IP微移动技术探讨

作者:和令; 任三军; 王芙蓉
随着Internet及GSM的巨大成功,将二者融合的MobileInternet已成为新的研究热点 。
为了适应Internet移动性,提出以移动IP为代表的宏移动,因其良好的扩展性和适用性获得广泛应用 。然而,对于切换频繁的个人通信用户而言,微移动技术已成为较好的解决方法 。文章就目前的微移动协议进行探讨,并比较它们的优劣 。
要害词移动InternetIP微移动快速切换
无线技术的发展将Internet的推广和应用推上一个新台阶 。不久的将来,Internet无线接入将比其他接入方式更广泛 。在切换频繁的无线环境下,需要策略保持与有线Internet相同的服务质量 。目前,使用最广泛的无线口协议??基本移动IP并不足以解决未来无线网络的服务需求 。因此,对基本移动IP已有一些增强方案,目标是解决网络的QoS,其中一项要害技术就是快速切换 。另一些研究者将移动性治理问题分成宏移动和微移动两部分来完成 。宏移动通过移动IP实现,考虑的是Internet不同广域无线接入网之间的移动性治理问题 。微移动要解决的是一个特定的无线网络内部的本地移动性治理 。为了在最小包丢失率的情况下达到快速切换和减少功耗,必须减少注册或控制消息的信令,开发出较好的IP微移动协议来解决这些性能和扩展性要求 。
1; 移动IP简介
移动IP在节点的归属网络和外部网络引入两个新的功能实体:归属代理(HA)和外部代理(FA),其功能分别集成在归属网络和外部网络的路由器等设备上 。
移动IP可以保证终端从一个子网移动到另一子网时所有正在进行的通信的连续性 。移动IP通过隧道机制路由到达改变IP地址的移动端的包 。HA拦截发往移动终端(MH)的包,通过隧道发给可能是FA或MH自己的MH转交地址 。然而,对于频繁快速移动的用户来说,这并不是一个很好的解决方案 。当移动节点在子网间移动时,需要进行位置更新,即使移动节点在移动过程中并未与其它节点通信,移动IP仍然要求移动节点向HA发送位置更新消息 。当移动节点数目增加时(如3G中的MH),位置更新消息所带来的信令传输量是惊人的 。当移动节点的拜访网络与归属网络之间距离较大时,位置注册消息的信令时延也将变得非常大 。
2; 微移动协议
微移动协议是在切换频繁的小区域内的移动 。IP微移动协议与移动IP形成互补,以提供快速无缝切换策略 。Columbia和爱立信公司提出的蜂窝球、朗讯科技公司提出的切换优化无线因特网结构(Hawaii)、爱立信和诺基亚公司提出的分层移动IP,以及爱立信公司提出的快速切换是IP微移动协议中的显著例子 。本文将讨论蜂窝口、Hawaii、分层移动IP和快速切换的路由及切换机制 。
2.1蜂窝IP
蜂窝IP支持寻呼和切换技术 。位置治理和切换支持在蜂窝口接入网络中整合起来 。MH定时发送数据包,刷新主机位置信息,使控制信息最少 。蜂窝IP将IP网络扩展至无线电话应用,它将蜂窝网与IP网结合起来,通过寻呼和切换技术,达到低时延切换和有效治理 。
基于MH的主机路由通过所有有MH主网关的节点(蜂窝IP节点),这些节点通过无线网络相连,其中一个通过IP网关与有线网相连 。这些蜂窝IP节点也可作为无线接入点,每个蜂窝IP节点有一个上行邻居和一个下行邻居 。为了减少控制信息,MH周期性发送数据包,以更新位置信息 。蜂窝IP通过源数据包给主方向返回路径路由 。蜂窝IP节点检查源移动数据包,以保持一个分布式、逐跳的位置数据库,它是用来将数据包路由给MH的 。
在动态传输过程中改变接入点时,需要进行切换 。蜂窝IP支持两种类型的切换机制 。蜂窝IP切换应通过一种切换算法,以一些包丢失的损失来达到减少切换信令的目的,而非试图达到零包丢失率 。蜂窝IP半软切换试图在实际切换前预先通知新接入点 。半软切换减少了包丢失,同时又提供了比硬切换更高的TCP/UDP服务质量 。

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