Sử dụng IP cho mạng di động thế hệ mới

Bộ Giáo dục Đào tạo Trờng đại học Bách khoa hà nội o0o - LuËn văn thạc sĩ khoa học Sử dụng IP cho mạng 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 MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Chữ viết tắt 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 MỤC CÁC BẢNG Bảng 4.1 Các tham số chế Dual-Stack Bảng 4.2 Cấu trúc phần header IPv4 thực tunneling Bảng 4.3 Tóm tắt phương thức lựa chọn chế chuyển đổi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ 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 mạng NGN Hình 1.9 Cấu trúc lớp thành phần mạng NGN Hình 1.10 Các thành phần mạng NGN Hình 2.1 Kiến trúc mạng Mobile IPv6 Hình 2.2 Minh họa cấu trúc tin thơng báo Hình 2.3 Minh hoạ thủ tục đăng ký Hình 2.4 Các xử lý HA đầu vào kênh số liệu Hình 2.5 minh hoạ cấu trúc gói số liệu ống dẫn Hình 2.6 Mơ tả q trình mã hố định tuyến chung Hình 2.7 Minh họa tin: yêu cầu, cập nhật, xác nhận, cảnh báo liên kết Hình 2.8 Phác họa chế hoạt động MIPv6 Hình 2.9 Luồng vận chuyển gói tin Hình 3.1: Tầm địa IPv4 Hình 3.2 Kích thước bảng định tuyến Hình 3.3 Cấu trúc gói tin multicast Hình 3.4 IPv6 header Hình 3.5 Định dạng địa IPv6 Hình 3.6 Các trường 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 Mô tả 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 mảnh IPv6 Hình 3.17 Fragment header Hình 3.18 Định dạng AH Hình 3.19 AH hoạt động transport mode Hình 3.20 Thứ tự header áp AH vào tunnel mode Hình 3.21 Định dạng ESP header Hình 3.22 Thứ tự header IPv6 hoạt động transport mode Hình 3.23 Thứ tự header IPv6 hoạt 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 mở gói IPv4 thực tunnel Hình 4.6 Phân mảnh 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 mở gói Hình 4.10 IPv6 hệ thống viễn thơng di động tồn cầu Hình 4.11 Các dịch vụ hỗ trợ IPv6 cho mạng WCDMA2000 H×nh 4.12 Quản lý di động hệ thống vô tuyÕn IPv6 MỞ ĐẦU Từ thời gian đầu vào năm 70 80 Internet ngày nay, Internet tạo lập cho vị trí thống trị truyền thơng tồn cầu cho phép tạo số lượng đa dạng ứng dụng máy tính Các ứng dụng Internet hiển nhiên cần thiết xét từ góc độ Internet, tất dự báo cho thấy ứng dụng trở nên cần thiết với hầu hết mạng vô tuyến tương lai Ngành công nghiệp nhận thức rõ hạn chế giao thức IPv4, nhà cung cấp mạng 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 mạng di động tương lai khả luôn kết nối với mạng người sử dụng Điều đòi hỏi số lượng lớn địa IP IPv6 cung cấp thêm nhiều khả đáng ý mở 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) giảm thiểu vấn đề thiếu hụt hai bên IP mạng di động: thiếu địa IP, chất lượng dịch vụ bảo mật IP thiếu hụt phổ tần mạng di động Bằng cách tổ hợp hai cơng nghệ này, đảm bảo cung cấp lợi ích tốt cho người sử dụng di động đầu cuối Trong luận văn trình bày vấn đề cần thiết đưa IPv6 vào mạng di động tương lai Chương trình bày tổng quan mạng 3G, chương giới thiệu mobile IP, chương trình bày IPv6 chương đưa giải pháp thực IPv6 IPv4 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ MẠNG 3G 1.1 Lịch sử 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 thoại sóng vơ tuyến đến th bao điện thoại 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 thời gian (TDMA) Đến đầu thập niên 1990, công nghệ TDMA dùng cho hệ thống thông tin di động toàn cầu GSM Châu Âu Đến thập kỷ 1990, đa truy nhập phân chia theo mã (CDMA) trở thành loại hệ thống 2G thứ hai người Mỹ đưa Tiêu chuẩn nội địa - 95 (IS-95), gọi cdmaOne Tất hệ thống 2G có khả cung cấp chất lượng dung lượng cao Chuyển vùng trở thành phần dịch vụ vùng phủ sóng ngày rộng hơn, phải đối mặt với vấn đề hạn chế dung lượng nhiều thị trường Thông tin di động ngày tiến tới hệ thống hệ thứ ba hứa hẹn dung lượng thoại 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 thoại 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 hố: chuẩn dựa hệ thống CDMA băng hẹp IS-95, gọi cdma2000 Chuẩn kết hợp tiêu chuẩn Nhật Bản 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 dải tần thông qua ghép song công phân chia theo tần số (FDD)-thường gọi CDMA băng thông rộng (WCDMA) 1.1.1 Các kỹ thuật đa truy nhập (FDMA, TDMA VÀ CDMA) Trước xem xét tương lai 3G, cần khảo sát hoạt động giao diện nói Thứ nhất, kênh ghép cặp cho kênh từ trạm di động đến trạm gốc kênh từ trạm gốc đến trạm di động, tạo điều kiện cho liên lạc song công Hình 1.1 minh hoạ giao diện khơng gian với đường lên đường xuống Thứ hai, có tập kênh điều khiển chiều dùng để điều khiển kênh thoại Cuối cùng, giao diện không gian cần quy trình mà đó, kênh thoại phân bổ cho nhiều người dùng đồng thời 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 đời sớm Một thuê bao muốn tạo gọi phải nhập số điện thoại cần gọi nhấn phím gửi Nếu cịn dung lượng thoại cho tế bào, cặp kênh phân bổ cho trạm di động để phục vụ đàm thoại - kênh cho chiều thoại Xét sơ đồ phân bổ tế bào điển hình, số chiều thoại tối đa tế bào khoảng 60 Rõ ràng phục vụ hàng triệu người dùng với dung lượng hạn chế - Các hệ thống TDMA khắc phục vấn đề dung lượng kênh cách chia kênh vô tuyến đơn thành khe thời gian phân bổ khe thời gian cho thuê bao Ví dụ, hệ thống TDMA Hoa Kỳ có khe thời gian kênh hệ thống GSM có khe thời gian kênh Để sử dụng khe thời gian, tín hiệu thoại tương tự cần chuyển sang dạng số Một mã hoá thoại, gọi vocoder, thực công việc Dung lượng có ban đầu nhỏ song với việc dùng vocoder tốc độ bít thấp, số kênh thoại kênh vơ tuyến tăng lên đáng kể Cơng nghệ địi hỏi vốn đầu tư ban đầu tốn CDMA - Cịn cơng nghệ đa truy nhập phân chia theo mã CDMA công nghệ trải phổ cho phép nhiều tần số sử dụng đồng thời; mã hóa gói tín hiệu số mã khóa trước đưa lên kênh vật lý gửi Quá trình cịn gọi điều chế tạp âm tín hiệu đầu giống tạp âm Bộ nhận CDMA biết nhận giải mã Công nghệ có tính bảo mật tín hiệu cao TDMA Theo chuyên gia CNTT Việt Nam, xét góc độ bảo mật thơng tin, CDMA có tính ưu việt Nhờ hệ thống kích hoạt thoại, hiệu suất tái sử dụng tần số trải phổ cao điều khiển lượng, nên cho phép quản lý số lượng thuê bao cao gấp 20 lần so với cơng nghệ GSM Áp dụng kỹ thuật mã hóa thoại mới, CDMA nâng chất lượng thoại lên ngang với hệ thống điện thoại hữu tuyến Đối với điện thoại di động, để đảm bảo tính di động, trạm phát phải đặt rải rác khắp nơi Mỗi trạm phủ sóng vùng định chịu trách 98 Đây điều rõ ràng Người ta tưởng tượng giao thức điều khiển tunnel động giám sát dải thơng có sẵn cho tunnel luồng IPv6 thời gian thực Nhưng vấn đề nguy hiểm có nhiều tương tác phức tạp phần điều khiển, tốc độ gửi gói tunnel khả tunnel Việc thiết lập dải thơng định nghĩa trước buộc sử dụng mức IPv4 dễ dàng vững Việc triển khai nhanh khả nguyên thuỷ IPv6 tốt chúng khỏi tunnel 4.3.8 TTL cho tunnel tự động Các tunnel nhận gói tới từ host độc lập khơng cấu hình cách tường minh Vì vậy, người ta phải chọn thông số IPv4 TTL MTU Trong trường hợp TTL, host dùng giá trị khuyến nghị 64 cho RFC1700 Trường hợp MTU phức tạp hơn, thực