PROSJEKTPLAN. Masteroppgave: SIP-basert Proaktiv Handover. Vår Versjon 3.0

Transkript

1 PROSJEKTPLAN Masteroppgave: SIP-basert Proaktiv Handover Vår 2008 Versjon 3.0 Mohammad

2 1. INNLEDNING BAKGRUNN PROSJEKTMÅL RAMMER OMFANG OG AVGRENSING OPPGAVEBESKRIVELSE OG ANALYSE AV DENNE PROSJEKTORGANISERING PROSJEKTLEDELSE ØVRIGE ROLLER BESLUTNINGSPUNKTER, OPPFØLGING OG MILEPÆLER BESLUTNINGSPUNKTER MILEPÆLER RISIKOANALYSE OG KVALITETSSIKRING KRITISKE SUKSESSFAKTORER OG RISIKO KVALITETSSIKRING GJENNOMFØRING HOVEDAKTIVITETER VEDEGG 1: MASTERKONTRAKT FRA NTNU Side 2 av 16

3 DETTE PROSJEKT PLANET ER UTARBEIDET OG SKREVET AV STUDENTEN MOHAMMAD AFRAZI Revisjonshistorie: Versjonsnummer: Dato: Endringer: / Første utkast / Andre utkast / Ferdig prosjektplan Distribusjonsliste: Navn, forkortet navn: Firma: Rolle Tlf: Mobil: Professor Øivind Kure NTNU Faglærer Elin Sundy Boysen FFI / UniK Veileder Professor Torleiv Maseng FFI / UiO Veileder Mohammad NTNU Master student Side 3 av 16

4 1. Innledning 1.1 Bakgrunn Denne masteroppgaven utføres av studenten i det siste semesteret ved NTNU, våren Oppgaven tilhører Forsvarets Forskning institutt- FFI på Kjeller og utføres ved UniK. Studenten skal ta enkelte fag ved NTNU og skrive masteroppgaven ved FFI på Kjeller. Siden studenten tar fag ved siden av å skrive oppgaven, må framdriften for oppgaven sikres gjennom en godt gjennomtenkt prosjektplan. Studenten sørger for kontorplass ved UniK og har fått tildelt nødvendige utstyr for utføring av oppgaven fra FFI og UniK. Dette betyr at en rekke administrative forhold må være ordnet før selve oppgaven kan påbegynnes. 1.2 Prosjektmål Hovedmålet for masteroppgaven er å sikre et karaktergrunnlag for en B eller bedre. Denne prosjektplanen skal bidra til at kommunikasjonen mellom veiledere og faglærer forenkles og at besvarelsen har innhold av en god kvalitet. Prosjektet gjennomføres med en rekke delmål som skal nås innenfor en gitt periode angitt ved milepæler i prosjektplanen. Oppgaven vil løses over minimum to faser. En forstudie som skal ha til formål å bli kjent med en rekke verktøy og programmeringsspråk for styring og implementering av SIP proaktiv handover og til slutt hovedprosjektet hvor det skal søkes å lage en SIP-klient som kan håndtere handover mellom to ulike grensesnitt basert på en valgt løsning i et valgt rammeverk. Tidspress og vanskeligheter under implementasjon kan raskt forringe produktet dersom målsettingen settes for høyt. Derfor settes klare avgrensninger basert på utføring av oppgaven. 1.3 Rammer Normert tid for oppgaveløsning er gitt gjennom regelverket for masteroppgave ved NTNU. Oppgavens oppstartstidspunkt er satt til 25. januar Innleveringsdato er satt til 20. juni FFI stiller med ressurser når det gjelder PC-utstyr og tilgang til UniKs maskiner og nettverk. Oppgaven består i å kunne implementere håndtering av handover hos et valgt rammeverk mellom to ulike grensesnitt. Oppgaven er merket som AK og NT. Dette betyr at oppgaven går innefor fagområdene Aksess og Kjerne nettverk og Nettbaserte Multimedia tjenester. Side 4 av 16

