本文主要探讨了3GPP2标准下的移动IP(Mobile IP)协议在连接建立过程中的应用,特别是代理移动IP(Proxy MIP,PMIP)的使用。在这个过程中,移动节点(MN)通过与基站(BS)进行第二层(Layer 2)建立并完成接入认证授权。基站作为网络访问服务器(NAS),并与归属AAA服务器(Home AAA)交换认证消息。MN在UMBB(Ultra Mobile Broadband)上运行EAP协议进行身份验证。在认证过程中,归属AAA服务器可能下载关于MN的信息,如用户配置文件、手机类型、分配的家-Agent地址以及MN的其他能力,这些信息用于后续设置PMIPv4隧道。
连接建立步骤如下:
1. MN与BS/PMA进行第二层建立,并执行接入认证/授权。
2. MN向BS/PMA发送第二层信令消息,触发PMIPv4隧道建立过程。
3. PMA/BS向AGW/HA发送PMA请求(PRRQ),其中包含PMA的关怀地址(CoA),家地址(HoA)字段设置为全零或全一,请求受到RFC5563描述的保护方法的保护。
4. AGW/HA注册MN的会话,分配对称GRE密钥,并在PMA响应(PRRP)中将其返回给BS/PMA。
5. BS/PMA用第二层信令消息回复MN。
6. MN被分配IP地址,并通过AGW连接到网络。
在另一种情况下,PMIPv4隧道是在AGW和HA之间建立的,但不使用GRE隧道。
Mobile IP是一种允许移动设备在不同网络间移动时保持IP连接的协议。其变体包括:
- MobileIPv4(MIPv4):由RFC5944定义,可被FMIPv4(低延迟切换)和HMIPv4(区域注册)扩展。
- MobileIPv6(MIPv6):由RFC3775定义,支持FMIPv6(快速切换)和HMIPv6(分层结构)。
- Proxy MIP(PMIP):分为PMIPv4(RFC5563)和PMIPv6(RFC5213),用于简化移动网络中的连接管理。
在MIPv4中,主要节点包括移动节点(MN)、对端节点(CN)、家-Agent(HA)和外国-Agent(FA)。MN的永久地址是家地址(HoA),在移动时使用的地址是关怀地址(CoA),CoA可以是FA的地址或MN自身的地址(称为共置CoA)。
整个移动IP协议栈旨在实现无缝的网络漫游和低延迟的切换,以确保移动设备的网络连接不断开,为用户提供持续的服务。代理MIP(PMIP)在此场景中起到了关键作用,它在移动网络基础设施中处理大部分移动性管理任务,从而减轻了MN的负担,提高了连接效率和移动性。