QoS en redes móviles de cuarta generación Carlos García, Pedro Antonio Vico, Antonio Cuevas, Ignacio Soto, José Ignacio Moreno Departamento de Ingeniería Telemática Universidad Carlos III de Madrid Avenida de la Universidad, 30 28911 Leganés (MADRID) E-mail: {cgarcia, pvico, acuevas, isoto, jmoreno}@it.uc3m.es Abstract. This paper describes an architecture for the provisioning of Quality of Service over a fourth generation network. Due to the special requirements of these networks, other services, such as mobility and AAA (Authentication, Authorization and Accounting) must be taking into account. Internal network procedures, allowing the interaction between these components, are described and detailed. Finally, some QoS measurements have been done, over the proposed architecture, in order to demonstrate the capabilities of the proposed solution. 1. Introducción En este artículo se presenta una arquitectura de los sistemas móviles de 4G basada en la utilización del protocolo IPv6 tanto en los accesos como en el núcleo de red. Esta nueva arquitectura basada en conmutación de paquetes, requiere la incorporación de técnicas que soporten mecanismos de calidad de servicio (QoS), movilidad, seguridad y contabilidad basados en IP. En este sentido el artículo se centra en la descripción de soluciones basadas en QoS y en su interacción con los módulos de movilidad y AAA (Autorización, Autenticación y Contabilidad). Estas propuestas constituyen parte del trabajo desarrollado en el marco del proyecto europeo Moby Dick [1]. A continuación describiremos el esquema del resto del artículo. En el capítulo 2 se analizará el estado del arte respecto a las redes de cuarta generación, haciendo especial énfasis en la provisión de calidad de servicio. En el capítulo 3 se presenta la solución propuesta dentro del proyecto Moby Dick para QoS, centrándose en la entidad “QoSManager”. Y a continuación, en el capítulo 4, se presenta la implementación de dicho elemento. El capítulo 5 presenta una serie de tests y medidas realizadas sobre la arquitectura propuesta. Finalmente se resumirán los resultados del artículo en el capítulo 6. 2. Descripción de la Arquitectura de Red La principal característica de las propuestas de redes móviles 4G es la utilización de tecnologías IP en el núcleo y en las redes de acceso, para soportar todos los servicios [2] [3]. Mientras en redes 3G coexistirá un núcleo IP para la red de datos con otro núcleo basado en conmutación de circuitos para la prestación de servicios de voz, en las redes 4G sólo existirá un núcleo IP sobre el que se transportará todo el tráfico. Una imposición para el núcleo de las redes de cuarta generación será el soporte del protocolo IP en su versión 6, IPv6, con lo que quedarían resueltos problemas como el espacio de direcciones, vital para el despliegue de una nueva red dónde sería deseable el uso de direcciones públicas. Concretamente el escenario implementado dentro del proyecto Mobydick es IPv6 nativo. Existen diferentes tecnologías de acceso que aparecerán en un escenario 4G. No se trata de tecnologías complementarias, de manera que todas podrán coexistir, y en función de las necesidades del cliente podrá optar por alguna de las siguientes: WCDMA (UMTS), Wireless LAN 802.11, Ethernet. En la figura 1 se representan los elementos funcionales de los que se compone una red de cuarta generación. Red de Acceso Red IPv6 Movilidad Movilidad QoS QoS AAA AAA UMTS Ethernet WLAN 802.11 Red de Acceso Red IPv6 Movilidad Movilidad QoS QoS AAA AAA UMTS Ethernet WLAN 802.11 Figura 1. Arquitectura de red de 4ª generación Los elementos más representativos de esta arquitectura son: ! QoS. La tecnología IP tal como se concibió originalmente, no ofrece ningún tipo de garantías