移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)中的移動(dòng)性管理——帶我們暢游網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)實(shí)

目錄/提綱：……
5、HLR向舊VLR發(fā)送注銷信息
6、舊VLR刪除移動(dòng)終端位置信息并返回確認(rèn)信息
1、主呼叫移動(dòng)終端通過(guò)LA對(duì)應(yīng)的MSC發(fā)起呼叫
5、HLR將此信息轉(zhuǎn)發(fā)給呼叫移動(dòng)終端的MSC
6、呼叫MSC向被呼叫MSC發(fā)送呼叫建立請(qǐng)求
1、最佳服務(wù)質(zhì)量，用戶只選擇QoS最佳的網(wǎng)絡(luò)
2、最低服務(wù)資費(fèi)，用戶選擇計(jì)費(fèi)費(fèi)率最低的網(wǎng)絡(luò)
3、最大性價(jià)比，用戶以服務(wù)質(zhì)量與服務(wù)資費(fèi)之比作為選擇衡量標(biāo)準(zhǔn)
4、最大帶寬，用戶以獲得最大服務(wù)帶寬為目標(biāo)
6、最小功率，用戶選擇耗電量最小的網(wǎng)絡(luò)
3、在MB到達(dá)D點(diǎn)前，由B發(fā)送到的數(shù)據(jù)分組被丟棄
6、移動(dòng)終端返回確認(rèn)信息，路面以及網(wǎng)絡(luò)行程配置完畢
……
移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)中的移動(dòng)性管理——帶我們暢游網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)實(shí)

目錄
1 引言 3
2 讓信息暢游世界——蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的平行移動(dòng) 3
2.1 位置管理，PA與LA的博弈 4
2.2 軟切換與硬切換，切換管理 6
3 讓服務(wù)暢游網(wǎng)絡(luò)——異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的垂直切換 7
3.1 基于移動(dòng)IP的位置管理，從VLR到LMA 7
3.2 基于IP的切換管理，由水平到垂直 8
4 讓移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)無(wú)所不知——從公交車到GPS 9
4.1 公共交通自組網(wǎng)，移動(dòng)的無(wú)線子網(wǎng) 10
4.2 未來(lái)的移動(dòng)性管理，讓移動(dòng)互聯(lián)_排我們的網(wǎng)絡(luò)行程 11
5 結(jié)束語(yǔ) 13
5.1 總結(jié)與展望 13
5.2 需要進(jìn)一步研究的問(wèn)題 13
6 引用及參考書(shū)目 14
7 附錄（一個(gè)簡(jiǎn)單的最佳LA的算法） 14



移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)中的移動(dòng)性管理——帶我們暢游網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)實(shí)


摘要：移動(dòng)性管理按照網(wǎng)絡(luò)來(lái)劃分，可以分為基于蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)性管理以及基于移動(dòng)IP的異構(gòu)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的移動(dòng)性管理。對(duì)這兩種網(wǎng)絡(luò)的位置管理以及切換管理進(jìn)行了研究，針對(duì)其產(chǎn)生的缺點(diǎn)，提出在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)中以公共交通設(shè)施為單位，建立內(nèi)部為無(wú)線自組網(wǎng)的無(wú)線接入點(diǎn)，并對(duì)未來(lái)的移動(dòng)性管理方案進(jìn)行了展望。
關(guān)鍵詞：移動(dòng)性管理，蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合，移動(dòng)子網(wǎng)，未來(lái)的移動(dòng)性管理方案。
1 引言
自1901年伽利爾摩•馬可尼(Guglielmo Marchese Marconi)發(fā)射的無(wú)線電信息成功地穿越大西洋，從英格蘭傳到加拿大的紐芬蘭省以來(lái)，整整一個(gè)世紀(jì)的時(shí)間，無(wú)線技術(shù)自電報(bào)至語(yǔ)音、由語(yǔ)音到數(shù)據(jù)，一步步使通信逐漸脫離了線纜的局限，任何人在任何時(shí)問(wèn)、任何地方可以任何方式實(shí)現(xiàn)任何類型的通信的理想藍(lán)圖也逐漸清晰了起來(lái)。
……（新文秘網(wǎng)http://120pk.cn省略1178字，正式會(huì)員可完整閱讀）……　
置與用戶的身份唯一綁定，所有指向該用戶的呼叫都被路由至此位置，而在移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中，用戶的位置隨時(shí)都有可能改變（如圖2所示），這就要求將位置與用戶身份的剝離，或者說(shuō)，建立一個(gè)基于每個(gè)用戶的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)，系統(tǒng)通過(guò)一定的方式定時(shí)更新數(shù)據(jù)庫(kù)。當(dāng)呼叫到來(lái)時(shí)，根據(jù)當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)中的位置信息，即可進(jìn)行準(zhǔn)確尋呼。




在蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中，位置管理通過(guò)基于HLR（Home Location Register）以及VLR(Visit Location Register)的雙層數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)。每個(gè)移動(dòng)終端都通過(guò)SIM卡唯一綁定一個(gè)HLR,而當(dāng)移動(dòng)終端處于對(duì)應(yīng)的HLR的覆蓋范圍之外時(shí)，被訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)的VLR通過(guò)終端身份確定HLR地址，從而在VLR中存儲(chǔ)用戶信息，在HLR中更新當(dāng)前VLR地址，從而完成位置更新，在實(shí)際操作中，為了防止HLR以及VLR頻繁更新使頻帶利用率降低，一般VLR與蜂窩網(wǎng)絡(luò)并不采用一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，而是將多個(gè)蜂窩網(wǎng)絡(luò)并為一個(gè)位置域LA（Location Area），當(dāng)移動(dòng)終端在同一LA中移動(dòng)時(shí)，VLR與HLR不予響應(yīng)，當(dāng)終端進(jìn)入另外一個(gè)LA時(shí)，其更新過(guò)程如下【2】

1、 移動(dòng)終端進(jìn)入新的LA并向?qū)?yīng)BS(Base Station)發(fā)送位置更新信息。
2、 BS將該信息轉(zhuǎn)發(fā)給對(duì)應(yīng)的MSC(Mobile Switching Center)，MSC對(duì)與之對(duì)應(yīng)的VLR進(jìn)行登記。
3、 VLR更新移動(dòng)終端的位置，由于新的LA對(duì)應(yīng)新的VLR,其根據(jù)移動(dòng)終端的移動(dòng)標(biāo)識(shí)號(hào)（Mobile Identification Number）確定它的HLR地址并向該HLR發(fā)送位置更新信息。
4、 HLR核實(shí)移動(dòng)終端的身份并更新VLR地址，返回給新VLR確認(rèn)信息
5、 HLR向舊VLR發(fā)送注銷信息。
6、 舊VLR刪除移動(dòng)終端位置信息并返回確認(rèn)信息。
顯然，當(dāng)LA所覆蓋的蜂窩網(wǎng)絡(luò)越多，由位置更新對(duì)系統(tǒng)帶來(lái)的負(fù)荷越小，然而在自然界系統(tǒng)中，單向增加系統(tǒng)某項(xiàng)參數(shù)即可無(wú)限制改善系統(tǒng)性能的情況是不可能存在的，一般而言，系統(tǒng)中都會(huì)有另外一項(xiàng)參數(shù)來(lái)制約性能的改善，在蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中，這個(gè)參數(shù)即尋呼過(guò)程帶來(lái)的時(shí)延以及開(kāi)銷。下面我們就尋呼過(guò)程作一下簡(jiǎn)要的介紹：【2】