tế có ba trường hợp: - Các host độc lập quản 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 chạy dual nên có khả chạy giao thức phát MTU cho tất tunnel kích hoạt, máy chủ phổ thông trả lời nhiều cho khách hàng tìm khó khăn Các router dual sớm đối mặt với nhiều tunnel kích hoạt, phải có khả tính tốn cách hiệu thơng số MTU cho router Chúng ln ln có lợi sử dụng tối thiểu ngầm định MTU 576 byte quản lý việc phân mảnh IPv4 router mà thực việc 99 tunneling nhận báo hiệu lỗi khác thường ICMP Để tránh vấn đề này, chúng thường cố gắng chuyển báo hiệu IPv6 ICMP quay trở lại 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 lại địa nguồn IPv6 nguyên thuỷ nhằm xây dựng message báo lỗi ICMP IPv6 4 Cơ chế Configure tunneling 4.4.1 Mô tả Với phương thức tunnel này, địa mở gói định thơng tin cấu hình node đóng gói (entry-point encapsulations) Đối với tunnel dạng này, node phải lưu địa trạm cuối (trạm mở 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 thông số yêu cầu chế Configure tunneling sau: - Khả 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 Phương pháp thực 100 Để định đường tunneling, hay nói cách khác để có thơng tin node cuối cần phải dựa vào bảng định tuyến hướng gói phải dựa vào địa đích chúng sử dụng kỹ thuật netmask Default Configured tunneling: giống ý nghĩa giá trị Default router bảng định tuyến, tunnel thực phương thức Configurđ tunneling khơng tìm thấy địa đích bảng định tuyến, sử dụng giá trị Default khai router làm địa đích gói tin đóng gói 4.5 Cơ chế Automatic tunneling 4.5.1 Mô tả 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 phải có dạng địa IPv4 tương thích với IPv6 (IPv4compability IPv6) Đối với gói tin IPv6 mà địa đích dạng địa khơng có dạng IPv4-compability khơng thể thực Automatic tunneling Cơ chế Automatic tunneling thường sử dụng cần thực kết nối với host với mạng IPv6 thời gian ngắn, tình ngẫu nhiên Các thơng số liên quan đến Automatic tunneling: - Khả 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 dạng IPv4-compability 101 - Yêu cầu host: cài đặt Dual-Stack IPv4/IPv6 - Yêu cầu router: không cần thiết 4.5.2 Phương pháp thực Đối với node IPv4/IPv6 có phương thức để định liệu gói tin IPv6 có Automatic tunneling hay khơng dựa vào thông số bảng định tuyến tĩnh Đối với host có địa đích dạng ::0/96 thực tự động định tuyến (vì host thoả mãn điều kiện có địa đích dạng IPv4-compability) 4.6 Cơ chế 6to4 4.6.1 Yêu cầu Hiện nay, để triển khai mạng IPv6 tổ chức IGTRANs (IPng Transition Working Group- nhóm thuộc IETF) đưa giải pháp thứ ba để triển khai mạng IPv6 IPv4 chế 6to4 Một hạn chế lớn hai chế (cơ chế Dual-Stack chế tunneling) với khách hàng cuối (end-user site) để kết nối với mạng IPv6 (ví dụ 6Bone) cần phải lựa chọn ISP có hỗ trợ dịch vụ IPv6 để giải vấn đề liên quan đến cấp phát địa tunneling…Mặt khác phương thức hạn chế khó khăn chế tunneling hoạt động tạo, quản lý, trì cấu hình tunneling phương pháp tunneling Yêu cầu chế 6to4: - Một host phải có địa IPv4 - Để đảm bảo hoạt động xác 6to4 topo mạng phức tạp, tất host IPv6 phải đảm bảo thuật tốn sau có giá trị: thuật toán liên quan đến lựa chọn địa thực gửi gói tin IPv6 Vì node gán nhiều dạng địa IPv6 khác đó, dịch vụ tên miền DNS khai nhiều ghi tương ứng với địa IPv6 102 khác host Thuật tốn lựa chọn địa đảm bảo tập địa IPv6 trả host thực query DNS server lựa chọn địa có dạng tiền tố 2002::/16 tập địa trả để gửi gói tin IPv6 kết nối host 4.6.2 Mô tả Theo cấu trúc dạng