HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

---------------------------------------

VĂN THỊ NGÂN

PROXY MIPv6 VÀ ỨNG DỤNG TRONG QUÁ TRÌNH CHUYỂN GIAO TRONG MẠNG DI ĐỘNG 3G WCDMA/UMTS

Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện tử

Mã số: 60.52.70

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI - 2012

Luận văn được hoàn thành tại:

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

Người hướng dẫn khoa học: TS. LÊ NHẬT THĂNG

Phản biện 1: ……………………………………………

Phản biện 2: …………………………………………

Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc

sĩ tại Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông

Vào lúc:

....... giờ ....... ngày ....... tháng ....... .. năm .........

Có thể tìm hiểu luận văn tại:

- Thư viện của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn

thông

1

LỜI MỞ ĐẦU

Mặc dù Internet đã phát triển với tốc độ rất nhanh,

tuy nhiên nó vẫn không thể bắt kịp với nhu cầu sử dụng

ngày càng nhiều. Hơn nữa, khách hàng trông đợi nhiều

hơn ở Internet, không chỉ các dịch vụ truyền thống. Mạng

Internet hiện tại chủ yếu cung cấp các ứng dụng phân tán

khá đơn giản như truyền file, mail, truy nhập từ xa qua

TELNET. Mạng Internet ngày nay cần phải hỗ trợ lưu

lượng thời gian thực, có kế hoạch điều khiển nghẽn mạch

linh hoạt và các đặc điểm bảo mật. Ngoài ra, sự bùng nổ

về người sử dụng trên mạng Internet cũng khiến cho

chúng ta phải đối mặt với việc thiếu địa chỉ IP cho các

thiết bị mạng nếu chỉ sử dụng 32 bit địa chỉ của giao thức

IP phiên bản 4. Cùng với sự gia tăng nhanh chóng của các

thiết bị di động, nhu cầu truy cập Internet mọi lúc, mọi nơi

đòi hỏi không gian địa chỉ Internet phải được mở rộng hơn

nữa. Những hạn chế đó đã thúc đẩy sự nghiên cứu phát

triển cho một mạng Internet thế hệ mới trên toàn thế giới

Với việc sử dụng PMIP - MIP Đại diện, các máy chủ có

thể thay đổi địa chỉ của tập tin đính kèm vào Internet mà

không cần thay đổi địa chỉ IP.Không giống như MIP, chức

2

năng này được thực hiện bởi mạng quản lý, nó sẽ có trách

nhiệm theo dõi các chuyển động của máy chủ và bắt đầu

tín hiệu yêu cầu khi máy chủ có thay đổi. Tuy nhiên, trong

trường hợp liên quan đến các giao diện mạng khác nhau,

máy chủ cần sửa đổi tương tự như MIP để duy trì cùng

một địa chỉ IP trên giao diện khác nhau. Đây là một giao

thức quản lý tính di động được tiêu chuẩn hóa bởi IETF và

được xây dựng trên công nghệ truy cập của mạng di động

như WiMAX, 3GPP, 3GPP2 và WLAN.

Nghiên cứu ứng dụng PMIPv6 trong quá trình

chuyển giao trong mạng 3G WCDMA/UMTS, khi đó

PMIPv6 hỗ trợ thiết bị di động nhanh chóng cập nhật trạng

thái mới và không gián đoạn kết nối khi chuyển giao.

Về nội dung, luận văn bao gồm 3 chương:

Chương 1: Giới thiệu chung về Proxy Mobile IP.

Chương 2: Giới thiệu về Proxy Mobile IPv6. Trình

bày về thành phần, hoạt động của PMIPv4, điểm nổi bật

của PMIPv6, đồng thời cũng trình bày về thành phần và

hoạt động của PMIPv6.

3

Chương 3: Nghiên cứu ứng dụng PMIPv6 trong quá

trình chuyển giao trong mạng 3G WCDMA/UMTS. Tính

toán ước lượng độ trễ chuyển giao, so sánh khi sử dụng

PMIPv6 với các giao thức khác. Đánh giá khả năng sử

dụng PMIPv6 trong quá trình chuyển giao trong mạng 3G

WCDMA/UMTS.

