LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC SỬ DỤNG IP CHO MẠNG DI ĐỘNG THẾ HỆ MỚI
Bộ Giáo dục Đào tạo Trờng đại học Bách khoa hµ néi o0o - Luận văn th¹c sÜ khoa häc Sư dơng IP cho m¹ng di động hệ Ngành: Xử lý thông tin truyền thông M số: Phạm thị huyền Ngời hớng dẫn khoa học: TS PHạm Huy Hoàng Hà nội 2006 DANH M C CÁC CH STT Chữ viết tắt VI T T T Tiếng Anh 3GPP 3rd Generation Partnership Project ATM Asynchronous Transfer Mode CDMA Code division multiple access CN Correspondant Node COA Care-Of-Address DHCP Dynamic Host Configuration Protocol EDGE Enhanced Data rates for GSM Evolution FA Foreign Agent FA Foreign Agent 10 FDMA Frequency Division Multiple Access 11 FN Foreign Network 12 FN Foreign network 13 GGSN Gateway GPRS Support Node 14 GPRS General Packet Radio Service 15 GRU Globally Routable Unicast 16 GSM Global System for Mobile Communications 17 HA Home Agent 18 HN Home network 19 HN Home network 20 HSCSD High-Speed Circuit-Switched Data 21 ICMP Internet Control Message Protocol 22 ICMP Internet Control Message Protocol 23 IETF Internet Engineering Task Force 24 IETF Internet Engineering Task Force 25 IMT-2000 International Mobile Telecommunications-2000 26 IP Internet Protocol 27 MIP Mobile Internet Protocol 28 MN Mobile Node 29 MN Mobile Node 30 MTU Maximum Transfer Unit 31 NGN Next Generation Network 32 NLA Next level gregator 33 PSDN Packet Data Serving Node 34 TDMA Time Division Multiple Access 35 TTL Time to Live 36 UMTS Universal Mobile Telecommunications 37 UTRAN UMTS Terrestrial Radio Access DANH M C CÁC B NG B ng 4.1 Các tham số chế Dual-Stack B ng 4.2 Cấu trúc phần header IPv4 thực tunneling B ng 4.3 Tóm tắt phương thức lựa chọn chế chuyển đổi DANH M C CÁC HÌNH V , Đ TH Hình 1.1 Tổng quan hệ thống vơ tuyến Hình 1.2 Các khu vực dịch vụ IMT-2000 Hình 1.3 Cấu trúc hệ thống GPRS Hình 1.4 Cấu trúc hệ thống UMTS Hình 1.5 Cấu trúc hệ thống cdma 2000 1X Hình 1.6 Cấu trúc hệ thống cdma 2000 1x EV DO Hình 1.7 Băng thơng tốc độ chip UMTS cdma 1x, 3Xrtt Hình 1.8 Cấu trúc lớp m ng NGN Hình 1.9 Cấu trúc lớp thành phần m ng NGN Hình 1.10 Các thành phần m ng NGN Hình 2.1 Kiến trúc m ng Mobile IPv6 Hình 2.2 Minh họa cấu trúc b n tin thơng báo Hình 2.3 Minh ho thủ tục đăng ký Hình 2.4 Các xử lý HA t i đầu vào kênh số liệu Hình 2.5 minh ho cấu trúc gói số liệu ống dẫn Hình 2.6 Mơ t q trình mã hố định tuyến chung Hình 2.7 Minh họa b n tin: yêu cầu, cập nhật, xác nhận, c nh báo liên kết Hình 2.8 Phác họa chế ho t động MIPv6 Hình 2.9 Luồng vận chuyển gói tin Hình 3.1: Tầm địa IPv4 Hình 3.2 Kích thước b ng định tuyến Hình 3.3 Cấu trúc gói tin multicast Hình 3.4 IPv6 header Hình 3.5 Định d ng địa IPv6 Hình 3.6 Các trư ng subnet prefic Hình 3.7 Cấu trúc địa AGU Hình 3.8 Phân phối địa AGU Hình 3.9 IPv6 header Hình 3.10 IPv4 header Hình 3.11 Hop-by-hop option header Hình 3.12 Mơ t packet gồm router alert hop-by-hop option Hình 3.13 Routing header Hình 3.14 