移動數據業務是最具市場前景的電信業務之一，它既能滿足各種移動終端用戶隨時隨地訪問互聯網的需求，又能滿足他們之間進行數據和多媒體通信的需求。移動ＩＰ是實現移動數據業務的要害技術之一，它支持具有固定ＩＰ地址的移動終端在互聯網中自由移動，并保持移動過程中通信不間斷。

　　至此，ＭＨ就收到了通信節點發送給它的數據包。在基本移動ＭＰＬＳ中，每當ＭＨ移動到一個新的ＭＰＬＳ子網時，都要通過新子網的ＦＡ向其ＨＡ發送注冊消息，并在新的ＦＡ和ＨＡ之間建立一條新的ＬＳＰ。建立新ＬＳＰ并將數據傳送切換至新ＬＳＰ所需的時間稱為切換時延。假如ＬＳＰ切換時延較大，通信節點和ＭＨ之間的數據通信就會中斷，造成數據丟失。為減少切換時延，并保證切換過程中的通信，引入了分級移動ＭＰＬＳ。

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　　分級移動MPLS技術假設一個MPLS網被分為多個MPLS域，每個MPLS域中又有多個接入子網。此外，分級移動MPLS還引入了一個新的部件，即外地域代理（ＦＤＡ），每個MPLS域中有一個ＦＤＡ。在分級移動MPLS機制中，ＭＨ可以根據所接收到的代理廣播消息來判定自己處于家鄉網還是外地網。若ＭＨ認定自己處在外地網中，就會向ＦＡ請求一個ＣＯＡ，并發送注冊請求消息給ＦＡ。ＦＡ把注冊請求消息轉發給本ＭＰＬＳ域的ＦＤＡ，而不是ＭＨ的家鄉代理。假如ＭＨ是第一次移動到該MPLS域，ＦＤＡ就向ＭＨ的家鄉代理轉發注冊消息。ＨＡ得到注冊消息并獲得ＦＤＡ的ＩＰ地址后，利用ＬＤＰ向ＦＤＡ發送標簽請求消息。ＦＤＡ接到標簽請求消息后向ＨＡ回送標簽映射消息，并向ＭＨ當前所在MPLS域內子網的ＦＡ發送標簽請求消息。標簽映射消息到達ＨＡ后，ＦＤＡ與ＨＡ間的ＬＳＰ就建立了。同樣，ＦＡ向ＦＤＡ回送標簽映射消息，當標簽映射消息到達ＦＤＡ后，ＦＤＡ和ＦＡ間的ＬＳＰ也建立了。然后，ＨＡ會在標簽表中找到以ＭＨ家鄉地址為ＦＥＣ的行，并把出端口和出標簽改為ＦＤＡ和ＨＡ之間ＬＳＰ的相應值。最后，ＨＡ沿著其至ＦＤＡ的ＬＳＰ發送注冊應答消息給ＦＤＡ，ＦＤＡ也會沿著ＦＤＡ至ＦＡ的ＬＳＰ轉發該注冊應答消息。ＦＡ收到注冊應答消息后，在它的標簽表中加入新的一行，并在入標簽域和入端口域中填入所收到注冊應答消息的標簽值和端口號。與基本移動ＭＰＬＳ一樣，在分級移動ＭＰＬＳ機制中，若通信節點向位于外地網的ＭＨ發送數據包，ＨＡ就會截獲這些數據包。在分級移動ＭＰＬＳ網中，ＨＡ查找它的標簽表，找出該數據包所對應的出標簽和出端口。根據查找到的結果，數據包被ＨＡ加上標簽沿著ＨＡ和ＦＤＡ間的ＬＳＰ發送到ＦＤＡ。ＦＤＡ收到該數據包后會繼續根據入標簽值查找到相應的出標簽值，即沿著ＦＤＡ和ＦＡ之間的ＬＳＰ把數據包轉發到ＦＡ。ＦＡ收到數據包后，會查詢它的標簽表（因為ＦＡ是該ＬＳＰ的出口，標簽表中的出端口和出標簽值都為空）。最后，ＦＡ去掉數據包上的標簽后，通過ＩＰ層把數據包轉發給ＭＨ，于是ＭＨ就收到通信節點發給它的數據。 　　

