《移动IP机制在cdma系统中的应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《移动IP机制在cdma系统中的应用（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、移动P机制在dma系统中的应用 发布时间：11.9 来源：泰尔网作者：辛伟一、引言随着科技的进步，通信技术已经成为推动社会发展的重要因素，而其中移动通信技术和 IP技术的发展尤为引人关注。移动通信的发展方向正是但愿将这两种技术进行完美地结合，从而使人们实目前任何时间、任何地点、用任何一种媒体与任何一 个人进行通信的梦想。由此形成的移动互联网是对老式互联网和老式移动通信网的一次革命。它的浮现必将对老式互联网和移动通信网产生巨大的影响。在作为3G 系统之一的cdm系统中也充足体现了这样的发展方向，它不仅可以向顾客提供基于老式的所谓简朴I的数据接入方式,更引入了本文中将要简介的移动IP技术。 二、移
2、动IP技术众所周知，在IPv4中规定了一种节点的I地址在互联网中是惟一的，网络正是通过节点的IP地址来进行彼此间的通信。全球互联网的可扩展性依赖于网络前缀路由,而不是特定的主机路由，因此当节点达到外地时,它也许就不能用此前的I地址进行网络通信了，而移动IP诞生的目的就是为理解决这个问题。移动P是一种全球互联网上提供移动功能的方案,它提供了一种P路由机制,使移动节点可以以一种永久的IP地址连接到任何链路上。在cdma系统中，移动业务是一种移动分组数据业务的解决措施,是网络提供的核心业务之一。确切地说,是指基于RF系列原则的一种业务，即由业务提供者网络为顾客提供到公共IP网络或预先定义的专用P网络
3、的路由服务的业务。在RC系列原则中,定义了实现移动IP必须的三种功能实体： 移动节点移动节点是可以将接入因特网的位置从一条链路切换到另一条链路上,而仍然保持所有正在进行的通信，并且只使用它的归属地址（HomeAddres)的节点（在cma系统中为顾客的移动终端)。 2 归属代理 归属代理(Hoe Agn)是由一种端口与移动节点归属网络中的链路相连的路由器，它可以维护移动节点的位置信息。当移动节点离开注册网络后，需要向HA进行登记,A 在收到发往该移动节点的数据包时,将通过H与FA之间的隧道(Tunl)将数据包送往移动节点,完毕移动I功能。只有当移动节点使用移动IP服务时才需要使用HA。它所要完
4、毕的功能涉及如下几方面: (1）当移动节点切换链路时,归属代理始终告知移动节点它的目前位置,这个信息由移动节点保存在它的转交地址中。 (）在某些时候，归属代理睬广播对移动节点归属地址网络前缀的可达性，从而吸引那些送往移动节点归属地址的IP包。(3)解析送往移动节点归属地址的数据包，并将这些包通过隧道技术传送到移动节点的转交地址上。 3外地代理 外地代理（ForeignAgent)是在移动节点的外地链路上的路由器。在dma网络中,由DS来实现外地代理的功能,重要涉及: (1)协助移动节点告知它的归属代理和它所获得的转交地址。(2)在某些时候,将转交地址提供应移动节点,并为已被归属代理设立了隧道的
5、移动节点发送拆封后的包。 （)作为连接在外地链路上的移动节点的缺省路由器。 上述三个功能实体仅仅是实现移动IP必备的实体，缺一不可。但是,由于F在制定期重要是考虑在固定因特网上实现移动节点的可移动性，而像cda这样的移动通信系统有着其自身的特点。因此,对于各功能实体的规定也会有所不同。图1为cdm系统中基于移动P的网络构造模型。 图1 基于移动IP的网络构造模型 在cdm系统中,基于移动IP的 分组数据核心网络除了涉及PDSN和RADIUS服务器之外还应涉及A(归属代理）。HA负责向顾客分派IP地址，将分组数据通过隧道技术发送给移动用 户,并实现PS之间的宏移动管理。同步,PDSN还应增长FA
