基于演进分组系统(EPS)的PMIPv6的实现及其路由机制的研究

摘要

为了适应未来移动通信技术的发展，满足用户不断增多的数据业务需求，3GPP启动了长期演进（LTE）计划和系统架构演进（SAE）项目，推出了演进分组系统（EPS）。
　　 EPS是一个开放的系统，其核心网关和移动性管理实体能够支持其他各种非3GPP接入网络。EPS采用了包括双栈移动IPv6、移动IPv4以及代理移动IPv6（PMIPv6）在内的网络层移动性管理协议来支持终端在不同网络中的移动性。
　　 本文对演进分组系统（EPS）进行了分析，尤其是对其网络层移动性管理协议进行了深入的研究，在广泛调研的基础上得出 PMIPv6在EPS下更具有优势的结论。在此研究的基础上，本文深入研究了PMIPv6的关键技术，并基于开源软件UMIP实现了 PMIPv6协议，实现的PMIPv6基本符合IETF RFC5213标准，并支持部分3GPP扩展。
　　 为了测试所实现PMIPv6的功能，本文搭建了一个测试平台。测试平台包括IP多媒体子系统（IMS）核心网络、基于IMS的IPTV服务器、PMIPv6软件、IEEE802.11g无线路由器以及支持IMS的移动终端。在平台中测试了PMIPv6软件中的附着、去附着功能，并且利用IMS业务对PMIPv6的路由功能做了测试，测试结果表明PMIPv6软件运行良好，实现了所设计的功能。
　　 基于PMIPv6协议本身在路由优化方面的需求，本文对PMIPv6的路由机制以及对现有的PMIPv6路由优化机制进行了详细研究，提出了一种可使用于EPS网络的基于组播的PMIPv6路由优化方案，并进行了具体设计。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 课题研究背景

1.2 国内外研究现状

1.2.1 IETF对PMIPv6的研究

1.2.23GPP对PMIPv6的研究

1.2.3 其他组织及个人的研究

1.3 本论文主要的研究工作

1.4 论文的组织结构

第二章 EPS与PMIPV6的关键技术

2.1 EPS的架构

2.1.1 EPS支持的接入技术

2.1.2 EPS主要功能实体

2.1.3 各主要相关参考点

2.2 EPS中基于主机的网络层移动性管理协议

2.2.1 移动IPv4(MIPv4)

2.2.2移动IPv6(MIPv6)

2.2.3双栈移动IPv6(DSMIPv6)

2.3 EPS中基于网络的网络层移动性管理协议

2.3.1 代理移动IPv6的主要概念

2.3.2 PMIPv6的信令过程

2.3.3 PMIPv6的路由机制

2.3.4 PMIPv6与其他移动IP的比较

2.4 本章小结

第三章 PMIPV6协议的设计和实现

3.1 UMIP的实现机制分析

3.2 PMIPv6的模块设计

3.3 PMIPv6的实现

3.3.1 MAG的相关数据结构

3.3.2 MAG的处理流程

3.3.3 IMA的相关数据结构

3.3.4 IMA的处理流程

3.3.5 PMIPv6主要模块的实现和修改

3.4 本章小结

第四章 PMIPV6的测试及验证

4.1 PMIPv6测试环境的搭建

4.1.1 IMS网络及IPTV服务的搭建

4.1.2 PMIPv6的配置及部署

4.2 PMIPv6的测试

4.2.1 测试工具及方法

4.2.2 附着过程的测试

4.2.3 IMS数据传输测试

4.2.4 去附着过程的测试

4.3 本章小结

第五章 EPS中PMIPV6路由机制的研究

5.1 PMIPv6路由机制的现有研究状况

5.1.1 PMIPv6定义的路由机制

5.1.2 PMIPv6路由优化的现有研究状况

5.2 EPS中的PMIPv6路由机制

5.3 EPS中基于组播的PMIPv6路由优化

5.3.1 优化方案对EPS标准信令流程的影响

5.3.2 基于组播的路由优化方案

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 本文所做研究工作总结

6.2 未来的工作展望

参考文献

附录 1 缩略语

附录 2 PMIPV6相关数据结构的定义

致 谢

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