5 2. Omfang og avgrensing 2.1 Oppgavebeskrivelse og analyse av denne For mobile kommunikasjonsenheter er det ønsket å kunne bruke det best egnede nettet som til enhver tid er tilgjengelig til en samtale eller sesjon. For å kunne opprettholde en sesjon ved et nettskifte er det nødvendig å ha en form for handoverhåndtering. I GSM-systemet er dette håndtert av nettet. Nye mobile enheter vil benytte seg også av IP-nett gjennom WiFi og WiMAX. I denne type nett er det ingen sentral mobilitetshåndtering og en må finne andre mekanismer. SIP er en applikasjonslagsprotokoll laget for å sette opp, modifisere og ta ned peer-to-peersesjoner. Den har foreløpig ingen god mekanisme for å håndtere handover når en sesjon allerede er satt opp. Derfor er Proaktiv handover i SIP foreslått. Proaktiv handover gir mulighet for å holde en sesjon i live ved bytte mellom to ulike IP-nett. Handover initieres av den mobile enheten, enten som følge av at primærlinken blir brutt eller fordi en opplever en gradvis degradering av kvaliteten på fysisk link. En Back-to-back user agent brukes for å koble samtaler fra mobil node (MN) som håndterer handover til korresponderende node (CN). Dette gjør det mulig for en MN som kan håndtere handover å kommunnisere med en standard SIP CN som ikke trenger å håndterer handover. Forberedelse til handover og selve handoverprosessen skjer ved hjelp av ekstra parametre som legges til standardmeldingene i SIP. Proaktiv handover i SIP definerer ikke hva som skal trigge en handover, bare hvordan den skal gjennomføres. En studie ble utført våren 2007 for å utvikle Proaktiv Handover og gi et proof of concept. I dette arbeidet og videre i prosjektarbeid høsten 2007 ble SIP Communicator en åpen kildekode SIP user agent - brukt som utgangspunkt for implementeringsforslag for løsningen. Dersom studenten finner en annen User agent som er bedre egnet som grunnlag til å implementere proaktiv handover i SIP, kan denne brukes. Oppgaven består i å - implementere proaktiv handover. - foreslå ulike metoder for å detektere linkbrudd eller dårlig link og trigge handover. Dersom metoden lar seg implementere i den valgte SIP user agent skal det utarbeides forslag til hvordan dette skal løses. - teste ytelse (handovertid) til proaktiv handover og eventuell implementert triggermekanisme og gi vurdering av løsningen. Det er ønskelig at studenten utfører en undersøkelse over de forskjellige rammeverk som finnes for å kunne implementere proaktiv handover. Rammeverk som bygger på VoIP-Voice over IP er spesielt interessant i å ta i betraktning. Det er ønskelig at det også ses på tidligere løsninger som er brukt i fordypningsprosjektet utført av studenten i høst 2007 og analyserer disse løsningene videre om de er enten aktuelle eller ikke med tanke på deres fordeler eller ulemper. Studenten vil derfor utarbeide en liste med verktøy og komme med et forslag for hvilke rammeverk som skal beskrives i dybden. De andre rammeverkene vil med dette kun bli nevnt Side 5 av 16

6 som alternativer og henvises til i referanselisten. Den teorien som ligger til grunn for rammeverkene vil bli kort beskrevet i et kapittel med bakgrunnsteori. Avslutningsvis skal studenten lage en beskrivelse av JAIN-SIP som er en standardisert Java grensesnitt til SIP for desktop og server applikasjoner. Hvilke faktorer som spiller inn, hvilke type parametre som vil være aktuelle og hvordan en valgt User Agent kan samvirke med denne. Disse beskrivelsene skal brukes til å designe og implementere en valgt løsning i et valgt rammeverk. Det vil være nødvendig å fokusere oppgaven på enkelte aspekter og gjøre den håndterbar for en masteroppgave av 20 ukers varighet. Studenten har derfor syntes at det er viktig å få en oversikt over fagområdet og prøvd å lage en struktur for å organisere informasjon og analysere eventuelle fokusområder. Side 6 av 16

7 3. Prosjektorganisering 3.1 Prosjektledelse Masteroppgaven skrives av Mohammad, etter beskrivelse gitt i masterkontrakten med NTNU vedlagt som vedlegg 1. Kontrakten identifiserer hovedveileder ved institutt for telematikk, NTNU til å være professor Øivind Kure. Forsvarets forskningsinstitutt stiller med ekstern veileder Torleiv Maseng og Elin Sunby Boysen. Standardavtale mellom NTNU, student og FFI er lagt ved som vedlegg Øvrige roller Roller og ansvar Prosjektansvarlig NTNU Faglærer Prosjektansvarlig FFI / veileder Prosjektansvarlig FFI / veileder Prosjektleder (PL) Beskrivelse Institutt for telematikk, NTNU v/mona Nordaune Professor Øivind Kure Elin Sundby Boysen Professor Torleiv Maseng Mohammad Side 7 av 16

