Performance evaluation of distributed mobility management protocols: limitations and solutions for future mobile networks

Abstract

El tráfico de datos de Internet móvil ha experimentado un crecimiento exponencial en los últimos años debido al aumento de contenido multimedia exigente y al creciente número de dispositivos móviles. El soporte de movilidad sin problemas a nivel de IP se concibe como un requisito arquitectónico clave para hacer frente a la demanda cada vez mayor de datos y utilizar eficientemente una gran cantidad de diferentes redes de acceso inalámbrico. Los esfuerzos actuales, tanto de la industria como de la academia, apuntan a evolucionar los protocolos de movilidad y gestión hacia una operación más distribuida para abordar las deficiencias de los enfoques totalmente centralizados. Sin embargo, las soluciones distribuidas enfrentan varios desafíos que pueden resultar en un rendimiento más bajo que podría afectar a las aplicaciones multimedia y en tiempo real. En este documento, realizamos una evaluación analítica y simulada de las principales soluciones de Gestión de Movilidad Distribuida (DMM) propuestas y centralizadas. Nuestros resultados muestran que, en algunos escenarios, cuando los usuarios se mueven a alta velocidad y / o cuando el nodo móvil está ejecutando aplicaciones de larga duración, los enfoques de DMM incurren en un alto costo de señalización y una larga latencia de traspaso.

Mobile Internet data traffic has experienced an exponential growth over the last few years due to the rise of demanding multimedia content and the increasing number of mobile devices. Seamless mobility support at the IP level is envisioned as a key architectural requirement in order to deal with the ever-increasing demand for data and to efficiently utilize a plethora of different wireless access networks. Current efforts from both industry and academia aim to evolve the mobility y management protocols towards a more distributed operation to tackle shortcomings of fully centralized approaches. However, distributed solutions face several challenges that can result in lower performance which might affect real-time and multimedia applications. In this paper, we conduct an analytical and simulated evaluation of the main centralized and proposed Distributed Mobility Management (DMM) solutions. Our results show that, in some scenarios, when users move at high speed and/or when the mobile node is running long-lasting applications, the DMM approaches incur high signaling cost and long handover latency.