UMTS核心网中MobileIP技术的研究( 二 )


在向UMTS的演进过程中 , 各个运营商的步伐会很不一致的 。处于过渡阶段中3G运营商不但面临着多种3G网络互通的问题 , 而且2G、2.5G和3G系统将会在很长的一段时间内共存 。如何解决好不同网络技术之间的融合 , 对于移动运营商是一个相当重要的问题 。Mobile IP有助于移动运营商迅速开展3G业务 , 吸引用户加入3G网络 。在IP网络中 , Mobile IP作为基本的IP层移动性解决方案 , 在IP核心网络中扮演着重要的角色 。3G网络作为未来IP业务的主要接入手段之一 , 应该支持Mobile IP协议和业务 。
现有的GSM网络中已经通过注册过程 , 越区切换过程和VLR/HLR等实体提供了GSM网络内部的移动性支持 。GPRS网络中又引入了GTP协议建立了GPRS网络内部的隧道机制 , 确保越区切换时IP数据包不被丢失 。UMTS核心网在继续了这些功能的同时 , 需要引入归属代理和漫游地理来支持Mobile IP协议 , 以发挥Mobile IP作用 。
3 UMTS核心网中引入MIP 协议的演进过程的分析
3.1 概述
GPRS网络向着全IP网络的演进过程中 , 将分成三步引入MIP 协议:
*第一步 , 现有GPRS网络结构不变 , 负责处理移动网络内部的移动性治理 。通过引入一个归属代理和漫游地代理 , MIP 使得用户可以在不同种类的网络之间漫游 , 同时保持IP层以上的通信 。这一步已经包含在3GPP R99的标准中 。
*第二步 , 网络中引入了多个GGSN/FA实体后 , 在发生SGSN切换时 , 改变提供服务的GGSN/FA , 使得移动节点尽可能接近漫游地代理来优化IP包的路由 。这一步将包括在3GPP R00的标准中 。
*第三步 , SGSN和GGSN合并为一个网元IGSN , MIP 将处理IGSN间的切换 , 也就是由MIP 负责处理UMTS核心网内部和不同种类网络之间的移动性治理 。
根据前述的演进原则 , 在这个过程中技术上MIP 将做一些非凡的考虑 , 包括:
*由于IPv4地址资源和UMTS网络中无线资源的缺乏 , 移动节点主要采用漫游地代理转交地址 , 也就是从漫游地代理的代理通告中获取的地址作为在外地网络中的转交地址 。
*移动节点向SGSN提交业务接入点名称 , 规定了移动节点需要的服务类型 。
*所有MIP 的消息在UMTS的用户平面传送 。
*移动节点本身需要支持MIP 协议 。
*UMTS的安全能力和IP安全协议的结合 。UMTS的安全能力只是保证了移动通信网络内部的安全性 , 端到端的安全性应该由IP安全协议处理 。
3.2演进的第一步:开始提供MIP 业务
原有的GPRS的网络结构保持不变 。整个GPRS网络内有一个GGSN升级为GGSN/FA , 即提供漫游地代理的功能 , 就可以开展MIP 业务 。移动节点向SGSN提交业务接入点名称和分组数据协议信息 , 业务接入点名称指明了移动节点连接的网络标识 , 分组数据协议信息指明了数据包的类型 , SGSN通过这两条信息寻找合适的GGSN作为漫游地代理 。通过漫游地代理向归属代理注册后 , 移动节点就可以开始通信 。
根据外地网络是否提供MIP 业务 , 需要区分两种漫游方式:GPRS漫游和MIP漫游 。GPRS漫游是指对于通过Gp接口漫游到外地网络的移动用户 , 假如外地网络中没有漫游地代理的功能 , 则通过GPRS隧道协议 , 仍使用家乡网络中的漫游地代理 。假如外地网络中有漫游地代理的功能实体 , 则使用外地网络中的功能实体 , 这种情况叫做MIP漫游 。这样无论外地网络运营商是否提供MIP 业务 , 移动节点依旧可以使用MIP 业务 , 确保了网络运营商可以平滑过渡 。
3.3 演进的第二步:移动路由的优化
在这个阶段 , GPRS网络内存在多个可选的GGSN/FA , 理想的情况是SGSN与GGSN/FA之间一一对应 。

推荐阅读