Mobil kommunikáció

Egy EU kutatás a mobil IP területén

Nagy sebesség, elérhetô áron

MIND a sajtóban, mind a magánbeszélgetésekben egyre több szó esik arról, hogy milyen lehetôségeink lesznek a gazdaság különbözô területein, miután beléptünk az Európai Unióba. A kutatás-fejlesztés területén eddig is általános volt, hogy pályázatok benyújtásával lehet az állami pénzforrásokból részesülni. Az Európai Unióban nemzetközi konzorciumok pályáztak a kutatás-fejlesztési támogatásért. A hazai intézmények közül az elmúlt években többen is részt vettek ilyen nemzetközi kutató csoport munkájában, a következô években bizonyára még többen dolgoznak majd nemzetközi projektekben.
Egy, a mobil Internet területén mûködô nemzetközi projekt mutatkozott be 2002 telén a Budapesti Mûszaki és Gazdaságtudományi Egyetemen (BME). Az Európai Unió Information Society Technology (IST) programjának támogatását elnyerô, MIND fantázia nevet viselô (Mobile IP based Network Developments) kutatási-fejlesztési projekt számolt be azokról az eredményekrôl, amiket a csaknem másfél éves mûködése során elért. A kutatás-fejlesztés területe esetükben a mobil IP hálózatokhoz kapcsolódott. Napjaink egyik legérdekesebb kérdése, hogy a két, rendkívül dinamikusan fejlôdô kommunikációs hálózat, a mobil távközlési hálózat és az Internet hálózat összekapcsolása milyen lehetôségeket illetve buktatókat rejt magában. A MIND projekt szerves folytatása volt egy korábbi, ugyancsak IST projektnek, a BRAIN-nek (Broadband Radio Access for IP based Networks), ami az IP hálózatokhoz történô szélessávú csatlakozási lehetôségeket vizsgálta.
A MIND projekt céljául tûzte ki, hogy megvizsgálja, hogyan lehet elérni nagy sebességû adatátvitelt, bárhol és bármikor, méghozzá elérhetô áron. Az, hogy a mobil IP sorsa a piac öszszes szereplôjét érdekli, meglátszott a konzorcium összetételén is. A gyártók közül az Ericsson (Svédország), Nokia (Finnország), Siemens (Németország), Sony International Europe (Németország), Infenion Technologies (Németország), a szolgáltatók részérôl a British Telecom (Nagy Britannia), a France Telecom (Franciaország), NTT DoCoMo (Japán), T-Systems Nova (Németország) vállalt szerepet a kutatásokban. Az akadémiai területrôl két spanyol intézmény: Agora Systems és az Universidad Politécnica de Madrid, valamint a King's Collage London (Nagy-Britannia) csatlakozott hozzájuk.
A szélessávú adatátvitel mobil IP hálózatokon keresztül rendkívül izgalmas kutatási terület. A széles körben elterjedt, szinte mindenhol használható mobilhálózatokon keresztül csak viszonylag lassú (elméleti maximum 171,2 kbit/s) adatátvitel valósítható meg. A már létezô WLAN (vezeték nélküli helyi hálózatok) 10 Mbit/s-os sebességet is elérik, ám a berendezések 100-150 méteren belül mozoghatnak csak, többnyire a hálózat topológiája is kötött és a mozgás sebessége is korlátozott.
Ennek a mobilitás és az adatátviteli sebesség közötti szakadéknak a csökkentése tartozott a MIND projekt kutatási tervei közé.