Routing header có kiểu định tuyến Hình 3.15 Các gói với routing header Hình 3.16 Quá trình phân m nh IPv6 Hình 3.17 Fragment header Hình 3.18 Định d ng AH Hình 3.19 AH ho t động transport mode Hình 3.20 Thứ tự header áp AH vào tunnel mode Hình 3.21 Định d ng ESP header Hình 3.22 Thứ tự header IPv6 ho t động transport mode Hình 3.23 Thứ tự header IPv6 ho t động tunnel mode Hình 4.1 Cơ chế dual IP layer Hình 4.2 Cấu trúc địa IPv4-compatible IPv6 Hình 4.3 Cơ chế tunneling Hình 4.4 Cơ chế đóng gói thực tunnel Hình 4.5 Cơ chế m gói IPv4 thực tunnel Hình 4.6 Phân m nh tái hợp gói tin Hình 4.7 Giao thức MTU discovery Hình 4.8 Cấu trúc gói tin IPv4 đóng gói theo chế 6to4 Hình 4.9 Cơ chế đóng m gói Hình 4.10 IPv6 t i hệ thống viễn thơng di động tồn cầu Hình 4.11 Các dịch vụ hỗ tr IPv6 cho m ng WCDMA2000 Hình 4.12 Quản lý di động hệ thống vô tuyến IPv6 M Đ U Từ th i gian đầu vào năm 70 80 Internet ngày nay, Internet t o lập cho vị trí thống trị truyền thơng tồn cầu cho phép t o số lượng đa d ng ứng dụng máy tính Các ứng dụng Internet hiển nhiên cần thiết xét từ góc độ Internet, tất c dự báo cho thấy ứng dụng tr nên cần thiết với hầu hết m ng vô tuyến tương lai Ngành công nghiệp nhận thức rõ h n chế giao thức IPv4, nhà cung cấp m ng di động hệ sau nhà cung cấp thiết bị cho biết họ cần số lượng địa IP cho hàng triệu thiết bị Một tiêu chí nhà khai thác m ng di động tương lai kh luôn kết nối với m ng ngư i sử dụng Điều đòi hỏi số lượng lớn địa IP IPv6 cung cấp thêm nhiều kh đáng ý m rộng không gian địa chỉ, IPv6 có khơng gian địa 128 bit IPv4 sử dụng 32 bit Việc tổ hợp IPv6 hệ thống di động (như GSM/GPRS UMTS) gi m thiểu vấn đề t i thiếu hụt c hai bên IP m ng di động: thiếu địa IP, chất lượng dịch vụ b o mật IP thiếu hụt phổ tần m ng di động Bằng cách tổ hợp hai cơng nghệ này, đ m b o cung cấp lợi ích tốt cho ngư i sử dụng di động đầu cuối Trong luận văn trình bày vấn đề cần thiết đưa IPv6 vào m ng di động tương lai Chương trình bày tổng quan m ng 3G, chương giới thiệu mobile IP, chương trình bày IPv6 chương đưa gi i pháp thực IPv6 IPv4 CH NG T NG QUAN V M NG 3G 1.1 L ch s phát triển Những hệ thống thông tin di động đầu tiên, gọi hệ thứ (1G), sử dụng công nghệ analog gọi đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA) để truyền kênh tho i sóng vơ tuyến đến thuê bao điện tho i di động Nhược điểm hệ thống chất lượng thấp, vùng phủ sóng hẹp dung lượng nhỏ Vào cuối thập niên 1980, hệ thống hệ thứ hai (2G) đưa vào khai thác sử dụng công nghệ số đa truy nhập phân chia theo th i gian (TDMA) Đến đầu thập niên 1990, công nghệ TDMA dùng cho hệ thống thơng tin di động tồn cầu GSM Châu Âu Đến thập kỷ 1990, đa truy nhập phân chia theo mã (CDMA) tr thành lo i hệ thống 2G thứ hai ngư i Mỹ đưa Tiêu chuẩn nội địa - 95 (IS-95), gọi cdmaOne Tất c hệ thống 2G có kh cung cấp chất lượng dung lượng cao Chuyển vùng tr thành phần dịch vụ vùng phủ sóng ngày rộng hơn, ph i đối mặt với vấn đề h