Em xin trân trọng cảm ơn thầy giáo,TS. Lê Nhật

Thăng đã tận tình hướng dẫn và cung cấp cho em nhiều tài

liệu phục vụ việc hoàn thiện luận văn này.

4

Chương 1:

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PROXY

MOBILE IP

Mobile IP là một giải pháp tiêu chuẩn được đề xuất

bởi IETF để xử lý tính di động đầu cuối giữa các mạng

con IP và được thiết kế để cho phép một node có thể thay

đổi điểm kết nối một cách trong suốt với mạng IP. Vì

nhiều người sử dụng Internet di chuyển từ nơi này đến nơi

khác, cần đảm bảo truy nhập tài nguyên mạng và các dịch

vụ thuận tiện cho họ khi di chuyển.Mobile IP hoạt động ở

lớp mạng, ảnh hưởng đến việc định tuyến các gói tin và có

thể dễ dàng xử lý tính di động giữa các phương tiện truyền

thông.

1.1. CÔNG NGHỆ INTERNET VÀ GIAO THỨC IP

Về mặt công nghệ, mạng Internet kết nối các máy

tính và các mạng với nhau sử dụng bộ giao thức TCP/IP.

Đây là một bộ giao thức nổi tiếng được sử dụng rất phổ

biến. Hiện nay mạng Internet đang sử dụng giao thức

IPv4. IP là một giao thức không liên kết hoạt động ở tầng

mạng, nó cung cấp khả năng truyền các gói tin giữa các

5

máy tính trên mạng Internet. Giao thức IP được hỗ trợ bởi

rất nhiều các giao thức lớp dưới như ATM, Frame Relay,

ISDN, Ethernet và Token Ring... Mặc dù TCP và IP được

phát triển để cung cấp phương tiện truyền tải trên mạng,

nhưng sau đó một số giao thức tầng ứng dụng đã được

thêm vào TCP/IP để cung cấp các dịch vụ như email,

Web...Internet nhanh chóng được thương mại hoá sau khi

có sự xuất hiện của World Wide Web. Số lượng nhà cung

cấp phần mềm, thiết bị Internet, các nhà cung cấp dịch vụ

(ISP) ngày càng nhiều. Thương mại điện tử đang là lĩnh

vực phát triển nhất trong nền kinh tế Internet. Số lượng

người sử dụng Internet đang tăng rất nhanh.

Mặc dù Internet đã phát triển với tốc độ rất nhanh,

tuy nhiên nó vẫn không thể bắt kịp với nhu cầu sử dụng

ngày càng nhiều. Hơn nữa, khách hàng trông đợi nhiều

hơn ở Internet, không chỉ các dịch vụ truyền thống. Mạng

Internet hiện tại chủ yếu cung cấp các ứng dụng phân tán

khá đơn giản như truyền file, mail, truy nhập từ xa qua

TELNET. Mạng Internet ngày nay cần phải hỗ trợ lưu

lượng thời gian thực, có kế hoạch điều khiển nghẽn mạch

linh hoạt và các đặc điểm bảo mật. Ngoài ra, sự bùng nổ

6

về người sử dụng trên mạng Internet cũng khiến cho

chúng ta phải đối mặt với việc thiếu địa chỉ IP cho các

thiết bị mạng nếu chỉ sử dụng 32 bit địa chỉ của giao thức

IP phiên bản 4. Cùng với sự gia tăng nhanh chóng của các

thiết bị di động, nhu cầu truy cập Internet mọi lúc, mọi nơi

đòi hỏi không gian địa chỉ Internet phải được mở rộng hơn

nữa. Những hạn chế đó đã thúc đẩy sự nghiên cứu phát

triển cho một mạng Internet thế hệ mới trên toàn thế giới.

Trong mạng Internet truyền thống (IPv4), mỗi node

mạng có một địa chỉ IP duy nhất xác định điểm kết nối với

mạng. Do vậy để nhận được thông tin, nó phải được đặt tại

mạng tương ứng với địa chỉ đó. Điều này gây ra hạn chế

cho các đối tượng sử dụng đầu cuối có khả năng di động,

mỗi khi đến một điểm truy cập mới phải thay đổi thông tin

về cấu hình IP. Để giải quyết được thực trạng này, giao

thức Mobile IP đã ra đời.

