泛在、移动互联网的体系结构

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1、泛在、移动互联网的体系结构ArchitectureofUbiquitousMobileInternet2010-03-31      作者:苏伟,张宏科摘要:文章针对现有互联网由于原始设计模式方面的不足，难以满足泛在、移动用户的多元化网络服务需求的问题，创造性地提出全新的泛在、移动互联网体系理论与总体框架；创建一种“基础设施层”模型与理论，解决用户在任何地点、任何时间、以任何方式接入到互联网的问题；建立一种“普适服务层”模型与理论，实现对普适服务的支持；并提出新网络体系下的移动性管理机制。新的网络体系结构可克服现有互联网存在的弊端，有效满足泛在、移动方面

2、的多元化网络服务需求。关键字:泛在、移动互联网；基础设施层；普适服务层；移动性管理英文摘要:DuetoseriousshortcomingsintheoriginaldesignmodeloftheexistingInternet,theInternetcannotadaptwelltoincreasinglyubiquitousmobiledemands.Inthispaper,wegiveanewframeworkofUbiquitousMobileInternet.ThenweproposethebasicmodelandtheoryofInfra

3、structurelayer,whichallowsuserstoaccesstheInternetanywhere,anytime,andbyanymeans.WealsooutlinethetheoryandmechanismofPervasiveServices,whichcansupportallkindsofservices.Finally,wediscussthemechanismofmobilitymanagementforthenewnetwork.Resultsshowthatournewnetworkarchitectureoverc

4、omesshortcomingsoftheexistingInternet,andthenewnetworksystemperfectlysupportsubiquitousmobiledemands.英文关键字:ubiquitousmobileInternet;infrastructurelayer;pervasiveserviceslayer;mobilitymanagement  基金项目：国家重点基础研究发展规划(“973”计划)课题(2007CB307101)；国家自然科学基金资助(60833002、60903150)课题    随着科技的发展

5、，人类社会的信息化水平日益提高。在这种背景下，互联网已成为推动社会进步的巨大动力。经济与社会发展要求互联网能在任何地点、任何时间、以任何方式提供普适服务。然而现有互联网由于在原始设计模式方面的不足，距此目标甚远。现有互联网是以“固定、有线”为主的连通方式，不能满足无线和移动环境下用户的需求[1]，也就谈不上在任何地点、任何时间、以任何方式为用户提供网络服务；而互联网在原始设计模式上，最初是为数据业务设计的，不适应语音和图像的传输，无法满足网络及服务的多样性需求，难以支持普适服务。此外，在安全方面，互联网的拓扑结构是具有幂律结构的无标度网络[2]，导致其对

6、恶意攻击和欺骗的抵御能力十分脆弱。不难看出，现有互联网已经不能很好地满足当今应用特别是泛在、移动方面的需求，严重阻碍着信息网络的进一步发展，亟需突破性、跨越式地构思和设计一种新的网络体系结构，以解决现有互联网存在的种种严重弊端。   北京交通大学下一代互联网互联设备国家工程实验室依托国家“973”项目“一体化可信网络与普适服务体系基础研究”，在新网络体系方面进行了积极探索，提出了一系列的研究成果[3-5]。1总体系结构   文献[8]初步提出了一体化网络的总体系结构，本文在此基础上，针对泛在、移动互联网的需求和特点，进一步提出了泛在、移动互联网的体系结构

7、，如图1所示。    在图1中，整个泛在、移动互联网的总体系结构可以划分为两个层面：“基础设施层”和“普适服务层”。   “基础设施层”的作用是为泛在的无线/移动终端提供统一的网络接入，实现对泛在、移动互联网的移动性管理，并完成数据的交换路由。在图1中，“基础设施层”创造性地引入虚拟接入模块和虚拟骨干模块及接入标志解析映射。虚拟接入模块通过引入表示泛在、移动终端身份的接入标志，实现对泛在、移动终端的接入支持。虚拟骨干模块为各种接入提供用于表示泛在、移动终端位置的交换路由标志，用于核心网络上的广义交换路由。接入标志解析映射则是将接入标志映射到交换路由标志，

8、实现用户身份与位置的分离聚合。   “普适服务层”创建了虚拟服务模块与虚拟连接模