精华公布栏

发信人: Baraque (小桐), 信区: CRC
标  题: 移动因特网技术
发信站: 紫丁香 (Sun Dec  5 21:36:30 1999), 转信

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移动因特网技术

董庆阳　李毓麟

　　摘要：移动因特网是因特网和移动通信网未来发展的一个重要方向。本文从因特网协
议的层次出发，分析了移动因特网的无线物理和数据链路层、无线网络层(即移动IP层)、
无线传输层和无线应用层等的特点，比较了它们与有线因特网层次之间的区别，并在此基
础上指出有线因特网发展到移动因特网需要做的一些修正。
　　关键词：因特网　蜂窝网络　移动IP　无线传输层　无线应用层

Technology of Mobile Internet

1　引　言

　　正在进行的信息革命把不同国度、不同背景的人们带向了同一条全球信息高速公路。
在这场革命中，因特网异军突起。它为全世界成千上万的网络提供了一个互联平台，用户
可以通过它来寻找资源、获取信息、开展讨论和互相沟通等等。可以说，因特网已成为当
今信息革命的主力军。随着因特网应用的进一步广泛，人们想不受时空限制，即可以在任
何时间、任何地点访问因特网，移动因特网的需求便应运而生。蜂窝通信和无线局域网的
发展为移动因特网的实现奠定了网络连接的基础。然而目前蜂窝电话网中使用的传统电路
交换模式对于当今的一些网络应用，如突发的数据业务、具有不同特征和服务要求的多媒
体业务等不再适合；传统的分组交换技术也不能照搬到移动因特网中，因为它没有考虑到
用户的移动性、无线通信链路的物理限制等因素。在局域和广域范围通过无线分组交换网
络提供数据和多媒体通信业务的技术需要进一步研究。因特网协议自下而上的层次分别为
网络连接层(物理层和数据连接层)、网络层、传输层和应用层。我们就这几个协议层次来
分析一下移动因特网的技术。

2　无线物理和数据链路层

　　移动终端接入因特网，可以用蜂窝网络来提供物理层和数据链路层连接。蜂窝网络的
物理设施是按层次来组织的【1】。处在最低层的是用户终端，即移动站MS(Mobile
Station)。MS由基站BS(Base Station)来控制和管理，一个BS可以管理和控制多个MS。MS
和BS之间由无线电端口RP(Radio Port)来提供物理通信。再上一层是移动站控制器MSC
(Mobile Station Controller)。它可以控制多个BS，MSC也就是无线网络和有线主干网络
之间的接口交换机。
　　无线数据链路有两个通道：转发通道(下行链路)用于BS向MS的传输；反向通道(上行
链路)用于MS向BS的传输。上行和下行通道中都需要数据链路层的多址访问机制。蜂窝网
络中，多址访问技术主要有频分多址FDMA(Frequency Division Multiple Access)、时分
多址TDMA(Time Division Multiple Access和码分多址CDMA(Code Division Multiple
Access)等。FMDA是一种基本方法。虽然目前大部分蜂窝系统是基于TDMA的，但即使是在
TDMA系统中也用到了跳频等扩频方法以提高频谱效率。CDMA是扩频技术的一个变种，它具
有频谱利用效率高、频率安排简单、软切换、保密性能好以及容量大等优点，是多媒体个
人通信网络PCN(Personal Communication Network)中一种非常有潜力的技术。当MH在外
地网络时。因为单播数据报的路由与源IP地址无关，所以它仍可按正常的IP协议来发送数
据。但发送给它的数据报则先按照正常的IP路由协议被送给它的主网络中的HA，HA再以该
MH的转交地址为目的地址，利用“隧道(Tunnel)”技术把它们送到“隧道”终点(“隧道�
奔际跤卸嘀郑饫锼玫摹八淼馈奔际跏荌P－in－IP封装技术【4】，即把IP数据报作为
数据部分，用新的源地址和目的地址对它进行封装。一般情况下，新的源地址是HA地址，
新的目的地址是转交地址)。“隧道”终点可能是外地代理FA，也可能是MH本身。如果“
隧道”终点是FA，再由FA把数据报转交给MH，如图1所示。



图1　移动IP的路由

　　与固定IP相比，移动IP增加了移动性管理和额外的分组开销。移动性管理包括移动检
测、向FA定期注册和向HA登记等。额外的分组开销主要来自“隧道”封装、三角路由(发
送者→主代理→移动主机)等显开销。另外还有一些隐开销，例如若原数据报长度正好等
于MTU(Maximum Transmission Unit)，加上“隧道”封装后长度势必会超过MTU，分组将
会被分成碎片后传输，增加了额外开销。由此可见，移动IP的效率和费用将比固定IP的
大得多。
　　移动IP的路由还可以进行一些优化。例如主代理收到源发给MH的第一个分组后，在向
MH转交分组的同时，将该MH的位置信息告诉源，然后源就可直接利用“隧道”技术将分组
发给MH，不必再经过主代理来转交，避免了三角路由的低效。IPV6中已开始考虑对移动IP
路由性能进行优化。【5】

4　无线传输层

　　传输层协议是端到端的控制协议。因特网内一个重要的传输层协议是TCP(传输控制协

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