移动IP的应用
移动ip的基本原理
移动IP（Mobile IP）是一种用于移动互联网中的网络协议，它允许用户在不改变IP地址的情况下从一个网络漫游到另一个网络。
在传统的互联网中，IP地址是与特定网络相绑定的，当用户从一个网络切换到另一个网络时，需要重新分配新的IP地址。
而移动IP通过将用户的IP地址与其身份信息解耦，实现了用户在不同网络之间无缝漫游的功能。
移动IP基本原理可以分为三个主要部分：家庭代理、外部代理和注册过程。
1.家庭代理（Home Agent）：家庭代理是用户所属网络中的路由器，它负责维护用户在家庭网络中的通信。
当用户离开家庭网络进入其他网络时，家庭代理会暂时接管用户通信，并将所有传入数据包缓存起来。
2.外部代理（Foreign Agent）：外部代理是位于访问网络中的路由器，它负责为漫游到该网络中的移动设备提供服务。
当移动设备进入访问网络时，它会向外部代理注册自己，并请求将数据包转发到自己。
3.注册过程：注册过程是移动设备与外部代理之间进行通信和身份验证的过程。
当移动设备进入访问网络时，它会向外部代理发送一个注册请求，其中包含了自己的身份信息和家庭代理的地址。
外部代理收到请求后，会将该信息转发给家庭代理，并等待家庭代理的回应。
家庭代理收到注册请求后，会验证移动设备的身份，并回复一个注册响应。
外部代理收到注册响应后，将其转发给移动设备，并更新路由表以便将数据包正确地转发到移动设备。
当移动设备在访问网络中接收到数据包时，数据包首先会被发送到外部代理。
外部代理根据路由表判断数据包是否是属于漫游过来的移动设备，并将其转发给家庭代理。
家庭代理接收到数据包后，查找缓存中是否有该移动设备的未接受数据包，并将其发送给移动设备。
需要注意的是，在整个过程中，IP地址是不变的。
当移动设备从一个网络漫游到另一个网络时，它仍然使用原来的IP地址进行通信。
这是通过在IP头部添加额外的扩展头来实现的。
总结起来，移动IP通过在用户与其所属网络之间引入家庭代理和外部代理来实现用户在不同网络之间无缝漫游的功能。
移动ip的基本概念
移动IP的基本概念什么是移动IP？移动IP（Mobile IP）是一种网络协议，它允许移动设备在改变网络接入点时仍然保持与外部网络的连接。
移动IP通过为移动设备分配一个持久的、与物理位置无关的IP地址来实现这一目标。
这样，无论移动设备连接到哪个网络，它可以一直使用相同的IP地址与其他设备进行通信。
移动IP的工作原理1.注册过程当移动设备与一个新的网络接入点连接时，它会向一个称为主机代理（Home Agent）的特殊设备注册自己的位置。
主机代理记录下移动设备的当前IP地址和新的网络接入点。
2.数据转发当其他设备要与移动设备进行通信时，它们向移动设备所使用的IP地址发送数据。
这些数据被先传递给主机代理，然后主机代理再根据移动设备的当前位置将数据转发给移动设备所连接的网络。
3.数据包的路由为了实现数据的转发，移动IP使用了一种称为IP隧道（IP tunneling）的技术。
当数据包从主机代理转发到移动设备时，它们会被封装在一个新的IP包中，并通过专门的隧道协议进行传输。
移动IP的优点移动IP具有以下几个优点：1.持久的连接：移动设备在移动时不会丢失与外部网络的连接，用户可以持续地进行数据传输和通信。
2.网络无感知：移动设备可以在不同的网络中自由切换，而无需重新配置IP参数。
3.支持即插即用：移动设备在连接到新的网络接入点后，无需进行复杂的网络配置操作，即可立即开始使用网络服务。
4.无缝漫游：移动设备可以在不同的网络之间自由移动，而无需中断正在进行的网络连接。
移动IP的应用移动IP被广泛应用于以下领域：1.移动通信：移动IP可以让移动设备在不同的蜂窝网络之间无缝切换，使通话和数据传输不受干扰。
2.无线接入网络（WLAN）：移动IP可以让无线设备在不同的Wi-Fi网络之间漫游，使用户可以在不同的地点使用无线网络服务。
3.物联网（IoT）：移动IP可以让物联网设备在不同的网络中进行通信，实现智能家居、智能工厂等应用。
移动IP技术及其应用
丢弃 ； （ ） 属 代 理 用 封 装 机 制 将 该 数 据 包 封 装 ． 用 ３归 采
隧道操 作发 给移动 结点 的转发地 址 ； （） ４ 移动结 点 的拜访地 代理 收 到该包 后 ， 去其包 封装 ， 采用 空 中信道发 给移 动结 点 ； （ ） 动结 点忱 副数 据 后 用标 准 口 路 由机制 ５移 与远程通 信实体 建立 连 接。
