CDMA2000分組域核心網(wǎng)移動(dòng)IP技術(shù)
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當(dāng)用戶接入PDSN時(shí)，在PPP Session建立階段，由PDSN通過(guò)去AAA鑒權(quán)或本地配置來(lái)判斷用戶是否為代理移動(dòng)IP用戶，并收集進(jìn)行移動(dòng)IP注冊(cè)所需要的信息，然后由PDSN代替移動(dòng)終端向HA發(fā)起移動(dòng)IP注冊(cè)請(qǐng)求，向HA注冊(cè)，如果注冊(cè)成功，則在IPCP協(xié)商階段將HA或者AAA分配的地址分配給用戶，在PDSN和HA之間會(huì)建立一個(gè)隧道，進(jìn)行下行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，根據(jù)需要也可以建立反向隧道，代理移動(dòng)IP用戶的數(shù)據(jù)面處理和普通移動(dòng)IP用戶一致。
在代理移動(dòng)IP場(chǎng)景下，PDSN將代替手機(jī)移動(dòng)終端完成移動(dòng)IP的注冊(cè)、更新和維護(hù)操作，無(wú)須移動(dòng)終端介入處理移動(dòng)IP信令。
代理移動(dòng)IP比普通移動(dòng)IP本身有著更多的優(yōu)勢(shì)，是在網(wǎng)絡(luò)部署時(shí)需要考慮的一種方案。
2 移動(dòng)IP關(guān)鍵技術(shù)
2．1 NAI的使用
網(wǎng)絡(luò)接入標(biāo)識(shí)NAI在RFC2486中定義，目的是支持撥號(hào)用戶的漫游，其格式為NAI=username／(usemame“@”realm)。NAI用于確定用戶的本地鑒權(quán)服務(wù)器，簡(jiǎn)單IP中應(yīng)用于PPP的鑒權(quán)階段。
在Mobile IP中，一般PPP無(wú)CHAP過(guò)程，使用注冊(cè)請(qǐng)求消息中的MN NAI擴(kuò)展來(lái)標(biāo)識(shí)用戶。RFC2794定義了一種移動(dòng)IP擴(kuò)展：Mobile Node NAI Extension，此擴(kuò)展也是在移動(dòng)IP注冊(cè)請(qǐng)求消息中必須要攜帶的擴(kuò)展。PDSN在收到移動(dòng)IP注冊(cè)請(qǐng)求后，從中提出MN NAI擴(kuò)展，然后使用Radius協(xié)議對(duì)移動(dòng)終端進(jìn)行鑒權(quán)。
對(duì)于代理移動(dòng)IP，用戶的屬性在AAA上基于NAI或者realm配置，簡(jiǎn)單IP用戶到AAA鑒權(quán)時(shí)，AAA鑒權(quán)應(yīng)答返回用戶授權(quán)信息，PDSN設(shè)備可以處理移動(dòng)IP業(yè)務(wù)。
由于不同的移動(dòng)終端可以使用相同的NAI，NAI不是唯用戶的標(biāo)識(shí)，可以配合IMSI擴(kuò)展共同標(biāo)識(shí)用戶。
2．2 鑒權(quán)認(rèn)證
移動(dòng)IP用戶在PPP協(xié)商階段不到AAA鑒權(quán)，移動(dòng)IP注冊(cè)請(qǐng)求消息中攜帶各種認(rèn)證擴(kuò)展來(lái)實(shí)現(xiàn)各種安全認(rèn)證。
PDSN設(shè)備可以集成FA功能，移動(dòng)IP用戶入網(wǎng)時(shí)，F(xiàn)A可以強(qiáng)制通過(guò)FAAA到HAAA對(duì)用戶進(jìn)行安全認(rèn)證(此種場(chǎng)景出現(xiàn)在用戶處于外地網(wǎng)絡(luò)時(shí)，當(dāng)處于歸屬網(wǎng)絡(luò)時(shí)，PDSN可以直接將認(rèn)證消息發(fā)送給HAAA，不需要通過(guò)FAAA做代理)，HA設(shè)備在處理移動(dòng)IP注冊(cè)請(qǐng)求信令時(shí)，可以選擇到HAAA進(jìn)行二次認(rèn)證，移動(dòng)IP信令刷新時(shí)，可以不再去HAAA進(jìn)行認(rèn)證，重復(fù)認(rèn)證對(duì)HAAA的信令處理能力要求較高，并且多次認(rèn)證對(duì)用戶的接入時(shí)延也有一定的影響，所以，配置用戶的認(rèn)證策略時(shí)需要綜合考慮。
代理移動(dòng)IP用戶在PPP協(xié)商階段的流程同普通的簡(jiǎn)單IP用戶，PPP階段需要對(duì)AAA進(jìn)行認(rèn)證，PDSN／FA根據(jù)AAA鑒權(quán)應(yīng)答授權(quán)的信息或者本地配置的策略為移動(dòng)終端直接發(fā)送移動(dòng)IP注冊(cè)消息給HA，此時(shí)，HA設(shè)備可以選擇到AAA進(jìn)行二次認(rèn)證，處理機(jī)制同普通的移動(dòng)IP用戶。
2．3 隧道技術(shù)及數(shù)據(jù)路由
隧道技術(shù)在移動(dòng)IP中非常重要。移動(dòng)IP使用IP in IP封裝，最小封裝和通用路由封裝(GRE)3種隧道技術(shù)。