1.2. TỔNG QUAN VỀ MOBILE IP

1.2.1. Sự cần thiết của Mobile IP

Nếu node di chuyển, nó phải đăng ký địa chỉ IP

khác, hoặc việc gửi gói tin phải thực hiện theo tuyến định

trước. Cả hai giải pháp này đều không thể chấp nhận được.

7

Giải pháp đầu tiên làm cho node không thể duy trì được

các kết nối lớp transport và các lớp cao hơn, phải gián

đoạn thông tin; trong khi giải pháp thứ hai lại làm tăng

đáng kể lưu lượng trên mạng, và vấn đề sử dụng tuyến

đường đặc biệt như vậy không thể có được quy mô sử

dụng rộng rãi. Mobile IP giải quyết vấn đề di động bằng

cách quản lý tương quan giữa địa chỉ nhà tĩnh và địa chỉ

thay đổi của node di động (còn gọi là CoA) khi chúng ra

khỏi mạng nhà. Lớp transport cũng như là các lớp cao phía

trên tiếp tục sử dụng địa chỉ nhà và cho phép chúng “phớt

lờ” sự chuyển động đang xảy ra, tức là sự chuyển động

của node di động được xem như trong suốt.

Mobile IPv6 về cơ bản kế thừa các phần tử cấu trúc

và nguyên tắc hoạt động của Mobile IPv4. Tuy nhiên do

được tích hợp hoàn toàn với giao thức IP nên nó có những

cải thiện đáng kể so với phiên bản truyền thống. Đó là việc

sử dụng các tác nhân ngoài không còn cần thiết nữa. Với

không gian địa chỉ rộng lớn, node di động (MN) dễ dàng

nhận được một địa chỉ CoA đồng vị ở mạng ngoài thông

qua các tính năng Neighbor Discovery hay Address Auto

Configuration.

8

1.2.2. Thành phần và yêu cầu của giao thức Mobile

IP

Mobile IP về cơ bản hoạt động trên cơ sở ba thành

phần sau đây:

 Node di động (MN): là một host hay router thay đổi

điểm kết nối từ một mạng này đến một mạng khác. Node

di động trong Mobile IP có khả năng chuyển vị trí mà vẫn

giữ nguyên địa chỉ IP. Vì vậy, nó sẽ duy trì liên lạc với các

node khác trong mạng từ bất kỳ vị trí nào chỉ với một địa

chỉ IP duy nhất.

 Tác nhân nhà (Home Agent - HA): là một router

tại mạng nhà của node di động làm nhiệm vụ truyền theo

đường hầm các gói tin tới node di động khi nó ở nơi khác,

nó cũng lưu giữ thông tin về vị trí hiện tại của node di

động.

 Tác nhân ngoài (Foreign Agent - FA): là một

router tại mạng nơi node di động chuyển tới, nó cung cấp

dịch vụ định tuyến cho những node di động đã đăng ký.

FA có nhiệm vụ mở gói tin truyền theo đường hầm

(detunnels) và gửi tới node di động. Với các gói tin được

gửi từ node di động, FA sẽ đóng vai trò như router mặc

9

định để đưa chúng vào mạng.

Node di động được gán cho một địa chỉ IP cố định

trên mạng nhà của nó. Khi đi ra khỏi mạng nhà của nó,

một địa chỉ CoA (Care of Address – chăm sóc địa chỉ) sẽ

được liên kết với địa chỉ nhà này. Node di động sử dụng

địa chỉ nhà của nó như là địa chỉ nguồn cho tất cả các gói

tin gửi đi.

1.2.3. Hoạt động cơ bản của giao thức

Về cơ bản, Mobile IP là một phương thức được

thực hiện theo các chức năng riêng rẽ nhau : phát hiện tác

nhân (Agent Discovery), đăng kí (Registration) và truyền

đường hầm (Tunneling).

