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CDMA2000分组域核心网移动IP技术

电子设计工程 程艳丽?? 2010年09月20日 ?? 收藏0

  移动IP是实现网络终端设备在全球漫游的关键技术,移动 IP技术使用户(移动终端)接入外地网络时,不修改其原有IP地址即可实现原有网络的应用,突破TCP/IP协议不支持网络设备移动的限制,实现移动终端在全球网络范围内自由移动。本文主要分析了移动IP技术在CDMA 2000通信中的应用和关键技术实现,介绍了代理移动IP技术和内容计费等新技术。

  1 移动IP在CDMA2000中的应用

  1.1 基于移动IP的网络参考模型

  CDMA2000为三大3G标准之一,除传统的语音通信外,还支持高速数据业务。CDMA2000核心网可向移动用户提供基于简单IP的公网/专网接入业务和基于移动IP的公网/专网接入业务。图1为基于移动IP的网络参考模型。

基于移动IP的网络参考模型

  1.2 网络关键设备介绍

  基于移动IP的CDMA2000分组核心网络包括分组控制功能(PCF)、分组数据服务节点(PDSN)、认证授权和计费(AAA)以及本地代理(HA)。

  PCF主要用于建立、维护和终止链路层到PDSN的连接,与无线资源控制共同请求和管理无线资源,以便在移动台之间转发数据包:

  PDSN主要用于建立、维护和终止链路层与移动台的PPP会话,执行对移动用户分组数据会话的认证、授权和计费,将移动台的IP地址映射成唯一的链路层连接或标识,按照QoS要求标记并处理数据包。PDSN还增加FA功能,负责提供隧道出口,并将数据解封装,发往移动台;

  AAA负责管理用户,包括用户权限、开通业务等信息。目前AAA采用的主要协议为RADIUS,因此也可以成为RADIUS服务器;

  HA负责将分组数据通过隧道技术发送给移动用户,并实现PDSN之间的宏移动管理。PDSN通过R-P接口连至无线网络(RN)。移动终端与PDSN之间的链路层协议采用PPP协议,网络层协议则采用IP。

  1.3 代理移动IP引入

  移动IP解决了简单IP在移动寻址、跨PDSN切换等方面的缺陷,但对移动终端有较高的要求。移动终端要支持移动IP,则需要增加额外的软件来处理移动 IP相关信令以完成移动IP注册,基于以上考虑,各CDMA2000通信设备生产商和运营商开始考虑代理移动IP(Proxy Moblle IP,简称PMIP)方案,这使得只支持简单IP的移动终端也可以使用移动IP业务。

  当用户接入PDSN时,在PPP Session建立阶段,由PDSN通过去AAA鉴权或本地配置来判断用户是否为代理移动IP用户,并收集进行移动IP注册所需要的信息,然后由PDSN 代替移动终端向HA发起移动IP注册请求,向HA注册,如果注册成功,则在IPCP协商阶段将HA或者AAA分配的地址分配给用户,在PDSN和HA之间会建立一个隧道,进行下行数据的转发,根据需要也可以建立反向隧道,代理移动IP用户的数据面处理和普通移动IP用户一致。
在代理移动IP场景下,PDSN将代替手机移动终端完成移动IP的注册、更新和维护操作,无须移动终端介入处理移动IP信令。

  代理移动IP比普通移动IP本身有着更多的优势,是在网络部署时需要考虑的一种方案。

  2 移动IP关键技术

  2.1 NAI的使用

  网络接入标识NAI在RFC2486中定义,目的是支持拨号用户的漫游,其格式为NAI=username/(usemame“@”realm)。NAI用于确定用户的本地鉴权服务器,简单IP中应用于PPP的鉴权阶段。

  在Mobile IP中,一般PPP无CHAP过程,使用注册请求消息中的MN NAI扩展来标识用户。RFC2794定义了一种移动IP扩展:Mobile Node NAI Extension,此扩展也是在移动IP注册请求消息中必须要携带的扩展。PDSN在收到移动IP注册请求后,从中提出MN NAI扩展,然后使用Radius协议对移动终端进行鉴权。

  对于代理移动IP,用户的属性在AAA上基于NAI或者realm配置,简单IP用户到AAA鉴权时,AAA鉴权应答返回用户授权信息,PDSN设备可以处理移动IP业务。

  由于不同的移动终端可以使用相同的NAI,NAI不是唯用户的标识,可以配合IMSI扩展共同标识用户。

  2.2 鉴权认证

  移动IP用户在PPP协商阶段不到AAA鉴权,移动IP注册请求消息中携带各种认证扩展来实现各种安全认证。


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分组域? 核心网? 移动IP?

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