ATM ve LMDS ağlarda MPLS kullanarak servis kalitesi desteği sağlanmış gerçek zamanlı veri transferi

Abstract

ÖZET: ATM üzerinden MPLS, Servis Kalitesi, Gerçek Zamanlı Multimedya Uygulamaları, LMDS, TDMA/FDD Bu tez çalışmasının amacı, kullanıcı uygulamalarının ihtiyaç duyduğu hizmet kalitesi desteğini, IETF (Internet Engineering Task Force-IETF) çalışma grubunun önerdiği MPLS (Multi Protocol Label Switching-MPLS) teknolojisinin, ne ölçüde sağladığını belirlemek amacıyla tasarlanan bir model ile simülasyon kullanarak gerçekleştirmektir. Farklı kullanıcıların bu servis ihtiyaçlarını karşılayabilmek amacıyla yapılan çalışmalar iki ana grupta özetlenebilir; i. ATM üzerinden MPLS modeli tasarımı ve gerçeklemesi: MPLS, IP ve ATM (Asenkron Transfer Modu) ağlarının her ikisi içinde bulunan gönderme platformlarını destekler. ATM, kablolu ortamda tüm trafik sınıflarına garantili hizmet kalitesi desteği sunabilen ve B-ISDN için standart olarak kabul edilen bir iletim teknolojisidir. Tez çalışmasının bu bölümünde ATM'in kullanıcılara sağladığı yüksek veri iletim hızı ve servis garantisi özelliklerini MPLS teknolojisi ile birlikte kullanarak gerçek zamanlı multimedya uygulamalarına hizmet kalitesi sağlaması amaçlanmaktadır. ii. LMDS/MPLS model tasarımı ve gerçeklemesi: Bilgisayar ağlan ve internetteki hızlı gelişmelerle birlikte kablosuz haberleşmenin önemi de her geçen gün artmaktadır. Multimedya hizmetleri için talebin büyümesi multimedya sistemlerim kablosuza çözümlere doğru yönlendirmektedir. Kablosuz ağ teknolojilerindeki gelişmelerde akla ilk gelenler WLAN, HiperLAN, Bluetooth, GSM, GPRS, WAP, MMDS ve LMDS'dir. LMDS, genişband, noktadan çok noktaya ve 20 GHz üzerinde frekanslarda işletilen kablosuz bir haberleşme sistemidir. Kablosuz ağlarda özellikle veri iletimi haberleşmesinde, elden gelenin en iyisi (best effort) olarakta adlandırılan tek hizmet sunulur. Ancak bu servis desteği çoklu ortam uygulamaları gibi servis kalitesi garantisi gerektiren trafikler için yetersiz kalmaktadır. Tez çalışmasının bu bölümünde ise MPLS 'in sağlamış olduğu hizmet sınıfı (Class of Service-CoS) desteğini ve yönlendirme avantajlarını kullanarak kablosuz ağlara (LMDS) ihtiyaç duyulan servis kalitesi sağlanması amaçlanmaktır. Bu çalışmalar kapsamında tasarlanan ATM üzerinden MPLS ve LMDS/MPLS modeller COMNET HI ve OPNET Modüler simülasyon yazılımları kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Uygulamaların değişik yük koşullan altındaki simülasyon sonuçlan, benzer ağ ve yük koşullarına sahip ATM üzerinden İP ve LMDS (Local Multipoint Distribution System- LMDS) simülasyon sonuçları ile karşılaştınlarak performans değerlendirmesi yapılmıştır. Simülasyon sonuçları, MPLS kullanarak iki farklı uygulamada multimedya trafikleri için gerekli servis kalitesi desteğinin sağlanabileceğini göstermektedir.

A REAL-TIME MULTIMEDIA APPLICATION STUDY FOR QUALITY OF SERVICE PROVISIONING IN ATM AND LMDS NETWORKS USING MPLS SUMMARY Keywords: MPLS over ATM, Quality of Service, Real Time Multimedia Applications, LMDS, TDMA/FDD This study presents fundamental aspects of the MPLS method with ATM and LMDS using a simulation p rogram. H aving s imulated t he m odels u nder v arying 1 oads, simulation r esults obtained and comparisons of the results are presented. There are two main objectives for this research. i. Designing and simulating MPLS over ATM model: MPLS by overlying IP and simplifying backbone of wide-area IP networks is a high speed technology. ATM technology is the B-ISDN standard for broadband services supporting voice, video, data and real-time traffics effectively. ATM cell switching mechanism and label switching in MPLS networks are v ery s imilar toe ach o ther. I ntegration o f I P r outers a nd A TM s witching m echanisms provides IP scalability over ATM networks, where packet forwarding and path controlling are provided through routers. The purpose of this work is to show mat MPLS provides increased scalability, manageability functions using ATM technology in order to supply for multimedia applications. ii. Designing and simulating LMDS/MPLS model: Local Multipoint Distribution Service (LMDS) is a broadband wireless point-to-multipoint communication system operating above 20 GHz. In wireless networks especially in data communication, one service which is called "Best Effort" is provided. There is no guarantee relevant neither with the time delay nor with the given bandwidth. The purpose of this work to show that the QoS guarantees are maintained by using priority traffic classes in the CoS field of the MPLS header. The thesis describes the MPLS over ATM and LMDS/MPLS models designed using the simulation programs COMNET HI and OPNET Modeller. Having simulated the models under varying loads, not only simulation results for these medels but also the IP over ATM and LMDS simulation results obtained are presented together with comparisons. The evalution studies presented conclude that by using QoS support, which is provided by MPLS technology method user are granted with a much more suitable infrastructure for the multimedia traffic transferring.