địa Global Unicast, phần định danh tiền tố TLA gán tổ chức IANA Ví dụ tiền tố 3FFE::/16 gán cho mạng 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 dạng sau: đó: - Phần TLA ID gán giá trị 0002::/16 - Phần NLA gán 32 bit lại địa IPv4 node Như node muốn thực chế 6to4 phải có địa IPv4 thực (địa IPv4 phải có giá trị mạng Internet, khơng phải địa mạng riêng) Cấu trúc dạng địa đảm bảo hoàn toàn giống với định dạng địa IPv6 Global Unicast thơng thường khác Gói tin IPv6 site cấu hình 6to4 đóng gói theo dạng IPv4 (giống chế tunneling-6over4) gói tin cần chuyển mạng ngồi Sau gói tin đóng gói dạng IPv4 chuyển mạng IPv4 hoạt động mạng Internet 103 Phần header gói tin IPv4 có địa đích địa nguồn dạng 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 dạng gói tin IPv4 mơ tả hình 4.8 Hình 4.8 Cấu trúc gói tin IPv4 đóng gói theo chế 6to4 Trường hợp triển khai đơn giản chế 6to4 sử dụng chế để kết nối site IPv6 với nhau, site kết nối với dựa mạng IPv4 Khơng u 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 hoạt động, site cần phải gán địa IPv6 theo cấu trúc địa mô tả Đồng thời tạo ghi DNS tương ứng với địa Ví dụ: Một site A có địa IPv4 203.162.0.10 tạo ghi DNS với tiền tố IPv6 có dạng: {FP=001, TLA=0x0002, NLA=CBA2:000A}/48 Một site B có địa IPv4 9.254.253.252 tạo ghi DNS với tiền tố IPv6 có dạng: {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 Giả sử địa mạng trả {FP=001, TLA=0x0002, NLA=CBA2:000A}/48 Địa host site A có dạng tiền tố giá trị SLA Interface ID có dạng - Gói tin IPv6 hình thành truyền thông thường bên hai site (từ host IPv6 đến router 6to4 truyền gói tin IPv6 – khơng có chế chuyển đổi xảy 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 dạng IPv4 với cấu trúc gói tin IPv4, địa đích gói tin IPv4 lấy từ 32 bit trường V4ADDR địa đích IPv6 gói tin IPv4 Sau chuyển gói tin giao thức IPv4 thơng thường qua giao thức định tuyến IPv4 Đối với router bên site A, sau nhận gói tin IPv4 thực chế mở gói sau: Thực kiểm tra giá trị trường Protocol phần header gói Hình 4.9 Cơ chế đóng mở gói 105 tin có 41 hay khơng? 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 tả hoạt động q trình 4.7 Phương thức lựa chọn chế Đối với node IPv4/IPv6 phải có phương thức lựa chọn gửi gói tin IPv4, gửi gói tin IPv6 thực automatic configured tunneling sử dụng kết hợp với Các trường hợp xảy sau: - Gửi gói tin IPv4 tới tất địa đích IPv4 - Gửi gói tin IPv6 tới tất địa đích IPv6 link - Sử dụng automatic tunneling: Gửi gói tin IPv4 đóng gói IPv6 có địa đích dạng địa IPv4-compatible - Gửi gói tin IPv6 mạng ngồi mà router mạng có hỗ trợ IPv6 - Gửi gói tin IPv6 mạng sử dụng default tunneling khơng có router hỗ trợ IPv6 Các thuật tốn tương ứng với trường hợp sau: 4.7.1 Nếu địa node cuối địa 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 dạng IPv4, địa đích dạng địa IPv4 106 - Nếu khơng, địa đích “unreachable” khơng nằm link host nguồn không nằm link với router 4.7.2 Nếu địa node cuối dạng địa IPv4-compatible IPv6 Có tình xảy sau: Nếu địa đích locate attached link, host nguồn gửi gói tin dạng IPv6 (khơng đóng gói) Địa đích gói tin IPv6 địa Global Unicast trạm đích Nếu trạm đích khơng locate link (phải thơng qua router), có tình sau xảy ra: - Nếu router IPv4 gói tin IPv6 đóng gói dạng IPv4 để tunnel qua router Địa đích IPv6 địa IPv6 node cuối Đối với gói tin IPv4 địa đích 32 bit thấp địa dạng IPv4compatible IPv6 Địa datalink địa datalink router IPv4 - Nếu router IPv6 nằm đường