Dịch vụ gia tăng trên nền gsm

Chương 7

1. Giới thiệu MOBILE IP

Mobile IP hỗ trợ khả năng di động ở lớp IP (lớp mạng) cho các thiết bị đầu cuối với hai đặc trưng cơ bản sau:

- Sự di động hoàn toàn trong suốt đối với các ứng dụng bên trên lớp IP. Nghĩa là các ứng dụng được thực hiện giống như khi thiết bị đầu cuối không di chuyển.

- Là giao thức dựa trên IP nên Mobile IP có thể được triển khai trên bất kỳ mạng truy nhập nào, bao gồm cả các mạng hữu tuyến (PSTN, ISDN, Ethernet, xDSL,…) và các mạng vô tuyến (WLAN, GPRS, UMTS,…).

1. Tác nhân nhà (HA) và tác nhân ngoài (FA)

2. Quảng cáo tác nhân

3. Đăng ký

4. Chuyển tiếp

5. Tối ưu hoá đường đi

Việc tối ưu hoá đường đi được thực hiện trên giao thức IPv4: mỗi CN sẽ duy trì một kho chứa liên kết, chứa địa chỉ care-of của các MN. Khi đó các gói tin sẽ được “chuyển tiếp” trực tiếp từ CN đến địa chỉ care-of hiện thời của MN.

6. Mobile IPv6

MN sử dụng địa chỉ care-of làm địa chỉ nguồn trong phần mào đầu của gói tin gửi đi. Các gói tin gửi đến MN bằng cách sử dụng tiêu đề định tuyến, trong gói tin IPv6, thay vì sử dụng cách đóng gói vào một gói tin IP khác như trước đây.

2. Triển khai MOBILE IP trên GPRS

Việc lựa chọn giao thức IP cho mạng vô tuyến cũng có nhiều lý do khác nhau :

- Thứ nhất, bằng việc xây dựng các mạng trên cơ sở IP, các ứng dụng được viết cho mạng dữ liệu hữu tuyến có thể hoạt động được trên mạng vô tuyến.

- Thứ hai, giảm chi phí nhờ việc tích hợp và quản lý tập trung các mạng hữu tuyến và vô tuyến.

- Thứ ba, những cải tiến trên công nghệ IP, như chất lượng dịch vụ (QoS)… có thể được áp dụng trực tiếp trên mạng vô tuyến.

Ngoài ra, việc hướng tới một mạng IP cho phép phát triển và đưa ra các dịch vụ theo yêu cầu rất dễ dàng, cho phép các dịch vụ có mặt ở mọi nơi, bất kể sự khác biệt hay các trở ngại về kỹ thuật trên hạ tầng mạng.

Người dùng có thể thực hiện các kết nối IP từ bất kỳ mạng truy nhập nào, bao gồm cả GPRS. Nói cách khác không có sự khác biệt nào giữa việc sử dụng mạng Ethernet, WLAN, hay GPRS… khi truy nhập Internet và người dùng có thể di chuyển từ hệ thống này sang hệ thống khác mà vẫn duy trì được các kết nối bên trên lớp IP. Đây cũng chính là điều mà Mobile IP có thể làm được trên GPRS. Phần này sẽ giới thiệu về cách triển khai Mobile IPv4 trên mạng GPRS.

Hai bước cần phải thực hiện để phát triển hệ thống GPRS theo hướng hỗ trợ Mobile IP: Trong bước đầu tiên chỉ cần thực hiện một số thay đổi nhỏ là có thể cho phép người dùng di chuyển giữa các mạng GPRS hỗ trợ Mobile IP. Bước tiếp theo là tối ưu hoá đường đi, giúp cho việc trao đổi thông tin được hiệu quả hơn.

1. Hỗ trợ dịch vụ Mobile IP

Hình sau miêu tả cấu trúc điển hình của một mạng GPRS hỗ trợ dịch vụ Mobile IP. Trong đó, một bộ lọc (filter) được sử dụng để chặn các lưu lượng không mong muốn từ Internet.

