WiMax(Worldwide Interoperability for Microwave Access)是基于802.16标准[1]的全球微波接入技术。由于WiMax支持较高的宽带无线接入速率和移动速度,通信运营商用其为用户提供宽带无线移动数据接入服务。在移动性管理方面,WiMax网络使用移动IP(MIP)技术[2]。根据MIP的客户端在终端还是在网络侧实现,可分为终端移动IP(CMIP)和代理移动IP(PMIP)。
WiMax网络架构标准中现有的终端接入方案(PMIP模式或CMIP模式),仅适合正常的“第一次接入”,当终端出现异常发生瞬断等情况时,相应的数据业务传输中断,此时终端需再次重新注册,重新建立数据业务通道。由此增加了时延,难以保证业务的连续性。本文设计的方案中,接入网关在正在进行数据业务传输的用户终端断开连接时,保持其断开连接前的IP地址和网络配置信息等;用户再次接入时,网关将存储信息发给终端,用户采用接收到的信息,继续进行所需业务的数据传输,减少了接入时延,保证了上层业务的连续性。
1 WiMax体系架构和MIP协议
1.1 WiMax体系架构
现有的WiMax的网络架构体系[3]包括MS(Mobile Station)、接入服务网络ASN(Access Service Network)和连接服务网络CSN(Connectivity Service Network)。其中,MS为移动台,用户使用该设备接入WiMax 网络;ASN 包括基站BS(Base Station)和接入服务网络网关ASN-GW(Access Service Network Gateway)等用于为WiMax终端设备提供无线接入服务的网络功能集合。ASN主要完成WiMax终端的二层连接、传递AAA消息、为WiMax终端的三层连接提供中继、无线资源管理、ASN与CSN间隧道维护等;CSN用于为WiMax终端提供网际协议连接服务。CSN可以由认证、授权和计费即AAA(Authenticator Authorization and Accounting)服务器、归属代理设备HA(Home Agent)、动态主机配置协议DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)服务器等组成。用户的认证和授权通过用户的归属CSN中的认证、授权和计费服务器完成。WiMax网络架构如图1所示。
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1.2 MIP协议
移动网际协议MIP(Mobile Internet Protocol),它为移动用户提供了一种IP路由机制,使得支持MIP的终端可以通过自身标识连接到任何链路上,支持MIP的终端可以在不中断链路信息传送的情况下改变其地理位置,而保持IP不改变。现阶段WiMax网络中的Mobile IPv4终端移动注册模式有两种:客户端MIP(Client Mobile IPv4)和代理MIP(Proxy Mobile IPv4),在客户端MIP中,移动站自身实现MIP客户端功能进行MIP注册和取消注册;在代理MIP中,MIP客户端功能通过WiMax接入网络中称为代理移动节点PMN(Proxy Mobile Node)或PMIP 客户端的功能实体(PMIP client)来实现MIP的注册和取消注册。