基本术语名词解释
SIP:simple IP,即简单IP
MIP:mobile IP,即移动IP
MN:mobile node,即移动节点,有些资料上也把MN称为MS(mobile station),即移动站点,或者MH(mobile host),移动主机
CN:correspondent node,与MN通讯的对端节点
HA:home agent,归属地代理,又称为家乡地代理或注册地代理
FA:foreign agent,访问地代理,即当前所在地代理
COA:care-of-address,HA发起的隧道的出口地址
Home Address:HA所在网络分配给MN的固定地址
BTS:base transceiver station,基站收发台
BSC/PCF:base station controller/packet control function,基站控制设备/分组控制功能,BSC连接到MSC,控制语音数据的传输,负责电路域的控制,PCF连接到PDSN,控制分组数据的传输,负责分组域的控制
PDSN:packet data serving node,分组数据服务节点,使用A10和A11等协议,通过R-P接口与PCF相连
RN:radio network,从MN到PDSN之间的无线网络,包括BTS和BSC/PCF等设备
MSC/VLR:mobile switching center/ visitor location register,移动交换中心/拜访位置寄存器,MSC与BSC相连,VLR通过7号信令网与HLR相连
HLR:home location register,归属地位置寄存器,通过7号信令网与VLR相连
AAA:Authentication, Authorization, Accounting,鉴权、授权、计费系统,根据所在地不同,分为归属地AAA和拜访地AAA
主机移动对传统网络的挑战
在传统网络中,主机跨越网络边界时,必须改变IP才能继续通讯,改变主机IP会造成通讯的终端,无法保证通讯的连续性。因此传统网络无法满足主机移动中进行通讯的需求。
有2种技术可以解决这个问题:SIP和MIP。
SIP
SIP类似于拨号业务。MN采用类似拨号的方式与PDSN建立PPP连接,然后由PDSN分配一个IP给MN,于是MN就可以用这个IP进行通讯,PDSN负责MN数据的收发。如果MN一直处于同一PDSN覆盖的网络内,那么MN可以保持PDSN所分配的IP不变。一旦MN离开了该PDSN所覆盖的网络,MN与该PDSN的PPP连接将中断,MN正在进行的通讯也随之中断,如果用户要继续通讯,就必须重新拨号,与其他PDSN建立连接,新的PDSN将为MN分配一个新的IP。
由此可见,SIP只能保证链路层的移动性,不能满足MN跨越PDSN时通讯的连续性。SIP只能支持主叫业务,即MN主动发起的业务,包括WWW浏览、E-Mail等,如果要直接向MN发送数据,则必须使用MIP技术。
MIP的特点
较之SIP,MIP引入了HA和FA的概念,可以实现跨越PDSN时通讯的连续性。
MN在移动中始终保持一个固定的IP,即由HA所在网络分配的Home Address,MN不需要随着位置的变化而改变这个IP。在移动中,MN的位置虽然改变了,使用Home Address仍然可以保持与CN的连续通讯——这就是MIP的一个特点——IP不变,通讯不断。
MIP还有另一个特点:只有HA和FA需要知道MN的当前位置,而其他设备对此一无所知,也无需做额外的调整。
MIP的拓扑和工作流程

1)代理发现
FA通过ICMP的IRDP周期性广播自己的代理信息,这个agent broadcast包含以下内容:
源IP:FA的IP
目的IP:Broadcast
IPprotocol:ICMP
Data Information:FA的COA
当MN离开自己的归属地网络(即HA所在网络),移动到FA所在的网络后,收到FA的agent broadcast,分析该广播的源IP的网络号,发现并不是自己的归属地网络,于是MN就可以判断出自己已经离开自己的归属地网络,该广播的发送者是一个FA。这就是代理发现。
当然,如果MN是个急性子,而FA发送agent broadcast的频率又相对较慢,那么MN也可以通过发送代理请求广播,来主动获取代理信息。
注:如果通过上述2种手段,MN仍然无法获取FA信息,那么MN首先将认为自己正在归属地网络,此时MN不使用MIP,而采取传统的方式进行通讯,当这种尝试失败后,MN只好设法通过DHCP或手工配置的方式来进行通讯,此时MN将把自己当作自己的FA。造成这种情况的原因是,MN当前所在网络中的PDSN不具备FA功能。
2)获取COA
当MN发现FA时,会从FA的agent broadcast中获得COA,同时它将把自己的一些信息发送给FA,这些信息包括MN的Home address、MAC和HA的IP。此时MN获得的COA是由FA分配的,称之为FA’s COA。
注:如果MN当前所在网络中的PDSN不具备FA功能,不能发送带有COA信息的agent broadcast,那么MN将通过DHCP或手工配置的方式,为自己取得一个COA,称之为MN’s COA。
无论哪种COA,都是HA发起的隧道的出口地址,即隧道起于HA,终结于COA。它们的不同之处在于,若干MN可以共享一个FA’s COA,而每个MN独占一个MN’s COA。
3)COA注册
当MN获得FA’s COA,且向FA宣告自己的一些相关信息后,FA就可以帮助MN向HA发起注册。随后HA把MN的Home Address和FA’s COA进行映射,为MN建立一张“漫游绑定表”,HA将依据这张表为MN建立HA到FA的隧道。
注:如果MN当前所在网络中的PDSN不具备FA功能,MN自己维护MN’s COA,它将不依赖FA而直接向HA发起注册,随后HA把MN的Home Address和MN’s COA进行映射,为MN建立一张“漫游绑定表”,HA将依据这张表建立HA到MN的隧道。
4)HA通过隧道转发CN ->MN的下行数据
由于前文所述MIP的特点,当HA为MN建立“漫游绑定表”后,CN主动向MN发送数据时,以CN的Home Address为目的IP进行通讯。根据传统路由机制,这些数据将被首先路由到MN的归属地网络,由 |