 Phát hiện tác nhân: Các tác nhân nhà và tác

nhân ngoài có tể quảng bá khả năng có thể sử dụng trên

các đường truyền mà chúng phục vụ. Một node di động

mới đến có thể gửi một bản tin khẩn nài (solicitation) yêu

cầu quảng cáo từ phía các tác nhân đang hoạt động.

 Đăng kí: Khi node di động ra khỏi mạng nhà, nó

sẽ đăng kí một chăm sóc địa chỉ (CoA) với tác nhân nhà.

Tùy thuộc vào phương pháp gán địa chỉ mà node di động

sẽ đăng kí trực tiếp với tác nhân nhà hoặc là thông qua tác

10

nhân ngoài chuyển tiếp bản tin đăng kí đến tác nhân nhà.

Truyền đường hầm: Để các gói tin được chuyển đi

đến node di động khi nó đang ở ngoài mạng nhà, tác nhân

nhà sẽ phải thiết lập một đường hầm để truyền các gói tim

đến địa chỉ chăm sóc CoA

1.3. TÌM HIỂU VỀ PROXY MOBILE IP

1.3.1. Điểm nổi bật của Proxy Mobile IP so với Mobile

IP

Proxy MIP cung cấp chức năng Mobile IP cho các

thiết bị di động chuyển vùng. Nó hỗ trợ tính năng di động

trong môi trường IP, cho phép người sử dụng có thể giữ cố

định địa chỉ IP và duy trì các ứng dụng trong khi thực hiện

chuyển vùng giữa các mạng IP. Việc chuyển vùng riêng lẻ

có thể không khiến cho thuê bao bị mất phiên liên lạc hoặc

kết nối. Các chức năng mà Proxy MIP cung cấp không phụ

thuộc vào bất kỳ khả năng phần mềm thiết bị đang hoạt

động.

11

1.3.2. Thành phần và hoạt động cơ bản của giao thức

Proxy Mobile IP

Chức năng cơ bản của BMW (Broadband

WirelessGateway), đóng vai trò PMIP client chính là tạo

yêu cầu đăng ký IP di động RRQ (RegistrationRequest) on

behalf of thuê bao, gửi tới HA và thực hiện truyền đường

ngầm giữa FA và HA.

Để thực hiện được chức năng trên, thì PMIP client

cần thu thập tất cả các nhánh MIP liên quan qua cơ chế

nhận thực EAP ( hoặc qua nhận thực thuê bao AAA).

Server AAA trả về BWG một tập các nhánh chuẩn dịch vụ

di động. Với các thông tin này client BWG/PMIP bắt đầu

quá trình MIP RRQ tới HA. Khi đó HA gửi trả lại bản tin

RRP (Registration Reply), bao gồm thông tin về địa chỉ IP

(HoA – Home Address) được gán cho MS, trả lại cho

PMIP client. Kết quả của quá trình MIP RRQ/RRP, PMIP

client tương tác với FA thiết lập một đường truyền dữ liệu

với tuyến đường ngầm đã giành trước dung lượng giữa FA

và HA.

12

Nếu quá trình đăng ký MIP thành công, thì BWG

thông báo cho MS gán địa chỉ IP qua DHCP hoặc cơ chế

ARP.

1.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1

Trong mạng Internet truyền thống (IPv4), mỗi node

mạng có một địa chỉ IP duy nhất xác định điểm kết nối với

mạng. Do vậy để nhận được thông tin, nó phải được đặt tại

mạng tương ứng với địa chỉ đó. Điều này gây ra hạn chế

cho các đối tượng sử dụng đầu cuối có khả năng di động,

mỗi khi đến một điểm truy cập mới phải thay đổi thông tin

về cấu hình IP. Để giải quyết được thực trạng này, giao

thức Mobile IP đã ra đời. Và để khắc phục được việc

chuyển vùng riêng lẻ có thể không khiến cho thuê bao bị

mất phiên liên lạc hoặc kết nối thì PMIP ra đời.

13

Chương 2:

GIAO THỨC PROXY MOBILE IPv6

(PMIPv6)

Proxy MIPv6 hỗ trợ quản lý tính di động node di

động trên nền mạng tòan IP, không giống như MIP, chức

năng này được thực hiện bởi mạng quản lý, nó sẽ có trách

nhiệm theo dõi các chuyển động của máy chủ và bắt đầu

tín hiệu yêu cầu khi máy chủ có thay đổi.