　　若ＭＨ在同一個MPLS域中從一個子網切換到另一個子網，它將向新子網的ＦＡ請求新的ＣＯＡ，并向新子網的ＦＡ發送注冊請求消息。新子網的ＦＡ會把該注冊請求消息轉發給ＦＤＡ。收到注冊請求消息后，ＦＤＡ向新子網的ＦＡ發送標簽請求消息，然后新子網的ＦＡ向ＦＤＡ發送標簽映射消息，這樣在新子網的ＦＡ和ＦＤＡ之間就建立了一條新的ＬＳＰ，但是ＨＡ和ＦＤＡ之間的ＬＳＰ并沒有改變。顯然，相對于基本移動MPLS，分級移動MPLS不需要在ＨＡ和新子網的ＦＡ之間建立一條全新的ＬＳＰ，而只是在ＦＤＡ和新子網的ＦＡ之間建立一條新的ＬＳＰ，從而大大減小了切換時延。切換過程中，ＭＨ也可以通過發送綁定更新消息向原先的ＦＡ通知自己新的ＣＯＡ，舊子網ＦＡ可以對ＭＨ的新綁定關系進行緩存。假如ＦＤＡ使用過時的標簽表向ＭＨ發送數據包，舊子網ＦＡ收到數據包后將與新的ＦＡ建立ＬＳＰ，并通過該ＬＳＰ向新ＦＡ發送數據包，從而避免了切換過程中數據包被丟失。

　　在分級移動MPLS機制中，ＭＨ在同一個MPLS域中的移動對其ＨＡ來說是透明的。這樣一方面減小了切換時延，另一方面減少了整個網絡中切換所需的消息交互，從而節省了網絡資源。

　　二、移動MPLS的要害技術

　　根據移動MPLS的原理，實現移動MPLS應解決三個問題：切換時延和通信中斷問題、“三角路由”問題、ＱｏＳ問題。 １．快速切換技術 快速切換技術的目標是盡可能減少切換時延并保證在切換過程中通信不中斷（即在切換過程中沒有數據包丟失）。由于切換過程中需要在ＭＨ、新ＦＡ、新ＦＤＡ以及ＨＡ之間進行重新注冊，所以注冊機制越簡單，切換時延越小。同時，ＭＨ和ＨＡ之間建立新PLS的時間越短，切換過程中數據包丟失的可能性就越小。

　?。ǎ保┣袚Q前建立ＬＳＰ機制 這種快速切換機制的基本思想是在ＭＨ移動到新的外地子網或外地域之前建立新的ＬＳＰ。在分級移動ＭＰＬＳ中，若ＭＨ在相鄰子網中移動，則在ＭＨ移動到相鄰子網之前就在相鄰子網內建立起ＬＳＰ；若ＭＨ在相鄰域間移動，則在ＭＨ移動到相鄰域之前就在相鄰域中建立起ＬＳＰ。此機制中引入了主動ＬＳＰ和被動ＬＳＰ，主動ＬＳＰ是指從ＦＤＡ到ＭＨ當前所在外地子網ＦＡ的正用于傳送數據的ＬＳＰ，被動ＬＳＰ是指從ＦＤＡ到ＭＨ當前所在外地子網所有相鄰子網的ＦＡ的尚未使用的ＬＳＰ。 假如ＭＨ知道它將要訪問的子網，就可以使用ＦＡ發現協議得到相鄰子網內ＦＡ的ＩＰ地址，然后向這些ＦＡ發送帶有訪問時間的訪問請求消息，這些ＦＡ收到訪問請求消息后就可與ＦＤＡ建立一條被動ＬＳＰ。訪問時間是指ＭＨ估計的從當前子網移動至某子網所需的時間。假如ＭＨ在訪問時間超時前沒有發送任何訪問請求刷新消息，也沒有移動到該子網，標簽表中相應的被動ＬＳＰ條目就會被刪除。ＭＨ移動到一個新的子網后，將向原來子網的ＦＡ發送一條更新消息，ＦＡ再將其發送到ＦＤＡ，這時中間路由器會將它們所保存的ＬＳＰ狀態從主動ＬＳＰ改為被動ＬＳＰ。同時，ＭＨ將向新ＦＡ發送一條更新消息，該ＦＡ收到后也將其發送到ＦＤＡ，中間路由器將它們所保存的??前建立ＬＳＰ的機制中，切換發生時僅需通過一條消息就可完成ＬＳＰ的切換，大大減小了ＭＨ從一個子網移動到另一個子網的切換時延。該機制可以擴展到ＭＨ在不同ＭＰＬＳ域間切換的情況。

　?。ǎ玻┗诮M播的快速切換機制 　　這種快速切換機制是在ＦＤＡ和當前ＭＨ所在子網的ＦＡ之間，以及所有與該子網相鄰的子網的ＦＡ之間均建立ＬＳＰ，這些ＬＳＰ形成一個組。當ＦＤＡ收到ＭＨ進行切換的請求后，將所有來自通信節點的數據包通過事先建立好的ＬＳＰ向所有相鄰子網的ＦＡ進行組播。這樣當ＭＨ移動到新的子網時，就可以立即收到來自通信節點的數據包。切換過程完成后，網絡也會根據切換過程中的信息進行調整，登記新使用的ＬＳＰ，刪除不需要的ＬＳＰ。