n chế dung lượng nhiều thị trư ng Thông tin di động ngày tiến tới hệ thống hệ thứ ba hứa hẹn dung lượng tho i lớn hơn, kết nối liệu di động tốc độ cao sử dụng ứng dụng đa phương tiện Các hệ thống vô tuyến hệ thứ (3G) cần cung cấp dịch vụ tho i với chất lượng tương đương hệ thống hữu tuyến dịch vụ truyền số liệu có tốc độ từ 144kbit/s đến Mbit/s Hiện có hệ thống tiêu chuẩn hoá: chuẩn dựa hệ thống CDMA băng hẹp IS-95, gọi cdma2000 Chuẩn kết hợp tiêu chuẩn Nhật B n Châu Âu Dự án Hợp tác Thế hệ thứ (3GPP) tổ chức 3GPP xem xét tiêu chuẩn vô tuyến tên truy nhập vô tuyến mặt đất (UTRA-UMTS Terrestrial Radio Access) UMTS Tiêu chuẩn có sơ đồ truy nhập vơ tuyến Một số xếp cặp d i tần thông qua ghép song công phân chia theo tần số (FDD)-thư ng gọi CDMA băng thông rộng (WCDMA) 1.1.1 Các kỹ thu t đa truy nh p (FDMA, TDMA VÀ CDMA) Trước xem xét tương lai 3G, cần kh o sát ho t động giao diện nói Thứ nhất, kênh ghép cặp cho kênh từ tr m di động đến tr m gốc kênh từ tr m gốc đến tr m di động, t o điều kiện cho liên l c song cơng Hình 1.1 minh ho giao diện không gian với đư ng lên đư ng xuống Thứ hai, có tập kênh điều khiển chiều dùng để điều khiển kênh tho i Cuối cùng, giao diện khơng gian cần quy trình mà đó, kênh tho i phân bổ cho nhiều ngư i dùng đồng th i FDMA, TDMA CDMA phương thức phân bổ kênh giao diện khơng gian Hình 1.1 Tổng quan hệ thống vô tuyến - FDMA phương thức phân bổ đ i sớm Một thuê bao muốn t o gọi ph i nhập số điện tho i cần gọi nhấn phím gửi Nếu dung lượng tho i cho tế bào, cặp kênh phân bổ cho tr m di động để phục vụ đàm tho i - kênh cho chiều tho i Xét sơ đồ phân bổ tế bào điển hình, số chiều tho i tối đa tế bào kho ng 60 Rõ ràng phục vụ hàng triệu ngư i dùng với dung lượng h n chế - Các hệ thống TDMA khắc phục vấn đề dung lượng kênh cách chia kênh vô tuyến đơn thành khe th i gian phân bổ khe th i gian cho thuê bao Ví dụ, hệ thống TDMA Hoa Kỳ có khe th i gian kênh hệ thống GSM có khe th i gian kênh Để sử dụng khe th i gian, tín hiệu tho i tương tự cần chuyển sang d ng số Một mã hoá tho i, gọi vocoder, thực công việc Dung lượng có ban đầu nhỏ song với việc dùng vocoder tốc độ bít thấp, số kênh tho i kênh vơ tuyến tăng lên đáng kể Cơng nghệ địi hỏi vốn đầu tư ban đầu tốn CDMA - Cịn công nghệ đa truy nhập phân chia theo mã CDMA công nghệ tr i phổ cho phép nhiều tần số sử dụng đồng th i; mã hóa gói tín hiệu số mã khóa trước đưa lên kênh vật lý gửi Q trình cịn gọi điều chế t p âm tín hiệu đầu giống t p âm Bộ nhận CDMA biết nhận gi i mã Cơng nghệ có tính b o mật tín hiệu cao TDMA Theo chuyên gia CNTT Việt Nam, xét góc độ b o mật thơng tin, CDMA có tính ưu việt Nh hệ thống kích ho t tho i, hiệu suất tái sử dụng tần số tr i phổ cao điều khiển lượng, nên cho phép qu n lý số lượng thuê bao cao gấp 20 lần so với công nghệ GSM Áp dụng kỹ thuật mã hóa tho i mới, CDMA nâng chất lượng tho i lên ngang với hệ thống điện tho i hữu tuyến Đối với điện tho i di động, để đ m b o