8 4. Beslutningspunkter, oppfølging og milepæler. 4.1 Beslutningspunkter NR Beslutningspunkter * ) og milepæler Godkjenner Ansv. for utførelse Termin Endelig termin 1 Preliminær masterkontrakt NTNU/FFI Mohammad 2 Start masteroppgave NTNU Mohammad 3 Prosjektplan versjon 1.0 PL Mohammad 4 Endelig masterkontrakt Øivind K/NTNU Mohammad 5 Prosjektplan versjon 2.0 PL Mohammad 6 Preliminært sammendrag PL Mohammad 7 Introduksjon PL Mohammad 8 Bakgrunnsteori PL Mohammad 9 Oppsetting av PC-utstyr PL Mohammad 10.1 Design PL Mohammad Prosjektplan versjon 3.0 PL Mohammad 12.1 Implementering PL Mohammad Testing PL Mohammad 14 Diskusjon og konklusjon PL Mohammad 15 Referanser PL Mohammad 16 Innlevering av masteroppgave NTNU Mohammad 15/ / / / / / / / / / / / / /6-08 1/3-08 1/ /2-08 1/4-08 1/3-08 1/ / /4-08 1/3-08 1/ / / / / / / / /6-08 Side 8 av 16

9 4.2 Milepæler Milepæl 1: Når 15/ Hva Preliminær masterkontrakt Tiltak En masteroppgave må velges fra en liste med oppgaver ved telematikk instituttet på NTNU. De som ønsket å fortsette med samme oppgave som de hadde som fordypningsprosjektet i Høst 2007, kunne se bort fra denne listen, og heller avtale med den eksterne veilederen om å kunne fortsette med oppgaven i diplomet. Oppgaven registreres i DAIM, som er en felles database for masteroppgaver. Milepæl 2: Når 25/ Hva Start masteroppgave Tiltak Tidsfristen for innlevering av oppgaven, beregnes ut fra oppstartsdatoen. Prosjektplan startes for en målrettet oppgave. Milepæl 3: Når 10/ Hva Prosjektplan versjon 1.0 Tiltak Første utkast av prosjektplan skal være klart for diskusjon med veileder Milepæl 4: Når 25/ Hva Endelig masterkontrakt Tiltak En mer presis oppgavetekst er foretatt. For endringer i DAIM ble det avtalt med Mona ved telematikk institutt. Som krav er ny oppgavetekst godkjent av faglærer. Milepæl 5: Når 10/ Hva Prosjektplan versjon 2.0 Tiltak Denne versjonen av prosjektplanen er en revidert versjon av versjon 1.0 utført den Milepæl 6: Når 20/ Hva Preliminært sammendrag Tiltak Det er viktig å tenke i tidlig fase, hva som er problemstillingen og kunne tenke gjennom hva som skal gjøres i løpe av prosjektets gjennomløp, sammendraget revideres gjennom arbeidsprosessen, senest 19/ Milepæl 7: Når 28/2-08 Hva Introduksjon Tiltak Lage en konkret og fokusert introduksjon av problemstillingen. Skrive hva som er formålet med oppgaven, og hvordan arbeidsprosessen skal bygges ut. Dette er kun et utkast og oppdateres parallelt med utføring av oppgaven. Endelig versjon skal være klar den 20/ Side 9 av 16

