3G 移動通信系統(tǒng)移動 IP關(guān)鍵技術(shù)探究

（江西省新余學(xué)院電氣與電子工程學(xué)院,江西 新余 338000）

（江西省新余學(xué)院電氣與電子工程學(xué)院,江西 新余 338000）

隨著3G技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代社會對移動通信技術(shù)的要求越來越高，用戶對如何靈活有效的運用網(wǎng)絡(luò)資源有著極大興趣，于是移動IP 技術(shù)應(yīng)運而生，該技術(shù)可以幫助用戶隨時隨地的連接無線網(wǎng)絡(luò)，獲得更加迅捷、快速的用戶體驗。尤其是在4G時代，移動 IP 技術(shù)的應(yīng)用將更加普及和廣泛。鑒于此，本文對G 移動通信系統(tǒng)移動 IP 技術(shù)進行了探討。

3G 移動通信系統(tǒng)；移動 IP 技術(shù)；切換

1 前言

3G時代，移動通信技術(shù)獲得了長足的發(fā)展的進步，傳統(tǒng)IP技術(shù)的弊端開始顯現(xiàn)，傳統(tǒng)IP技術(shù)靈活性較差，一個IP地址對應(yīng)一個網(wǎng)段，當(dāng)IP客戶端移動到新的網(wǎng)段時，不能通過原來的IP地址進行數(shù)據(jù)的傳輸和發(fā)送，需要對原有的網(wǎng)絡(luò)進行重新配置，也就是說只要改變了網(wǎng)絡(luò)的接入點或者更改了網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)置，就要重新啟動網(wǎng)絡(luò)，不僅造成網(wǎng)絡(luò)中斷，帶來資源閑置和浪費，而且也帶來較差的用戶體驗。

移動IP技術(shù)的出現(xiàn)較好的解決了這一難題，在該技術(shù)的支持下，移動節(jié)點在變換過程中始終保持了網(wǎng)絡(luò)連接的順暢，增加了網(wǎng)絡(luò)的有效利用，使筆記本電腦、平板電腦以及通訊設(shè)備等電子產(chǎn)品在移動過程中保持通信，用戶根本察覺不到網(wǎng)絡(luò)的切換過程，這個切換過程十分便捷和安全。移動 IP 技術(shù)這一優(yōu)點十分適合無線通信網(wǎng)絡(luò)，只有無線通信網(wǎng)絡(luò)中才存在真正的通信設(shè)備移動過程，二者是相互關(guān)聯(lián)的，無線網(wǎng)絡(luò)為移動IP 技術(shù)的發(fā)展提供了空間，移動 IP 技術(shù)為無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展提供了技術(shù)支撐。

2 移動 IP 的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 代理發(fā)現(xiàn)技術(shù)

移動節(jié)點能夠利用代理發(fā)現(xiàn)機制對網(wǎng)絡(luò)進行審閱，來檢測移動節(jié)點是否從一個網(wǎng)絡(luò)移動到另一個網(wǎng)絡(luò)，從而確認(rèn)用戶終端的具體位置信息。當(dāng)移動節(jié)點沒有停留在本地鏈路，而是移動到一條未使用的地址時，可以通過代理發(fā)現(xiàn)機制獲得一個轉(zhuǎn)交地址，來匹配新的移動節(jié)點。代理發(fā)現(xiàn)共有兩種消息：代理廣播和代理請求。代理布告消息是ICMP路由器定期進行傳達，移動節(jié)點時刻監(jiān)聽代理布告消息，通過現(xiàn)網(wǎng)使用可得知布告消息的擴展，以判斷自己是否漫游出本地網(wǎng)絡(luò)；若移動節(jié)點只需獲得代理信息，它可發(fā)送一個“代理請求”消息，代理請求與ICMP路由器請求消息格式相同，這兩種消息對于移動 IP 技術(shù)起到了非常重要的作用。

2.2 注冊技術(shù)