tính di động, tr m phát ph i đặt r i rác khắp nơi Mỗi tr m phủ sóng vùng định chịu trách 98 Đây điều rõ ràng Ngư i ta tư ng tượng giao thức điều khiển tunnel động giám sát d i thơng có sẵn cho tunnel luồng IPv6 th i gian thực Nhưng vấn đề nguy hiểm b i có nhiều tương tác phức t p phần điều khiển, tốc độ gửi gói tunnel kh tunnel Việc thiết lập d i thông định nghĩa trước buộc sử dụng t i mức IPv4 dễ dàng vững Việc triển khai nhanh kh nguyên thuỷ IPv6 tốt b i chúng khỏi tunnel 4.3.8 TTL cho tunnel t động Các tunnel nhận gói tới từ host độc lập khơng cấu hình cách tư ng minh Vì vậy, ngư i ta ph i chọn thơng số IPv4 TTL MTU Trong trư ng hợp TTL, host dùng giá trị khuyến nghị 64 cho RFC1700 Trư ng hợp MTU phức t p hơn, thực tế có ba trư ng hợp: - Các host độc lập qu n lý tunnel đơn tới router IPv6 gần - Các host qual điều khiển tunnel tới partnel độc lập chúng - Các router dual xuyên gói tới host độc lập mà thay mặt cho host IPv6 Các host độc lập điều khiển tunnel Chúng có giao thức phát MTU Các host ch y dual nên có kh ch y giao thức phát MTU cho tất c tunnel t i kích ho t, máy chủ phổ thông không ph i tr l i nhiều cho khách hàng tìm khó khăn Các router dual sớm đối mặt với nhiều tunnel kích ho t, ph i có kh tính tốn cách hiệu qu thông số MTU cho router Chúng ln ln có lợi sử dụng tối thiểu ngầm định MTU 576 byte qu n lý việc phân m nh IPv4 router mà thực việc 99 tunneling nhận báo hiệu lỗi khác thư ng ICMP Để tránh vấn đề này, chúng thư ng cố gắng chuyển báo hiệu IPv6 ICMP quay tr l i nguồn IPv6 Các message ICMP bao gồm byte thứ gói IPv4, 40 byte header IPv6 nguyên thuỷ Nếu chúng xuất router sử dụng chúng hồi phục l i địa nguồn IPv6 nguyên thuỷ nhằm xây dựng message báo lỗi ICMP IPv6 4 C ch Configure tunneling 4.4.1 Mô t Với phương thức tunnel này, địa m gói định b i thơng tin cấu hình node đóng gói (entry-point encapsulations) Đối với tunnel d ng này, node ph i lưu địa tr m cuối (tr m m gói-end point) Khi gói IPv6 chuyển qua tunnel này, địa end point cấu hình cho giống với địa đích phần header gói tin IPv4 đóng gói Các thơng số u cầu chế Configure tunneling sau: - Kh ứng dụng: site - Yêu cầu giao thức IPv4: kết nối site sử dụng IPv4 - Địa IPv4: tối thiểu có địa IPv4 site - Yêu cầu giao thức IPv6: không cần thiết - Yêu cầu địa IPv6: không cần thiết - Yêu cầu host: IPv6 stack IPv4/IPv6 stack - Yêu cầu router: IPv4/IPv6 router 4.4.2 Ph ng pháp th c hi n 100 Để định đư ng tunneling, hay nói cách khác để có thơng tin node cuối cần ph i dựa vào b ng định tuyến hướng gói ph i dựa vào địa đích chúng sử dụng kỹ thuật netmask Default Configured tunneling: giống ý nghĩa giá trị Default router b ng định tuyến, tunnel thực phương thức Configurđ tunneling khơng tìm thấy địa đích b ng định tuyến, sử dụng giá trị Default khai router làm địa đích gói tin đóng gói 4.5 C ch Automatic tunneling 4.5.1 Mơ t Với phương thức tunneling này, địa đích gói tin đóng gói IPv4 xác định địa đích gói