移動(dòng)IP技術(shù)及CDMA 1X移動(dòng)IP測試簡(jiǎn)介

　　摘要：隨著(zhù)IP網(wǎng)成為基礎網(wǎng)以及三網(wǎng)融合目標的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)在向寬帶發(fā)展的同時(shí)開(kāi)始向無(wú)線(xiàn)移動(dòng)方向發(fā)展。本文簡(jiǎn)單介紹了移動(dòng)IP技術(shù)及CDMA 1X移動(dòng)IP的測試。 


　　移動(dòng)IP技術(shù)是由互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)小組(IETF)在1996年制定的一項開(kāi)放標準,它的技術(shù)規范主要包括: RFC2002(IP移動(dòng)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(dòng)IPv4配置選項)等。 

　　移動(dòng)IP是IP技術(shù)體系中的一個(gè)新概念。它與傳統IP的主要區別是, 傳統IP技術(shù)的主機在固定的地點(diǎn)使用固定的IP地址和TCP端口號進(jìn)行相互通信,而移動(dòng)IP中的主機是可以移動(dòng)的，可以在不同的地點(diǎn)接入互聯(lián)網(wǎng)，其中包括通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)接入，也包括通過(guò)固定網(wǎng)或局域網(wǎng)接入,它以固定的網(wǎng)絡(luò )IP地址，實(shí)現跨越不同網(wǎng)段的漫游功能，并保證了基于網(wǎng)絡(luò )IP的網(wǎng)絡(luò )權限在漫游過(guò)程中不發(fā)生任何改變。舉例說(shuō)明:一個(gè)用戶(hù)在使用固定網(wǎng)(PSTN)打電話(huà),如果他想移動(dòng)到別的地方并將同一部電話(huà)插到一個(gè)新的電話(huà)插孔中,那么通話(huà)將中斷,這是因為每一個(gè)插孔是對應著(zhù)一個(gè)固定的電話(huà)號碼的。傳統IP與此類(lèi)似, 當某個(gè)設備不再與它原來(lái)所在網(wǎng)絡(luò )中的IP地址相關(guān)聯(lián)時(shí)，它的有效會(huì )話(huà)將被中斷。而使用移動(dòng)IP技術(shù)時(shí),一個(gè)用戶(hù)到外地出差,他只需要簡(jiǎn)單的將移動(dòng)節點(diǎn)(例如:筆記本電腦、PDA設備)連接到當地的網(wǎng)絡(luò )上, 那么用戶(hù)就可以享受到跟在原來(lái)公司里一樣的所有操作:使用公司的共享打印機，或者訪(fǎng)問(wèn)公司內部同事電腦里的共享文件及相關(guān)數據庫資源等等;諸如此類(lèi)的種種操作，讓用戶(hù)感覺(jué)不到自己身在外地，讓用戶(hù)的“家”網(wǎng)絡(luò )隨處可以安“家”，不再忍受移動(dòng)節點(diǎn)因“出差”帶來(lái)的諸多不便。 

　　移動(dòng)IP不是移動(dòng)通信技術(shù)和因特網(wǎng)技術(shù)的簡(jiǎn)單疊加，也不是無(wú)線(xiàn)話(huà)音和無(wú)線(xiàn)數據的簡(jiǎn)單疊加，而是移動(dòng)通信和IP的深層融合，也是對現有移動(dòng)通信方式的深刻變革。為適應快速增長(cháng)的數據型業(yè)務(wù)需求，人們需要的是一個(gè)以包交換為基礎的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，這種新型網(wǎng)絡(luò )結構正是移動(dòng)IP未來(lái)的結構。移動(dòng)IP將真正實(shí)現話(huà)音和數據的業(yè)務(wù)融合，它的目標是將無(wú)線(xiàn)話(huà)音和無(wú)線(xiàn)數據綜合到統一的IP協(xié)議平臺上傳輸。 

　　移動(dòng)IP涉及到三個(gè)實(shí)體:移動(dòng)節點(diǎn)、歸屬代理(HA)和外部代理(FA)。移動(dòng)節點(diǎn)是指一個(gè)能夠進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )漫游的設備。移動(dòng)IP客戶(hù)端的實(shí)例包括蜂窩式電話(huà)、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(wǎng)絡(luò )上的一個(gè)路由器，它可以充當與移動(dòng)節點(diǎn)進(jìn)行通信的定位點(diǎn);它可以通過(guò)隧道將分組發(fā)送給正在漫游的移動(dòng)節點(diǎn)。外部代理是指一個(gè)可以在移動(dòng)節點(diǎn)移動(dòng)到某個(gè)外地網(wǎng)絡(luò )時(shí)，充當移動(dòng)節點(diǎn)的連接點(diǎn)的路由器，它可以將從歸屬代理發(fā)來(lái)的分組提供給移動(dòng)節點(diǎn)。 

