移動性管理

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移動性管理(Mobile Management,MM)

目錄

什麼是移動性管理

  移動性管理即是對移動終端位置信息、安全性以及業務連續性方面的管理,努力使終端與網路的聯繫狀態達到最佳,進而為各種網路服務的應用提供保證。

移動性管理的內容[1]

  移動性管理的目的是為終端和業務提供移動性,使用戶與網路的聯繫達到最佳狀態,其中主要包括位置管理和切換管理兩個方面。

  1.位置管理

Image:位置管理.png

  位置管理如圖l所示,包括兩個階段:a)使得網路在呼叫到來時,能夠找到被叫用戶的附著點,這通過用戶的周期性位置註冊、更新來實現。在這個過程中用戶周期性的向網路通報接入點的位置,並由網路對用戶和設備進行鑒權並更新用戶的位置信息。以GPRS為例,包括小區選擇、鑒權加密、GPRS附著、小區更新、路由區更新等,目的是為移動台提供小區選擇和PLMN選擇的機制,使網路能夠知道處於待命狀態下的移動台當前所處的路由區,以及處於就緒狀態下的移動台當前所處的小區。b)網路在呼叫到來時,查詢用戶的位置信息,得到被叫用戶的當前確切位置進行呼叫。

  現有的位置管理技術包括資料庫結構的設計(HLR),不同網路元素之問的信令交互(協議)等。其中,位置管理協議處理用戶在資料庫的查詢、存儲以及尋呼信號的發送。協議的獨立性很大,可以用在很多無線網路。例如GSM和UMTS空閑模式下的位置管理程式是很類似的,由核心網完成空閑模式的位置管理,並分別限制在位置區和路由區層次上。在呼叫到來時,由網路向整個位置區或路由區發送尋呼請求。

  2.切換管理

Image:切换管理.png

  切換管理如圖2所示,允許終端在改變網路接入點時仍然保持其正在進行的連接,主要包括_一個步驟:第一,切換的初始化,用戶或者網路根據資源的狀況決定進行切換;第二,新鏈接的建立,網路必須給終端分配新的資源,併進行路由操作;第三,數據流控制,將舊鏈接中的數據傳遞到新的鏈接中,保持服務質量。在新鏈接建立過程中有移動台控制切換(MCHO)、網路控制切換(NCH0)、移動台輔助切換(MAHO)三種方式。其中,MAHO是通過移動台測量通信鏈路,而由網路控制切換,在切換過程中移動台和網路同時參與切換,移動台負責測量,網路負責判決,目前的GSM及CDMA系統均採用這種切換控制方式。

  切換管理依賴於具體的接入技術、路由協議以及系統的特性,不同系統問通用的可能性不大,如GSM和UMTS在連接模式下的切換管理截然不同。

移動性管理新需求

  1)支持泛在、異構的自組織、自適應移動性管理

  多種無線接入技術共同構成泛在、異構的網路環境。異構性體現在網路結構、介面協議、AAA和QoS等控制技術,覆蓋範圍、數據速率、移動性支持能力等各種特性,以及業務提供方式和能力等。泛在性不僅是指無處不在的多種接入方式,更需要這些異類技術間的融合與協同,體現在接入方式、終端、業務等各個層面。從網路體繫結構層面,各種異構網路之間的關係將由融合發展為協同;從業務層面,以用戶為中心的、註重融合與協同的、組件化的、開放的、分散式體繫結構正在成為主流的業務生成和提供模式:從終端接入層面,以感知無線電技術為基礎的、具有感知和重配置能力的可重構終端技術成為新的研究熱點,以應對複雜的異構無線環境的變化。

  支持泛在、異構的移動性管理技術應獨立於底層接入技術,並具有可擴展性,能夠兼容現有的及未來可能出現的新型無線接入技術,支持用戶跨接入技術、跨運營商、跨服務提供商的移動和漫游。為了提供這種通用性和兼容性,移動性管理技術必須具有自組織、自適應的特性,並結合主動、可感知、可重構等泛在網路的關鍵特征,針對異構性的各個側面,從安全機制、位置管理、切換控制、互操作控制等各個關鍵技術角度進行有效的感知、控制、映射和適配,從而成為泛在網路中必不可少的有機組成部分,為用戶提供真正的泛在服務。

  2)多目標、多維度、多粒度移動性的有機結合

  未來的移動性管理技術需要支持的移動性目標是多樣化的。目前,支持終端移動性、子網移動性等低層移動性的技術相對比較成熟,支持個人移動性、會話移動性、業務移動性等高層移動性的技術研究尚處於初期。同時,支持不同移動性目標的技術方案常常就某種移動性目標的某個局部側面尋求解決方案,缺乏對多種移動性目標的全面理解和總體把握。因此,在未來的移動性管理技術研究中,還需要進一步深入展開對高層移動性支持技術的研究,同時,尋求各種移動性目標的有機結合,避免局部、片面的解決方案。

  同時,移動性也將是多維度的。無論在網際網路研究領域還是電信網研究領域,均有根據不同支持範圍所劃分的多維度的移動性,例如,IETF所定義的微移動性/巨集移動性、鏈路內移動性/局部移動性/全局移動性、rrU—T所定義的接入網內移動性/接入網間移動性/網路間移動性等,並且,分別有不同的技術用於支持不同維度的移動性。而未來支持泛在、異構的移動性管理技術,需要將多維度的移動性支持有機結合,以實現移動性管理效率與可擴展性的統一。

  另外,移動性還會是多粒度的,例如,垂直切換的研究中,其切換粒度是網路介面級的,局限於同一時刻只能使用惟一的網路介面,不利於網路資源,尤其是有限的無線網路資源的有效利用。因此,可以將應用的數據拆分成多個數據流,允許同時使用多個可用的網路介面進行數據傳輸。這樣,垂直切換管理變成了連接管理,切換的粒度由網路介面級變成了更加細化的數據流級。因此,未來支持泛在、異構的移動性管理技術應能實現對多粒度移動性的自適應支持。

參考文獻

  1. 張萬強,李東璃等.無線網路中的移動性管理[J].電信快報:網路與通信.2006,9
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