tin IPv6 Do địa đích gói tin IPv6 đóng gói ph i có d ng địa IPv4 tương thích với IPv6 (IPv4compability IPv6) Đối với gói tin IPv6 mà địa đích d ng địa khơng có d ng IPv4-compability khơng thể thực Automatic tunneling Cơ chế Automatic tunneling thư ng sử dụng cần thực kết nối với host với m ng IPv6 th i gian ngắn, tình ngẫu nhiên Các thông số liên quan đến Automatic tunneling: - Kh ứng dụng: host - Yêu cầu giao thức IPv4: yêu cầu có kết nối IPv4 site - Yêu cầu địa IPv4: tối thiểu có địa IPv4 - Yêu cầu giao thức IPv6: không cần thiết - Yêu cầu địa IPv6: địa d ng IPv4-compability 101 - Yêu cầu host: cài đặt Dual-Stack IPv4/IPv6 - Yêu cầu router: không cần thiết 4.5.2 Ph ng pháp th c hi n Đối với node IPv4/IPv6 có phương thức để định liệu gói tin IPv6 có Automatic tunneling hay khơng dựa vào thơng số b ng định tuyến tĩnh Đối với host có địa đích d ng ::0/96 thực tự động định tuyến (vì host tho mãn điều kiện có địa đích d ng IPv4-compability) 4.6 C ch 6to4 4.6.1 Yêu c u Hiện nay, để triển khai m ng IPv6 tổ chức IGTRANs (IPng Transition Working Group- nhóm thuộc IETF) đưa gi i pháp thứ ba để triển khai m ng IPv6 IPv4 chế 6to4 Một h n chế lớn hai chế (cơ chế Dual-Stack chế tunneling) với khách hàng cuối (end-user site) để kết nối với m ng IPv6 (ví dụ 6Bone) cần ph i lựa chọn ISP có hỗ trợ dịch vụ IPv6 để gi i vấn đề liên quan đến cấp phát địa tunneling…Mặt khác phương thức h n chế khó khăn chế tunneling ho t động t o, qu n lý, trì cấu hình tunneling phương pháp tunneling Yêu cầu chế 6to4: - Một host ph i có địa IPv4 - Để đ m b o ho t động xác 6to4 topo m ng phức t p, tất c host IPv6 ph i đ m b o thuật tốn sau có giá trị: thuật tốn liên quan đến lựa chọn địa thực gửi gói tin IPv6 Vì node gán nhiều d ng địa IPv6 khác đó, dịch vụ tên miền DNS khai nhiều b n ghi tương ứng với địa IPv6 102 khác host Thuật toán lựa chọn địa đ m b o tập địa IPv6 tr host thực query DNS server lựa chọn địa có d ng tiền tố 2002::/16 tập địa tr để gửi gói tin IPv6 kết nối host 4.6.2 Mơ t Theo cấu trúc d ng địa Global Unicast, phần định danh tiền tố TLA gán b i tổ chức IANA Ví dụ tiền tố 3FFE::/16 gán cho m ng thử nghiệm 6Bone, hay 2001::/16 phân bổ theo chế production Hiện tổ chức gán tiền tố đặc biệt 2002::/16 để hỗ trợ chế 6to4 Theo cấu trúc địa IPv6 node thực 6to4 có d ng sau: đó: - Phần TLA ID gán giá trị 0002::/16 - Phần NLA gán 32 bit l i địa IPv4 node Như node muốn thực chế 6to4 ph i có địa IPv4 thực (địa IPv4 ph i có giá trị m ng Internet, không ph i địa m ng riêng) Cấu trúc d ng địa đ m b o hoàn toàn giống với định d ng địa IPv6 Global Unicast thông thư ng khác Gói tin IPv6 site cấu hình 6to4 đóng gói theo d ng IPv4 (giống chế tunneling-6over4) gói tin cần chuyển m ng ngồi Sau gói tin đóng gói d ng IPv4 chuyển m ng IPv4 ho t động m ng Internet 103 Phần header gói tin IPv4 có địa đích địa nguồn d ng IPv4 Các địa có dựa vào chế lựa chọn địa chỉ, sau thực lấy 32 bit địa V4ADDR cấu trúc địa