2.1. PROXY MOBILE IPv4

2.1.1. Đăng ký ban đầu

Thủ tục đăng ký ban đầu được mô tả như hình 2.1

bên dưới.

Hình 2. 1 Thiết lập kết nối vào mạng

14

2.1.2. Thay đổi đăng ký

Thủ tục duy trì kết nối mạng diễn ra theo hình bên

dưới.

Hình 2. 2 Duy trì kết nối mạng

2.1.3. Hỗ trợ chuyển giao

Thủ tục chuyển giao được mô tả như hình dưới.

Hình 2. 3 Chuyển giao AR

15

2.1.4. Hủy đăng ký

Thủ tục thực hiện hủy đăng ký theo hình bên dưới.

Hình 2. 4 Hủy bỏ đăng ký cho PMA trước đó

2.2. PROXY MOBILE IPv6

2.2.1. Tổng quan về hoạt động của giao thức Mobile

IPv6

Giao thức Proxy MIPv6 hoạt động trên nền mạng

tòan IP, quản lý tính di động của node di động, mà không

cần sự tham gia của node di động trong bất kỳ hoạt động

nào liên quan tới báo hiệu, giao thức PMIPv6 sẽ thực hiện

điều đó. Thực thể di động trong mạng sẽ theo dõi kiểm tra

các chuyển động của node di động, và sẽ khởi tạo báo hiệu

di đông và thiết lập yêu cầu trạng thái định tuyến.

Các cọc neo vị trí di động nội hạt_LMA (Local

mobility anchor) chịu trách nhiệm cho việc duy trì trạng

thái node di động và là điểm cuối hình học trước khi vào

16

mạng nhà của node di động.Cổng truy cập di động_MAG

(Mobile Access Gateway) là đơn vị thực hiện quản lý di

động cho một node di động, và nó nằm trên các liên kết

truy cập màcác node di động đi qua. MAG có trách nhiệm

phát hiện chuyển động của node di động đi và đến từ liên

kết truy cập, và nó bắt đầu đăng ký liên kết tới điểm di

động nội hạt của node di động. Có thể có nhiều LMA ở

miền Proxy MIPv6 để phục vụ các nhóm khác nhau của

các nút di động. Các kiến trúc của một miền Proxy MIPv6

được hiển thị trong hình 2.5.

Hình 2.5 Miền hoạt động của Proxy MIPv6

17

2.2.2. Quản lý cập nhật chính sách ràng buộc

Chính sách cập nhật ràng buộc thực hiện theo 14

bước. Chi tiết nội dung từng bước được mô tả trong cuốn

luận văn.

2.2.3. Đăng ký chính sách ràng buộc ban đầu

Thực hiện đăng ký ràng buộc ban đầu theo 7 bước.

Chi tiết nội dung từng bước được mô tả trong cuốn luận

văn.

2.2.4. Mở rộng thời gian sống ràng buộc

Thực hiện mở rộng thời gian sống ràng buộc có hai

trường hợp:

Khi không chuyển giao -

Khi xảy ra chuyển giao -

2.2.4.1. Khi không chuyển giao

Thực hiện theo 2 bước. . Chi tiết nội dung từng

bước được mô tả trong cuốn luận văn.

2.2.4.2. Khi có xảy ra chuyển giao

Thực hiện theo 5 bước. . Chi tiết nội dung từng

bước được mô tả trong cuốn luận văn.

18

2.2.5. Hủy đăng ký ràng buộc

Thực hiện theo 2 bước. Chi tiết nội dung từng bước

được mô tả trong cuốn luận văn.

2.3. KẾT LUẬN CHƯƠNG 2

Trong chương 2 đã nghiên cứu chi tiết thành phần

và hoạt động của từng giao thức của PMIPv4 và PMIPv6.

Điểm nổi bật của PMIPv6, hỗ trợ được IPv6, thủ tục thực

hiện cụ thể và chi tiết, quản lý ràng buộc hơn PMIPv4.

