移动IP的应用
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2010-11-11
北京邮电大学无线中心
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移动IP的应用 移动 的应用
2. 简单IP
移动IP的业务特点：
用户在网络中移动时，用户的IP地址保持不变 需要有能支持MIP业务的终端 网络中需要添加一个新的设备－Home Agent（HA）， 归属代理服务器 移动用户通过PDSN（FA）到HA注册，并从HA获得 IP地址，之后在PDSN/FA和HA之间建立业务隧道， 然后就可以自由访问互联网络
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移动IP的应用 移动 的应用
Cellular Mobility PPP M-IP Radio Network (PCF) PCF to PDSN Mobility IP Level Mobility
PDSN/FA
HA
MS
介绍三种移动性： 蜂窝移动性 PCF到PDSN的移动性 PCF到PDSN的移动性 IP级的移动性 IP级的移动性
北京邮电大学无线中心
6
移动IP的应用 移动 的应用
1.总体描述
RRC的主要功能
建立、维护与终止为分组用户提供的无线资源 管理无线资源，记录无线资源状态
MS的主要功能
建立、维护与终止和PDSN的数据链路协议 请求无线资源，并记录无线资源的状态 在不能获得无线资源时，提供数据分组的缓存功能
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移动IP的应用 移动 的应用
1.总体描述
AAA的主要功能
业务提供网络的AAA负责在PDSN和归属网络之间传递认证 和计费信息 归属网络的AAA对移动用户进行认证、鉴权与计费 中介网络（Broke Network）的AAA在归属网络与业务提0-11-11
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移动IP的应用 移动 的应用
2. 简单IP
电路域 访问网 络
分组域 归属网 络
移动IP 移动IP的网络结构 IP的网络结构
2010-11-11 北京邮电大学无线中心 12
MS
PCF
PDSN
FAAA
与SIP相同 SIP相同
interne t Internet
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移动IP的应用 移动 的应用
1.总体描述
3GPP2无线网络的分组域功能模型 PCF: Packet Control Function HA: Home Agent PDSN: Packet Data Serving Node AAA: Authorization Authentication and Accounting RRC: Radio Resource Control
3
移动IP的应用 移动 的应用
1.总体描述
PDSN的主要功能
建立、维护与终止与移动台的PPP连接 为简单IP用户指定IP地址 为移动IP业务提供FA的功能 与AAA服务器通信，为移动用户提供不同等级的服务，并将 服务信息通知AAA 与PCF共同建立、维护及终止第二层的连接
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2010-11-11 北京邮电大学无线中心 2
移动IP的应用 移动 的应用
1.总体描述
HA（家乡代理）的主要功能
对移动台发出的移动IP注册请求进行认证 从AAA服务器获得用户业务信息 把由网络侧来的数据包正确传输至当前为移动台服务的外地 代理 为移动用户动态指定归属地址
2010-11-11
北京邮电大学无线中心
认证过程
MIP RSP PPP
Tunnel
移动IP的简要呼叫流程（不需要认证） 移动IP的简要呼叫流程（不需要认证） IP的简要呼叫流程
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MS
PCF
PDSN
FAAA
interne t Internet
HA
HAAA
TCH Established
建立空中接口链路
5
移动IP的应用 移动 的应用
1.总体描述
PCF的主要功能
建立、维护与终止和PDSN的第二层链路连接 与PDSN交互以便支持休眠切换 与RRC联系请求与管理无线资源，并记录无线资源的状态 在移动用户不能获得无线资源时，提供数据分组的缓存功能 收集与无线链路有关的计费信息，并通知PDSN
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HA
HAAA
TCH Established
建立空中接口链路
REQ(A11)
建立链路层连接
RSP(A11)
LCP Setup IPCP Setup PPP Established MIP REQ Access Request Access Request Access Accept Access Accept MIP REQ MIP RSP
建立链路层连接 RSP (A11)
PDSN
AAA
Internet
TCH Established
建立空中接口链路
LCP Setup Access Request Access Accept IPCP Setup PPP Established Data Transmission