IPv6 có tiền tố 2002::/16 Cấu trúc d ng gói tin IPv4 mơ t hình 4.8 Hình 4.8 Cấu trúc gói tin IPv4 đóng gói theo chế 6to4 Trư ng hợp triển khai đơn gi n chế 6to4 sử dụng chế để kết nối site IPv6 với nhau, site kết nối với dựa m ng IPv4 Không yêu cầu site có kết nối với ISP Chỉ có yêu cầu site cài đặt IPv6 hỗ trợ chế 6to4 để thiết lập giá trị Protocol=41 gói IPv4 Để chế ho t động, site cần ph i gán địa IPv6 theo cấu trúc địa mô t Đồng th i t o b n ghi DNS tương ứng với địa Ví dụ: Một site A có địa IPv4 203.162.0.10 t o b n ghi DNS với tiền tố IPv6 có d ng: {FP=001, TLA=0x0002, NLA=CBA2:000A}/48 Một site B có địa IPv4 9.254.253.252 t o b n ghi DNS với tiền tố IPv6 có d ng: {FP=001, TLA=0x0002, NLA=09FE:FDFC}/48 104 Khi host IPv6 site B cần kết nối với host IPv6 site A, bước thực sau: - Nó thực query tới DNS server để tìm địa IPv6 host site A Gi sử địa m ng tr {FP=001, TLA=0x0002, NLA=CBA2:000A}/48 Địa host site A có d ng tiền tố giá trị SLA Interface ID có d ng - Gói tin IPv6 hình thành truyền thông thư ng bên hai site (từ host IPv6 đến router 6to4 truyền gói tin IPv6 – khơng có chế chuyển đổi x y nội site- router 6to4 coi router “cận biên”) - Khi router nhận thấy địa đích có phần tiền tố 2002::/16 thực chế gửi sau: Đóng gói gói tin IPv6 theo d ng IPv4 với cấu trúc gói tin IPv4, địa đích gói tin IPv4 lấy từ 32 bit trư ng V4ADDR địa đích IPv6 gói tin IPv4 Sau chuyển gói tin giao thức IPv4 thơng thư ng qua giao thức định tuyến IPv4 Đối với router bên site A, sau nhận gói tin IPv4 thực chế m gói sau: Thực kiểm tra giá trị trư ng Protocol phần header gói Hình 4.9 Cơ chế đóng m gói 105 tin có 41 hay không? Nếu giá trị 41 thực bỏ phần header gói tin IPv4 lấy phần data gói tin IPv4 gói tin IPv6 Sau chuyển local site giao thức IPv6 Hình 4.9 mơ t ho t động trình 4.7 Ph ng thức l a chọn c ch Đối với node IPv4/IPv6 ph i có phương thức lựa chọn gửi gói tin IPv4, gửi gói tin IPv6 thực automatic configured tunneling sử dụng kết hợp với Các trư ng hợp x y sau: - Gửi gói tin IPv4 tới tất c địa đích IPv4 - Gửi gói tin IPv6 tới tất c địa đích IPv6 link - Sử dụng automatic tunneling: Gửi gói tin IPv4 đóng gói IPv6 có địa đích d ng địa IPv4-compatible - Gửi gói tin IPv6 m ng ngồi mà router m ng có hỗ trợ IPv6 - Gửi gói tin IPv6 m ng ngồi sử dụng default tunneling khơng có router hỗ trợ IPv6 Các thuật toán tương ứng với trư ng hợp sau: 4.7.1 N u đ a ch node cu i đ a ch IPv4 Nếu địa đích locate attached link gửi gói tin IPv4 tới node cuối Nếu địa đích node cuối khơng locate link với node nguồn hoặc: - Nếu có router IPv4 link, node nguồn gửi gói tin d ng IPv4, địa đích d ng địa IPv4 106 - Nếu khơng, địa đích “unreachable” khơng nằm link host nguồn không nằm link với router 4.7.2 N u đ a ch node cu i d ng đ a ch IPv4-compatible IPv6 Có tình x y sau: Nếu địa đích locate attached link, host nguồn gửi gói tin d ng IPv6 (khơng đóng gói) Địa đích gói tin IPv6 địa Global Unicast tr m đích Nếu tr