高速无线互联网中Diameter和移动性管理融合技术的研究和实现

摘要

下一代移动通信系统将是全IP移动通信系统,其移动性管理策略由移动PPP协议和移动IP协议这两个重要的支撑协议组成.而如何将Diameter技术和移动性管理技术融合实现AAA(Authentication、Authorization、Accounting)是无线IP网络中最重要和最具挑战性的问题之一.各种不同网络的融合以及互联网本身的飞速发展,迫切需要新一代的基于IP技术的AAA.IETF AAA工作组提出的Diameter协议族将取代RADIUS成为新的AAA协议.IETF提出的移动IP协议具有广泛的应用前景,有望取代现有移动通信系统中的各种移动性管理协议,解决未来移动通信系统中的移动性管理问题.但移动IP技术也存在一些固有的缺陷,如切换中不能保证通信业务的服务质量、位置注册时延过长等.目前的研究倾向于采用一种层次型的移动性管理方法来解决这些问题,即用移动IP来支持宏移动(macro-mobility),而采用更优化的微移动(micro-mobility)协议来进行本地移动性管理.本文对移动性管理的基本原理、Diameter协议以及现有的移动性管理协议进行了详细的分析,提出了在使用移动IP解决无线IP网络中的移动性管理问题时,如何利用更为优化的微移动性管理协议来处理本地移动性等问题;提出了分别针对移动IP和移动PPP协议的移动性管理实现策略;重点提出了一种全新的、融合Diameter技术的移动性管理方案.该方案遵从层次型移动性管理的思想,采用处于2+层的移动PPP协议处理本地移动性,移动PPP为移动IP屏蔽链路层的切换,使移动IP很容易实现快速平滑的切换,同时移动PPP完成Diameter协议实现AAA的适配功能,使得整个方案在切换过程中不存在丢失数据包的现象,平滑认证计费授权,获得很小的切换时延.最后,基于所提出的方案构建实验平台,对方案进行模拟,对系统性能进行测试.试验平台结果证实了所提方案的可行性.

目录

文摘

英文文摘

郑重声明

1.绪论

1.1研究背景

1.1.1无线IP网络的发展

1.1.2移动性管理环境下的Diameter技术研究现状

1.1.3.课题来源

1.2本文主要研究内容

1.2.1主要研究内容

1.2.2创新之处

2.移动性管理和Diameter协议族

2.1移动性管理基本概念

2.1.1位置管理

2.1.2切换管理

2.2现有移动性管理协议

2.2.1移动IP分析

2.2.2层次型移动IP

2.2.3蜂窝IP和HAWAII方案

2.3 Diameter协议基本概念

2.3.1 Diameter协议的由来

2.3.2 AAA的基本概念

2.3.3 Diameter协议族

3.全IP移动通信系统移动性管理解决方案

3.1全IP移动通信系统平台

3.2移动性管理解决方案

3.2.1移动PPP协议概述

3.2.2移动IP协议概述

3.3针对移动PPP的移动性管理实现策略

3.3.1移动用户的工作状态

3.3.2位置区组织与网络接入点界定

3.3.3位置管理与切换管理

3.3.4针对移动PPP的主要处理流程

3.3.5基站间正常切换过程

3.3.6基站间紧急切换过程

3.4针对移动IP的移动性管理实现策略

3.4.1问题的提出

3.4.2快速平滑切换方案的实现

4.二层协议结构下移动性管理融合Diameter的实现

4.1 Diameter在移动性管理环境中的具体实现方案

4.1.1运行平台以及需求描述

4.1.2 Diameter融入移动性管理的具体实现方案

4.2性能模拟

4.2.1模拟平台

4.2.2模拟结果

4.2.3模拟结果分析

5.结束语

5.1总结

5.2展望

参考文献

致谢