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顧愷、黃麗亞
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與便攜式終端的不斷發(fā)展，在IP網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)
對(duì)移動(dòng)性的支持變得越來越重要。對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)而言，有兩種形式的移動(dòng)性：一種是基于大區(qū)的慢速
移動(dòng)，即跨子網(wǎng)的移動(dòng)；另一種是基于小區(qū)的高速移動(dòng)，即在蜂窩系統(tǒng)中移動(dòng)。這兩者對(duì)移動(dòng)性管
理的要求是有所區(qū)別的。另外IP網(wǎng)的移動(dòng)多媒體通信與純粹的移動(dòng)數(shù)據(jù)通信也不盡相同。
移動(dòng) IP面臨一系列由于移動(dòng)性而帶來的技術(shù)問題，例如空中接口
技術(shù)、移動(dòng)終端登記與定位、最佳路由、安全性問題等等。本文側(cè)重討論路由技術(shù)，避免“兜圈
子”問題。
IP地址是與地點(diǎn)相關(guān)的，當(dāng)終端移動(dòng)時(shí)，要根據(jù)子網(wǎng)的變更修改
IP地址。這將會(huì)帶來兩個(gè)問題：一是DNS的入口，因?yàn)樗信c移動(dòng)生機(jī)相關(guān)的信息都指向原先的IP
地址；二是已建立的TCP連接將會(huì)中斷，因?yàn)門CP連接是以IP地址加端口號(hào)來標(biāo)識(shí)的。移動(dòng)IP的目
標(biāo)就是透明地支持移動(dòng)性，始終用一個(gè)地址即歸屬地址來與之通信。
Mobile IP
在IETF的RFC2002建議中，提出了MobileIP方案。在該方案中定
義了移動(dòng)主機(jī)（MH）、對(duì)端主機(jī)（CH）、歸屬代理（HA）、外部代理（FA）等實(shí)體。當(dāng)MH移動(dòng)到
新的子網(wǎng)，進(jìn)入FA管轄區(qū)域，它將向HA發(fā)登記消息并告之FA的地址。當(dāng)HA收到CH需發(fā)往MH的分組
后，HA采取包封技術(shù)并建立與FA的隧道，F(xiàn)A從隧道中取出分組并進(jìn)入MH。
路由優(yōu)化的Mobile IP
在上述Mobile IP中，所有發(fā)往MH的分組都需經(jīng)過HA，這往往不一
定是最佳路由。假如FA處的主機(jī)呼叫漫游到FA的MH，經(jīng)過HA“兜圈子”是非常低效的，而且附加
的時(shí)延會(huì)降低語音、多媒體等實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。所以需要對(duì)Mobile
IP進(jìn)行路由優(yōu)化。當(dāng)HA收到CH發(fā)往MH的分組后，它通知CH關(guān)于MH的捆綁信息（即MH目前的FA
的地址）；CH對(duì)分組封裝并建立與FA之間的隧道，分組在隧道中透明傳輸。捆綁信息的傳送通過
一個(gè)明確的端口號(hào)完成。假如MH又移動(dòng)了，新的FA將把更新的捆綁信息傳送給老的FA，這樣能保
證分組傳送到新FA。而且HA隨后也得到更新的捆綁信息，以后的分組傳送直接由CH發(fā)往新的FA。
路由優(yōu)化的Mobile
IP對(duì)CH的要求較高，它必須具備獲取捆綁信息及包封與建立隧道的能力，對(duì)CH協(xié)議棧要作較
大的修改。
SIP對(duì)移動(dòng)IP的支持
SIP（會(huì)話初始協(xié)議）是IETF提出的在IP網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行多媒體通信的
通信協(xié)議，在Voice
over IP中有重要的應(yīng)用，目前與占主導(dǎo)地位的H.323協(xié)議斗爭激烈。由于SIP協(xié)議簡單明了
高效，VolP標(biāo)準(zhǔn)不斷修訂過程也在吸取SIP的優(yōu)點(diǎn)。無論如何SIP協(xié)議有其一定的影響力，特別是
SIP協(xié)議中已經(jīng)支持了個(gè)人移動(dòng)性，很容易支持終端的移動(dòng)性。
SIP協(xié)議使用類似Email的地址格式user@host，這里user是用戶
名或用戶號(hào)碼，host是域名或地址。SIP定義了多種消息，如INVITE、ACK、BYE、OPTIONS、
CANCLE、REGISTER等。對(duì)消息的響應(yīng)用狀態(tài)碼表示：lxx（100－199）表示進(jìn)程更新，2XX表示成
功，3XX表示重走向，更高的數(shù)字表示失敗。SIP消息通常建立在UDP之上，也可以建立在TCP之
上。
JPTCB主機(jī)將INVITE消息發(fā)向MH所登記的重定向服務(wù)器（在
