本发明专利技术公开了属于移动互联网技术扩展领域的一种演进分组系统中PMIPv6的实现方法。包括：第一部分为EPS中通过对IETF所定义的PMIPv6标准进行深入研究，对PMIPv6的网络层移动性管理协议的研究；第二部分为基于开源软件UMIP实现了PMIPv6协议；在对PMIPv6进行实现的过程中，首先结合PMIPv6?标准和UMIP的现有模块，重新设计了PMIPv6的软件模块。然后完成了PMIPv6中重要数据结构的定义，设计了PMIPv6两个功能实体MAG?和LMA的事件处理流程。最后实现各个功能模块；使PMIPv6基本符合IETF?RFC5213标准，并支持部分3GPP扩展。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于移动互联网技术扩展领域，特别涉及一种演进分组系统中PMIPve的实现方法。
技术介绍
移动互联网的兴起使得移动用户对通信网络的带宽需求变得比以前任何时候都迫切。3GPP在启动LTE计划以制定支持更高速率的无线接入网络，并随后成立了系统构架演进(SAE)项目以对现有的网络构架进行重新设计。项目的最终成果是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。许多标准化组织以及研究人员都在对PMIPv6进行研究，其中主要的标准化组织包括IETF、3GPP以及3GPP2等。本专利技术通过对IETF所定义的PMIPv6标准进行深入研究，并参考了 EPS中对标准PMIPv6做的扩展，在移动IPv6开源软件UMIP (USAG1-patched MobileIPv6 for Linux)的基础上，开发了 PMIPv6协议。所开发的协议支持PMIPv6信令流程及路由机制，支持部分3GPP扩展。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出，其特征在于，包括:第一部分为EPS中通过对IETF所定义的PMIPv6标准进行深入研究，对PMIPv6的网络层移动性管理协议的研究；第二部分为基本的PMIPv6协议的实现；I) EPS与PMIPv6的关键技术EPS由演进分组核心(EPC)网络和各种无线接入网络两大部分构成，其中演进分组核心网络提供通向包括互联网在内的外部数据网络和运营商业务(MS网络)的通道，负责执行鉴权功能，密钥协商，追踪节能模式的非激活终端的移动情况，并且支持多种不同接入技术之间的移动切换。无线接入网络负责包括传送数据在内的所有激活终端与无线相关的功能；EPS中基于主机的网络层移动性管理协议，3GPP在EPC网络中采用了 IETF定义的两种类型的网络层移动性管理协议:基于主机的移动性管理协议和基于网络的代理移动IPv6协议，其中，主机的移动性管理协议为X2栈移动IPv6和移动IPv4 ;使得终端能够在不同接入技术间移动的同时保持业务的连续性；2) PMIPv6协议的设计和实现是基于UMIP (mipv6-daemon-umip-0.4)软件实现的，(I) UMIP的实现机制分析UMIP主要分为移动节点(MN)，家乡代理(HA)和通信对端(CN)三个部分，通过读取配置文件或者输入不同参数来加载不同部分的代码，实现不同功能，MIPv6中主要的数据结构绑定更新列表(BUL)与绑定缓存(BCE)通过哈希的方式进行存放与读取；(2) PMIPv6的模块设计由于PMIPv6是基于网络的移动性管理协议，对丽不需要进行任何修改，PMIPv6中MAG的实现虽然重用了一些MN中的模块，如BUL的数据结构，移动头部的处理，但是大部分都作了修改和扩充；舍弃丽和CN的功能；而对于LMA的实现，重用了 HA的一些功能，并依据RFC5213对HA做了相应改动和扩展。所述主机的移动性管理协议I)移动 IPv4(MIPv4)移动IPv4协议是IETF制定的移动性标准，可以让移动节点在现有的网络架构下随时地连接上网络并且可以实现在不同子网中漫游。