移动IP的多层次位置管理及路由优化

　　1 引言

　　移动IP [ RFC 2002 ] 定义了移动节点（MN）、本地代理（HA）和外地代理（FA）三种功能实体。MN是一台主机或路由器，每台MN有两个地址：本地地址和外地地址（CoA）。本地地址是指永久的分配给该节点的地址，当MN在Internet上移动时，其本地地址是不变的；CoA是连接HA和MN（或CoA）的隧道的出口，当切换链路时，CoA地址也随之改变。

　　传统移动IP的路由机制采用三角路由，即当MN作为被叫时，CN（通信对端）发出的数据分组必须先MN的HA，再由HA隧道给CoA，在CoA处解隧道封装后送往MN。

　　为了保证数据移动通信QoS，移动IP需要优化路由并取得快速平滑切换，这需要有高效的位置管理机制。江虹等人在比较分析了当前的位置管理系统的优缺点的基础上，提出了二层HLR（Home Location Registration）法的位置管理策略。该策略定义了归属域HLR及切换域HLR，通过将移动用户的信息暂存于切换域HLR，当移动用户在归属域HLR内切换时，系统在执行相关位置管理操作时能最大限度地减小长途登记、注销信令负荷，但增加了移动用户的呼叫时延和开销。从而二级HLR法很适合于入呼移动比较小的移动用户。本文提出的多层次位置管理机制在二级HLR法的基础上，可根据需要采用多级（包括二级）HLR，并通过预测机制设法减小切换时延。

　　由于安全机制的限制，人们一般认为优化移动IP的路由机制意义不大，从而对这个问题也是避而不谈。本文通过构建远程访问VPN，在通信双方相互认证的基础上，建立两者之间的安全的优化路由，从而解决了路由优化的安全性问题。

　　2 多层次位置管理

　　多层次位置管理的核心是切换域局部注册及位置预测。

　　2.1 局部注册协议

　　采用多层次位置管理方法能尽可能地减少注册时延及切换时延。在固网边缘，基站为MN提供接入接口。一个基站覆盖一定地理区域，若干这种地理区域（或基站）构成一个注册域RA（Registration Area）。一个MSC（Mobile Switching Center）与多个注册域相关联。切换域HLR和VLR（Visitor Location Registra- tion）为保存着移动用户的位置及服务等信息的数据库。其中HLR保存着HLR区域（局部注册域）内所有已注册移动用户的位置及地址信息，而VLR保存着与它相关联的MSC的RA中的移动用户的信息。切换域HLR上一级HLR保存着该上级HLR域内所有已注册移动用户的位置及地址信息；更上一级的HLR（直至归属域HLR）亦然。