　　２．“三角路由”問題解決方案 　　在移動ＭＰＬＳ中，從通信節點發往ＭＨ的數據包首先被發送到ＨＡ，然后再由ＨＡ沿ＬＳＰ轉發到ＭＨ，這就是所謂的“三角路由”問題。因為數據包的轉發不是通過最優的ＬＳＰ送往ＭＨ，而必須通過ＨＡ進行轉發，既浪費網絡資源，又導致較高的傳輸時延。假如通信節點能夠獲得ＭＨ當前所在子網的ＣＯＡ，并在通信節點和ＦＡ之間建立ＬＳＰ，數據包就不必經過ＨＡ，可以直接通過通信節點和ＦＡ之間的ＬＳＰ進行轉發，從而解決了“三角路由”問題。

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　　ＣＯＡ緩存機制是在通信節點中對ＭＨ所在的一個或多個子網的ＣＯＡ進行緩存。當通信節點有數據要發往ＭＨ時，首先查找ＣＯＡ緩存表中與ＭＨ相對應的項，假如找到與ＭＨ綁定的ＣＯＡ，就用該ＣＯＡ在通信節點和ＭＨ當前所在子網的ＦＡ之間建立ＬＳＰ，并通過通信節點與ＦＡ之間的ＬＳＰ發送數據包，而無需通過ＨＡ轉發。

　　開始時通信節點中不存在與ＭＨ相關的ＣＯＡ緩存，送往ＭＨ的數據包還是要通過ＨＡ轉發。但是根據ＭＨ在子網間移動時所進行的注冊過程，ＨＡ中含有ＭＨ目前所在子網的ＣＯＡ信息。所以，當數據包到達ＨＡ后，ＨＡ會查找ＭＨ當前所在子網的ＣＯＡ，并通過ＨＡ和ＦＡ之間已經建立的ＬＳＰ轉發數據。同時，ＨＡ根據收到的數據包找出數據發送方的地址和數據目的地址所對應的ＣＯＡ，并向數據的發送方通信節點發送ＭＨ及其ＣＯＡ的綁定信息。通信節點收到該綁定信息后將其放入緩存，并利用該綁定信息與ＭＨ當前所在子網的ＦＡ間直接建立ＬＳＰ。此后通信節點發往ＭＨ的數據包就不再需要ＨＡ轉發，而直接通過通信節點和ＦＡ之間的ＬＳＰ發送。通信節點所緩存的有關ＭＨ的ＣＯＡ信息可以定時或通過ＭＨ移動時ＨＡ向通信節點發送的更新消息進行刷新，以保證ＣＯＡ信息的準確性。

　　（２）基于特征數據（ｐｒｏｆｉｌｅ）的機制 　　

　　基于用戶行為的機制是通過對ＭＨ移動特性的猜測來解決“三角路由”問題的。在這種機制下，每個ＭＨ都對應著一組描述用戶行為信息的特征數據，這些特征數據包括用戶的移動特點、旅行計劃和可能的通信需求等。當通信節點需要向ＭＨ發送數據時，首先設法獲得ＭＨ的移動特征數據，并據此推斷出ＭＨ所在子網的ＣＯＡ，然后通過ＣＯＡ在通信節點和ＦＡ之間建立ＬＳＰ，最后通過ＬＳＰ發送數據。獲得ＭＨ特征數據的機制包括分布式和集中式兩種。通信節點獲得ＭＨ的特征數據后，可推斷出ＭＨ當前所在子網的ＣＯＡ，并據此建立與ＦＡ間的ＬＳＰ。根據ＭＨ特征數據推斷出的ＣＯＡ信息可能不夠精確，但可通過分級移動ＭＰＬＳ機制進行完善。

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　?。停校蹋又饕ㄟ^ＤｉｆｆＳｅｒｖ和ＩｎｔＳｅｒｖ兩種服務模型來實現ＱｏＳ，這兩種方法同樣適用于移動ＭＰＬＳ，為實時移動多媒體業務提供質量保證。

　　（１）用ＤｉｆｆＳｅｒｖ提供ＱｏＳ

　　開始時通信節點中不存在與ＭＨ相關的ＣＯＡ緩存，送往ＭＨ的數據包還是要通過ＨＡ轉發。但是根據ＭＨ在子網間移動時所進行的注冊過程，ＨＡ中含有ＭＨ目前所在子網的ＣＯＡ信息。所以，當數據包到達ＨＡ后，ＨＡ會查找ＭＨ當前所在子網的ＣＯＡ，并通過ＨＡ和ＦＡ之間已經建立的ＬＳＰ轉發數據。同時，ＨＡ根據收到的數據包找出數據發送方的地址和數據目的地址所對應的ＣＯＡ，并向數據的發送方通信節點發送ＭＨ及其ＣＯＡ的綁定信息。通信節點收到該綁定信息后將其放入緩存，并利用該綁定信息與ＭＨ當前所在子網的ＦＡ間直接建立ＬＳＰ。此后通信節點發往ＭＨ的數據包就不再需要ＨＡ轉發，而直接通過通信節點和ＦＡ之間的ＬＳＰ發送。通信節點所緩存的有關ＭＨ的ＣＯＡ信息可以定時或通過ＭＨ移動時ＨＡ向通信節點發送的更新消息進行刷新，以保證ＣＯＡ信息的準確性。