m đích khơng locate link (ph i thơng qua router), có tình sau x y ra: - Nếu router IPv4 gói tin IPv6 đóng gói d ng IPv4 để tunnel qua router Địa đích IPv6 địa IPv6 node cuối Đối với gói tin IPv4 địa đích 32 bit thấp địa d ng IPv4compatible IPv6 Địa datalink địa datalink router IPv4 - Nếu router IPv6 nằm đư ng link, gói tin gửi từ tr m nguồn có d ng gói tin IPv6 Địa nguồn địa IPv6 node nhận gói tin Địa datalink địa IPv6 router - Nếu không, kết nối với tr m đích (unreachable) 4.7.3 N u node nh n node thu n IPv6 Có tình x y sau: Nếu node nhận nằm link với node gửi, gửi gói tin d ng IPv6 Địa đích địa IPv6 node cuối Địa datalink địa node cuối Nếu node cuối không nằm link, có tình sau: - Nếu có router IPv6, gói tin gửi định d ng IPv6 Địa đích IPv6 địa node cuối Địa datalink địa IPv6 router 107 - Nếu địa đích có qua configured tunneling có router IPv4 để kết nối ngồi gói tin gửi đóng gói theo IPv4 Địa đích IPv6 địa node cuối Địa đích gói tin IPv4 địa IPv4 node m gói Địa datalink địa IPv4 router IPv4 - Nếu khơng địa đích khơng thể kết nối tới (unreachable) B ng 4.3 Tóm tắt phương thức lựa chọn chế chuyển đổi D ng địa Node Router Router Định D ng D ng D ng địa node đích IPv4 IPv6 d ng gói địa địa chỉ đích đích trên tin để đích đích datalink link? link link gửi IPv6 IPv4 IPv4 Yes N/A N/A IPv4 N/A E4 EL IPv4 No Yes N/A IPv4 N/A E4 RL IPv4 No No N/A UNRCH N/A N/A N/A IPv4- Yes N/A N/A IPv6 E6 N/A EL No Yes N/A IPv6/4 E6 E4 RL No No Yes IPv6 E6 N/A RL No No No UNRCH N/A N/A N/A IPv6-only Yes N/A N/A IPv6 E6 N/A Electron IPv6 -only No N/A Yes IPv6 E6 N/A RL compatible IPv4compatible IPv4compatible IPv4compatible 108 IPv6 -only No Yes No IPv6/4 E6 T4 RL IPv6 -only No No No UNRCH N/A N/A N/A Chú thích: N/A: khơng có thực tế E6: Địa IPv6 node cuối E4: Địa IPv4 node cuối EL: Địa datalink node cuối T4: Địa IPv4 điểm m gói tunnel R6: Địa IPv6 router R4: Địa IPv4 router RL: D ng địa datalink router IPv4: Định d ng gói tin IPv4 IPv6: Định d ng gói tin IPv6 IPv6/IPv4: Gói tin IPv6 đóng gói d ng IPv4 UNRCH: Gói tin khơng gửi (Destination is unreachable) 4.8 IPv6 3G Hình 4.10 mơ t IPv6 ứng dụng UMTS Mức truyền t i mức ngư i sử dụng hoàn toàn độc lập, m ng UTRAN m ng lõi hai m ng độc lập, việc sử dụng IPv6 có nghĩa bao gồm ngư i sử dụng IPv6, m ng UTRAN IPv6 m ng lõi IPv6 Các gói IP đến/đi từ thiết bị đầu cuối xuyên qua m ng UMTS, chúng không định hướng trực tiếp t i mức IP 109 Hình 4.10 IPv6 t i hệ thống viễn thông di động tồn cầu Hình 4.11 mơ t cấu hình m ng WCDMA2000 liên kết với m ng IPv6 qua PDSN hỗ trợ IPv6 Kết nối PPP MS PDSN vận chuyển gói tin Hình 4.11 Các dịch vụ hỗ trợ IPv6 cho m ng WCDMA2000 IPv6 M ng truy nhập vô tuyến (RAN), bao gồm giao diện R-P, độc lập với phiên b n gói IP truyền t i phiên PPP HiƯn t¹i, mobile IP (MIP) giải pháp đợc chấp nhận cho IP di động Hiện tiêu chuẩn 3GPP hỗ trợ MIPv4 cách gộp chức FA GGSN Do IPv6 FA, nên MIPv6 thêm yêu cầu kiến trúc mạng 3GPP GTP (GPRS Tunneling Protocol) đợc sử dụng mạng 3GPP cho phép di động miền công nghệ truy cập khác 110 Các đầu cuối 3G hi vọng có khả thực số giao diện để sử dụng với mạng truy nhập khác Ví dụ, khả hỗ trợ giao diện di động tổ ong, đầu cuối hỗ trợ công nghệ vo tuyến khác nh Bluetooth, Infra RedGiả thiết công nghệ truy nhập kết nối với router truy nhập khác nhau, địa IPv6 đầu cuối thay di chuyển môi trờng Do để đảm bảo tính di động liền mạch trì đợc kết nối diƠn ra, cã thĨ sư dơng MIPv6 MIPv6 cịng cã thể đợc sử dụng chuyển vùng mạng Hình 4.12 Quản lý di động hệ thống vô tuyến IPv6 3GPP khác nhau, cho phép liên lạc tới thiết bị theo tuyến tối u Hình 4.12 mô tả việc kết hợp giao thức quản lý di động khác cho hệ thống vô tuyến IPv6 111 K T LU N VÀ KI N NGH Tương lai Internet di động đòi hỏi giao thức Internet lựa chọn ph i cho phép kh m rộng cao hiệu suất qu n lý cao IPv6 số tính trội làm cho tr thành ứng cử viên cho mơi trư ng Các tính dẫn tới định 3GPP sử dụng IPv6 cho dịch vụ với phiên b n sau UMTS Để nhà khai thác di động động tận dụng ưu điểm IPv6, cần ph i xem xét cách tỉ mỉ thực định vấn đề địa chỉ, b o mật, qu n lý di động m ng Để tận dụng giao diện vô tuyến cách hiệu qu , nhà khai thác thiết kế m ng ph i đ m b o m ng hỗ trợ chế xác định quan tiêu chuẩn để phục vụ cho mục đích T i Việt Nam phương pháp phù hợp để chuyển sang IPv6 nên chọn phương cách hệ thống dùng song song c IPv4 IPv6 hợp lý ph i đầu tư cho hai hệ thống lúc Về mặt kỹ thuật, việc chuyển sang IPv6 t i Việt Nam không ph i điều khó khăn Internet nước ta phát triển hệ thống máy móc hầu hết đầu tư mới, mà đa phần hệ thống thiết bị hỗ trợ IPv6 Tất c thiết bị m ng nói chung nhà cung cấp dịch vụ Internet t i Việt Nam có kh hỗ trợ IPv6 Ngay c hệ thống đầu cuối Windows XP Microsoft có kh 112 TÀI LI U THAM KH O Ti ng Vi t [1] Chu Ngọc Anh, Nguyễn Phi Hùng, Ph m Vĩnh Hòa (2003), “IPv6 cho m ng thông tin di động hệ mới”, Tài liệu hội nghị khoa học lần thứ năm, tr.167-176 [2] TS.Nguyễn Quý Minh Hiển, TS.Đỗ Kim Bằng (2002), Mạng viễn thông hệ sau, NXB Bưu điện Ti ng Anh [3] B Carpenter e K Moore (2001), Connection of IPv6 Domains via IPv4 Clouds, RFC3056 [4] G.De Marco, P.Asprino, A.Fresa, M.Longo (2003), Developing new generation network services, IEEE Communication magazine 2003 [5] J Bound, L Toutain, F Dupont, H Afifi e A Durand (2001), Dual Stack Transition Mechanism (DSTM), Gen [6] JJYH-CHENG CHEN, TAO ZHANG (2004), IP-Based Next-Generation Wireless Networks, John Wiley & Sons, Inc [7] Juha Korhonen (2001), Introduction to 3G Mobile Communications, Artech House, Boston.London [8] Karim El Malki (2003), IPv6 in Mobile Networks, Ericsson [9] K.H.Lee, K.O.Lee, K.C.Park (2003), Ar-chitecture to be deployed on strategies of Next Generation Networks, IEEE Communication magazine 2003 [10] Ramjee Prasad, Werner Mohr & Walter Konhouser (2000), Third Generation Mobile Communication Systems, Artech House, Boston.London