移動IP技術及CDMA 1X移動IP測試簡介

2019-11-03 08:59:37

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供稿：網友

徐杰

　　摘要：隨著ip網成為基礎網以及三網融合目標的發展，互聯網在向寬帶發展的同時開始向無線移動方向發展。本文簡單介紹了移動IP技術及CDMA 1X移動IP的測試。

　　關鍵字:移動IP、歸屬代理、外部代理、隧道

　　移動IP技術是由互聯網工程任務小組(IETF)在1996年制定的一項開放標準,它的技術規范主要包括: RFC2002(IP移動性支持)、RFC2003(IP內的IP封裝)、RFC2004(IP內的最小封裝)、RFC2290(用于PPP IPCP的移動IPv4配置選項)等。

　　移動IP是IP技術體系中的一個新概念。它與傳統IP的主要區別是, 傳統IP技術的主機在固定的地點使用固定的IP地址和TCP端口號進行相互通信,而移動IP中的主機是可以移動的，可以在不同的地點接入互聯網，其中包括通過移動通信網接入，也包括通過固定網或局域網接入,它以固定的網絡IP地址，實現跨越不同網段的漫游功能，并保證了基于網絡IP的網絡權限在漫游過程中不發生任何改變。舉例說明:一個用戶在使用固定網(PSTN)打電話,如果他想移動到別的地方并將同一部電話插到一個新的電話插孔中,那么通話將中斷,這是因為每一個插孔是對應著一個固定的電話號碼的。傳統IP與此類似, 當某個設備不再與它原來所在網絡中的IP地址相關聯時，它的有效會話將被中斷。而使用移動IP技術時,一個用戶到外地出差,他只需要簡單的將移動節點(例如:筆記本電腦、PDA設備)連接到當地的網絡上, 那么用戶就可以享受到跟在原來公司里一樣的所有操作:使用公司的共享打印機，或者訪問公司內部同事電腦里的共享文件及相關數據庫資源等等;諸如此類的種種操作，讓用戶感覺不到自己身在外地，讓用戶的“家”網絡隨處可以安“家”，不再忍受移動節點因“出差”帶來的諸多不便。

　　移動IP不是移動通信技術和因特網技術的簡單疊加，也不是無線話音和無線數據的簡單疊加，而是移動通信和IP的深層融合，也是對現有移動通信方式的深刻變革。為適應快速增長的數據型業務需求，人們需要的是一個以包交換為基礎的無線網絡，這種新型網絡結構正是移動IP未來的結構。移動IP將真正實現話音和數據的業務融合，它的目標是將無線話音和無線數據綜合到統一的IP協議平臺上傳輸。

　　移動IP涉及到三個實體:移動節點、歸屬代理(HA)和外部代理(FA)。移動節點是指一個能夠進行網絡漫游的設備。移動IP客戶端的實例包括蜂窩式電話、PDA或者筆記本電腦，它們的軟件可以提供漫游功能。歸屬代理是指本地網絡上的一個路由器，它可以充當與移動節點進行通信的定位點;它可以通過隧道將分組發送給正在漫游的移動節點。外部代理是指一個可以在移動節點移動到某個外地網絡時，充當移動節點的連接點的路由器，它可以將從歸屬代理發來的分組提供給移動節點。

　　為了讓在不同網絡之間漫游的移動節點獲得“永不中斷”的連接，移動節點首先要做的是發現代理。移動IP定義了兩種代理發現方法:被動發現和主動發現。被動發現是指所有移動節點偵聽本地移動代理發布的代理公告,而主動發現是指在無法收聽到代理公告且無法獲得轉交地址時，移動節點主動發送代理請求報文(agent solicitation)，因此所有移動節點都應具備代理請求功能。歸屬代理和外部代理會不斷地在網絡上廣播它們的服務。移動節點在收到廣播消息之后，就可以發現這些代理和它們所提供的服務，并可以由此判斷出自己目前是在本地網絡中還是已經移動到某個外地網絡。在廣播消息中，代理可以說明它是一個歸屬代理或者外部代理，或者兩者都是;它的轉交地址;它所提供的服務的類型，例如反向隧道;以及它所允許的注冊時間或者漫游期限，這些時間可能會針對移動節點延長。

　　當移動代理收到某個外部代理的廣播消息時，它可以檢測到自己已經移動到本地網絡之外，并開始注冊進行位置登記,它的步驟如下:首先向外區網上的外區代理請求進行路由服務;然后通知歸屬代理其當前的轉交地址;當移動到新的IP子網或是前一次登記將要過期時，應該重新向歸屬代理進行登記;當回到歸屬網時，則向歸屬代理撤銷登記。在移動IP技術中，通常有三種位置登記規程:第一種是移動節點在外區網上，通過外區代理轉交地址進行登記;第二種是移動節點在外區網上通過駐留本地的轉交地址，直接向歸屬代理進行登記;第三種是移動節點返回歸屬網時，撤銷登記。