6、(拜访代理)的功能,负责提供隧道出口,并将数据解封装后发往移动终端。 移动终端使用由其归属口网络的HA分派的I地址，该地址可以是非零的静态P地址,也可以是动态分派的I地址。无论使用静态还是动态归属P地址，移动终端都应配备一种非零的静态归属代理地址。 移动顾客在不同的PDSN所属的无线网络之间进行切换时，可以保持IP地址不变,使业务不发生中断。移动IP的合同构造分为控制平面和顾客数据平面,分别如图和图3所示。图移动IP控制平面合同构造 图 移动P顾客数据平面合同构造三、移动P的工作原理 一般状况下,外地代理或归属代理都会通过周期地组播或广播一种称为代理布告 (ent dvertsement)的消
7、息来宣布它们与链路的连接关系。移动节点收到这些代理广播消息后，会检查其中的内容以拟定自己是连在归属网络中的链路上还是在外地链路上。当它连在归属网络的链路上时，移动节点就可像固定节点同样工作，即它不再运用移动IP的其她功能。但如果移动节点发现它正连接在一条外地链路上，它就需要获得一种转交地址。转交地址可以从外地代理广播的代理布告消息中找到。 获得转交地址之后，移动节点需要向归属代理注册它得到的转交地址,这个过程可以通过移动IP中定义的消息交互来完毕。在注册过程中，如果链路上有一种外地代理,移动节点就向它祈求服务。为制止回绝服务袭击,注册消息必须进行认证。移动节点完毕注册后，归属代理或者是在归属网
8、络链路上的其她某些路由器会广播对移动 节点归属地址的网络前缀的可达性，从而吸引起往移动节点归属地址的数据包。当有发往移动节点的数据包达到时,归属代理睬截取这个包，并根据移动节点注册的 转交地址通过隧道将数据包传送给移动节点。这里的转交地址也许是外地代理也也许是移动节点的一种端口。作为隧道的出口,当数据包达到这里后，原始数据包被 从隧道中提取出来并传送给移动节点。从上述过程可以看出,当移动节点在外地链路上时,发往移动节点的数据包必须通过归属代理使用隧道技术发给移动节点,但由移动节点发出的数据包却可以直接被选路到目的节点上,无需隧道技术。对所有来访的移动节点发出的数据包来说,外地代理完毕的是路由器
9、的功能。以上是固定网络上移动P的实现机制,dma系统的移动P和基于固定网络的移动IP在实现原理上是基本一致的,但在许多细节上略有不同,这是由ca系统的特性所决定的。由于移动终端需要一方面与PDS建立P连接才可以接入到分组网络，因此对于cdma系统中的移动终端存在“永不在家”的状况，即无论顾客移动到哪里,都需要与外地代理（PDSN)建立连接，这是与固定网络的移动P的一种很大的不同点。 为了获得分组数据服务,移动终端一方面向无线服务网中的BS发送一种IS- gntion Mssag,该消息中附带一种分组数据服务选项。紧接着如果正常的语音服务认证通过的话,B将为移动终端分派空中信道，之后C和PDSN
10、之间会建立10连接，移动终端和S之间需要建立PPP连接,当这些操作完毕后，移动终端就可以开始通过PDSN向它的HA执行移动注册。在移动注册过程中，移动终端可以获得动态分派的归属IP地址，也可以使用静态配备的归属P地址。 当移动IP的注册成功后，顾客的分组数据就可以通过PP连接传播了,其中在PCF和PDSN之间的链路部分是通过GRE封装的。移动终端的注册生存时间失效前,移动终端会再次通过FA向HA进行重注册。此外,为了维护PC和PDSN之间的A10连接，C也会在A10链路失效前定期向PDSN重注册。在顾客归属网络中，当有分组数据需要传播到某个移动终端时,A可以通过向外界发布代理ARP消息的措施来
