On Logical System Access Control and the Associated User and Network Management in Future Heterogeneous 4G Wireless Systems
Contrôle d'accès et gestion des réseaux 4G hétérogènes
Résumé
The future of mobile communications will go far beyond the existing voice and data communications (2G/3G). We pursue the idea of the next generation global telecommunications system providing a highly adaptive and context-aware access to services all over the world. We discuss different problems with the existing wireless and mobile systems and give an argumentation for a heterogeneous, technology-opportunistic, user-centric 4G vision combining the economic and technological advantages of different transmission technologies. We then identify the logical service access control and the associated user and infrastructure management as major challenges and critical issues in this 4G vision. In our vision, service access should be completely operator- and infrastructure-independent, context-adaptive, scalable, rapid and easy-to-manage. In the context of the general logical access problem in heterogeneous systems, we discuss the existing solutions and demonstrate the shortcomings of both the technology-bound low-layer and the overlaid high-layer access architectures. We propose a novel low-layer solution that virtualizes the access control mechanisms without overlaying. We show how this solution can be implemented in our 4G vision. We present an example implementation for 802.11 WLANs. Regarding management, we first study centralized architectures in the 4G scope and propose two classic approaches to the organization of provider networks. We then present our new proposal that applies the peer-to-peer (P2P) paradigm to the control plane. We show the advantages and the open issues with this approach. Finally, we identify open topics and give an outlook to the future research.
Dans ce travail, nous poursuivons l'idée de la prochaine génération des réseaux mobiles capable de fournir globalement un accès adaptatif aux services. Nous discutons les problèmes des technologies sans fil et mobiles actuelles et argumentons pour une vision de la 4e Génération en tant qu'un système intégrant d'une manière opportuniste des technologies hétérogènes, se concentrant sur l'utilisateur et ses besoins. Nous identifions le contrôle d'accès aux services et la gestion des utilisateurs et de l'infrastructure en tant que défis majeurs et points critiques dans cette vision 4G. Dans notre vision, l'accès aux services doit être adaptatif et indépendant de l'opérateur et de l'infrastructure, permettre un contrôle rapide et garantir le passage à l'échelle. Quant à l'accès logique aux services dans 4G, nous discutons les solutions proposées et démontrons les limites du contrôle d'accès sur les couches basses et les problèmes de sécurité avec le contrôle sur les couches hautes. Nous proposons une solution nouvelle basée sur la virtualisation des mécanismes du contrôle d'accès. Nous présentons une réalisation possible dans notre vision 4G et montrons une implémentation fonctionnelle pour les réseaux 802.11. Concernant la gestion, nous étudions d'abord le contrôle d'accès centralisé et discutons les problématiques dans 4G, notamment la séparation de l'interface d'utilisateur de l'organisation interne des réseaux des opérateurs. Nous proposons deux approches classiques et une approche nouvelle appliquant les paradigmes égal-à-égal (P2P) dans le plan de contrôle. Finalement, nous présentons les perspectives de recherches.
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