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UMTS核心網(wǎng)中MobileIP技術(shù)的研究( 二 )

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在向UMTS的演進過程中 ， 各個運營商的步伐會很不一致的 。處于過渡階段中3G運營商不但面臨著多種3G網(wǎng)絡(luò)互通的問題 ， 而且2G、2.5G和3G系統(tǒng)將會在很長的一段時間內(nèi)共存 。如何解決好不同網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之間的融合 ， 對于移動運營商是一個相當重要的問題 。Mobile IP有助于移動運營商迅速開展3G業(yè)務(wù) ， 吸引用戶加入3G網(wǎng)絡(luò) 。在IP網(wǎng)絡(luò)中 ， Mobile IP作為基本的IP層移動性解決方案 ， 在IP核心網(wǎng)絡(luò)中扮演著重要的角色 。３Ｇ網(wǎng)絡(luò)作為未來IP業(yè)務(wù)的主要接入手段之一 ， 應(yīng)該支持Mobile IP協(xié)議和業(yè)務(wù) 。
現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)通過注冊過程 ， 越區(qū)切換過程和VLR/HLR等實體提供了GSM網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的移動性支持 。GPRS網(wǎng)絡(luò)中又引入了GTP協(xié)議建立了GPRS網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的隧道機制 ， 確保越區(qū)切換時IP數(shù)據(jù)包不被丟失 。UMTS核心網(wǎng)在繼續(xù)了這些功能的同時 ， 需要引入歸屬代理和漫游地理來支持Mobile IP協(xié)議 ， 以發(fā)揮Mobile IP作用 。
3　UMTS核心網(wǎng)中引入MIP 協(xié)議的演進過程的分析
3.1　概述
GPRS網(wǎng)絡(luò)向著全IP網(wǎng)絡(luò)的演進過程中 ， 將分成三步引入MIP 協(xié)議：
*第一步 ， 現(xiàn)有GPRS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不變 ， 負責處理移動網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的移動性治理 。通過引入一個歸屬代理和漫游地代理 ， MIP 使得用戶可以在不同種類的網(wǎng)絡(luò)之間漫游 ， 同時保持IP層以上的通信 。這一步已經(jīng)包含在3GPP R99的標準中 。
*第二步 ， 網(wǎng)絡(luò)中引入了多個GGSN/FA實體后 ， 在發(fā)生SGSN切換時 ， 改變提供服務(wù)的GGSN/FA ， 使得移動節(jié)點盡可能接近漫游地代理來優(yōu)化IP包的路由 。這一步將包括在3GPP R00的標準中 。
*第三步 ， SGSN和GGSN合并為一個網(wǎng)元IGSN ， MIP 將處理IGSN間的切換 ， 也就是由MIP 負責處理UMTS核心網(wǎng)內(nèi)部和不同種類網(wǎng)絡(luò)之間的移動性治理 。
根據(jù)前述的演進原則 ， 在這個過程中技術(shù)上MIP 將做一些非凡的考慮 ， 包括：
*由于IPv4地址資源和UMTS網(wǎng)絡(luò)中無線資源的缺乏 ， 移動節(jié)點主要采用漫游地代理轉(zhuǎn)交地址 ， 也就是從漫游地代理的代理通告中獲取的地址作為在外地網(wǎng)絡(luò)中的轉(zhuǎn)交地址 。
*移動節(jié)點向SGSN提交業(yè)務(wù)接入點名稱 ， 規(guī)定了移動節(jié)點需要的服務(wù)類型 。
*所有MIP 的消息在UMTS的用戶平面?zhèn)魉?。
*移動節(jié)點本身需要支持MIP 協(xié)議 。
*UMTS的安全能力和IP安全協(xié)議的結(jié)合 。UMTS的安全能力只是保證了移動通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的安全性 ， 端到端的安全性應(yīng)該由IP安全協(xié)議處理 。
3.2演進的第一步：開始提供MIP 業(yè)務(wù)
原有的GPRS的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)保持不變 。整個GPRS網(wǎng)絡(luò)內(nèi)有一個GGSN升級為GGSN/FA ， 即提供漫游地代理的功能 ， 就可以開展MIP 業(yè)務(wù) 。移動節(jié)點向SGSN提交業(yè)務(wù)接入點名稱和分組數(shù)據(jù)協(xié)議信息 ， 業(yè)務(wù)接入點名稱指明了移動節(jié)點連接的網(wǎng)絡(luò)標識 ， 分組數(shù)據(jù)協(xié)議信息指明了數(shù)據(jù)包的類型 ， SGSN通過這兩條信息尋找合適的GGSN作為漫游地代理 。通過漫游地代理向歸屬代理注冊后 ， 移動節(jié)點就可以開始通信 。
根據(jù)外地網(wǎng)絡(luò)是否提供MIP 業(yè)務(wù) ， 需要區(qū)分兩種漫游方式：GPRS漫游和MIP漫游 。GPRS漫游是指對于通過Gp接口漫游到外地網(wǎng)絡(luò)的移動用戶 ， 假如外地網(wǎng)絡(luò)中沒有漫游地代理的功能 ， 則通過GPRS隧道協(xié)議 ， 仍使用家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)中的漫游地代理 。假如外地網(wǎng)絡(luò)中有漫游地代理的功能實體 ， 則使用外地網(wǎng)絡(luò)中的功能實體 ， 這種情況叫做MIP漫游 。這樣無論外地網(wǎng)絡(luò)運營商是否提供MIP 業(yè)務(wù) ， 移動節(jié)點依舊可以使用MIP 業(yè)務(wù) ， 確保了網(wǎng)絡(luò)運營商可以平滑過渡 。
3.3　演進的第二步：移動路由的優(yōu)化
在這個階段 ， GPRS網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存在多個可選的GGSN/FA ， 理想的情況是SGSN與GGSN/FA之間一一對應(yīng) 。

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