简单IP 简单IP的简要呼叫流程 IP的简要呼叫流程
IPCP Setup
PPP Established MIP REQ Access Request Access Request Access Accept Access Accept MIP REQ MIP RSP
MIP RSP PPP
Tunnel
移动IP的简要呼叫流程（需要认证） 移动IP的简要呼叫流程（需要认证） IP的简要呼叫流程
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移动IP的应用 移动 的应用
2. 简单IP
简单IP业务的特点：
类似于拨号业务 用户需要数据业务时，采用类似于拨号的形式建 立与PDSN的PPP连接，PDSN负责数据的收发 每次连接采用动态IP地址分配 不能保证用户移动时的业务持续性 用户在同一个PDSN覆盖范围内时，可以保持IP地 址不变，当移出当前PDSN覆盖的网络时，必须重新 拨号连接
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移动IP的应用 移动 的应用
简单IP 性能和吞吐量 •没有显著差别。 没有显著差别。 没有显著差别 移动IP 没有显著差别。 在移动用户的初始注册、周期注 册，以及跨PDSN漫游注册时，需 要发送更多的控制数据分组 •支持，IP地址可以由HA动态分 配，也可以由移动终端静态配置。 •可以提供网络侧发起的Push业 务。 •固定IP地址将不能被其他用户 重用或共享。 •支持
Radio Network (PCF)
PDSN/FA
Radio Network (PCF) SIP Mobility MIP Mobility
PDSN/FA
SIP用户的 SIP用户的 地址由PDSN 地址由PDSN 分配
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移动IP的应用 移动 的应用
简单IP 移动IP 终端支持范围 所有使用微软操作系统的PC、笔 记本电脑、掌上电脑都已提供支持。 其他主要的计算机设备和操作系 统也都提供支持。 所有具有分组数据能力的CDMA 手机也都提供支持（包括2G和 cdma2000 1x手机） 类似于拨号上网方式。 需要在PC的拨号软件或CDMA手 机上配置用户名和密码。 尚不能确定微软是否支持。 可以在使用微软操作系统的计算 机设备上应用第三方的协议软件实现 对移动IP的支持。 虽然目前cdma2000 1x手机尚不支 持，但有望在未来支持移动IP。
REQ(A11)
建立链路层连接
LCP Negotiation (CHAP)
RSP(A11)
Access Response
CHAP Authentication
LCP Setup
PDSN与移动台之间进行PPP协商时，通 过挑战性握手认证协议（Challenge Handshake Authentication Protocol, CHAP）携带用户名和口令，到AAA进行 用户认证后，再建立PPP连接 Access Request Access Request & Response Access Response
移动IP的应用 移动 的应用
CDMA2000简单IP和移动IP的应用
1.总体描述
3GPP2无线网络分组域技术设计目标
支持大范围的地址配置，包括动态和静态的归属地址配 置 提供无缝漫游服务 提供可靠的认证与授权服务 提供QoS服务，以支持不同等级的业务 提供计费服务，支持根据QoS信息计费，支持对漫游用 户的计费等
•认证机制复杂，安全性高
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移动IP的应用 移动 的应用
2. 简单IP
移动IP总结
用户的IP地址不再由PDSN/FA分配，而是由HA分配的（或静 态配置），用户获得的都是HA地址池中的IP地址 数据的上行是首先从移动用户发送到 PDSN/FA，PDSN再将 数据包直接路由转发到目标设备 下行方向上，因为移动用户的路由消息是经由HA发送到 公用 IP网，因此数据包是由目标设备首先路由转发到到HA，通过 HA经IP-in-IP隧道发送到PDSN/FA， FA再转发给移动节点 切换时，用户的连接不会中断
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移动IP的应用 移动 的应用
2. 简单IP
电路域 访问网 络
分组域
A10， A10，A11
归属网 络
简单IP 简单IP的网络结构 IP的网络结构
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移动IP的应用 移动 的应用
2. 简单IP
MS PCF
REQ (A11)
终端配置过程
配置方式稍有差异。 需要在PC或CDMA手机上配置用 户名、密码、HA地址和可能的IP地 址。
无缝漫游的能力
可在同一PDSN范围内漫游 漫游至不同PDSN时，需要改变移 动台的IP地址。可能造成10-30秒的业 务延迟，某些应用可能需要重起。
移动用户可以在任一区域内漫游。 若进入其他运营商覆盖的地理区域， 需要运营商之间的漫游协议。
固定IP地址 固定 地址
不支持， 地址由 地址由PDSN 动态 不支持，IP地址由 分配。 分配。 某些要求固定IP地址的应用软 某些要求固定 地址的应用软 件可能需要修改。 件可能需要修改。 不能提供网络侧发起的Push 不能提供网络侧发起的 业务
同一移动终端内支持多个 •不支持 不支持 IP任务 IP任务 认证机制 •认证机制简单，安全性低 认证机制简单， 认证机制简单
