EPS-Handover Implementierung in NS-3

Ausgangslage
Das vom 3rd Generation Partnership Project (3GPP) standardisierte Mobilkommunikationsnetzwerk der nächsten Generation nennt sich Evolved Packet System (EPS). Mit der Einführung dieses Netzwerkes werden erstmals ausschliesslich paketorientierte Dienste über IP angeboten.
Dies hat sowohl Auswirkungen auf die Realisierung des QoS als auch auf die Mobilität. Der Auftrag dieser Arbeit besteht darin, die Mobilität der Benutzer zu modellieren, zu simulieren und somit eine Untersuchung und allfällige Verbesserungen zu ermöglichen. Der zu untersuchende Use Case ermöglicht es einem Benutzer, während einer aktiven Datenverbindung, einen Antennenwechsel vorzunehmen. Dieser Ablauf soll im Netzwerksimulator NS-3 realisiert werden.

Vorgehen
Jede Implementierung eines Use Cases erfordert zuvor eine sehr umfassende, detaillierte Analyse der zugrundeliegenden Standards, damit die Nachrichten und Protokollautomaten danach bitgenau implementiert werden können. Die Korrektheit der simulierten Abläufe wird mit Hilfe des Referenzsystems Wireshark verifiziert. Dabei ist zu beachten, dass in Vorgängerarbeiten schon Fehler innerhalb von Wireshark entdeckt wurden. Wird eine Nachricht von Wireshark nicht korrekt erkannt, muss eine Evaluierung zur Eruierung des Fehlers mit den Standards erfolgen.
Ergebnis
Basierend auf der detaillierten Analyse der Standards wurde das Handoverszenario erfolgreich in NS-3 implementiert. Zusätzlich notwendig war die Implementierung des Aufbaus eines dedicated bearers, um ein sinnvolles Handoverszenario zu ermöglichen. Auch dieser Ablauf wurde bitgenau analysiert, implementiert und getestet. Es wurde ausserdem eine Simulation eines kompletten Ablaufs erstellt, welche die folgenden Simulationsblöcke enthält:
- Aufbau eines default und dedicated bearers
- Ablauf des X2 based handover without SGW relocation
- Modifizierung des bestehenden dedicated bearers über die neue Verbindung, welche der Verifizierung des korrekten Control Plane Pfades dient (führt nun über die neue Antenne)
Das Resultat liegt in Form des erarbeiteten C++-Codes und eines technischen Berichtes vor. Im technischen Bericht sind die getätigten Arbeitsschritte festgehalten und die Standards in einer leichter zu verstehenden Weise dokumentiert.