基 于 Ｉｖ Ｐ ４的移 动 Ｉ 义 三种 功 能实 体 ：移 动 Ｐ定 节点 （ ｏ ｉ ｏ ｅ 、 属 代 理 （ｏ ｇｎ） 外 埠 ｍ ｂｌ ｎ ｄ ） 归 ｅ ｈ ｍｅ ａ ｅｔ和 代 理 （ ｒｉｎ ａｅ ｔ 。 属代理 和外 埠代 理 又统 称为 ｆ ｅｇ ｇｎ ）归 ｏ 移 动代理 。如图 ｌ 示 ， 动 Ｉ 所 移 Ｐ技术 的基 本 通信 流
代 理布告 消息 ， 以判 断 自 己是 否 漫 游 出 本 地 网 络 若
移 动节 从 自己的归属 代理接 收 到一 个代理 布告 消 息 ，它 就能 推断 已返 回归属 ，并 直接 向归属代理 注 册， 否则 移动节 点 将选择 是保 留 当前 的注册 ， 还是 向
新 的外埠 代理 进行 注册 。
在移 动 Ｉ 议 中 ， Ｐ协 每个 移 动节 点 在 “ 归属链 路 ” 上 都有一个 唯一 的“ 归属地 址 ” 与移 动节 点通信 的 。 节 点称为 “ 通信节 点 ” 通信 节 点可 以是移 动 的 ， 可 ． 也 以是静 止的 移动 节点 通信 时 ， 信节 点 总是 把数 与 通 据 包 发 送 到 移 动 节 点 的 归 属 地 址 ，而 不 考 虑 移 动 节 点 的 当前 位置情 况 在归 属链 路上 ， 每个 移 动 节点 必须 有一 个“ 属 归 代理” 用 于维 护 自己 的当前位 置信 息 。这个 位置 由 ．
移动通信中的移动Ipv6技术
移动通信中的移动Ipv6技术移动通信中的移动 IPv6 技术在当今数字化的时代，移动通信已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
随着智能手机、平板电脑等移动设备的普及，以及各种移动应用的不断涌现，人们对于移动通信的需求越来越高。
在这个背景下，移动 IPv6 技术应运而生，为移动通信带来了新的机遇和挑战。
一、什么是移动 IPv6 技术IPv6（Internet Protocol Version 6）是互联网协议的第六版，它是为了解决 IPv4 地址资源不足而提出的。
IPv6 拥有巨大的地址空间，可以为地球上的每一粒沙子都分配一个独立的 IP 地址。
移动 IPv6 技术则是在 IPv6 的基础上，为移动设备在不同网络之间的无缝切换提供支持。
简单来说，当你的手机或者其他移动设备从一个 WiFi 网络切换到另一个 WiFi 网络，或者从 WiFi 切换到移动数据网络时，移动 IPv6 技术能够确保你的网络连接不中断，并且让你的应用能够持续正常运行，而不会出现掉线或者需要重新登录的情况。
二、移动 IPv6 技术的工作原理移动 IPv6 技术的核心概念包括家乡地址、转交地址和绑定更新。
家乡地址是移动设备在其归属网络中所拥有的固定 IP 地址。
无论设备移动到何处，这个地址都保持不变，就像你的家庭住址一样，是一个固定的标识。
转交地址则是移动设备在当前所连接的外地网络中获得的临时 IP 地址。
当设备移动到新的网络时，会获取新的转交地址。
绑定更新则是移动设备向家乡代理和通信对端发送的消息，用于告知它们自己当前的转交地址。
通过这种方式，家乡代理和通信对端就能够将数据正确地路由到移动设备的当前位置。
当移动设备在外地网络中发送数据包时，数据包的源地址是家乡地址，目的地址是通信对端的地址。
外地网络的路由器会根据移动设备的绑定更新，将数据包正确地转发到通信对端。
而当通信对端向移动设备发送数据包时，数据包的目的地址是移动设备的家乡地址。
基于移动IP的多媒体网络应用系统
［ 者简介 】 作 金显 华 （９８ ）女 ， 读 硕 士 ， 阳 师 范 学 院 助 教 ， 事 计 算 机 网 络 研 究 。 １７一 ， 在 安 从
维普资讯
第 ２期
金显华 ： 于移动 Ｔ 基 Ｐ的多媒体 网络应 用系统
广播 分 组 ， 叫 广 告 分 组 （ ｄｅｉ ｍ ｎ） 在 收 到 也 Ａ ｖｒｓ ｅｔ ， ｔｅ
广播 分组后 ， 可 以发 现这 些 代 理 和 它 们 所 愿 意 就
提供 的服务 ， 可 以 由此 判断 出 自己所处 的 网络 。 并
１ ４ 隧道 技 术 ．
只有外 出 时才 由外 部代理 利 用 隧道 技术 进 行 网络 通信 。 隧 道 技 术 的 两 种 主 要 功 能是 ： 到 达 对 隧道 终端 的数 据 分组 进 行封装 和 在 隧道 另 一端 对 到 达 的 分 组 解 除 封 装 。 下 图 是 Ｒ Ｃ ０ ３ 和 Ｆ ２ｏ Ｒ Ｃ ０ ４中分别 定 义 的两种 隧道 封装 技术 。 Ｆ ２０
