移动wimax网络的移动ip机制分析

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1、移动WiMAX网络的移动IP机制分析龙彪（中国电信股份有限公司广东研究院广州510630）摘要移动IP是移动WiMAX核心网络中的关键技术。本文分别从ClientMobileIP（CMIP）和ProxyMobileIP（PMIP）两种方式阐述移动IP在移动WiMAX网络中的实现原理，并对这两种方式进行了比较分析,最后从移动WiMAX网络运营的角度，对移动IP的具体实现进行了探讨并提出建议。关键词移动WiMAX网络；移动IP；网络运营1概述WiMAX（worldwideinteroperabilityformicrowaveaccess）是一种无线城域网宽带技术，主要用于为家庭、企业提供最后1

2、km高速宽带接入以及将来的个人移动通信业务。IEEE802.16a/d/e是WiMAX空中接口系列标准，其对物理层和MAC层进行了明确定义，但主要涉及无线接入侧，网络侧没有给出解决方案。因此，WiMAX论坛成立了网络工作组（NWG），在IEEE802.16的基础上为固定、游牧、便携和移动应用下的WiMAX系统定义了网络架构和参考模型。本文对NWG定义的移动WiMAX网络架构下两种移动IP技术的实现方式及差异性进行了分析，并对其在移动WiMAX网络中的应用提出了建议。2移动WiMAX网络架构及主要接口移动WiMAX网络架构的参考模型如图1所示（实线部分为承载平面，虚线部分为控制平面），其主要包

3、括MS/SS（移动终端）、ASN（接入服务网络）和CSN（连接服务网络）3大逻辑实体，这些逻辑实体支持如下功能接口。·R1接口：MS与ASN之间的空中接口，满足IEEE802.16-2005规范。·R2接口：MS与CSN之间的逻辑接口，提供鉴权、业务授权以及主机的IP配置等功能。·R3接口：ASN和CSN之间的互操作接口，包括控制平面和承载平面，控制平面包含RADIUS消息和移动IP的控制消息。·R4接口：ASN之间的互操作接口，包含控制平面和承载平面，控制平面包括无线资源信息交互和跨ASN之间的切换控制。·R5接口：拜访CSN和归属CSN之间的互操作接口，在漫游情况下，拜访CSN充当AAA

4、代理功能。图1中的NAP（网络接入提供者）可拥有一个或多个ASN，可为一个或多个NSP（网络业务提供者）提供WiMAX无线接入，NSP的设备都在一个CSN内，可为用户提供IP连接和WiMAX业务。从用户角度来看，NSP可以分为归属NSP（H-NSP）和拜访NSP（V-NSP）。3移动IP技术简介简单IP不支持ASN间无缝移动，跨ASN漫游时需重新获得IP地址，因此移动IP应运而生，其目的是为了使移动节点在改变网络接入点时，不改变其IP地址，能够在移动过程中保持通信的连续性，从而对上层协议保持透明性，与其他移动节点或不具有移动IP功能的节点能够进行正常的通信。移动IP的基本实体及主要术语如下：

5、·HA（homeagent，家乡代理）：代表移动节点（在远程时）执行移动功能的实体。·FA（foreignagent，外地代理）：移动节点所访问网络中代表移动节点执行移动功能的实体。·HoA(homeaddress，家乡地址)：用于和移动节点联系的在家乡网络中的地址。·CoA(careofaddress，转交地址)：移动节点在所访问网络中的地址，CoA又可以分为FACoA（外地代理转交地址）和Co-locatedCoA（联合转交地址），FACoA是指移动节点所注册的FA的一个地址，Co-locatedCoA是指移动节点额外获得的和其一个网络接口所关联的本地地址。总而言之，移动IP建立起了Ho

6、A与CoA的对应关系以及家乡网络与外地网络的路由关系。IETF制定了移动IP标准，按照地址类型，可将MIP分为MIPv6与MIPv4。IPv6与IPv4在IP地址的分配和管理方面很相似，如均采用DHCP（v4或v6）进行地址分配，但在一些IP功能实现上有较大的差别，如移动IP在MIPv6网络中不需要FA并且支持路由优化等功能，在NWG阶段2文档中对此有一定的描述，本文以下所讨论的移动IP均指MIPv4。4移动WiMAX网络中移动IP的实现方式在cdma2000网络中，移动IP只有一种传统的实现方式，而在移动WiMAX网络中，根据完成移动IP客户端功能的网元的不同，WiMAX论坛定义了CMIP

7、和PMIP两种移动IP实现方式。4.1CMIP在移动WiMAX网络中的注册过程CMIP即传统的移动IP实现方式。它的MIP客户端驻留在移动终端上，由移动终端实现移动IP的注册和定期更新，在发生跨子网切换时，由移动终端发起MIP的重新注册。CMIP的注册过程如图2所示。CMIP经过以下8个步骤完成注册：（1）MS进行接入鉴权；（2）在MS与AAA完成鉴权过程后，MS从FA的代理广播消息中获取CoA；（3）～（4