19

Chương 3:

ỨNG DỤNG CỦA PMIPv6 VÀO QUÁ

TRÌNH CHUYỂN GIAO TRONG

MẠNG DI ĐỘNG 3G WCDMA/UMTS

Nghiên cứu ứng dụng PMIPv6 trong quá trình

chuyển giao trong mạng 3G WCDMA/UMTS, khi đó

PMIPv6 hỗ trợ thiết bị di động nhanh chóng cập nhật

trạng thái mới và không làm gián đoạn kết nối khi chuyển

giao.

3.1. QUÁ TRÌNH CHUYỂN GIAO

3.1.1. Trong thông tin di động 3G WCDMA/UMTS

Thông thường chuyển giao (HO: Handover) được

hiểu là quá trình trong đó kênh lưu lượng của một UE

được chuyển sang một kênh khác để đảm bảo chất lượng

truyền dẫn.

3.1.1.1. Chuyển giao cứng

Các thủ tục HO trong đó tất cả các đường truyền vô

tuyến cũ của một UE được giải phóng trước khi thiết lập

các đường truyền vô tuyến mới

20

3.1.1.2. Chuyển giao mềm/ mềm hơn

Các thủ tục trong đó UE luôn duy trì ít nhất một

đường vô tuyến nối đến UTRAN. Trong chuyển giao mềm

UE đồng thời được nối đến một hay nhiều ô thuộc các nút

B khác nhau của cùng một RNC (SHO nội RNC) hay

thuộc các RNC khác nhau (SHO giữa các RNC). Trong

chuyển giao mềm hơn UE được nối đến ít nhất là hai đoạn

ô của cùng một nút B. SHO và HO mềm hơn chỉ có thể

xẩy ra trên cùng một tần số sóng mang và trong cùng một

hệ thống.

Hình 3. 1 Chuyển giao mềm (a) và mềm hơn (b)

21

3.1.2. PMIPv6 hỗ trợ quá trình chuyển giao

Trong miền hoạt động của PMIPv6 có một thực thể

MAG_Cổng truy nhập di động, chứa thông tin chuyển

vùng của node di động để tính toán các đặc tính liên kết

node di động nhà. Nó gồm 3 chức năng chính, đó là:

- Phát hiện node di động di chuyển vị trí và khởi tạo

báo hiệu với LMA của node di động để cập nhật định

tuyến tới địa chỉ nhà của node di động.

- Thiết lập đường dữ liệu cho node di động sử dụng

địa chỉ nhà của nó để liên lạc từ liên kết truy nhập.

- Tính toán liên kết nhà của node di động trên liên

kết truy nhập.

22

Hình 3. 2 Kiến trúc Proxy MIPv6

3.1.2.1. Giao thức hỗ trợ

Phương thức hoạt động của PMIPv6 bao gồm 5

bước sau.

Đầu tiên là nhận thực truy nhập bằng cách đảm bảo

cho node di động kết nối tới mạng. Nhận thực thành công

bởi server chính sách (có thể là AAA server,…), MAG có

thể lấy các đặc tính của node di động để sử dụng cho việc

nhận dạng hiện tại.

Bước 2 là cần phải thực hiện cập nhật liên kết_BU,

khi đó MAG gửi một yêu cầu cập nhật chính sách liên kết

tới LMA để đăng ký điểm đăng nhập của node di động.

Sau đó, thực thể nhớ liên kết và một đường ngầm định

tuyến cho tiền tố nhà của node di động được khởi tạo. Tại

phía LMA, sẽ tạo thực thể nhớ liên kết, đường ngầm định

hướng tới MAG, một định tuyến cho tiền tố nhà của node

di động.

Bước 3. MAG tính toán giao diện nhà của node di

động trên giao diện truy nhập. Do đó, node di động sẽ luôn

tin đó là mạng nhà nhưng thực tế là đăng nhập vào một bộ

định tuyến mặc định mới.

23

Bước 4. Giao diện của node di động sẽ được cấu

hình với phương pháp cấu hình địa chỉ tĩnh hoặc động.

