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Performance analysis of IPv4 / IPv6 protocols over the third generation mobile network
KTH, School of Electrical Engineering (EES), Communication Networks.
2014 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

Currently, the IPv4 protocol is heavily used by institutions, companies and individuals, but every day there is a higher number of devices connected to the network such as home appliances, mobile phones or tablets. Each machine or device needs to have its own IP address to communicate with other machines connected to Internet. This implies the need for multiple IP addresses for a single user and the current protocol begins to show some deficiencies due to IPv4 address space exhaustion. Therefore, for several years experts have been working on an IP protocol update: the IPv6 128-bit version can address up to about 340 quadrillion system devices concurrently. With IPv6, today, every person on the planet could have millions of devices simultaneously connected to the Internet.

The choice of the IP protocol version affects the performance of the UMTS mobile network and the browsers as well. The aim of the project is to measure how the IPv6 protocol performs compared to the previous IPv4 protocol. It is expected that the IPv6 protocol generates a smaller amount of signalling and less time is required to fully load a web page. We have analysed some KPIs (IP data, signalling, web load time and battery) in lab environment using Smartphones, to observe the behaviour of both, the network and the device.  The main conclusion of the thesis is that IPv6 really behaves as expected and generates savings in signalling, although the IP data generated is larger due to the size of the headers. However, there is still much work as only the most important webpages and the applications with a high level of market penetration operate well over the IPv6 protocol.

Abstract [es]

Cada día existe un mayor número de dispositivos conectados a la red, tales como electrodomésticos, teléfonos móviles inteligentes o tabletas, por lo que la red debe evolucionar constantemente y ser capaz de proveer servicio a todos los usuarios. Cada equipo necesita tener su propia dirección IP para comunicarse con otras máquinas conectadas a Internet, por lo que es necesario tener un gran número de direcciones IP y la versión del protocolo actual comienza a mostrar algunas deficiencias (debido fundamentalmente al agotamiento del espacio de direccionamiento IPv4 y algunas funciones de seguridad que han quedado obsoletas). Desde hace varios años, los expertos están trabajando en una actualización del protocolo IP: la versión seis (llamada IPv6) que utiliza 128 bits para el direccionamiento pudiendo administrar simultáneamente hasta unos 340 trillones de dispositivos al mismo tiempo.

La elección de la versión del protocolo IP afecta al comportamiento de la red móvil, ya que los expertos todavía están optimizando y realizando cambios en la arquitectura de red y en los dispositivos para soportar el protocolo IPv6. El objetivo del proyecto consiste en comparar y evaluar las diferentes versiones del protocolo IP utilizado, en gran medida, para acceder a la red de internet. La principal conclusión del proyecto es que IPv6 realmente se comporta como se espera y genera ahorros en la señalización, aunque los datos IP generados son mayores. Sin embargo, aún queda mucho trabajo por hacer, ya que sólo las páginas más importantes y las aplicaciones más utilizadas por los usuarios funcionan bien sobre el protocolo IPv6. 

Place, publisher, year, edition, pages
2014. , 81 p.
EES Examensarbete / Master Thesis, XR-EE-LCN 2014:004
Keyword [en]
UMTS, signalling, network protocols, IPv4, IPv6, performance, analysis, IP data, radio access network, core network, comparison
Keyword [es]
UMTS, red móvil, señalización, protocolos de red, IPv4, IPv6, funcionamiento, rendimiento, evaluación, análisis, datos IP, red de acceso radio, red core, comparación
National Category
Communication Systems
URN: urn:nbn:se:kth:diva-158986OAI: diva2:781669
Educational program
Master of Science - Network Services and Systems
2014-08-29, LCN seminar room, Osquldas Väg 6, 11428 - Stockholm, 11:00 (English)
Available from: 2015-02-17 Created: 2015-01-18 Last updated: 2015-02-17Bibliographically approved

Open Access in DiVA

Performance Analysis of IPv4-IPv6 protocols over the Third Generation Mobile Network-Daniel Abad(3123 kB)1252 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 3123 kBChecksum SHA-512
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Communication Networks
Communication Systems

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