Để hỗ trợ dịch vụ Mobile IP, mỗi mạng GPRS chỉ cần một nút GGSN thực hiện chức năng của FA, chỉ cần cài đặt thêm phần mềm mà không yêu cầu nâng cấp về phần cứng, và được ký hiệu là GGSN/FA hay FA cổng (GFA - Gateway FA).

Trên PLMN gốc, cần bổ sung thêm một nút (thường là bộ định tuyến) thực hiện chức năng HA. Địa chỉ care-of mà MS đăng ký với HA là địa chỉ IP của GFA. MS cũng có thể yêu cầu một địa care-of đồng vị trí từ một máy chủ DHCP trên mạng dịch vụ của PLMN khách. Mặc dù địa chỉ đồng vị trí care-of được cấp riêng cho MS, song theo cấu trúc này, MS buộc phải đăng ký với HA thông qua GFA.

Sự có mặt của GFA tạo ra một sự phân cấp trong việc quản lý di động. Trong đó, Mobile IP là giao thức quản lý tính động (macro-mobility) trong mạng dịch vụ. Nó được sử dụng để xử lý tính động ở lớp IP, giữa hai mạng truy nhập (có thể là hữu tuyến hay vô tuyến). Chức năng quản lý di động (micro-mobility) được thực hiện trong nội bộ của mạng truy nhập (WLAN, GPRS,…). Chức năng này hoàn toàn trong suốt đối với các giao thức IP và Mobile IP của mạng dịch vụ. Nếu nhìn từ mạng ngoài, sẽ không có sự khác biệt nào giữa mạng hữu tuyến và mạng vô tuyến. Điều này có nghĩa là người sử dụng có thể kết nối với Internet từ bất kỳ mạng truy nhập nào, có hỗ trợ Mobile IP, mà không phải cấu hình lại thiết bị di động của mình.

Trong trường hợp chuyển vùng, Mobile IP không đủ khả năng nhận dạng và xác định quyền truy nhập của người sử dụng. Vì lý do này, các máy chủ AAA (ví dụ như RADIUS) được sử dụng để nhận thực, cấp quyền và tính cước giữa các domain quản trị khác nhau.

Tiêu chuẩn thiết kế của hệ thống này là phải đảm bảo sao cho các tài nguyên vô tuyến và tài nguyên địa chỉ IPv4 được sử dụng một cách tiết kiệm và hiệu quả, giảm tối thiểu các bản tin báo hiệu với MS. Biện pháp tốt nhất là MS được phân bổ địa chỉ care-of của FA. Bởi trong trường hợp này, đường hầm định tuyến của giao thức Mobile IP chỉ được thiết lập giữa HA và FA, do đó giảm lượng thông tin trao đổi qua môi trường vô tuyến (nhờ các thông tin bổ sung do các gói tin IP được đóng gói lần thứ 2 chỉ được truyền giữa HA và FA) và không yêu cầu thêm địa chỉ IP để cấp cho các thiết bị di động.

Hình sau miêu tả thủ tục đăng ký của MS với mạng gốc. Trước tiên, thiết bị đầu cuối số liệu (TE) gửi lệnh AT để truyền các tham số tới thiết bị di động (MT). Một trong những tham số được truyền là tên điểm truy nhập (APN), được sử dụng để chọn ra GGSN thích hợp. Bằng cách sử dụng chuỗi APN với giá trị là “MIPv4FA”, người dùng trực tiếp yêu cầu kết nối qua GGSN hỗ trợ FA. MT sẽ gửi yêu cầu kích hoạt giao thức số liệu gói, cùng với chuỗi APN, tới SGSN. Thông thường, thì yêu cầu này sẽ bao gồm một địa chỉ IP. Tuy nhiên, nếu sử dụng dịch vụ Mobile IP, trường địa chỉ này sẽ không được sử dụng và được cập nhật khi GGSN nhận được bản tin trả lời đăng ký từ HA của MS. Ngay khi nhận được yêu cầu, SGSN sẽ phải tìm ra địa chỉ IP của một GGSN thích hợp và gửi yêu cầu tạo kết nối tới GGSN vừa tìm được. Các bước tiếp theo được thực hiện như trong thủ tục kích hoạt giao thức số liệu gói GPRS.