10 Milepæl 8: Når 1/ Hva Bakgrunnsteori Tiltak Denne delen av oppgaven bygger storsett på studentens tidligere arbeid i høst 2007, på fordypningsprosjektet ved NTNU. Det skal både refereres direkte til dette prosjektet og samtidig komme med grunnleggende teorier relatert prosjektet i vår Arbeidet på denne delen vil foregå parallelt med design og implementeringsfasen. Milepæl 9: Når 20/ Hva Oppsetting av PC-utstyr Tiltak For å kunne begynne på det praktiske oppgaven, var det nødvendig å skaffe minst tre datamaskiner, en PC som skulle være SIP klienten for å implementere handover, og en PC som mottaks PC og en som kjørte Asterisk B2BUA. Det ble valgt en open source user agent som het SIP Communicator. Planen var å sette opp SIP-Communicator på en Windows operativsystem. Mens siden det var ønskelig å ha større oversikt over rutingen av pakker og mer kontroll på flyten i lavere kommunikasjonsnivå.- Dermed endret jeg planen til å erstatte windows med Linux. Linux er i hovedsak valgt for å kunne bruke IPTABLES verktøyet. Selve oppsettingen av SIP-Communicator på Linux skapte mange utfordringer som tok mye tid. Siden Eclipse ikke hadde de riktige biblioteker i den versjonen som var tilgjengelig for Linux, måtte disse gjøres manuelt, noe som krevde ekstremt mye tid. Det har også oppstått problemer med ant i eclipse. Jeg har oppdaget til slutt at jeg kun er nødt til å kjøre ant i shell og ikke fra eclipse, noe som krever litt ekstra ressurs å hode styr på dette. En annen utfordring med Linux, var å installere ny driver til trådløs nettverkskort. Dette skaper problemer, og dermed måtte få hjelp fra IT-admin på UniK. Milepæl 10.1: Når 1/ Hva Designe SIP-Communicator for handover-støtte Tiltak SIP-Communicator skal designes basert på tidligere forslag i høst 2007 fra studenten, analyseres nærmere med tanke på implementering for neste fase. Studenten kan evt. endre sin tidligere design og komme med et nytt forslag som kan virke bedre og mest aktuelt for implementering. Dette tiltaket innebærer med å begynne med implementerings del samtidig som designs arbeid foregår. ( se evt. Milepæl 11.1 ) Milepæl 10.2: Når 10/ Hva Analyse av tidligere forslag Tiltak Studenten skal analysere sitt tidligere forslag og avveier fordeler og ulemper med tanke på utføring i praksis. Dette utføres i parallell med milepæl Milepæl 10.3: Når 1/ Hva Designe evt. ny forslag / løsning Tiltak Studenten designer en ny mulig løsning som kan være mest aktuelt i forhold til tidligere løsning. Side 10 av 16

11 Milepæl 11: Når 10/ Hva Prosjektplan versjon 3.0 Tiltak Denne versjonen av prosjektplanen er en revidert versjon av versjon 2.0 utført den Milepæl 12.1: Når 1/ Hva Implementering av ny SIP stack Tiltak Det må opprettes en ny SIP stack med rette parametere. Disse inkluderer brukernavn og passord, server-info og mye annet. Milepæl 12.2: Når 2/ Hva Endring av implementeringsplan Tiltak Basert på analyse av studentens tidligere forslag i milepæl 10.2, en ny løsning foreslås for implementering. Her skal evt. arbeid på ny forslag begynnes og evt. utfordringer rapporteres i endelig rapport. Milepæl 12.3: Når 10/ Hva Implementering av ekstra parametere Tiltak getcontactheader() metoden i klassen ProtocolProviderServiceSipImpl vil bli modifisert. Denne metoden i seg selv returnerer en Kontakt header som består av Sip URI og er derfor brukbar i alle REGISTER-forespørslene. Milepæl 12.4: Når 17/ Hva Implementere oversikt over ulike nettverksgrensesnitt Tiltak For å finne ulike grensesnitt og IP-adresse knyttet til dem for prosessering av handover er det nødvendig å implementere en mekanisme for å dekke dette kravet. Det er tenkt at studenten setter seg inni socket-programmering for å fullføre denne oppgaven. Milepæl 12.5: Når 01/ Hva Implementering av JAIN SIP i SIP Communicator Tiltak Studenten skal klargjøre lokaliseringa av JAIN-SIP i det valgte rammeverket. Fremvise hva som er hensikten med JAIN-SIP i Sip-Communicator og hva slags relasjon er det mellom dette og hans forslag. Milepæl 12.6: Når 11/ Hva Instansiere to ListeningPoint objekter Tiltak Studenten skal instantiere to ulike ListeningPoint objekter (en per interface) og deretter Side 11 av 16

12 sender SIP requests gjennom det som er aktuelt. Milepæl 13: Når 25/ Hva Testing Tiltak Studenten utfører en test av de mekanismene som ble implementert i rammeverket. Det vil presenteres hvilke testverktøy som er brukt under testing, samt en beskrivelse på resultatet. Milepæl 14: Når 11/ Hva Diskusjon og konklusjon Tiltak I denne delen vil en presentasjon av alle metoder og arbeidsmåte foreligge. I tillegg vil presentasjon av resultatene i forhold til problemstillingen beskrives. Milepæl 15: Når 18/ Hva Referanser Tiltak Det vil oppgis alle referanser som er brukt i løpet av mastere oppgaven. Milepæl 16: Når 20/ Hva Innlevering av mastergave Tiltak Oppgaven godkjennes av faglærer ved NTNU og leveres inn for opptrykk og innbinding i DAIM. Side 12 av 16