1、 主呼叫移動(dòng)終端通過(guò)LA對(duì)應(yīng)的MSC發(fā)起呼叫。
2、 MSC通過(guò)GTT(Global Title Translation)來(lái)確定被呼叫移動(dòng)終端的HLR地址，并向HLR發(fā)送位置請(qǐng)求信息。
3、 HLR確定被呼叫移動(dòng)終端的VLR,并向VLR發(fā)送路由請(qǐng)求信息，該VLR將該信息轉(zhuǎn)發(fā)給MSC。
4、 MSC給被呼叫移動(dòng)終端分配一個(gè)TLDN（Temporary Location Directory Number）,并將其連同確認(rèn)信息返回給HLR。
5、 HLR將此信息轉(zhuǎn)發(fā)給呼叫移動(dòng)終端的MSC。
6、 呼叫MSC向被呼叫MSC發(fā)送呼叫建立請(qǐng)求。
可以看出，當(dāng)呼叫到來(lái)時(shí)，由于每個(gè)MSC對(duì)應(yīng)的LA中包含多個(gè)蜂窩網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)需要對(duì)所有的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行廣播以確定移動(dòng)終端的準(zhǔn)確位置，換言之，LA覆蓋范圍越廣，尋呼所需的時(shí)延以及開(kāi)銷越大。通常，我們將系統(tǒng)對(duì)移動(dòng)終端進(jìn)行廣播查找的區(qū)域稱為尋呼域PA（Paging Area），評(píng)價(jià)一個(gè)位置管理系統(tǒng)的優(yōu)劣主要通過(guò)對(duì)比其更新消息開(kāi)銷、更新時(shí)延、尋呼信令開(kāi)銷、尋呼時(shí)延�？梢钥闯�，在一個(gè)蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中，系統(tǒng)性能優(yōu)化通過(guò)位置更新與位置查找間的博弈實(shí)現(xiàn)。
2.2 軟切換與硬切換，切換管理
通過(guò)HLR以及VLR雙層數(shù)據(jù)庫(kù)交互配合，移動(dòng)終端得以在本地蜂窩網(wǎng)絡(luò)覆蓋之外實(shí)現(xiàn)即時(shí)通信與數(shù)據(jù)傳送，然而通信會(huì)話連續(xù)性要求對(duì)于移動(dòng)終端移動(dòng)過(guò)程中通話質(zhì)量、切換前以及切換后數(shù)據(jù)進(jìn)行更加細(xì)膩的評(píng)估以及處理，這些都要依靠切換管理來(lái)實(shí)現(xiàn)。
切換管理實(shí)現(xiàn)終端或用戶移動(dòng)過(guò)程中、網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)變化時(shí)通信會(huì)話的連續(xù)性，即通過(guò)一定的方式將整個(gè)通信會(huì)話由一個(gè)接入點(diǎn)遷移至另一個(gè)接入點(diǎn)之上。切換控制主要包括三個(gè)功能：切換準(zhǔn)則、切換控制方式以及切換時(shí)相關(guān)資源的分配。
在蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，切換是基于移動(dòng)終端接收到的信號(hào)強(qiáng)度、新小區(qū)的有效資源來(lái)確定是否切換，如果信號(hào)強(qiáng)度降低到預(yù)先設(shè)定的某一門限值時(shí)啟動(dòng)切換，從而改變接入點(diǎn)，同時(shí)更新用戶連接的路由。在網(wǎng)絡(luò)控制切換NCHO (network-controlled handoff)或移動(dòng)臺(tái)輔助切換MAHO(mobile-assisted handoff)時(shí)，由網(wǎng)絡(luò)確定切換；在移動(dòng)臺(tái)控制切換MCHO (mobile-controlled handoff)時(shí)，移動(dòng)終端自己測(cè)量信號(hào)強(qiáng)度，進(jìn)而做出切換決策。
在執(zhí)行切換時(shí)， 可以通過(guò)移動(dòng)終端(手機(jī))先暫時(shí)斷開(kāi)與原基站聯(lián)系的信道，移動(dòng)臺(tái)自動(dòng)向新的頻率調(diào)諧，與新的基站建立聯(lián)系，建立新的信道，從而完成切換的過(guò)程。這種切換方式稱為硬切換（Hard Hand-Off）在斷開(kāi)與當(dāng)前基站的連接時(shí)，而又沒(méi)有切換到新的小區(qū)時(shí)可能會(huì)掉線影響使用者的正常通信。與之對(duì)應(yīng)，軟切換（Soft Hand-Off）中，移動(dòng)用戶與原基站和新基站都保持通信鏈路，只有當(dāng)移動(dòng)臺(tái)在目標(biāo)基站的小區(qū)建立穩(wěn)定通信后，才斷開(kāi)與原基站的聯(lián)系，可有效提高切換可靠性。
通過(guò)這些處理，傳統(tǒng)的蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)得以提供不間斷的、通話質(zhì)量相對(duì)穩(wěn)定的通信服務(wù)，然而，這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
3 讓服務(wù)暢游網(wǎng)絡(luò)——異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的垂直切換
移動(dòng)終端性能以及數(shù)據(jù)通信速率的飛速發(fā)展使得人們對(duì)于新一代通信服務(wù)的期待日益增高，單薄的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)難以負(fù)荷如此龐大的需求，與此同時(shí)，各種無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)針對(duì)不同的業(yè)務(wù)特性平行發(fā)展，其使用的場(chǎng)景各有偏重，彼此間相互補(bǔ)充，難以相互替代【3】，而由于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的位置更新依靠HLR以及VLR數(shù)據(jù)庫(kù)配合通過(guò)在數(shù)據(jù)鏈路層更改鏈路實(shí)現(xiàn)，擁有不同覆蓋范圍、接入速率、容量、移動(dòng)性的各種異構(gòu)接入網(wǎng)難以融入到現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中。隨著IP技術(shù)的不斷發(fā)展及其應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，人們逐漸認(rèn)識(shí)到基于IP集成的無(wú)線多接入系統(tǒng)體現(xiàn)了傳統(tǒng)的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、新興的多接入技術(shù)和開(kāi)放的IP技術(shù)相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì)。【4】這些圍繞IP技術(shù)的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)將自己原有的業(yè)務(wù)特性以及應(yīng)用場(chǎng)景 ……（未完，全文共13905字，當(dāng)前僅顯示3307字，請(qǐng)閱讀下面提示信息。收藏《移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)中的移動(dòng)性管理——帶我們暢游網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)實(shí)》）