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2. 简单IP
移动IP的业务特点：
用户在网络中移动时，用户的IP地址保持不变 需要有能支持MIP业务的终端 网络中需要添加一个新的设备－Home Agent（HA）， 归属代理服务器 移动用户通过PDSN（FA）到HA注册，并从HA获得 IP地址，之后在PDSN/FA和HA之间建立业务隧道， 然后就可以自由访问互联网络
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Cellular Mobility PPP M-IP Radio Network (PCF) PCF to PDSN Mobility IP Level Mobility
PDSN/FA
HA
MS
介绍三种移动性： 蜂窝移动性 PCF到PDSN的移动性 PCF到PDSN的移动性 IP级的移动性 IP级的移动性
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移动IP的应用 移动 的应用
1.总体描述
RRC的主要功能
建立、维护与终止为分组用户提供的无线资源 管理无线资源，记录无线资源状态
MS的主要功能
建立、维护与终止和PDSN的数据链路协议 请求无线资源，并记录无线资源的状态 在不能获得无线资源时，提供数据分组的缓存功能
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移动IP的应用 移动 的应用
1.总体描述
AAA的主要功能
业务提供网络的AAA负责在PDSN和归属网络之间传递认证 和计费信息 归属网络的AAA对移动用户进行认证、鉴权与计费 中介网络（Broke Network）的AAA在归属网络与业务提0-11-11
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2. 简单IP
电路域 访问网 络
分组域 归属网 络
移动IP 移动IP的网络结构 IP的网络结构
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MS
PCF
PDSN
FAAA
与SIP相同 SIP相同
interne t Internet
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1.总体描述
3GPP2无线网络的分组域功能模型 PCF: Packet Control Function HA: Home Agent PDSN: Packet Data Serving Node AAA: Authorization Authentication and Accounting RRC: Radio Resource Control
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移动IP的应用 移动 的应用
1.总体描述
PDSN的主要功能
建立、维护与终止与移动台的PPP连接 为简单IP用户指定IP地址 为移动IP业务提供FA的功能 与AAA服务器通信，为移动用户提供不同等级的服务，并将 服务信息通知AAA 与PCF共同建立、维护及终止第二层的连接
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移动IP的应用 移动 的应用
1.总体描述
HA（家乡代理）的主要功能
对移动台发出的移动IP注册请求进行认证 从AAA服务器获得用户业务信息 把由网络侧来的数据包正确传输至当前为移动台服务的外地 代理 为移动用户动态指定归属地址
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认证过程
MIP RSP PPP
Tunnel
移动IP的简要呼叫流程（不需要认证） 移动IP的简要呼叫流程（不需要认证） IP的简要呼叫流程
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MS
PCF
PDSN
FAAA
interne t Internet
HA
HAAA
TCH Established
建立空中接口链路
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移动IP的应用 移动 的应用
1.总体描述
PCF的主要功能
建立、维护与终止和PDSN的第二层链路连接 与PDSN交互以便支持休眠切换 与RRC联系请求与管理无线资源，并记录无线资源的状态 在移动用户不能获得无线资源时，提供数据分组的缓存功能 收集与无线链路有关的计费信息，并通知PDSN
2010-11-11
HA
HAAA
TCH Established
建立空中接口链路
REQ(A11)
建立链路层连接
RSP(A11)
LCP Setup IPCP Setup PPP Established MIP REQ Access Request Access Request Access Accept Access Accept MIP REQ MIP RSP
建立链路层连接 RSP (A11)
PDSN
AAA
Internet
TCH Established
建立空中接口链路
LCP Setup Access Request Access Accept IPCP Setup PPP Established Data Transmission