11、截取需要发送到该移动终端的分组数据。然后，通过隧道把数据先传播到PDSN，再由PDS将数据通过PPP链路传播给该移动终端。当移动终端有数据需要向外发送时,它需要先把数据通过P链路传送到DS。如果移动终端需要支持私有网络,那么该移动终端在进行移动I注 册时就需要申请支持反向隧道。在这种状况下,DSN会先把数据通过反向隧道传播给HA,然后再由H解封装数据后转发到相应的目的地。如果移动终端不需 要反向隧道的支持,那么当S收到M发来的数据后就会直接路由出去，然后再由其她路由器将数据路由到目的地址。四、移动与简朴I的比较 作为d系统所提供的分组数据业务的两种基本形式，简朴IP和移动I具有各自不同的特点。
12、 在无线通信系统中，顾客终端是随时都在移动的，这也就是人们习惯将无线环境下的终端称为移动终端的因素。正由于如此，必须要考虑移动性管理的问题。就分组数据业务来说波及到三个层次的移动性管理问题。第一种层次是指在无线网络(RN)内部的移动性,重要是通过无线接入网络内部的机制来进行保证的，例犹如一SC下的不同基站之间的切换或同一基站下不同扇区之间的切换等。第二个 层次是指R-会话的移动性。由于P会话是与F绑定的，因此这一层次的移动性管理可以理解为发生CF之间的切换,但仍然在同一PDSN管辖范畴内,此时移动终端应保持相似的PPP连接和同样的IP地址,这是简朴IP需要解决的问题。而第三个层次就是I层的移动
13、性管理。当顾客发生PDSN间切换后,由于需要重新建立PPP连接,对于简朴IP来说已无法保证顾客的I地址不发生变化,此时就需要移动IP来保证这一层次的移动性。事实上这是移动IP与简朴P最主线的差别。在具体实现时,移动I和简朴I也有着诸多的不同。 无缝漫游能力 (1)简朴IP可以提供应顾客在同一PDS下的无缝漫游能力,当顾客漫游出所服务的PDSN时需要重新建立新的PPP连接并变化I地址。因此,对于诸多业务应用由于IP地址的变化将不能保证其业务持续性。 ()移动P则容许顾客在任何网络覆盖地区进行漫游,甚至可以漫游到其她运营商网络覆盖的地区，而保持业务的持续。固然,与其她运营商网络之间的漫游需要运营商
14、之间签订相应的漫游合同。但单纯从技术的角度，无缝漫游是可以保证的。2IP地址 (1)简朴IP使用PDSN分派的动态IP地址,这就使得某些需要固定IP地址的应用无法正常使用或者需要加入其她设备或软件来协助完毕。此外,对于网络侧发起的业务是不能提供的。(2）移动IP既可以使用动态地址也可以使用静态的IP地址，这取决于顾客归属网络的配备。当使用静态地址时,将可以提供网络侧发起的业务，如USH业务等。认证机制(1)简朴P使用CAP或PP认证方式,由于认证机制比较简朴，因此相对比较容易实现,但安全性也较低。 (2)移动IP的认证机制则相对复杂某些，同步安全性也较高。 4 专网接入能力 虽然两者都可以支持
15、专网的接入，但实现的层次却是不同的。(1)简朴IP使用的是LTP隧道合同,它实现的是二层的功能。在实现时需要在专网内配备NS和相应的AA服务器。 （2)移动IP则是通过相应的隧道技术实现三层VPN功能。在专网内设立HA和AA服务器,并可以通过ISec进行加密保护。 永远在线能力 永远在线（lays nine)是指顾客建立起PP连接后的保持能力，由于只要顾客的PPP连接保持着,顾客和分组网络的连接就保持着,即所谓的“永远在线”。(1)在简朴IP中，通过对PP非激活定期器进行合适的配备来实现对“永远在线”功能的控制。如果但愿顾客在线的时间比较长,可以将PP定期器设立为一种较大的值甚至可以设立为不超时。但事实上如果定期器超时时间设得太大对网络来说并不是好事,由于诸多顾客也许已经不在网络覆盖范畴内。但由于其定期器没有超时,网络将不能释放该顾客占用的资源。(2)对于移动IP则是通过移动IP注册的生存周期来控制其永远在线能力的。当生存时间快到期时,顾客终端可以进行重注册,从而保证顾客“永远在线”。6终端的支持 ()简朴I由于应用广泛,因此无论是软件还是硬件都可