的应用和实施作 了一些讨 论 ， 并提出 了对移 动 Ｉ 技 术的展 望和应解决 的问题 。 Ｐ 【 键词 ］ 动 ｌ 关 移 Ｐ技术 ； 归属代理 ； 隧道技术 ； 移动代理 ［ 中图分类号 ］Ｐ９ ．７ Ｔ ３３ １ ［ 文献标识 码］ Ａ ［ 文章 编号］６ １ ３ ０２０ ）２０５．３ １７． ３ ｛０６ ０ 。 ６０ ５ ０
维普资讯
５ ６
安 阳 师 范 学 院 学 报
２０ ０６焦
基 于移 动 Ｉ 多媒 体 网络 应 用 系统 Ｐ的
金 显 华
（ 安阳师范学 院 计算机教学 部 ， 河南 安阳 ４５ ０ ） ５ ００ ［ 摘 要］ 首先 给出了移动 Ｉ Ｐ技术 的介绍 ， 然后 较为深入 地 阐述 了地址绑定 、 数据包 转发等技术 ， 最后 对移动 Ｉ Ｐ技术
移动-IP
移动IP
• 在移动IP协议中，每个移动主机在“家乡链路”上有一个惟一 的“家乡地址”。与移动主机通信的主机被称为“通信主机”， 通信主机可以是移动的，也可以是静止的。通信主机与移动主 机通信时，通信主机总是把数据包发送到移动主机的“家乡地 址”，而不考虑移动主机的当前位置情况。
移动IP
• 在“家乡链路”上每个移动主机必须有一个“家乡代理”来为 自己维护当前位置信息。这个位置由“转交地址”来确定，移 动主机的“家乡地址”与它当前“转交地址”的联合称为“移 动绑定”，或简称为“绑定”。每当一个移动主机得到一个新 的转交地址时，它必须生成一个新的绑定来向“家乡代理”注 册，以使“家乡代理”即时了解移动主机的当前位置信息。一 个“家乡代理”可以同时为多个移动主机提供服务。
移动IP
• 对于每个截获的数据包，“家乡代理”使用隧道技术把它们发 送到移动主机的当前“转交地址”。如果“转交地址”是“外 地代理”的IP地址，那么这个“外地代理”是隧道的终端，此 时“外地代理”从数据包中移走隧道报头，并把剩余部分发送 到移动主机。如果移动主机使用一个临时地址作为“转交地 址”，那么数据包将直接通过隧道传送到移动主机。
移动IP
• 当一个移动节点连接在外地链路时，它可以通过一个或多个转 交地址或它的家乡地址来被寻址。转交地址是当移动节点访问 外地链路时获得的一个IP地址，此地址的子网前缀是移动节点 所访问的外地链路的子网前缀。如果移动节点使用此转交地址 连接在这个外地链路，那么发往这个转交地址的数据包将被直 接路由到在这个外地链路上的移动节点。
移动IP
• 移动节点的家乡代理在家乡链路上，利用“代理邻居发现”来 为移动节点截获发往移动节点的数据包，并且把每个数据包通 过隧道传送到移动节点的主转交地址。为了通过隧道传送截获 的数据包，家乡代理利用“IPv6封装”协议来封装数据包， IPv6封装的外部报头的目的地址是移动节点的“主转交地址”。
移动IP技术的概念
移动IP技术的概念移动IP技术，也被称为移动节点IP技术，是一种用于移动设备与互联网之间无缝切换网络连接的技术。
它使得用户可以在不改变IP地址的情况下，从一个网络移动到另一个网络，同时保持与互联网的持久连接。
移动IP技术的出现，主要是为了解决移动设备用户在移动过程中可能遇到的网络中断和IP地址更改的问题。
在传统的IP网络中，IP地址与数据链路绑定，当移动设备从一个子网移动到另一个子网时，需要重新分配新的IP地址，同时会发生网络中断，影响用户的网络体验。
而移动IP技术通过分离移动设备的网络层和链路层，将IP地址与设备的位置解耦，使得设备可以在不改变IP地址的情况下，通过网络层的路由切换实现移动，从而解决了传统网络中的问题。
移动IP技术的实现是基于IP隧道和代理的方式。
当移动设备从一个网络切换到另一个网络时，首先会通过设备内部的移动IP协议栈与本地代理进行通信，将移动设备的位置信息发送给本地代理。
本地代理会将此信息封装在数据包中，通过与远程代理建立隧道连接，将数据包传送给远程代理。
远程代理收到数据包后，将其中包含的位置信息解封，并将数据包传递给互联网，最终将数据包寄送至相应的移动设备。
移动IP技术的优势主要体现在以下几个方面：首先，移动IP技术保持了用户的持久连接。
通过移动IP技术，用户可以实现在无线网络中自由移动，而无需断开与互联网的连接。
