Ambient Networks -...
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Ambient NetworksGuilherme Nepomuceno
MAC 5743 - Computação Móvel
www.ambient-networks.org
Motivação
• Atualmente existe um número muito grande de despositivos móveis com tecnologias diferente, diversas redes sem fio, e muitos serviços
• Essas redes precisam cooperar de forma rápida e fácil para prover o serviço que um usuário quer, independentemente de sua localização e meio de acesso
• Desafio: Desenvolver tecnologias para comunicação em redes verdadeiramentes plug-and-play, simples e barata, com um uso eficiente de todos os investimentos em infra-estrutura
Introdução
• Ambient Networks é um projeto colaborativo de larga escala dentro do 6th Framework Programme da União Européia, como parte do Wireless World Initiative
• Tem como objetivo prover um conceito de comunicação de redes sem fio adaptável
• Busca desenvolver um meio dos aparelhos se conectarem uns aos outros, e através deles ao resto do mundo
• Ambient Networks envolve um grande aglomerado composto por operadoras des serviço, vendedores e fabricantes de aparelhos e organizações de pesquisa para criar um consenso e uma padronização
Objetivos
• O projeto focaliza em tecnologia capaz de permitir que pessoas se comuniquem usando uma combinação eficiente de serviços e redes
• Prover comunicação transparente através de dispositivos sem fio como PDAs, laptops e telefones celulares
• Criar um arcabouço genérico para resolver o problema de roaming e disponibilizar serviços através de redes diferentes
• O resultado do projeto constará de uma solução completa para redes sem fio que reduzirá custos e facilitará a introdução continua de novos serviços
Solução completa e coerente
• Uma arquitetura que possibilite uma composição fácil e dinâmica de redes distintas dentre a crescente heterogeneidade de tecnologias
• A definição de um conjunto adaptativo e auto-configurável de componentes de redes móveis, que reduza planejamento, implementação, configuração e manutenção
• Um arcabouço completo de segurança que forneça proteção fim-a-fim e robustes contra ataques
Definir novos padrões para redes móveis
• Um novo algoritmo para controlar recursos de rádio de diferentes tecnologias através de muitos domínios
• Uma solução na camada de conexão para adaptação e incorporação das atuais e novas interfaces de rádio
• Protocolos de composição de rede
• Suporte para contratos dinâmicos
• Gerenciamento de mobilidade de usuários sobre diferentes redes sem fio, incluindo PANs e redes veiculares
• Suporte eficiente para entrega de conteúdo multimídia através de domínios diferentes
• Redes context-aware
• Interfaces comuns, escaláveis e seguras entre domínios diferentes
Viabilidade comercial
• Identificar os vários papéis e cenários de negócios para permitir que diferentes participantes, de diferentes tamanhos e tipos, possam competir e cooperar para criar novos modelos de negócio baseados em acordos já estabelecidos
Exemplo
Laptop
Usuário típico
Laptop
Palmtop
Celular
Preciso acessar meus
emails...
Exemplo
GSM
Laptop
Antena
Bluetooth
Exemplo
Wireless LAN
Laptop
Bluetooth
Internet Cafe
Antena
Projeto
Phase 2 Phase 3
Technology Development
System SynthesisÁreas de Trabalho
Fase 1 Fase 2 Fase 3
Conceitos e arquitetura
Problemas técnicos
Interfaces de negócio e viabilidade
comercial
Protótipos e validações
Estabelecer conceitos e metas
Desenvolvimento tecnológico
Síntese do sistema
Conceitos e desenho de arquiteura
Escalabilidade e evolução
Padronização
Praticabilidade, funções de controle AN
Especificação detalhada, desenvolvimento técnico e
performanceOtimização
Praticabilidade de negócios
Interfaces de negócioDissiminação em
mercado
Usabilidade e testes de caso
Usabilidade e protótipos de rede
Integração, validação e dissiminação em
mercado
Projeto
• Baseado em cenários selecionados, representando as perspectivas dos usuários, operadoras de rede e provedores de serviços sobre o que novos serviços seriam e como poderiam ser usados em diversos lugares
• Criou-se descrições técnicas desses serviços, que foram analisadas a respeito das atuais tecnologias e novas formas de utilizá-las
• Considerou-se novas tecnologias para atender essa demanda, que então foram analisadas e otimizadas
• Finalmente as idéias foram testadas por simulação e prototipagem
Multi-Acesso
• Multi-Acesso permite cooperação entre tecnologias de acesso heterogêneas.