1)IP in IP封裝 由RFC2003定義，用于將IPv4包放在另一個(gè)IPv4包的凈荷部分。它在原始IPv4數(shù)據(jù)包的現(xiàn)有報(bào)頭前插入了一個(gè)外層IP報(bào)頭，外層IP報(bào)頭中的源地址和目的地址分別標(biāo)識(shí)隧道中的兩個(gè)邊界節(jié)點(diǎn)。內(nèi)層IP報(bào)頭(即原始IPv4數(shù)據(jù)包頭)中的源地址和目的地址分別標(biāo)識(shí)原始數(shù)據(jù)包的發(fā)送節(jié)點(diǎn)和接收節(jié)點(diǎn)。采用IP in IP封裝的隧道對(duì)穿過(guò)的數(shù)據(jù)包來(lái)說(shuō)，猶如一條虛擬鏈路。移動(dòng)IP要求本地代理和外地代理IP in IP封裝，以實(shí)現(xiàn)從歸屬代理到轉(zhuǎn)交地址的隧道。
2)IP的最小封裝 由RFC2004定義，是移動(dòng)IP中的一種可選隧道方式。目的是減少實(shí)現(xiàn)隧道所需的額外字節(jié)數(shù)，通過(guò)去掉IP in IP封裝中的內(nèi)層IP報(bào)頭和外層IP報(bào)頭的冗余部分完成。與IP in IP相比，它可節(jié)省字節(jié)(一般8字節(jié))。但使用這種隧道技術(shù)有一個(gè)前提，就是原始的數(shù)據(jù)包不能已經(jīng)被分片，因?yàn)镮P的最小封裝技術(shù)在新的IP報(bào)頭和凈荷之間插入了一個(gè)最小轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)頭，它不保存有關(guān)分片的情況。在隧道內(nèi)的每臺(tái)路由器上，由于原始包的生存時(shí)間閾值都會(huì)減小，以使得本地代理采用最小封裝時(shí)，移動(dòng)終端不可到達(dá)的概率增大。故最小封裝為不推薦使用。
3)通用路由封裝 由RFC170l定義，是移動(dòng)IP采用的最后一種隧道技術(shù)。除了IP協(xié)議外，GRE還支持其他網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，它允許一種協(xié)議的數(shù)據(jù)包封裝在另一種協(xié)議數(shù)據(jù)包的凈荷中。在某些應(yīng)用中，GRE防止遞歸封裝的機(jī)制也非常有競(jìng)爭(zhēng)力。由于GRE為一種三層VPN協(xié)議，CRE頭可以攜帶擴(kuò)展的Keyr和Sequence Number對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行標(biāo)識(shí)，所以此種數(shù)據(jù)封裝方式靈活性較高，在代理移動(dòng)IP應(yīng)用場(chǎng)景中，設(shè)備可以直接使用這種數(shù)據(jù)封裝(代理移動(dòng)IP也可以根據(jù)配置決定使用哪種數(shù)據(jù)封裝方式，普通移動(dòng)IP還是需要通過(guò)協(xié)商使用某種數(shù)據(jù)封裝)。
4)數(shù)據(jù)路由 移動(dòng)IP用戶下行數(shù)據(jù)必須經(jīng)過(guò)HA進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，移動(dòng)IP用戶的上行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)分為2種情況：普通路由和反向隧道。①普通路由方式：移動(dòng)終端訪問(wèn)業(yè)務(wù)服務(wù)器，上行數(shù)據(jù)由PDSN／FA轉(zhuǎn)發(fā)至業(yè)務(wù)服務(wù)器；②反向隧道方式：移動(dòng)終端訪問(wèn)業(yè)務(wù)服務(wù)器，上行數(shù)據(jù)由PDSN／FA轉(zhuǎn)發(fā)至HA，HA再轉(zhuǎn)發(fā)給業(yè)務(wù)服務(wù)器。這兩種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方式的使用取決于移動(dòng)IP信令協(xié)商的結(jié)果，在大多數(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景中，移動(dòng)終端獲取的IP地址均為私網(wǎng)地址，所以數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)必須使用反向隧道方式。不同的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方式對(duì)計(jì)費(fèi)點(diǎn)的選擇也有一定的影響。
2．4 計(jì)費(fèi)方案
2．4．1 3GPP2后付費(fèi)