这种持久连接的特性使得用户可以在移动过程中保持与互联网的无缝连接，而不会中断正在进行的网络应用。
其次，移动IP技术避免了IP地址的更改。
在传统的网络环境中，当用户从一个子网移动到另一个子网时，可能需要重新配置新的IP地址，这会导致网络中断和IP地址更改的问题。
而移动IP技术通过将IP地址与位置信息解耦，使得用户可以在移动过程中保持固定的IP地址，而不会影响网络连通性和IP地址管理。
再次，移动IP技术增加了网络的可扩展性。
在传统的网络环境中，当用户数量增加时，需要为每个用户分配独立的IP地址，将导致IP地址资源的浪费和网络管理的复杂性增加。
运营商IP解决方案
运营商IP解决方案运营商IP解决方案随着互联网的快速发展，移动互联网普及率的提高以及大数据、人工智能等技术的快速发展，运营商面临着越来越大的挑战和机遇。
传统的运营商业务已经开始逐渐走向饱和，而以IP为基础的新兴业务已经成为了许多运营商未来发展的重要方向。
本文将探讨运营商IP解决方案，包括IP网络、IP应用和IP技术三个方面。
一、IP网络IP网络是运营商实施IP解决方案的基础，它主要包括网络架构、网络设备和网络管理等方面。
在网络架构方面，传统的CS架构已经不能够满足用户对高效、安全和稳定的网络需求，而以IP为基础的云计算、物联网等技术则能够更好地满足这些需求。
因此，运营商应该积极推进IP网络的建设，包括构建高容量、高性能的骨干网、优化网络拓扑结构、提升网络安全性等。
在网络设备方面，运营商可以采用现有设备的升级或者引进新的设备来支持IP网络的建设。
例如，引入更高性能的路由器、交换机和防火墙等设备，以提高网络的性能和安全性。
此外，还可以考虑引入SDN（软件定义网络）和NFV（网络功能虚拟化）等新技术，以提升网络的灵活性和可管理性。
在网络管理方面，网络运营商需要建立完善的网络管理系统，实现对IP网络的监控、维护和优化。
这包括对网络设备的管理、网络性能的监测和故障的预警等。
同时，还需要开展网络安全管理，保障网络的数据安全和用户隐私。
网络管理系统应该具备良好的可扩展性和可定制性，以满足运营商的特定需求。
二、IP应用IP应用是运营商实施IP解决方案的核心内容，它包括云计算、物联网、大数据和人工智能等方面。
通过开发和应用这些新技术，运营商可以提供更多元化和个性化的服务，为用户创造更高的价值。
在云计算方面，运营商可以提供云主机、云存储、云备份等基础设施服务，满足用户对可扩展性、易用性和经济性的需求。
此外，还可以提供云平台和云应用服务，为用户提供更多的应用场景和解决方案。
在物联网方面，运营商可以提供物联网连接和管理平台，支持各类物联网设备的接入和管理。
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移动IP的应用 移动 的应用
2. 简单IP
移动IP的业务特点：
用户在网络中移动时，用户的IP地址保持不变 需要有能支持MIP业务的终端 网络中需要添加一个新的设备－Home Agent（HA）， 归属代理服务器 移动用户通过PDSN（FA）到HA注册，并从HA获得 IP地址，之后在PDSN/FA和HA之间建立业务隧道， 然后就可以自由访问互联网络
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移动IP的应用 移动 的应用
Cellular Mobility PPP M-IP Radio Network (PCF) PCF to PDSN Mobility IP Level Mobility
PDSN/FA
HA
MS
介绍三种移动性： 蜂窝移动性 PCF到PDSN的移动性 PCF到PDSN的移动性 IP级的移动性 IP级的移动性
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6
移动IP的应用 移动 的应用
1.总体描述
RRC的主要功能
建立、维护与终止为分组用户提供的无线资源 管理无线资源，记录无线资源状态
MS的主要功能
建立、维护与终止和PDSN的数据链路协议 请求无线资源，并记录无线资源的状态 在不能获得无线资源时，提供数据分组的缓存功能
2010-11-11
4
移动IP的应用 移动 的应用
1.总体描述
AAA的主要功能
业务提供网络的AAA负责在PDSN和归属网络之间传递认证 和计费信息 归属网络的AAA对移动用户进行认证、鉴权与计费 中介网络（Broke Network）的AAA在归属网络与业务提0-11-11