Bước 5. Với định tuyến gói tin, LMA sẽ định tuyến

tất cả các gói tin nhận được qua đường ngầm đã thiết lập

tới MAG. MAG sẽ định tuyến lại các gói tin này tới node

di động. Tất nhiên, MAG sẽ chuyển tiếp tất cả các gói tin

nhận được qua đường ngầm tới LMA và sau đó, chúng sẽ

được định tuyến trực tiếp tới đích.

3.1.2.2. Thủ tục chuyển giao

Thủ tục chuyển giao diễn ra như hình dưới.

Hình 3. 3 Hoạt động chuyển giao PMIPv6

24

3.2. PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG

PROXY MIPv6 TRONG QUÁ TRÌNH CHUYỂN

GIAO

3.2.1. Mô hình chuyển giao

Mô hình chuyển giao như bên dưới:

Hình 3. 4 Mô hình chuyển giao

3.2.2. Kịch bản chuyển giao

Dự kiến so sánh độ trễ chuyển giao khi sử dụng

phương pháp PMIPv6 và H-MIPv6. Tính toán các tham số

trễ và công thức tính trễ của 2 phương pháp, để đánh giá

khả năng sử dụng PMIPv6 sẽ có độ trễ chuyển giao nhỏ

25

hơn.

3.2.3. Dữ kiện và tham số

Để tính toán độ trễ chuyển giao khi thực hiện xem

xét trễ giữa phần không dây và phần có dây. Độ trễ chuyển

giao sẽ được phân tích khi node di động bắt đầu trường

hợp chuyển giao. Cần xem xét khả năng trễ xử lý trong

trường hợp truy nhập kênh và trễ truyền dẫn. Với phần

không dây, cần xem xét trường hợp cho hướng lên và

xuống.

Do đó, tổng hợp các tham số bao gồm:

- di: thời gian trễ xử lý truyền dẫn giữa 2 thực thể bất

kỳ. Ví dụ dCN-AR chính là trễ khi chuyển tiếp gói tin giữa

CN và AR

- Giả sử rằng các node mạng AR đã được xác định.

Nếu dma là thời gian trễ gói tin giữa 2 bộ định tuyến truy

nhập láng giềng, dma có thể là giá trị rất nhỏ khi so sánh

với dHA-nAR hoặc dCN-AR.

- Độ trễ xử lý của các sự kiện diễn ra trong nội bộ

node di động có thể bỏ qua.

26

3.2.4. Độ trễ trong chuyển giao

3.4.2.1.Tính toán độ trễ với các trường hợp chuyển

giao sử dụng HMIPv6 và PMIPv6

Khi xem xét HMIPv6, các độ trễ có thể bao gồm:

- Thời gian yêu cầu để gửi LBU và nhận LBAck từ

MAP

- Thời gian yêu cầu chuyển tiếp bản tin từ MAP tới

nAR hiện tại

- Thời gian trễ bởi môi trường không dây khi gửi bản

tin tới node di động

Do đó, trễ thực hiện từ AR tới nAR khi sử dụng

HMIPv6 có thể tính theo công thức:

2dw + 2dLMA-nAR + dLMA-nAR + dw (2)

Xem xét khi sử dụng PMIPv6 thì độ trễ bao gồm:

- Thời gian yêu cầu khi gửi PBU từ mMAG tới LMA và

nhận PBA từ LMA

- Thời gian yêu cầu chuyển tiếp bản tin từ LMA đến

nMAG

- Thời gian chuyển tiếp gói tin trong môi trường không

dây tới node di động

Do đó, công thức tính độ trễ khi thực hiện chuyển giao

27

từ MAG đến nMAG khi sử dụng PMIPv6 là:

dLMA-nAR + dLMA-nAR + dLMA-nAR + dw (4)

3.4.2.2. So sánh độ trễ trong các trường hợp chuyển

giao sử dụng HMIPv6 và PMIPv6

DHMIPv6 = 3dw + 3dLMA-nAR

DPMIPv6 = 3dLMA-nAR + dw

Khi dw> 0 thì DHMIPv6> DPMIPv6.

