IP for 3G: Networking Technologies for Mobile Communications

IP for 3G......Page 4
Contents......Page 8
Acknowledgements......Page 14
1.1 Scope of the Book......Page 16
1.2.1 IP......Page 17
1.2.2 3G......Page 18
1.2.3 IP for 3G......Page 19
1.3.1 IP Design Principles......Page 20
1.3.3 Weaknesses of the IP approach......Page 22
1.4.1 3G Business Case......Page 24
1.4.2 Impact of ‘IP for 3G’ on Business Case......Page 30
1.5 Conclusion......Page 32
1.6 References......Page 34
2.1 Introduction......Page 36
2.2 Mobile Standards......Page 37
2.2.1 Who’s who in 3G Standards......Page 38
2.3 History of 3G......Page 40
2.3.1 Pre-1996 The Research Trimester......Page 41
2.3.2 1996-1998 The IMT 2000 Trimester......Page 43
2.3.3 1998 Onwards The Standardisation Trimester......Page 45
2.4 Spectrum The ‘Fuel’ of Mobile Systems......Page 46
2.5 UMTS Network Overview......Page 48
2.6 UMTS Network Details......Page 52
2.6.1 UMTS Architecture - Introducing the Major Network Elements and their Relationships......Page 53
2.6.2 UMTS Security......Page 55
2.6.3 UMTS Communication Management......Page 58
2.6.4 UMTS QoS......Page 61
2.6.5 UMTS Mobility Management......Page 62
2.6.6 UMTS Core Network Transport......Page 64
2.6.7 Signalling in the UMTS Core Network......Page 67
2.7 UMTS Radio Access Network (UTRAN)......Page 68
2.7.1 The W-CDMA Air Interface and U(u) Interface......Page 69
2.7.2 UTRAN Mobility Management......Page 71
2.7.3 UTRAN Transport......Page 74
2.7.4 UTRAN QoS......Page 76
2.8 cdma2000 Packet Core Network......Page 78
2.9 Conclusion......Page 81
2.10 References......Page 82
2.11 Further reading......Page 83
3.1 Introduction......Page 86
3.2 A Brief History of IP......Page 87
3.3 IP Standardisation Process......Page 89
3.4.1 Connectivity......Page 92
3.4.2 The End-to-end Principle......Page 96
3.4.3 Layering and Modularity......Page 98
3.4.4 Discussion......Page 102
3.5 Making the Internet Work......Page 106
3.5.1 Link Layer......Page 107
3.5.2 Inter-networking Layer......Page 110
3.5.4 Application Layer......Page 120
3.6 Security......Page 122
3.6.1 Basic Security Techniques......Page 123
3.6.2 Security for e-commerce......Page 127
3.6.3 Network Protection......Page 128
3.6.4 Discussion......Page 131
3.8 Further reading......Page 132
4.1 Introduction......Page 136
4.2.2 Functions of Session Management Protocols......Page 137
4.2.3 Summary......Page 138
4.3.1 Session Management......Page 139
4.3.2 VHE Concept......Page 141
4.4.1 H.323......Page 143
4.5.1 Basic Operation of SIP......Page 144
4.5.2 SIP and User Location......Page 146
4.5.3 Characteristics of SIP......Page 148
4.6.1 Connectivity IP and Telephony......Page 149
4.6.2 SIP Supported Services......Page 150
4.7.1 SIP......Page 152
4.7.2 VHE......Page 154
4.8 Further reading......Page 155
5.1 Scope......Page 158
5.2.1 Personal and Terminal Mobility......Page 159
5.2.2 The Problem of IP Mobility......Page 160
5.2.3 Locators vs. Identifiers......Page 162
5.3 SIP - A Protocol for Personal Mobility......Page 164
5.4.1 Macromobility vs. Micromobility......Page 165
5.5.1 Outline of Mobile IP......Page 167
5.5.2 Mobile IPv4......Page 168
5.5.3 Mobile IPv6......Page 170
5.5.4 Relationship of SIP and Mobile IP......Page 172
5.6.1 Introduction......Page 173
5.6.2 Mobile IP-based Protocols......Page 175
5.6.3 Per-host Forwarding Protocols......Page 183
5.7.1 Operation......Page 191
5.7.2 Architecture......Page 193
5.7.3 Scalability......Page 196
5.7.4 Reliability......Page 199
5.7.5 Philosophy......Page 201
5.8 Other Aspects of Terminal Mobility......Page 203
5.8.1 Context (or State) Transfer......Page 204
5.8.2 Paging and Dormant Mode Management......Page 206
5.8.3 A Brief Word on Security for Mobility Management......Page 208
5.9 Conclusions......Page 209
5.10 Further reading......Page 211
6.1.1 What is QoS?......Page 216
6.1.3 Contents of this Chapter......Page 218
6.2.1 TCP......Page 219
6.2.3 RTP......Page 224
6.2.4 Conclusions......Page 227
6.3.1 Functionality Required of the Network to Support QoS......Page 228
6.3.2 Interaction with the Wireless Link Layer......Page 229
6.3.3 Mechanisms to Provide Network QoS......Page 232
6.3.4 Signalling Techniques......Page 234
6.3.5 Admission Control......Page 236
6.4.1 IntServ......Page 243
6.4.2 Multi-Protocol Label Switching (MPLS)......Page 244
6.4.3 DiffServ......Page 245
6.4.4 ISSLL......Page 246
6.4.5 RSVP......Page 247
6.5 IP QoS for 3G - A Possible Solution......Page 251
6.5.1 Overall Architecture......Page 252
6.5.2 Bounded Delay Differentiated Service......Page 254
6.5.3 Mobility Management......Page 256
6.5.4 Signalling......Page 257
6.5.5 Discussion......Page 258
6.6 Conclusions......Page 260
6.7 Further reading......Page 261
7.1 Introduction......Page 264
7.2.1 Principles......Page 265
7.2.2 Overall Architecture......Page 266
7.2.3 Routing and Mobility......Page 267
7.2.4 Quality of Service......Page 269
7.2.6 Interfaces......Page 270
7.2.7 An Answer......Page 271
7.3 Advantages of an All-IP Network......Page 272
7.4.1 UMTS R4 All IP Transport......Page 275
7.4.2 UMTS R5 IP Call Control and Signalling......Page 277
7.4.3 Is R4/5 Worthy of the Term ‘all IP’?......Page 282
7.5 UMTS Beyond R5......Page 283
7.6 Wireless LANs......Page 285
7.7 Fourth Generation Mobile......Page 286
7.7.1 4G is a Continuation from 1G --> 2G --> 3G - The System View......Page 287
7.7.2 4G is a Network of Networks (IP) - The Network View......Page 288
7.7.3 4G is User-driven......Page 289
7.8 Further reading......Page 290
Abbreviations......Page 294
Index......Page 302