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2010-11-11
北京邮电大学无线中心
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移动IP的应用 移动 的应用
2. 简单IP
电路域 访问网 络
分组域 归属网 络
移动IP 移动IP的网络结构 IP的网络结构
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MS
PCF
PDSN
FAAA
与SIP相同 SIP相同
interne t Internet
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移动IP的应用 移动 的应用
1.总体描述
3GPP2无线网络的分组域功能模型 PCF: Packet Control Function HA: Home Agent PDSN: Packet Data Serving Node AAA: Authorization Authentication and Accounting RRC: Radio Resource Control
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移动IP的应用 移动 的应用
1.总体描述
PDSN的主要功能
建立、维护与终止与移动台的PPP连接 为简单IP用户指定IP地址 为移动IP业务提供FA的功能 与AAA服务器通信，为移动用户提供不同等级的服务，并将 服务信息通知AAA 与PCF共同建立、维护及终止第二层的连接
2010-11-11
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2010-11-11 北京邮电大学无线中心 2
移动IP的应用 移动 的应用
1.总体描述
HA（家乡代理）的主要功能
对移动台发出的移动IP注册请求进行认证 从AAA服务器获得用户业务信息 把由网络侧来的数据包正确传输至当前为移动台服务的外地 代理 为移动用户动态指定归属地址
2010-11-11
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认证过程
MIP RSP PPP
Tunnel
移动IP的简要呼叫流程（不需要认证） 移动IP的简要呼叫流程（不需要认证） IP的简要呼叫流程
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MS
PCF
PDSN
FAAA
interne t Internet
HA
HAAA
TCH Established
建立空中接口链路
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移动IP的应用 移动 的应用
1.总体描述
PCF的主要功能
建立、维护与终止和PDSN的第二层链路连接 与PDSN交互以便支持休眠切换 与RRC联系请求与管理无线资源，并记录无线资源的状态 在移动用户不能获得无线资源时，提供数据分组的缓存功能 收集与无线链路有关的计费信息，并通知PDSN
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HA
HAAA
TCH Established
建立空中接口链路
REQ(A11)
建立链路层连接
RSP(A11)
LCP Setup IPCP Setup PPP Established MIP REQ Access Request Access Request Access Accept Access Accept MIP REQ MIP RSP
建立链路层连接 RSP (A11)
PDSN
AAA
Internet
TCH Established
建立空中接口链路
LCP Setup Access Request Access Accept IPCP Setup PPP Established Data Transmission
简单IP 简单IP的简要呼叫流程 IP的简要呼叫流程
IPCP Setup
PPP Established MIP REQ Access Request Access Request Access Accept Access Accept MIP REQ MIP RSP