link, gói tin gửi từ trạm nguồn có dạng gói tin IPv6 Địa nguồn địa IPv6 node nhận gói tin Địa datalink địa IPv6 router - Nếu khơng, khơng thể kết nối với trạm đích (unreachable) 4.7.3 Nếu node nhận node IPv6 Có tình xảy sau: Nếu node nhận nằm link với node gửi, gửi gói tin dạng IPv6 Địa đích địa IPv6 node cuối Địa datalink địa node cuối Nếu node cuối khơng nằm link, có tình sau: - Nếu có router IPv6, gói tin gửi định dạng 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 mở gói Địa datalink địa IPv4 router IPv4 - Nếu không địa đích khơng thể kết nối tới (unreachable) Bảng 4.3 Tóm tắt phương thức lựa chọn chế chuyển đổi Dạng địa Node Router Router Định Dạng Dạng Dạng địa node đích IPv4 IPv6 dạng 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 mở gói tunnel R6: Địa IPv6 router R4: Địa IPv4 router RL: Dạng địa datalink router IPv4: Định dạng gói tin IPv4 IPv6: Định dạng gói tin IPv6 IPv6/IPv4: Gói tin IPv6 đóng gói dạng IPv4 UNRCH: Gói tin khơng gửi (Destination is unreachable) 4.8 IPv6 3G Hình 4.10 mơ tả IPv6 ứng dụng UMTS Mức truyền tải mức người sử dụng hoàn toàn độc lập, mạng UTRAN mạng lõi hai mạng độc lập, việc sử dụng IPv6 có nghĩa bao gồm người sử dụng IPv6, mạng UTRAN IPv6 mạng lõi IPv6 Các gói IP đến/đi từ thiết bị đầu cuối xuyên qua mạng UMTS, chúng không định hướng trực tiếp mức IP 109 Hình 4.10 IPv6 hệ thống viễn thơng di động tồn cầu Hình 4.11 mơ tả cấu hình mạng WCDMA2000 liên kết với mạng 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 mạng WCDMA2000 IPv6 Mạng truy nhập vô tuyến (RAN), bao gồm giao diện R-P, độc lập với phiên gói IP truyền tải 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 KT LUN VÀ KIẾN NGHỊ Tương lai Internet di động đòi hỏi giao thức Internet lựa chọn phải cho phép khả mở rộng cao hiệu suất quản lý cao IPv6 số tính trội làm cho trở thành ứng cử viên cho mơi trường Các tính dẫn tới định 3GPP sử dụng IPv6 cho dịch vụ với phiên sau UMTS Để nhà khai thác di động động tận dụng ưu điểm IPv6, cần phải xem xét cách tỉ mỉ thực định vấn đề địa chỉ, bảo mật, quản lý di động mạng Để tận dụng giao diện vô tuyến cách hiệu quả, nhà khai thác thiết kế mạng phải đảm bảo mạng hỗ trợ chế xác định quan tiêu chuẩn để phục vụ cho mục đích Tại Việt Nam phương pháp phù hợp để chuyển sang IPv6 nên chọn phương cách hệ thống dùng song song IPv4 IPv6 hợp lý phải đầu tư cho hai hệ thống lúc Về mặt kỹ thuật, việc chuyển sang IPv6 Việt Nam 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 thiết bị mạng nói chung nhà cung cấp dịch vụ Internet Việt Nam có khả hỗ trợ IPv6 Ngay hệ thống đầu cuối Windows XP Microsoft có khả 112 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Chu Ngọc Anh, Nguyễn Phi Hùng, Phạm Vĩnh Hòa (2003), “IPv6 cho mạng 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 Tiếng 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 ... bit IPv4 sử dụng 32 bit Việc tổ hợp IPv6 hệ thống di động (như GSM/GPRS UMTS) giảm thiểu vấn đề thiếu hụt hai bên IP mạng di động: thiếu địa IP, chất lượng dịch vụ bảo mật IP thiếu hụt phổ tần mạng. .. phổ tần mạng di động Bằng cách tổ hợp hai công nghệ này, đảm bảo cung cấp lợi ích tốt cho người sử dụng di động đầu cuối Trong luận văn trình bày vấn đề cần thiết đưa IPv6 vào mạng di động tương... lớp OSI IP di động tạo cho đầu cuối có khả di động vị trí, đảm bảo cho đầu cuối tiến hành thông tin khởi động lại đặt lại tham số IP Mạng triển khai IP thành lập 20 năm Phương pháp đánh số mạng