Modellezett felhasználók
A jövô mobil IP hálózatának vizsgálatához felülrôl lefelé építkezô modelleket használtak, vagyis elképzelték a jövô tipikus felhasználóját és azt, hogy hogyan veszi majd igénybe a szolgáltatásokat. Ebbôl kiindulva építették fel a tesztkörnyezetet, vizsgálták a hálózati topológiákat és szolgáltatás minôségét.
Három tipikus felhasználási modellt építettek fel: a nomád vagy sivatagi felhasználó, a szabadidôs felhasználás és a mentôszolgálati alkalmazás modelljeit.
A nomád felhasználók környezetében nincs kiépített hálózat, hanem mobil berendezések alkotják a véletlen (ad hoc) hálózatot és ilyen módon tudnak egymással kommunikálni. A hálózat dinamikusan változhat: megváltozhatnak a szomszédok, a mozgó állomások ki- illetve beléphetnek. A hálózatot felépítô elemek bármelyike kapcsolódhat akár egy kiépített vállalati LAN hálózathoz, akár az Internet hálózathoz.
Egy ilyen hálózatban ahhoz, hogy a forrástól eljussunk a célig, több végpont közvetítésére is szükség lehet. Egy mozgó állomás egyrészt a felhasználó végberendezéseként üzemel, másrészt továbbítja saját szomszédjai adatait a többi állomásnak vagy a vezetékes hálózat felé. Az átküldött adatcsomagok késleltetése és a végpontok áteresztô képessége is állandóan változhat. Ahhoz, hogy ilyen körülmények között biztosítani lehessen a vállalt minôségû szolgáltatást, ügyes és gyors algoritmusokra van szükség, amelyek a szolgáltatás minôségének romlása nélkül képesek például a hálózat átkonfigurálására, az igényeket kielégítô erôforrások lefoglalására.
A MIND projekt a HYPERLAN/2 technológiát alkalmazó vezeték nélküli helyi hálózatok (WLAN) számára dolgozott ki algoritmusokat, vizsgálta a hálózat különbözô rétegeinek viselkedését a változó körülmények között.
A másik forgatókönyv a szórakozás témakörébôl merítette a mintát, de a séma az m-kereskedelem területére is alkalmazható. Egy, a belvárosi dugóban araszoló kocsi utasai a körülöttük döcögô autók utasaival játékot kezdeményeznek. A játék során WLAN technológiát használnak, mert az nagyobb sávszélességet biztosít. Amint a jármûvek eltávolodnak egymástól, a játékosok nem akarják abbahagyni a játékot, de a WLAN technológia már nem képes nagy sebességgel mozgó, kilométeres távolságokra levô állomások kapcsolatát fenntartani. Ezért a játékosok az UMTS ( 3. generációs mobil) hálózaton keresztül csatlakoznak egymáshoz. Ez a forgatókönyv is sok megoldandó problémát tár fel, például a technológiák közötti észrevétlen váltást, az optimális út megkeresését az egyes terminálok között, biztonsági és minôségi követelmények teljesítésének lehetôségeit.
A harmadik forgatókönyv a mentôszolgálati alkalmazás. Itt a mobil hálózat kialakításához fixen telepített mobil routereket helyeznek el háztetôkön illetve közlekedési lámpáknál, s a vezeték nélküli kapcsolat ezeken keresztül bonyolódik. Ebben a topológiában a mobil egységek gyorsabbak lehetnek és az egymással kommunikálni akaró végpontok távolsága is nagyobb lehet, mint az a jelenlegi WLAN hálózatokban megengedett.

Mûködô prototípus
A MIND projektben dolgozó nemzetközi kutató csoport a fenti három problémakörbe gyûjtve elemezte a mobil IP hálózatok megoldandó problémáit és kereste rájuk a megoldást. A projekt nem csupán kutatási munka volt, hanem fejlesztés is, ahol a kutatási eredményeket átültették a gyakorlatba. A munka során egy mintahálózatot hoztak létre, hogy bizonyítsák a projekt során javasolt elképzelések megvalósíthatóságát, életképességét.
A budapesti bemutatkozáson az elméleti eredmények ismertetése után a prototípus bemutatóját lehetett látni. Egy videó konferenciát létesítettek két mozgó állomás között, amelyek vezetékes hozzáférési hálózathoz csatlakoztak. Ezzel párhuzamosan HTTP típusú adatkapcsolatot is létesítettek néhány web-szerverrel az Interneten. Ezután egy technológiai váltás következett be, miközben az adatkapcsolat fennmaradt. Végül az egyik WLAN technológiával csatlakozó mozgó állomás eltávolodott a hozzáférési hálózat lefedettségi területétôl. A kapcsolat még ekkor sem szakadt meg, mert a többi, még a lefedettségi területen belül levô állomáson keresztül tartotta fent a kapcsolatait.

Gyôri Erzsébet