移动IPv4协议不需要更改现有的网络协议，可以使节点使用同一个IP地址连接在任何子网上，在移动过程中保持现有通信；2)移动 IPv6移动IPv6中的移动节点、家乡代理、家乡地址和转交地址的概念与移动IPv4相同或类似，不过，移动IPv6又吸收了许多IPv6的优点，对移动IPv4做了许多改进，提高路由优化功能和动态家乡代理发现的能力，提供了管理IPv6网络移动性的功能，因此移动IPv6协议比移动IPv4协议具有更多优势:a)移动IPv6协议为每个移动节点分配了全球的IP地址，无论它们在何处连接到互联网上，为移动节点服务的链路要预留足够多的IP地址来给移动节点分配一套(至少一个)转交地址，在IPv4地址短缺的情况下，要预留足够多的全球IPv4地址是不太可能的；b)使用IPv6的任播地址使得某个节点能够发送数据包给有该任播地址的几个系统中的某一个，移动IPv6协议有效利用这一原理实现动态家乡代理发现机制，通过发送绑定更新给家乡代理的任播地址来从几个家乡代理中获得最合适一个的响应，IPv4无法提供类似的方法；c)使用无状态地址自动配置和邻居发现机制之后，移动IPv6协议既不需要DHCP也不需要外区链路上的外区代理来配置移动节点的转交地址；d)移动IPv6协议可以为所有安全的要求使用IPSec，如授权、数据完整性保护和重发保护；e)为了避免由于三角路由造成的带宽的浪费，移动IPv6协议指定了路由优化的机制，路由优化是移动IPv4的一个附加功能，却是移动IPv6协议的完整组成部分之一；f)在互联网中有个别路由器会对他们转发的数据包实行入口过滤，他们检查该源地址来的数据包是否应该送到接收该数据包的接口处，移动IPv6协议能够与这种入口过滤方式毫无问题地并存，一个在外区链路上的移动节点使用其转交地址作为数据包的源地址，并将其家乡地址包含在其家乡地址目标选项中，由于在外区链路中转交地址是一个有效地址，所以数据包将顺利通过入口过滤。本专利技术的有益效果是在对演进分组系统(EPS)进行了广泛调研的基础上，得出PMIPv6在EPS下更具有优势的结论，在此研究的基础上，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。附图说明图1是非漫游情况下EPS网络架构图；图2是移动IPv4图；图3是移动IPv6的工作过程图；图4是PMIPv6的基本网络结构图；图5是移动节点附着及去附着时的信令流程图；图6是PMIPv6的模块设计图；图7是收到PBU时LMA的处理流程具体实施例方式本专利技术提出，包括:第一部分为EPS中通过对IETF所定义的PMIPv6标准进行深入研究，对PMIPv6的网络层移动性管理协议的研究；第二部分为基本的PMIPv6协议的实现；下面结合附图予以说明。1、EPS与PMIPv6的关键技术(I) EPS 构架图1给出了非漫游情况下的EPS架构，图中，EPS由演进分组核心但(EPC)网络和各种无线接入网络两大部分构成。其中演进分组核心网络提供通向外部数据网络(如互联网等)和运营商业务(IMS网络)的通道，负责执行鉴权功能，密钥协商，追踪非激活终端(例如节能模式的终端)的移动情况，并且支持多种不同接入技术之间的移动切换。无线接入网络负责所有激活终端(例如传送数据的终端)与无线相关的功能。终端直接接入无线网络的接入点，然后通过核心网获得相应的服务，EPS架构中演进分组核心(EPC)网相关的几个主要功能实体:移动性管理实体(MME)、服务网关(S-GW)、分组数据网网关(PDN GW)、接入网关(A-GW)、演进分组数据网关(ePDG)。(2) EPS中基于主机的网络层移动性管理协议为了使得终端能够在不同接入技术问移动的同时保持业务的连续性，3GPP在演进分组核心(EPC)网络中采用了 IETF定义的两种类型的网络层移本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种演进分组系统中PMIPv6的实现方法，其特征在于，包括：第一部分为EPS中通过对IETF所定义的PMIPv6标准进行深入研究，对PMIPv6的网络层移动性管理协议的研究；第二部分为基本的PMIPv6协议的实现；1）EPS与PMIPv6的关键技术EPS由演进分组核心EPC网络和各种无线接入网络两大部分构成，其中演进分组核心网络提供通向包括互联网在内的外部数据网络和运营商业务IMS网络的通道，负责执行鉴权功能，密钥协商，追踪节能模式的非激活终端的移动情况，并且支持多种不同接入技术之间的移动切换。