　　為了讓在不同網(wǎng)絡(luò )之間漫游的移動(dòng)節點(diǎn)獲得“永不中斷”的連接，移動(dòng)節點(diǎn)首先要做的是發(fā)現代理。移動(dòng)IP定義了兩種代理發(fā)現方法:被動(dòng)發(fā)現和主動(dòng)發(fā)現。被動(dòng)發(fā)現是指所有移動(dòng)節點(diǎn)偵聽(tīng)本地移動(dòng)代理發(fā)布的代理公告,而主動(dòng)發(fā)現是指在無(wú)法收聽(tīng)到代理公告且無(wú)法獲得轉交地址時(shí)，移動(dòng)節點(diǎn)主動(dòng)發(fā)送代理請求報文(agent solicitation)，因此所有移動(dòng)節點(diǎn)都應具備代理請求功能。歸屬代理和外部代理會(huì )不斷地在網(wǎng)絡(luò )上廣播它們的服務(wù)。移動(dòng)節點(diǎn)在收到廣播消息之后，就可以發(fā)現這些代理和它們所提供的服務(wù)，并可以由此判斷出自己目前是在本地網(wǎng)絡(luò )中還是已經(jīng)移動(dòng)到某個(gè)外地網(wǎng)絡(luò )。在廣播消息中，代理可以說(shuō)明它是一個(gè)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(wù)的類(lèi)型，例如反向隧道;以及它所允許的注冊時(shí)間或者漫游期限，這些時(shí)間可能會(huì )針對移動(dòng)節點(diǎn)延長(cháng)。 

　　當移動(dòng)代理收到某個(gè)外部代理的廣播消息時(shí)，它可以檢測到自己已經(jīng)移動(dòng)到本地網(wǎng)絡(luò )之外，并開(kāi)始注冊進(jìn)行位置登記,它的步驟如下:首先向外區網(wǎng)上的外區代理請求進(jìn)行路由服務(wù);然后通知歸屬代理其當前的轉交地址;當移動(dòng)到新的IP子網(wǎng)或是前一次登記將要過(guò)期時(shí)，應該重新向歸屬代理進(jìn)行登記;當回到歸屬網(wǎng)時(shí)，則向歸屬代理撤銷(xiāo)登記。在移動(dòng)IP技術(shù)中，通常有三種位置登記規程:第一種是移動(dòng)節點(diǎn)在外區網(wǎng)上，通過(guò)外區代理轉交地址進(jìn)行登記;第二種是移動(dòng)節點(diǎn)在外區網(wǎng)上通過(guò)駐留本地的轉交地址，直接向歸屬代理進(jìn)行登記;第三種是移動(dòng)節點(diǎn)返回歸屬網(wǎng)時(shí)，撤銷(xiāo)登記。 

　　為了在移動(dòng)節點(diǎn)和它的本地網(wǎng)絡(luò )之間傳輸分組，歸屬代理將創(chuàng )建一條指向轉交地址的隧道(Tunneling)，隨后將注冊回復發(fā)送給外部代理。外部代理或者移動(dòng)節點(diǎn)，在使用配置轉交地址的情況下，也會(huì )建立一條指向歸屬代理的隧道，以實(shí)現成功的注冊，同時(shí)將注冊恢復轉發(fā)給移動(dòng)節點(diǎn)。最后，移動(dòng)節點(diǎn)將對這個(gè)回復進(jìn)行身份驗證，確認代理已經(jīng)意識到它正在處于漫游狀態(tài)。注冊可以設置移動(dòng)節點(diǎn)收發(fā)分組的路由方式，整個(gè)過(guò)程是通過(guò)隧道完成的。當移動(dòng)節點(diǎn)在外區網(wǎng)上時(shí)，歸屬代理需要將原始數據包轉發(fā)給已登記的外區代理。這時(shí)，歸屬代理使用IP隧道技術(shù)，將原始IP數據包(作為凈負荷)封裝在轉發(fā)的IP數據包中，從而使原始IP數據包原封不動(dòng)地轉發(fā)到處于隧道終點(diǎn)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(fā)送到移動(dòng)節點(diǎn)。當轉交地址為駐留本地的轉交地址時(shí)，移動(dòng)節點(diǎn)本身就是隧道的終點(diǎn)，它自身進(jìn)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(shù)，在RFC 2003中，為了實(shí)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(gè)外層IP頭標;而使用RFC 2004定義的IP內的最小封裝”有一個(gè)前提條件，就是當原始數據包被分片時(shí)，不能使用這種封裝技術(shù)。 