• Prover banda wireless a baixo custo praticamente em qualquer lugar• Possibilitar interoperação transparente entre grupos competitivos ou
cooperativos
Multi-Acesso
• Multi-Radio Resource Management (MRRM)- provê gerenciamento de recursos de rádio como anúncio, descoberta e
seleção de acesso e balanceamento de carga
• Generic Link Layer (GLL)- provê uma camada de conexão e interface unificadas para camadas
mais altas
Composição
• Enquanto estabelecer uma integração entre usuários, isto é, trocar pacotes, é relativamente simples hoje em dia, integração de segurança, cobrança, mobilidade e QoS ainda é difícil
• O conceito de Composição de Redes provê uma integração de forma dinâmica com mínima intervenção humana
• Some o conceito de nó de redes. Todos os elementos são tratados como redes, mesmo que compostas de apenas um nó
• Assim, os serviços ou funções são conectados a essas redes
• Redes podem se fundir. Isso é chamado de composição e pode ocorrer de forma automática, baseado em políticas pré combinadas, agregando ou sobrepondo funções
Ambient Controll Space
• Emgloba todas as funções de controle de uma rede
• Juntamente com uma rede de conectividade forma uma Ambient Network
• Principais características:- Prover interfaces de controle bem definidas para outras ANs e
plataformas de serviço- Prover um subconjunto essencial de funcionalidades do ACS- Poder ser dinamicamente composta com outras ANs para formar uma
nova AN- Exemplos de funcões disponibilizadas por um ACS: suporte para
mobilidade, auto-gerenciamento, composição de redes, controle de QoS e multi-acesso, disponibilização de informação de contexto e troca de pacotes
Interfaces do ACS
• Interfaces são usadas para esconder o funcionamento das estruturas internas da rede controlada por um ACS:
• Ambient Network Interface (ANI): - oferece um padrão para conectar as funções de uma ACS com as de
outra, realiza a composição de redes e anuncia funções em domínios adjacentes
• Ambient Service Interface (ASI):- provê um acesso único para serviços e aplicações às funções da ACS
• Ambient Resource Interface (ARI):- Disponibiliza um ponto de referência comum para todos os recursos
controlados pela ACS
Interfaces do ACS
Ambient Connectivity
Ambient Resource Interface
Ambient Service
Interface
Ambient Network Interface
Ambient Network Interface
Ambient Control SpaceMulti Radio
Resource Management
Overlay support layer
NamingTraffic
Engeneering
Composition Agreement
Rounting Group
Information
Context Information
Composição de ACS
Ambient Connectivity
Ambient Resource Interface
Ambient Service
Interface
Ambient Network Interface
Ambient Network Interface
Ambient Control SpaceMulti Radio
Resource Management
Overlay support layer
Naming
Traffic Engeneering
Composition Agreement
Rounting Group
Information
Context Information
Ambient Connectivity
Ambient Resource Interface
Ambient Service
Interface
Ambient Network Interface
Ambient Network Interface
Ambient Control SpaceMulti Radio
Resource Management
Overlay support layer
Naming
Traffic Engeneering
Composition Agreement
Rounting Group
Information
Context Information
Network BNetwork A
Ambient Connectivity
Ambient Resource Interface
Ambient Network Interface
Ambient Control SpaceMulti Radio
Resource Management
Overlay support layer
Naming
Traffic Engeneering
Composition Agreement
Rounting Group
Information
Context Information
Ambient Connectivity
Ambient Resource Interface
Ambient Service
Interface
Ambient Control SpaceMulti Radio
Resource Management
Overlay support layer
Naming
Traffic Engeneering
Composition Agreement
Rounting Group
Information
Context Information
Ambient Network Interface
Network A + B
Ambient Network Interface
Impactos potenciais
• Estimular crescimento sustentável e manter competitividade a criar novas oportunidades de negócio para acesso sem fio e serviços
• Criação de um padrão definitivo e um consenso global para uma nova arquitetura de rede móvel, robusta e independente de tecnologia para além do 3G
• Possiblitar o aparecimento de novos negócios
• Fortalecer a coesão social ao prover um acesso seguro, eficiente, fácil e de baixo custo
• Dar suporte a trasições transparentes a novas tecnologias e serviços
Parceiros envolvidos
Ericsson
KTH
SICS
TeliaSonera
NICTA
Univ.of South Wales
Elisa
Ericsson
Nokia
VTT
Telenor
TNO
Budapest University
Ericsson
France Telecom
Nortel
Alcatel
DaimlerChrysler
DoCoMo Eurolab
Ericsson
Fraunhofer FOKUS
Lucent
RWTH Aachen University
Siemens
TU Berlin
Siemens AustriaCritical Software
INESC Porto
BT
Lucent
NEC
Roke Manor Research
UCL
Univ. of Surrey
Vodafone
Telefonica
Univ. of CantabriaCFR
Siemens Mobile
Univ.of Ottawa
Concordia Univ.
Vodafone
Greece
Siemens ANF Data
AGH University
EricssonKTHSICSTeliaSonera
NICTAUniv.of South Wales
ElisaEricssonNokiaVTT
Telenor
TNO
Budapest UniversityEricsson
France TelecomNortel
AlcatelDaimlerChryslerDoCoMo EurolabEricsson Fraunhofer FOKUSLucentRWTH Aachen UniversitySiemensTU Berlin
Siemens AustriaCritical SoftwareINESC Porto
BTLucentNECRoke Manor ResearchUCLUniv. of SurreyVodafone
TelefonicaUniv. of Cantabria
CFRSiemens Mobile
Univ.of OttawaConcordia Univ.
Vodafone Greece
Siemens ANF Data
AGH University
Referências
• http://www.ambient-networs.org
• http://en.wikipedia.org/wiki/Ambient_network
• Sixth Framework Programme (http://ec.europa.eu/research/fp6/)
• Ambient Networks Update (http://www.ieee802.org/21/doctree/2007_Meeting_Docs/)