluções de mobilidade e demonstrar como o IP Móvel pode ser uma das soluções para esta questão. Serão descritos também em detalhes o conjunto de protocolos IP, por ser um dos principais mecanismos de comunicação utilizados hoje em dia e por ser essencial para o entendimento do IP Móvel. Em seguida serão apresentadas as principais entidades inseridas pelo IP Móvel, bem como seu funcionamento, de maneira detalhada e conceitual. Uma ênfase especial será dada a uma importante entidade do IP Móvel, o túnel. Finalmente, será apresentada uma aplicação prática do IP Móvel, em um sistema de comunicação
"wireless".
Sumário
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1. Introdução
2.2.1 Camada Física e de Enlace
de Dados
2.2.2.3 Tamanho
do Datagrama, MTU da Rede e Fragmentação
2.2.2.4 Roteamento
de Datagramas IP
2.2.2.5 ICMP:
Internet Control Message Protocol
2.2.3 Camada de Transporte
2.2.3.1 UDP User Datagram Protocol
2.2.3.2 Transmission Control Protocol - TCP
2.2.3.2.1 Transição de estados no TCP
2.2.4
Camada de Aplicação
2.2.5
O futuro do TCP/IP
3.
IP Móvel - Visão Geral
3.1
Introdução
3.2
Definições
3.3
Tunneling
3.4
Home Address, Home Link e
Home Agent
3.5
Care-of Address, Foreign
Link e Foreign Agent
3.6
O funcionamento do IP Móvel
3.7
IP Móvel em ordem reversa
4.
IP Móvel em detalhes
4.1
Introdução
4.2
Agent Discovery
4.2.1 Formato das mensagens Agent Discovery
4.3
Determinando o movimento do nó móvel
4.3.1 Detectando movimento usando o campo Lifetime
4.3.2 Detecção de movimento usando o prefixo de rede
4.3.3 Detecção de movimento sem mensagens Advertisement
4.4
Registro
4.4.1 Protocolo de Registro
4.4.2 Formato das mensagens de registro
4.4.3 O processo de Registro
4.4.4 Obtenção do endereço de um Home Agent
4.4.5 Autenticação
4.4.6 O bit R
4.5 Roteamento de pacotes para e a partir de um nó móvel
4.5.1 Roteamento de pacotes para um nó móvel em seu home
link
4.5.2 Roteamento de pacotes para nós móveis conectados no
forein link
4.5.3 Interceptação de pacotes pelo Home Agent
4.5.4 Integração da Tabela de Roteamento via Interfaces
Virtuais
5.
Tunneling
5.1
Introdução
5.2
Fragmentação IP
5.2.1 Procedimento de Fragmentação
5.2.2 IPv4
Path MTU Discovery
5.3
IP in IP Encapsulation
5.3.1 Formando um pacote Encapsulado
5.3.2 Retransmitindo Mensagens ICMP
5.4
Minimal Encapsulation
5.4.1 Formando um Pacote Encapsulado
5.4.2 Fragmentação
5.4.3 Time
to Live e Tunnel Length
5.4.4 Retransmitindo mensagens ICMP
5.4.5 Prevenindo Encapsulamento Recursivo
5.5
Generic Routing Encapsulation (GRE)
5.5.1 Encapsulamento Multiprotocolo
5.5.2 Prevenindo Encapsulamento Recursivo
6.
Integrated Digital Enhanced Network - iDEN
6.1
Introdução
6.2
Serviços disponíveis no sistema iDEN
6.3
iDEN Packet Data
6.4
O link aéreo do iDEN
6.5
Unidades Rádio
6.6
IP Móvel
6.7
A implementação do IP Móvel no sistema iDEN
7.
Conclusão |
(*) O
autor, Aurélio Corbioli Neto (aurelio_corbioli@uol.com.br)
é Engenheiro Eletricista com ênfase em Telecomunicações e Eletrônica,
graduado pelo Instituto Nacional de Telecomunicações (Santa Rita do Sapucaí
– MG) em 1994, e com pós-graduação em Redes e Sistemas de Telecomunicações
também pelo Inatel (Campinas) em 2002. Trabalhou em empresas como Daruma, como
Engenheiro de Desenvolvimento na área de projetos de sistemas de rádio
comunicação, Ericsson, como Engenheiro de Teste na área de manufatura de
terminais celulares e Motorola, onde exerce a função de Engenheiro de Teste na
área de manufatura de estações rádio-base CDMA e GSM.