　　在CDMA 1X系統中, 移動(dòng)IP業(yè)務(wù)主要用來(lái)實(shí)現移動(dòng)主機作為主叫或被叫時(shí)的分組數據業(yè)務(wù)，除了能提供簡(jiǎn)單IP的www瀏覽、E_mail、FTP等業(yè)務(wù)外，還可提供非實(shí)時(shí)性多媒體數據業(yè)務(wù)。在CDMA 1X系統的移動(dòng)IP的接入網(wǎng)絡(luò )結構中，上半部分是所有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )中都有的VLR和HLR,在這個(gè)網(wǎng)絡(luò )中增加了兩個(gè)部分FA和HA。FA就是PDSN，它是移動(dòng)主機的外地代理，相當于移動(dòng)主機訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)絡(luò )的一個(gè)路由器，為移動(dòng)主機提供IP轉交地址和IP選路服務(wù)(前提是MS須有HA登記)。對于發(fā)往移動(dòng)主機的數據，FA從HA中提取IP數據包，轉發(fā)到移動(dòng)主機。對于移動(dòng)主機發(fā)送的數據，FA可作為一個(gè)缺省的路由器，利用反向隧道發(fā)往HA。HA是移動(dòng)主機在本地網(wǎng)中的路由器，負責維護移動(dòng)主機的當前位置信息，建立移動(dòng)主機的IP地址和移動(dòng)主機轉發(fā)地址的關(guān)系。當移動(dòng)主機離開(kāi)本地網(wǎng)絡(luò )時(shí)，需要向HA登記，當HA收到發(fā)往移動(dòng)主機的數據包后，將通過(guò)HA與FA之間隧道將數據包送往移動(dòng)主機，完成移動(dòng)IP功能。 

　　最近,中國聯(lián)通公司已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行CDMA 1X系統的移動(dòng)IP測試，主要是進(jìn)行分組數據服務(wù)節點(diǎn)(PDSN)、歸屬代理(HA)和遠程認證撥號接入服務(wù)(RADIUS)服務(wù)器等設備對移動(dòng)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(dòng)IP的分組核心網(wǎng)絡(luò )除了包括PDSN、RADIUS和HA(歸屬代理)，HA負責向用戶(hù)分配IP地址，將分組數據通過(guò)隧道技術(shù)發(fā)送給移動(dòng)用戶(hù)，并實(shí)現PDSN之間的宏移動(dòng)管理。同時(shí)，PDSN還應增加FA(拜訪(fǎng)代理)的功能，負責提供隧道出口，并將數據解封裝后發(fā)往移動(dòng)終端。 





　　測試的儀表包括: 路由器測試儀(Routertester), 網(wǎng)絡(luò )監視分析儀(Advisor), 以太網(wǎng)監聽(tīng)軟件(NetXray),測試項目包括: 移動(dòng)IP業(yè)務(wù)功能的測試,移動(dòng)IP協(xié)議的測試,典型業(yè)務(wù)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(huì )話(huà)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(hù)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(tài)下PDSN之間切換的測試。HA的測試有:多重注冊,動(dòng)態(tài)歸屬地址分配,認證等等。RADIUS服務(wù)器的測試有:移動(dòng)IP本地計費測試,漫游計費測試,漫游過(guò)程代理計費測試。移動(dòng)IP協(xié)議測試有:PDSN代理公告發(fā)送/停止發(fā)送測試,HA發(fā)送正確/錯誤注冊應答消息測試,移動(dòng)終端注冊超時(shí)測試,PDSN與HA直接IP隧道測試等等。最后是典型業(yè)務(wù)的測試,包括FTP文件傳輸,WEB瀏覽,電子郵件,多媒體會(huì )議,移動(dòng)流媒體,網(wǎng)上聊天,可視電話(huà)等等。 

　　隨著(zhù)移動(dòng)IP技術(shù)的不斷成熟,我們有理由相信, 移動(dòng)IP最終會(huì )成為移動(dòng)通信系統中數據傳輸的標準,人們將實(shí)現在任何時(shí)間、在任何地點(diǎn)、可以用任何一種媒體與任何一個(gè)人進(jìn)行通信的夢(mèng)想,讓我們?yōu)榱诉@個(gè)目標繼續努力吧!  
 

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