NJUPT.EDU.CN）；重定向服務(wù)器查詢位置服務(wù)器，位置服務(wù)器返回MH的當(dāng)前地址BUPT.EDU.CN，
并經(jīng)重走向服務(wù)器反回JPTCB；JPTCB根據(jù)新地址重新路由到BUPT.EDU.CN。這種工作過程與GSM很
相似，位置服務(wù)類似于HLR，重走向服務(wù)器類似關(guān)口
MSC，只不過這里采用的通信協(xié)議是SIP，而不是MAP。
如果在會(huì)話過程中MH又進(jìn)入了另一個(gè)子網(wǎng)，那么它向CH發(fā)INVITE
消息，其呼叫標(biāo)保持不變，新的IP地址包含在INVITE消息內(nèi)。CH得到新的IP地址后，繼續(xù)保護(hù)與
MH的通信。
RTP對(duì)移動(dòng)性的支持
RTP（實(shí)時(shí)傳送協(xié)議）提針對(duì)IP上的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)傳輸而制定
的，它往往與RTCP（實(shí)時(shí)控制協(xié)議）配合使用。RTCP分組周期性地傳送，用于質(zhì)量反饋及信息交
互。與RTP媒體流相關(guān)的有SSRC和CNAME。SSRC是32位的整數(shù)，是實(shí)時(shí)流的源標(biāo)志、在一個(gè)RTP會(huì)
話過程中保持唯一性，每個(gè)RTP分組均包含SSRC。不同媒體流的SSRC不同。CNAME是RTCP協(xié)議中使
用的傳輸層標(biāo)志，用于標(biāo)志用戶，一個(gè)用戶可對(duì)應(yīng)多個(gè)RTP流。在RTCP分組中，包含CNAME及
SSRC。每個(gè)主機(jī)隨機(jī)選擇SSRC，SSRC重復(fù)的概率很小。另外沖突檢測和環(huán)路檢測機(jī)制確保在會(huì)話
過程中每個(gè)流的SSRC具有唯一性及無環(huán)路發(fā)生。當(dāng)兩個(gè)RTCP分組具備相同的SSRC、但是IP地址相
異，CNAME也相異，那么就發(fā)生了沖突。RTP可以利用無沖突SSRC及CNAME實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)性的支持。
每個(gè)RTP及RTCP分組均包含了發(fā)送方地址和SSRC。如果發(fā)
送方在RTP分組傳送過程中改變IP地址，則因發(fā)往接收方的分組中攜帶了新的發(fā)送方IP地址、接收
方將看到新的IP地址，而SSRC維持不變。值得注意的是，在此過程中，CNAME也維持不變，所以與
SSRC沖突不同。CH知道MH有了新的地址，以后將重新路由到該地址。使用RTP協(xié)議支持移動(dòng)性簡單
而有效，但是前提是通信的雙方都必須使用RTP協(xié)議。
移動(dòng)IP技術(shù)還處于發(fā)展階段，而網(wǎng)上的語音業(yè)務(wù)和多媒體
業(yè)務(wù)越來越重要，如何支持實(shí)時(shí)的移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)是一個(gè)復(fù)雜的課題。因?yàn)榫W(wǎng)上多媒體業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)
傳輸時(shí)延、抖動(dòng)的要求較高，而引入移動(dòng)性后由于子網(wǎng)間的切換，這個(gè)問題更加突出。在這種情況
下利用RTP實(shí)現(xiàn)移動(dòng)性管理較為合適，因?yàn)檫@種機(jī)制實(shí)現(xiàn)IP地址轉(zhuǎn)換較快，造成的抖動(dòng)較小。
Mobile IP更適合于慢速、大區(qū)制的移動(dòng)性。隧道技術(shù)的應(yīng)
用是因捆綁的是FA地址，假如捆綁的是FA下的MH地址，那么就直接將數(shù)據(jù)包路由到MH。對(duì)于實(shí)時(shí)
語音業(yè)務(wù)，包的長度較小，采用隧道包封技術(shù)開銷較大，所以從這下角度Mobile
IP也不適合，而采用SIP及RTP就比較合理。SIP較為完善地解決了移動(dòng)IP問題，而RTP的優(yōu)點(diǎn)
在于及時(shí)的傳遞更新的IP地址。當(dāng)承載傳統(tǒng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)，Mobile
IP可采用，但路由優(yōu)化問題還是要考慮的。
最后強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，所有上面方案討論的都是跨子網(wǎng)的移動(dòng)，至于實(shí)現(xiàn)子
網(wǎng)內(nèi)的移動(dòng)，必須采用蜂窩技術(shù)，已經(jīng)有一些關(guān)于蜂窩IP的解決方案。移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)的成熟還有漫
長的道路要走（通訊世界）