　?。ǎ玻┗谔卣鲾祿ǎ穑颍铮妫椋欤澹┑臋C制 　　

　　基于用戶行為的機制是通過對ＭＨ移動特性的猜測來解決“三角路由”問題的。在這種機制下，每個ＭＨ都對應著一組描述用戶行為信息的特征數據，這些特征數據包括用戶的移動特點、旅行計劃和可能的通信需求等。當通信節點需要向ＭＨ發送數據時，首先設法獲得ＭＨ的移動特征數據，并據此推斷出ＭＨ所在子網的ＣＯＡ，然后通過ＣＯＡ在通信節點和ＦＡ之間建立ＬＳＰ，最后通過ＬＳＰ發送數據。獲得ＭＨ特征數據的機制包括分布式和集中式兩種。通信節點獲得ＭＨ的特征數據后，可推斷出ＭＨ當前所在子網的ＣＯＡ，并據此建立與ＦＡ間的ＬＳＰ。根據ＭＨ特征數據推斷出的ＣＯＡ信息可能不夠精確，但可通過分級移動ＭＰＬＳ機制進行完善。

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　　ＭＰＬＳ主要通過ＤｉｆｆＳｅｒｖ和ＩｎｔＳｅｒｖ兩種服務模型來實現ＱｏＳ，這兩種方法同樣適用于移動ＭＰＬＳ，為實時移動多媒體業務提供質量保證。

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　　在ＤｉｆｆＳｅｒｖ服務模型中，業務流在網絡邊緣被分成三種類型，分別是：加快轉發（ＥＦ）、確定轉發（ＡＦ）和盡力而為，每一種類型均對應一個類型標志，即區分服務碼點（ＤＳＣＰ）。網絡中的核心節點通過查看業務流的ＤＳＣＰ值確定相應數據包的每跳行為（ＰＨＢ）。

　　在使用ＤｉｆｆＳｅｒｖ的移動ＭＰＬＳ網中，每個ＭＨ在其家鄉代理注冊自己的業務類型，這些業務類型信息保存在ＨＡ上。每當ＭＨ移動到其它域的子網時，其業務類型信息也會被ＨＡ轉發到相應域。根據ＭＨ的業務類型，可以在外地域中建立符合ＭＨ業務類型相應ＱｏＳ要求的ＬＳＰ。以分級移動ＭＰＬＳ為例，當ＭＨ第一次移動到一個外地域時，注冊消息會通過ＦＤＡ傳送到ＨＡ，ＨＡ則向ＦＤＡ回送注冊應答消息，此時ＨＡ就可以把有關ＭＨ的業務類型信息發送給ＦＤＡ，ＦＤＡ將此信息存儲起來。顯然，ＦＤＡ應保存目前漫游在本域的所有ＭＨ的業務類型信息。ＦＤＡ向ＦＡ發送注冊應答消息時，也可以把ＭＨ的業務類型信息發送給ＦＡ，使ＦＡ可以利用ＭＨ的業務類型信息與通信節點建立Ｅ－ＬＳＰ以實現ＱｏＳ。

　　作為Ｅ－ＬＳＰ的入口ＬＥＲ，ＦＡ和通信節點具有ＭＰＬＳ／ＤｉｆｆＳｅｒｖ功能。它們根據業務流的特點對數據流進行定時、整形、ＤＳＣＰ值分配等，并給數據包加標簽。ＭＰＬＳ網絡的中間節點（如ＦＤＡ）根據所收到數據包的ＤＳＣＰ值選擇相應的ＰＨＢ對數據進行轉發。 在使用ＤｉｆｆＳｅｒｖ的移動ＭＰＬＳ中，注冊信息和業務類型信息可以在預先建立好的用于傳送信令的ＬＳＰ上傳送，業務流可以在ＨＡ和ＦＤＡ間以及ＦＤＡ和ＦＡ間預先建立的多條符合業務類型相應ＱｏＳ要求的ＬＳＰ上傳送。使用ＤｉｆｆＳｅｒｖ的移動ＭＰＬＳ有兩個特點：一是網絡內部節點服務機制比較簡單，內部節點只進行簡單的調度轉發，流狀態信息的保存與流監控機制只在邊界節點進行；二是網絡內部節點的服務對象是流聚集而非單流，單流信息只在網絡邊界保存，因此具有較好的擴展性和魯棒性。