　　為了在移動節點和它的本地網絡之間傳輸分組，歸屬代理將創建一條指向轉交地址的隧道(Tunneling)，隨后將注冊回復發送給外部代理。外部代理或者移動節點，在使用配置轉交地址的情況下，也會建立一條指向歸屬代理的隧道，以實現成功的注冊，同時將注冊恢復轉發給移動節點。最后，移動節點將對這個回復進行身份驗證，確認代理已經意識到它正在處于漫游狀態。注冊可以設置移動節點收發分組的路由方式，整個過程是通過隧道完成的。當移動節點在外區網上時，歸屬代理需要將原始數據包轉發給已登記的外區代理。這時，歸屬代理使用IP隧道技術，將原始IP數據包(作為凈負荷)封裝在轉發的IP數據包中，從而使原始IP數據包原封不動地轉發到處于隧道終點的轉交地址處。在轉交地址處解除隧道，取出原始數據包，并將原始數據包發送到移動節點。當轉交地址為駐留本地的轉交地址時，移動節點本身就是隧道的終點，它自身進行解除隧道，取出原始數據包的工作。IETFRFC2003和RFC2004各自定義了一種利用隧道封裝數據包的技術，在RFC 2003中，為了實現在IP數據包中封裝作為凈負荷的原始IP數據包，需要在原始數據包的現有頭標前插入一個外層IP頭標;而使用RFC 2004定義的IP內的最小封裝”有一個前提條件，就是當原始數據包被分片時，不能使用這種封裝技術。

　　在CDMA 1X系統中, 移動IP業務主要用來實現移動主機作為主叫或被叫時的分組數據業務，除了能提供簡單IP的www瀏覽、E_mail、FTP等業務外，還可提供非實時性多媒體數據業務。在CDMA 1X系統的移動IP的接入網絡結構中，上半部分是所有移動網絡中都有的VLR和HLR,在這個網絡中增加了兩個部分FA和HA。FA就是PDSN，它是移動主機的外地代理，相當于移動主機訪問網絡的一個路由器，為移動主機提供IP轉交地址和IP選路服務(前提是MS須有HA登記)。對于發往移動主機的數據，FA從HA中提取IP數據包，轉發到移動主機。對于移動主機發送的數據，FA可作為一個缺省的路由器，利用反向隧道發往HA。HA是移動主機在本地網中的路由器，負責維護移動主機的當前位置信息，建立移動主機的IP地址和移動主機轉發地址的關系。當移動主機離開本地網絡時，需要向HA登記，當HA收到發往移動主機的數據包后，將通過HA與FA之間隧道將數據包送往移動主機，完成移動IP功能。

　　最近,中國聯通公司已經開始進行CDMA 1X系統的移動IP測試，主要是進行分組數據服務節點(PDSN)、歸屬代理(HA)和遠程認證撥號接入服務(RADIUS)服務器等設備對移動IP的支持的測試方法和測試要求等方面的內容。測試的系統配置如下:

　　如圖所示，基于移動IP的分組核心網絡除了包括PDSN、RADIUS和HA(歸屬代理)，HA負責向用戶分配IP地址，將分組數據通過隧道技術發送給移動用戶，并實現PDSN之間的宏移動管理。同時，PDSN還應增加FA(拜訪代理)的功能，負責提供隧道出口，并將數據解封裝后發往移動終端。

　　測試的儀表包括: 路由器測試儀(Routertester), 網絡監視分析儀(Advisor), 以太網監聽軟件(NetXray),測試項目包括: 移動IP業務功能的測試,移動IP協議的測試,典型業務應用的測試,人機接口及操作維護測試。其中,PDSN的測試有:PPP會話的建立和終止,認證授權功能、計費信息采集功能、地址分配工程、壓縮功能等的測試,還包括RADIUS客戶端功能及R-P接口功能測試等等,此外還有激活或休眠狀態下PDSN之間切換的測試。HA的測試有:多重注冊,動態歸屬地址分配,認證等等。RADIUS服務器的測試有:移動IP本地計費測試,漫游計費測試,漫游過程代理計費測試。移動IP協議測試有:PDSN代理公告發送/停止發送測試,HA發送正確/錯誤注冊應答消息測試,移動終端注冊超時測試,PDSN與HA直接IP隧道測試等等。最后是典型業務的測試,包括FTP文件傳輸,WEB瀏覽,電子郵件,多媒體會議,移動流媒體,網上聊天,可視電話等等。

　　隨著移動IP技術的不斷成熟,我們有理由相信, 移動IP最終會成為移動通信系統中數據傳輸的標準,人們將實現在任何時間、在任何地點、可以用任何一種媒體與任何一個人進行通信的夢想,讓我們為了這個目標繼續努力吧!

　　
摘自　泰爾網

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