13 5. Risikoanalyse og kvalitetssikring 5.1 Kritiske suksessfaktorer og risiko Kritiske suksessfaktorer / Risiko Vitenskapelige og teknologiske utfordringer og resultater Beskrivelse - Utfordringer: Forhold mellom innovasjon og abstraksjon - Er kjerneresultatene i henhold til målene for masteroppgaven. - Er bredden i besvarelsen identifisert og det er gitt god oversikt. Viktighet og originalitet - Grad av nyhetsinteresse: Gir arbeidet nye faktakunnskaper, ideer og innsikt. - Har kandidaten fått innsikt i oppgaven. Er referansene til annet arbeid representativ. - Er arbeidet praktisk eller teoretisk brukbar - Var utføring av oppgaven selvstendig Metodisk skikkelighet - Hvilke metoder er brukt og hvorfor. - Er metodene og undersøkelsene tilstrekkelig for å understøtte konklusjonene. - Er arbeidsprosedyren dokumentert og er kvalitetssikring av arbeidet gjennomført. Presentasjon - Er rapporten skrevet på en oversiktlig måte. Mål, hva som er gjort og konklusjoner og resultater. - Er det som skrevet lesbart. - Er referanselisten fullstendig - Er det brukt illustrasjoner med tekst. 5.2 Kvalitetssikring Problem og avvikshåndtering Alle vesentlige avvik i hht. milepæler, kost og kontrakt generelt skal rapporteres og tas opp i rapport. Besvarelsen skal oppfylle kravene satt av NTNU, som er gjengitt som suksessfaktorer i kapittel 5.1. Det er ikke brukt noen risikoverdier til disse overnevnte faktorer, siden disse kan være vanskelig å estimere i en slik sammenheng Feil og endringshåndtering Ved endringer i oppgaven eller ulike feil som kan oppstå, bør disse dokumenteres og tas med i besvarelsen. Dette kan vise hva som er gjort og hvordan den er gjennomført. Side 13 av 16

14 6. Gjennomføring 6.1 Hovedaktiviteter Kap. 6.1 Nr Hovedaktivitet Aktivitet (hensikt/oppgave) Resultat 1 FORPROSJEKT MA 1. Definere prosjektmål 2. Beskrive avgrensninger Hensikten er å klare strukturere arbeidsprosessen Ide/forslag som er skriftlig dokumentert 3. Definere tilgjengelige og prioritere viktigste og Prosjektrapport Ressurser tidskrevende oppgaver. Oversikt over tigjengelige 4. Planlegge milepæler open sorce rammeverk 5. Identifiserer tidsrammer Valg av et mulig rammeverk Ansvar 2 HOVEDPROSJEKT MA 2a Design MA 1. Design av løsning 2. Oppsetting av rammeverk 3. Videre utvikling av tidligere design fra fordypningsprosjekt i høst Dokumentasjon 5. Evt. forbedring av tidligere foreslått løsning fra fordypningsprosjekt i høst Forberede innføring for implementasjon Hensikten er å fortsette med tidligere foreslått løsning fra fordypningsprosjektet som studenten har gjennomført på NTNU, og evt. analysere disse og avveier om å fortsatte med samme løsning eller komme med et nytt forslag til implementering. Rutinebeskrivelse (dagens/endre rutiner) Designdokumenter (Design ) Brukerdokumentasjon Systemdokumentasjon Installasjonsbeskrivelse 2b Implementering MA 1. Forbered installasjon Hensikten er å implementere Driftsdokumentasjon 2. Opplæring den valgte løsningen i et gitt Ferdige infrastruktur 3. Installasjon rammeverk. Javadoc 4. oppsetting av Opplæring av JAVA socketprogrammering og bruk av rammeverk IPTables. Evalueringsrapport ferdig og prosjekt godkjent 2c Testing MA 1. Testing av ytelse på løsningen Hensikten er å vurdere om hvor effektiv løsningen er og hva kan til for evt. forbedringer. Testbeskrivelse og resultater fra testverktøyet. Side 14 av 16

15 3 Evaluering MA 1. Evaluering av Evalueringsbeskrivelse oppgaven 2. Har det vært en nyttig oppgave 3. Forslag til videre arbeid 4. Diskusjon og Konklusjon Side 15 av 16

16 Vedegg 1: Masterkontrakt fra NTNU Side 16 av 16