當(dāng)移動節(jié)點發(fā)現(xiàn)從原有的網(wǎng)絡(luò)接入點的一條鏈路切換到另一鏈路時，就要申請流程、進行注冊。另外，注冊信息有一定的生存時間，如果網(wǎng)絡(luò)用戶終端長時間沒有發(fā)生移動，也要進行申請登記。整個登記過程共包括兩種消息，即注冊請求和注冊應(yīng)答。移動節(jié)點可得到外埠鏈路上外埠代理的路由服務(wù)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)終端用戶發(fā)生網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)移時，代理發(fā)現(xiàn)技術(shù)會及時確定新的轉(zhuǎn)交地址，然后外地代理會對該地址進行注冊，當(dāng)然注冊申請需要經(jīng)過外地代理的檢查，檢查后，外地代理會將注冊信息轉(zhuǎn)交給本地代理，在不知道歸屬代理的情況下，移動節(jié)點可通過注冊，動態(tài)獲得歸屬代理地址；如果移動節(jié)點是通過配置轉(zhuǎn)交地址進行注冊的，系統(tǒng)會直接將注冊信息轉(zhuǎn)給本地代理，如果移動節(jié)點發(fā)生變化，原來注冊的地址就會就注銷。當(dāng)然，移動節(jié)點在回到歸屬鏈路時，需要進行反注冊。在此過程中，無論移動節(jié)點的注冊行為是否成功，本地代理都會及時將反饋結(jié)果傳達給客戶，有時用戶經(jīng)常長時間等待也沒有接收到本地代理的反饋，這時系統(tǒng)會再次發(fā)送注冊應(yīng)答，時間間隔也會適當(dāng)?shù)难娱L，直到時間間隔達到重發(fā)時間的上限才會停止。

2.3 路由技術(shù)

隨著移動通信用戶的增加，移動IP的路由技術(shù)顯得尤為重要。移動IP的理由過程有兩種情形，一是移動節(jié)點處于本地鏈條之上，這個過程相對比較簡單，移動用戶的數(shù)據(jù)由本地代理傳遞到終端時，也就是將數(shù)據(jù)發(fā)送到固定主機，這個過程由路由進行自動分配，保證數(shù)據(jù)的正常的傳送。同樣，當(dāng)信息從外地鏈路傳送到本地地址時，會自動找到路由信息并及時返回。如果在信息返回的過程中，路由信息中節(jié)點發(fā)生了改變，移動節(jié)點的路由表也會相應(yīng)發(fā)生變化。二是與外地網(wǎng)絡(luò)用戶進行信息交換，這個過程相對比較復(fù)雜。在用戶信息切換的過程中，要充分發(fā)揮本地代理的作用。盡管從表面上看，信息是通過移動節(jié)點又本地鏈路發(fā)送到本地地址，但實際上是本地代理發(fā)揮了中轉(zhuǎn)作用。信息先發(fā)送到移動節(jié)點的本地代理，然后本地代理及時保存了信息，并將數(shù)據(jù)發(fā)送至轉(zhuǎn)交地址，大大提高信息傳輸效率。

2.4 隧道技術(shù)

當(dāng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中被下發(fā)所穿越過的通道就是隧道。當(dāng)移動節(jié)點漫游在外地網(wǎng)絡(luò)時，某個通信節(jié)點與其發(fā)生通信，發(fā)送主機發(fā)送數(shù)據(jù)包到本地網(wǎng)絡(luò)，本地代理截獲數(shù)據(jù)包后，生成一個新的數(shù)據(jù)包，再通過隧道將其發(fā)送給該移動節(jié)點所在的外地網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)包在隧道中透明傳輸，該數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)部分是凈負(fù)荷，數(shù)據(jù)包含兩個 IP 地址，外層的 IP 地址與內(nèi)層的 IP 地址，外層 IP 地址標(biāo)記了數(shù)據(jù)的原發(fā)送地址以及目的地址，可以知道由本地地址發(fā)送數(shù)據(jù)到移動節(jié)點的外地網(wǎng)絡(luò)所選擇的路徑，以本地代理的IP地址作為源地址，標(biāo)記了源數(shù)據(jù)的接收節(jié)點與發(fā)送節(jié)點。當(dāng)接管地址是臨時分配的駐留地址時，移動主機自己是隧道終點，它解除隧道封裝，取出原始的數(shù)據(jù)包。在實踐中，路由技術(shù)存在很多問題，例如對IP主機要求條件太高，它必須具有能夠獲取捆綁信息，能夠封裝數(shù)據(jù)，而且還有能夠建立隧道的能力，對現(xiàn)有的Internet用戶而言，實現(xiàn)難度太大，另外，外地代理的平滑切換，網(wǎng)絡(luò)安全等也都是亟待解決的問題。

3 結(jié)語

總之，隨著4G移動通信的開啟和移動通信技術(shù)的發(fā)展，移動網(wǎng)絡(luò)用戶大幅度增加，移動IP技術(shù)必將扮演越來越重要的角色，需要大量的IP地址與之對應(yīng)，需要我們不斷提高移動通信網(wǎng)絡(luò)的安全性和可靠性，這就對移動IP技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)，為了不影響移動通信行業(yè)的發(fā)展和用戶的體驗，需要我們進一步了解和優(yōu)化移動IP技術(shù)，促進移動 IP網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。

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3G 移動通信系統(tǒng)移動 IP關(guān)鍵技術(shù)探究

陶秋香

陶秋香（1977—），女，江西新余人，講師，碩士學(xué)位，主要從事：電子通信類教學(xué)。