MIP RSP PPP
Tunnel
移动IP的简要呼叫流程（需要认证） 移动IP的简要呼叫流程（需要认证） IP的简要呼叫流程
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移动IP的应用 移动 的应用
2. 简单IP
简单IP业务的特点：
类似于拨号业务 用户需要数据业务时，采用类似于拨号的形式建 立与PDSN的PPP连接，PDSN负责数据的收发 每次连接采用动态IP地址分配 不能保证用户移动时的业务持续性 用户在同一个PDSN覆盖范围内时，可以保持IP地 址不变，当移出当前PDSN覆盖的网络时，必须重新 拨号连接
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移动IP的应用 移动 的应用
简单IP 性能和吞吐量 •没有显著差别。 没有显著差别。 没有显著差别 移动IP 没有显著差别。 在移动用户的初始注册、周期注 册，以及跨PDSN漫游注册时，需 要发送更多的控制数据分组 •支持，IP地址可以由HA动态分 配，也可以由移动终端静态配置。 •可以提供网络侧发起的Push业 务。 •固定IP地址将不能被其他用户 重用或共享。 •支持
Radio Network (PCF)
PDSN/FA
Radio Network (PCF) SIP Mobility MIP Mobility
PDSN/FA
SIP用户的 SIP用户的 地址由PDSN 地址由PDSN 分配
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移动IP的应用 移动 的应用
简单IP 移动IP 终端支持范围 所有使用微软操作系统的PC、笔 记本电脑、掌上电脑都已提供支持。 其他主要的计算机设备和操作系 统也都提供支持。 所有具有分组数据能力的CDMA 手机也都提供支持（包括2G和 cdma2000 1x手机） 类似于拨号上网方式。 需要在PC的拨号软件或CDMA手 机上配置用户名和密码。 尚不能确定微软是否支持。 可以在使用微软操作系统的计算 机设备上应用第三方的协议软件实现 对移动IP的支持。 虽然目前cdma2000 1x手机尚不支 持，但有望在未来支持移动IP。
REQ(A11)
建立链路层连接
LCP Negotiation (CHAP)
RSP(A11)
Access Response
CHAP Authentication
LCP Setup
PDSN与移动台之间进行PPP协商时，通 过挑战性握手认证协议（Challenge Handshake Authentication Protocol, CHAP）携带用户名和口令，到AAA进行 用户认证后，再建立PPP连接 Access Request Access Request & Response Access Response
移动IP的应用 移动 的应用
CDMA2000简单IP和移动IP的应用
1.总体描述
3GPP2无线网络分组域技术设计目标
支持大范围的地址配置，包括动态和静态的归属地址配 置 提供无缝漫游服务 提供可靠的认证与授权服务 提供QoS服务，以支持不同等级的业务 提供计费服务，支持根据QoS信息计费，支持对漫游用 户的计费等
•认证机制复杂，安全性高
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移动IP的应用 移动 的应用
2. 简单IP
移动IP总结
用户的IP地址不再由PDSN/FA分配，而是由HA分配的（或静 态配置），用户获得的都是HA地址池中的IP地址 数据的上行是首先从移动用户发送到 PDSN/FA，PDSN再将 数据包直接路由转发到目标设备 下行方向上，因为移动用户的路由消息是经由HA发送到 公用 IP网，因此数据包是由目标设备首先路由转发到到HA，通过 HA经IP-in-IP隧道发送到PDSN/FA， FA再转发给移动节点 切换时，用户的连接不会中断
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移动IP的应用 移动 的应用
2. 简单IP
电路域 访问网 络
分组域
A10， A10，A11
归属网 络
简单IP 简单IP的网络结构 IP的网络结构