由RFC2868和3GPP2 X．S0011-005協(xié)議定義的后付費(fèi)計(jì)費(fèi)方式是比較簡(jiǎn)單的一種方式，分組計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)的采集分為兩部分：無(wú)線數(shù)據(jù)的采集，通過(guò)RN；IP網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的采集，通過(guò)PDSN。在一個(gè)用戶會(huì)話期間(或者一個(gè)A10連接期間)，PDSN匯總兩部分計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)形成UDR(User Data Record)，通過(guò)計(jì)費(fèi)消息發(fā)往AAA服務(wù)器，AAA服務(wù)器只是負(fù)責(zé)將這些信息進(jìn)行記錄，產(chǎn)生話單，對(duì)計(jì)費(fèi)信息本身不做任何修改。
2．4．2 3GPP2預(yù)付費(fèi)
3GPP2 X．S0011-005-C協(xié)議定義了預(yù)付費(fèi)處理機(jī)制，目前應(yīng)用比較廣泛的有以下幾種方式：基于流量的預(yù)付費(fèi)，基于時(shí)長(zhǎng)的預(yù)付費(fèi)；基于流量或時(shí)長(zhǎng)的預(yù)付費(fèi)。預(yù)付費(fèi)在普通簡(jiǎn)單IP和移動(dòng)IP應(yīng)用場(chǎng)景下處理比較簡(jiǎn)單，但是在多業(yè)務(wù)應(yīng)用場(chǎng)景下，涉及到對(duì)A10連接和多流進(jìn)行預(yù)付費(fèi)處理，實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜。
2．4．3 內(nèi)容計(jì)費(fèi)
內(nèi)容計(jì)費(fèi)作為一種靈活的計(jì)費(fèi)方式，基于diameter承載，在WCDMA核心網(wǎng)中應(yīng)用比較廣泛，它亦可以應(yīng)用在CDMA2000系統(tǒng)中，需要在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中增加在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)OCS(Online Charging System)設(shè)備，PDSN／FA和HA設(shè)備可以作為內(nèi)容計(jì)費(fèi)網(wǎng)關(guān)，增加內(nèi)容計(jì)費(fèi)處理能力。
內(nèi)容計(jì)費(fèi)網(wǎng)關(guān)能夠有效實(shí)施按內(nèi)容區(qū)分的業(yè)務(wù)流計(jì)費(fèi)功能，參考3GPP／3GPP2標(biāo)準(zhǔn)基于數(shù)據(jù)流(data traffic flow)的計(jì)費(fèi)功能(區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)流中所屬的業(yè)務(wù)類型)，大大增強(qiáng)了傳統(tǒng)的簡(jiǎn)單基于承載層計(jì)費(fèi)的方法。
內(nèi)容計(jì)費(fèi)網(wǎng)關(guān)應(yīng)能夠?qū)K端用戶的流量進(jìn)行分析，能夠根據(jù)分析得到不同的信息，譬如3層的IP地址，協(xié)議類型：4層的端口以及7層的URL，協(xié)議類型等。內(nèi)容計(jì)費(fèi)網(wǎng)關(guān)需要支持在線計(jì)費(fèi)和離線計(jì)費(fèi)2種方式。對(duì)于在線計(jì)費(fèi)內(nèi)容計(jì)費(fèi)網(wǎng)關(guān)要與上層計(jì)費(fèi)系統(tǒng)(0CS)進(jìn)行交互，并根據(jù)上層計(jì)費(fèi)系統(tǒng)(0CS)的指示觸發(fā)不同的計(jì)費(fèi)方式(流量或者時(shí)長(zhǎng))，以及根據(jù)指示對(duì)用戶做相應(yīng)的在線計(jì)費(fèi)會(huì)話控制，并生成在線計(jì)費(fèi)內(nèi)容計(jì)費(fèi)UDR話單定時(shí)上報(bào)給AAA；對(duì)于離線計(jì)費(fèi)內(nèi)容計(jì)費(fèi)網(wǎng)關(guān)要支持基于流量和時(shí)長(zhǎng)在本地生成離線計(jì)費(fèi)內(nèi)容計(jì)費(fèi)UDR話單文件，并定時(shí)上報(bào)給AA-A。
3 結(jié)束語(yǔ)
無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和IP技術(shù)的融合是一個(gè)必然的發(fā)展趨勢(shì)，CDMA2000也不例外，移動(dòng)IP的最大優(yōu)勢(shì)在于移動(dòng)用戶在PDSN切換時(shí)，網(wǎng)絡(luò)通信不會(huì)中斷?？紤]到移動(dòng)IP的復(fù)雜度，大多數(shù)運(yùn)營(yíng)者初期都采用簡(jiǎn)單IP，但移動(dòng)IP是必然的發(fā)展方向。隨著新業(yè)務(wù)的推廣，移動(dòng)IP技術(shù)在CDMA的分組接入中的比重將越來(lái)越大。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/157125.htm
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