简单IP 简单IP的简要呼叫流程 IP的简要呼叫流程
IPCP Setup
PPP Established MIP REQ Access Request Access Request Access Accept Access Accept MIP REQ MIP RSP
MIP RSP PPP
Tunnel
移动IP的简要呼叫流程（需要认证） 移动IP的简要呼叫流程（需要认证） IP的简要呼叫流程
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移动IP的应用 移动 的应用
2. 简单IP
简单IP业务的特点：
类似于拨号业务 用户需要数据业务时，采用类似于拨号的形式建 立与PDSN的PPP连接，PDSN负责数据的收发 每次连接采用动态IP地址分配 不能保证用户移动时的业务持续性 用户在同一个PDSN覆盖范围内时，可以保持IP地 址不变，当移出当前PDSN覆盖的网络时，必须重新 拨号连接
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移动IP的应用 移动 的应用
简单IP 性能和吞吐量 •没有显著差别。 没有显著差别。 没有显著差别 移动IP 没有显著差别。 在移动用户的初始注册、周期注 册，以及跨PDSN漫游注册时，需 要发送更多的控制数据分组 •支持，IP地址可以由HA动态分 配，也可以由移动终端静态配置。 •可以提供网络侧发起的Push业 务。 •固定IP地址将不能被其他用户 重用或共享。 •支持
Radio Network (PCF)
PDSN/FA
Radio Network (PCF) SIP Mobility MIP Mobility
PDSN/FA
SIP用户的 SIP用户的 地址由PDSN 地址由PDSN 分配
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简单IP 移动IP 终端支持范围 所有使用微软操作系统的PC、笔 记本电脑、掌上电脑都已提供支持。 其他主要的计算机设备和操作系 统也都提供支持。 所有具有分组数据能力的CDMA 手机也都提供支持（包括2G和 cdma2000 1x手机） 类似于拨号上网方式。 需要在PC的拨号软件或CDMA手 机上配置用户名和密码。 尚不能确定微软是否支持。 可以在使用微软操作系统的计算 机设备上应用第三方的协议软件实现 对移动IP的支持。 虽然目前cdma2000 1x手机尚不支 持，但有望在未来支持移动IP。
REQ(A11)
建立链路层连接
LCP Negotiation (CHAP)
RSP(A11)
Access Response
CHAP Authentication
LCP Setup
PDSN与移动台之间进行PPP协商时，通 过挑战性握手认证协议（Challenge Handshake Authentication Protocol, CHAP）携带用户名和口令，到AAA进行 用户认证后，再建立PPP连接 Access Request Access Request & Response Access Response
移动IP的应用 移动 的应用
CDMA2000简单IP和移动IP的应用
1.总体描述
3GPP2无线网络分组域技术设计目标
支持大范围的地址配置，包括动态和静态的归属地址配 置 提供无缝漫游服务 提供可靠的认证与授权服务 提供QoS服务，以支持不同等级的业务 提供计费服务，支持根据QoS信息计费，支持对漫游用 户的计费等
•认证机制复杂，安全性高
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移动IP的应用 移动 的应用
2. 简单IP
移动IP总结
用户的IP地址不再由PDSN/FA分配，而是由HA分配的（或静 态配置），用户获得的都是HA地址池中的IP地址 数据的上行是首先从移动用户发送到 PDSN/FA，PDSN再将 数据包直接路由转发到目标设备 下行方向上，因为移动用户的路由消息是经由HA发送到 公用 IP网，因此数据包是由目标设备首先路由转发到到HA，通过 HA经IP-in-IP隧道发送到PDSN/FA， FA再转发给移动节点 切换时，用户的连接不会中断
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移动IP的应用 移动 的应用
2. 简单IP
电路域 访问网 络
分组域
A10， A10，A11
归属网 络
简单IP 简单IP的网络结构 IP的网络结构
2010-11-11 北京邮电大学无线中心 9
移动IP的应用 移动 的应用
2. 简单IP
MS PCF
REQ (A11)
终端配置过程
配置方式稍有差异。 需要在PC或CDMA手机上配置用 户名、密码、HA地址和可能的IP地 址。
无缝漫游的能力
可在同一PDSN范围内漫游 漫游至不同PDSN时，需要改变移 动台的IP地址。可能造成10-30秒的业 务延迟，某些应用可能需要重起。
移动用户可以在任一区域内漫游。 若进入其他运营商覆盖的地理区域， 需要运营商之间的漫游协议。
固定IP地址 固定 地址
不支持， 地址由 地址由PDSN 动态 不支持，IP地址由 分配。 分配。 某些要求固定IP地址的应用软 某些要求固定 地址的应用软 件可能需要修改。 件可能需要修改。 不能提供网络侧发起的Push 不能提供网络侧发起的 业务
同一移动终端内支持多个 •不支持 不支持 IP任务 IP任务 认证机制 •认证机制简单，安全性低 认证机制简单， 认证机制简单