3.2.5. Nhận xét và đánh giá

Khi thực hiện so sánh độ trễ chuyển giao trong 2

trường hợp sử dụng PMIPv6 và H-MIPv6, tính toán độ trễ

ta thấy rằng khi dw> 0 thì DHMIPv6> DPMIPv6 . Do đó, khả

năng sử dụng PMIPv6 thì sẽ giảm được độ trễ khi chuyển

giao hơn, thiết bị di động chuyển giao sẽ kết nối lại mạng

nhanh hơn, thời gian bị gián đoạn khi chuyển giao giảm.

Phương pháp PMIPv6 áp dụng cho trường hợp

node di động thay đổi vị trí, lưu giữ được IP cấp phát ban

đầu mà không cần yêu cầu cấp phát lại, mọi thao tác liên

quan đến việc cập nhật đã có đại diện LMA thực hiện hỗ

trợ, và khi chuyển giao thì khả năng bị gián đoạn ít hơn

các phương pháp khác.

28

3.3. ĐỀ XUẤT VÀ KIẾN NGHỊ ÁP DỤNG

Tính năng, đặc điểm của PMIPv6 đã được giới

thiệu và phân tích ở các nội dung trên, đưa ra được một số

ưu điểm của nó. Do đó, khả năng áp dụng vào mạng viễn

thông thực tế là hoàn toàn có thể, để hỗ trợ người dùng di

chuyển vị trí không cần phải thay đổi IP và thủ tục cập

nhật thì hệ thống sẽ cập nhật thay.

3.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG 3

Trong chương 3, đã thực hiện nghiên cứu các tính

năng của PMIPv6, tính toán và đánh giá được đỗ trễ

chuyển giao khi ứng dụng PMIPv6 trong quá trình chuyển

giao. Khả năng áp dụng PMIPv6 vào thực tế là có khả

năng.

29

KẾT LUẬN

Mobile IP là một giải pháp tiêu chuẩn được đề xuất

bởi IETF để xử lý tính di động đầu cuối giữa các mạng

con IP và được thiết kế để cho phép một node có thể thay

đổi điểm kết nối một cách trong suốt với mạng IP. Vì

nhiều người sử dụng Internet di chuyển từ nơi này đến nơi

khác, cần đảm bảo truy nhập tài nguyên mạng và các dịch

vụ thuận tiện cho họ khi di chuyển. Proxy MIP là một giao

thức mà việc thực hiện các thủ tục khi người sử dụng di

chuyển vị trí, cập nhật thông tin, nhận thực,… đều được

node mạng hỗ trợ thực hiện. PMIPv6 hướng tới phát triển

có những điểm nổi bật hơn PMIPv4 như đã trình bày ở

chương 2. Và việc nghiên cứu áp dụng PMIPv6 vào quá

trình chuyển giao trong mạng 3G.

Với các nghiên cứu ở chương 3, ta đã thấy được

những ưu điểm nổi trội của PMIPv6 trong quá trình

chuyển giao mạng di động 3G WCDMA/UMTS như độ

trễ khi thực hiện chuyển giao ít, thiết bị nhanh chóng kết

nối mạng. Do đó việc nghiên cứu, đánh giá ứng dụng của

PMIPv6 để từ đó ứng dụng vào hệ thống mạng 3G thực tế

là điều cần thiết, giúp cải thiện hiệu năng hoạt động trong

30

mạng. PMIPv6 còn nhiều các ứng dụng trong các mảng

công nghệ khác nữa, nếu có điều kiện, em muốn nghiên

cứu về khả năng bảo mật của PMIPv6 và ứng dụng của nó.

Nội dung của luận văn là kết quả của quá trình học tập và

việc tìm hiểu vấn đề qua những tài liệu có liên quan từ

nhiều nguồn tư liệu được tổng hợp lại. Tuy nhiên, do trình

độ và thời gian có hạn, luận văn không tránh khỏi những

thiếu sót. Em rất mong nhận được sự góp ý của các thầy

cô giáo để có thể hoàn thiện thêm kiến thức của mình.

Về phương hướng phát triển tiếp theo, em mong muốn

hoàn thiện luận văn ở phạm vi đầy đủ hơn với việc tìm

hiểu, nghiên cứu ứng dụng của PMIPv6 trong mạng 4G,

cùng với việc triển khai trên mạng viễn thông thực tế.