Bình thường, MS (thực chất là MN hay TE có khả năng di động) phải gửi đi các bản tin tìm kiếm tác nhân để lấy các thông tin cần thiết trước khi bắt đầu thủ tục đăng ký với HA. Tuy nhiên do GGSN phát hiện được việc MS mới di chuyển vào vùng mạng nên ngay khi nhận được yêu cầu và thiết lập kết nối, GGSN/FA cũng đồng thời gửi đi bản tin quảng cáo đại lý tới MS. Cách làm này sẽ giảm lưu lượng trên giao diện vô tuyến và quá trình đăng ký được diễn ra nhanh hơn. Từ bản tin quảng cáo, MS sẽ nhận được địa chỉ care-of của FA và gửi yêu cầu đăng ký tới GGSN dưới dạng lưu lượng người dùng (tải tin). GGSN tách địa chỉ của HA từ yêu cầu đăng ký, đóng gói, và chuyển tiếp yêu cầu tới HA của MS. Khi nhận được bản tin trả lời đăng ký từ HA, GGSN tách địa chỉ gốc của MS để cập nhật trường địa chỉ mà đã được bỏ qua khi thực hiện thủ tục kích hoạt giao thức số liệu gói; rồi chuyển tiếp bản tin này đến MS. Cấu trúc của các bản tin trong thủ tục đăng ký hoàn toàn giống như trong thủ tục đăng ký Mobile IP thông thường.

2. Tối ưu hoá đường đi

Nếu MS không truyền số liệu tại thời điểm tiến hành việc chuyển giao (handover) từ một SGSN tới một SGSN khác, một kết nối logic mới sẽ được thiết lập giữa SGSN mới và GGSN phục vụ SGSN đó. Khi đó MS sẽ nhận được một care-of mới. Nếu quá trình trao đổi dữ liệu đang tiếp diễn trong khi tiến hành chuyển giao, MS sẽ chuyển sang SGSN mới nhưng vẫn giữ nguyên kết nối tới GGSN cũ. Sau khi dữ liệu được truyền xong, kết nối logic sẽ được chuyển qua GGSN phục vụ SGSN mới này. Trong một số trường hợp GGSN mới có thể từ chối kết nối (ví dụ GGSN mới không hỗ trợ FA) và chuyển kết nối trở về GGSN cũ. Khi đó, trên GGSN cũ phải có một bộ định thời để đảm bảo rằng các gói tin không bị xoá và kết nối còn được duy trì trong một khoảng thời gian nhất định.

3. 
   
   Каталог: data
   data -> HƯỚng dẫn càI ĐẶt và SỬ DỤng phần mềm tạo bài giảng e-learning
   data -> CỘng hòa xã HỘi chủ nghĩa việt nam độc lập Tự do Hạnh phúc
   data -> Qcvn 81: 2014/bgtvt
   data -> Trung taâm tin hoïC Ñhsp ñEÀ thi hoïc phaàn access
   data -> PHỤ LỤC 2 TỔng hợp danh mục tài liệu tham khảO
   data -> Công ty cổ phần Xây dựng Điện vneco3
   data -> Nghiên cứu một số đặc điểm
   data -> NHỮng đÓng góp mới của luậN Án tiến sĩ CẤP ĐẠi học huế Họ và tên ncs : Nguyễn Văn Tuấn
   data -> Mẫu 01/hc-sn-dn (Ban hành kèm theo Thông tư số 83/2007/tt-btc ngày 16/7/2007 của Bộ Tài chính) TỜ khai hiện trạng sử DỤng nhà, ĐẤt thuộc sở HỮu nhà NƯỚc và ĐỀ xuất phưƠng án xử LÝ
   
   
   
   tải về 0.62 Mb.
   
   Chia sẻ với bạn bè của bạn: