การส่งมอบแนวตั้ง
การส่งต่อการเชื่อมต่อในแนวดิ่ง (Vertical handoverหรือvertical handoff)หมายถึงการที่โหนดเครือข่ายเปลี่ยนประเภทการเชื่อมต่อที่ใช้ในการเข้าถึงโครงสร้างพื้นฐานที่รองรับ โดยปกติเพื่อรองรับการเคลื่อนย้ายโหนด ตัวอย่างเช่น แล็ปท็อปที่มีอุปกรณ์เหมาะสมอาจสามารถใช้ทั้งเครือข่ายไร้สาย ความเร็วสูง (LAN) และ เทคโนโลยี เซลลูลาร์สำหรับ การเข้าถึง อินเทอร์เน็ตการเชื่อมต่อ LAN ไร้สายโดยทั่วไปจะให้ความเร็วสูงกว่า ในขณะที่เทคโนโลยีเซลลูลาร์โดยทั่วไปจะให้การครอบคลุมที่กว้างขวางกว่า ดังนั้นผู้ใช้แล็ปท็อปอาจต้องการใช้การเชื่อมต่อ LAN ไร้สายเมื่อใดก็ตามที่มี และเปลี่ยนไปใช้การเชื่อมต่อเซลลูลาร์เมื่อ LAN ไร้สายไม่พร้อมใช้งาน การส่งต่อการเชื่อมต่อในแนวดิ่งหมายถึงการเปลี่ยนจากเทคโนโลยีหนึ่งไปยังอีกเทคโนโลยีหนึ่งโดยอัตโนมัติเพื่อรักษาการสื่อสาร ซึ่งแตกต่างจากการส่งต่อการเชื่อมต่อในแนวนอน (Horizontal handover)ระหว่างจุดเชื่อมต่อไร้สายที่แตกต่างกันซึ่งใช้เทคโนโลยีเดียวกัน
การส่งต่อสัญญาณแนวตั้งระหว่างWLANและUMTS (WCDMA) ได้รับความสนใจอย่างมากในทุกสาขาการวิจัยของเครือ ข่ายไร้สาย 4Gเนื่องจากข้อดีของการใช้แบนด์วิดท์ที่สูงกว่าและต้นทุนที่ต่ำกว่าของ WLAN รวมถึงการรองรับการเคลื่อนที่ที่ดีกว่าและการครอบคลุมพื้นที่ที่กว้างกว่าของ UMTS การส่งต่อสัญญาณแนวตั้งระหว่างเทคโนโลยีการเข้าถึงแบบมีสายและไร้สายหลากหลายประเภท รวมถึงWiMAXสามารถทำได้โดยใช้การส่งต่อสัญญาณแบบไม่ขึ้นกับสื่อ (Media independent handover)ซึ่งเป็นมาตรฐานIEEE 802.21
ประเด็นที่เกี่ยวข้อง
การ์ดแบบสองโหมด
เพื่อรองรับการส่งต่อสัญญาณ แนวตั้ง อุปกรณ์ เคลื่อนที่จำเป็นต้องมีการ์ดแบบสองโหมด เช่น การ์ดที่สามารถทำงานได้ทั้งใน ย่าน ความถี่และรูปแบบการมอดูเลชั่นของ WLANและUMTS
สถาปัตยกรรมการทำงานร่วมกัน
สำหรับการส่งต่อสัญญาณแนวตั้งระหว่าง UMTS และ WLAN มีสถาปัตยกรรมการทำงานร่วมกันหลักสองแบบ ได้แก่ การเชื่อมต่อแบบแน่น (tight coupling) และ การเชื่อมต่อแบบ หลวม (loose coupling ) แบบการเชื่อมต่อแบบแน่น ซึ่ง 3GPP นำมาใช้ จะเพิ่มองค์ประกอบอีกสองอย่าง คือ WAG (Wireless Access Gateway) และ PDG (Packet Data Gateway) ดังนั้น การถ่ายโอนข้อมูลจาก AP ของ WLAN ไปยังโหนดที่เกี่ยวข้องบนอินเทอร์เน็ตจะต้องผ่านเครือข่ายหลักของ UMTS
การเชื่อมต่อแบบหลวม (Loose coupling) มักใช้ในกรณีที่เครือข่ายไร้สาย (WLAN) ไม่ได้ดำเนินการโดยผู้ให้บริการโทรศัพท์มือถือ แต่เป็นผู้ใช้ส่วนตัว ดังนั้นข้อมูลที่ส่งผ่าน WLAN จะไม่ผ่านเครือข่ายโทรศัพท์มือถือ
ตัวชี้วัดการส่งมอบ
ในการส่งมอบการเชื่อมต่อแบบดั้งเดิม เช่น การส่งมอบการเชื่อมต่อระหว่างเครือข่ายโทรศัพท์มือถือ การตัดสินใจส่งมอบการเชื่อมต่อจะขึ้นอยู่กับค่า RSS (ความแรงของสัญญาณที่ได้รับ) ในบริเวณรอยต่อระหว่างสองเซลล์เป็นหลัก และอาจขึ้นอยู่กับอัตราการสายหลุด ฯลฯ เพื่อเหตุผลในการบริหารจัดการทรัพยากร แต่ในการส่งมอบการเชื่อมต่อแบบแนวตั้ง สถานการณ์จะซับซ้อนกว่า โดยปกติแล้วเครือข่ายไร้สายสองประเภทที่แตกต่างกันจะมีค่าความแรงของสัญญาณที่ไม่สามารถเปรียบเทียบกันได้ เช่น WLAN เทียบกับ UMTS ในกรณีที่ทั้งเครือข่าย WLAN และ UMTS ครอบคลุมพื้นที่เดียวกันในเวลาเดียวกัน เกณฑ์การส่งมอบการเชื่อมต่อในสถานการณ์นี้ควรรวมถึง RSS, ความต้องการของผู้ใช้, สภาพเครือข่าย, ประเภทแอปพลิเคชัน, ต้นทุน ฯลฯ
อัลกอริทึมการตัดสินใจการส่งต่อ
การตัดสินใจว่าจะสลับอินเทอร์เฟซไปยังเครือข่ายใดและเมื่อใดนั้น จะขึ้นอยู่กับตัวชี้วัดการส่งต่อที่กล่าวมาข้างต้น บทความหลายฉบับได้นำเสนอแผนผังการไหลที่เหมาะสมโดยอิงจากบริการที่ดีกว่าและต้นทุนที่ต่ำกว่า เป็นต้น ในขณะที่บางฉบับใช้ตรรกะคลุมเครือ เครือข่ายประสาทเทียม หรือวิธีการตัดสินใจแบบหลายเกณฑ์ (MADM) เพื่อแก้ปัญหาดังกล่าว
การจัดการการเคลื่อนที่
เมื่ออุปกรณ์เคลื่อนที่ (Mobile Station หรือ MS) ถ่ายโอนเซสชันของผู้ใช้จากเครือข่าย หนึ่ง ไปยังอีกเครือข่ายหนึ่ง ที่อยู่ IP จะเปลี่ยนแปลงไป เพื่อให้โหนดที่อุปกรณ์เคลื่อนที่กำลังสื่อสารด้วยสามารถค้นหาอุปกรณ์เคลื่อนที่ได้อย่างถูกต้องและอนุญาตให้เซสชันดำเนินต่อไปได้ จึงมีการใช้การจัดการการเคลื่อนที่ (Mobility Management) ปัญหาการจัดการการเคลื่อนที่สามารถแก้ไขได้ในหลายระดับ เช่น ระดับแอปพลิเคชัน ระดับการขนส่ง ระดับ IPเป็นต้น วิธีที่พบได้บ่อยที่สุดคือการใช้SIP (Session Initiation Protocol) และMobile IP
ขั้นตอนการส่งต่อ
ขั้นตอนการส่งมอบการควบคุมระบุสัญญาณควบคุมที่ใช้ในการดำเนินการส่งมอบการควบคุม และจะถูกเรียกใช้โดยอัลกอริทึมการตัดสินใจส่งมอบการควบคุม
ดูเพิ่มเติม
มาตรฐานที่เกี่ยวข้อง
- 3GPP TS 23.234 “การทำงานร่วมกันระหว่างระบบ 3GPP กับ WLAN; คำอธิบายระบบ”
- 3GPP TS 23.228 ระบบมัลติมีเดีย IP
- 3GPP TS 23.237 ระบบมัลติมีเดีย IP (IMS) ความต่อเนื่องของบริการ; ขั้นตอนที่ 2
- 802.21 การส่งมอบสื่ออิสระ
- IEEE 802.21
- อุปกรณ์ IP มือถือ