无线接入网络负责包括传送数据在内的所有激活终端与无线相关的功能；EPS中基于主机的网络层移动性管理协议，3GPP?在EPC网络中采用了IETF定义的两种类型的网络层移动性管理协议：基于主机的移动性管理协议和基于网络的代理移动IPv6协议，其中，主机的移动性管理协议为X2栈移动IPv6和移动IPv4；使得终端能够在不同接入技术间移动的同时保持业务的连续性；2）PMIPv6协议的设计和实现是基于?UMIP（mipv6?daemon?umip?0.4）软件实现的，?（1）UMIP的实现机制分析UMIP主要分为移动节点MN，家乡代理HA和通信对端CN?三个部分，?通过读取配置文件或者输入不同参数来加载不同部分的代码，实现不同功能，MIPv6中主要的数据结构绑定更新列表BUL与绑定缓存BCE通过哈希的方式进行存放与读取；（2）PMIPv6的模块设计由于PMIPv6是基于网络的移动性管理协议，对MN不需要进行任何修改，? PMIPv6中MAG的实现虽然重用了一些MN中的模块，如BUL的数据结构，移动头部的处理，但是大部分都作了修改和扩充；舍弃MN和CN的功能；而对于LMA的实现，?重用了HA的一些功能，并依据RFC5213对HA做了相应改动和扩展。...
【技术特征摘要】
1.一种演进分组系统中PMIPV6的实现方法，其特征在于，包括:第一部分为EPS中通过对IETF所定义的PMIPv6标准进行深入研究，对PMIPv6的网络层移动性管理协议的研究；第二部分为基本的PMIPv6协议的实现； 1)EPS与PMIPv6的关键技术 EPS由演进分组核心EPC网络和各种无线接入网络两大部分构成，其中演进分组核心网络提供通向包括互联网在内的外部数据网络和运营商业务MS网络的通道，负责执行鉴权功能，密钥协商，追踪节能模式的非激活终端的移动情况，并且支持多种不同接入技术之间的移动切换。无线接入网络负责包括传送数据在内的所有激活终端与无线相关的功能； EPS中基于主机的网络层移动性管理协议，3GPP在EPC网络中采用了 IETF定义的两种类型的网络层移动性管理协议:基于主机的移动性管理协议和基于网络的代理移动IPv6协议，其中，主机的移动性管理协议为X2栈移动IPv6和移动IPv4 ;使得终端能够在不同接入技术间移动的同时保持业务的连续性； 2)PMIPv6协议的设计和实现是基于UMIP (mipv6-daemon-umip-0.4)软件实现的， (1)UMIP的实现机制分析 UMIP主要分为移动节点MN，家乡代理HA和通信对端CN三个部分，通过读取配置文件或者输入不同参数来加载不同部分的代码，实现不同功能，MIPv6中主要的数据结构绑定更新列表BUL与绑定缓存BCE通过哈希的方式进行存放与读取； (2)PMIPv6的模块设计 由于PMIPv6是基于网络的移动性管理协议，对MN不需要进行任何修改，PMIPv6中MAG的实现虽然重用了一些MN中的模块，如BUL的数据结构，移动头部的处理，但是大部分都作了修改和扩充；舍弃丽和CN的功能；而对于LMA的实现，重用了 HA的一些功能，并依据RFC5213对HA做了相应改动和扩展。2.根据权利要求1所述一种演进分组系统中PMIPv6的实现方法，其特征在于，所述主机的移动性管理协议 1)移动IPv4 移动IPv4协议是IETF制定的移动性标准...
【专利技术属性】
技术研发人员：程远，冯刚，常宁，
申请(专利权)人：北京天地互连信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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