许多机构都对移动网络技术进行了相关研究,如欧洲的OverDRiVE项目、Cisco和波音公司的移动路由器和空间研究项目、日本Keio大学的WIDE项目等,使网络移动技术在近两年成为国际研究和应用的热点。
1. 网络移动技术
移动网络由一组通过本地路由器互联的子网组成,它们合在一起形成一个移动单元,通过一个或多个路由器与IP骨干网互联。
网络移动(NEMO)就是指一个移动网络能够改变到一个IP骨干网的连接点,这与我们熟知的单一移动节点(MN)相比,情况要复杂得多。此时,移动路由器(MR)作为一个移动节点,支持整个网络平台的移动。在移动网络内部,所有以有线或无线方式连接到MR的终端可以不作为一个移动节点,终端之间仍采用固定IP协议,由MR提供漫游特性。
在网络移动中,每个移动平台都可以向IP骨干网发起连接,也可以接收来自IP骨干网络的连接。同时,无论移动网络位于本地网络中还是位于外地网络中,该移动网络都可以支持单个移动节点或其他移动网络的接入。网络移动技术的具体实现方案有基于移动IPv4和基于移动IPv6两种。
基于移动IPv4的实现方案与单一主机的移动IP操作类似,但需建立双重隧道。隧道1建立在本地代理与外地代理之间(HA-to-FA),隧道2建立在本地代理与MR之间(HA-to-MR)。本地代理将发往MR所在移动网络内终端的数据包进行二次封装后,通过隧道发往MR所注册的外地代理,外地代理将收到的报文执行第一次解报后,送往MR,MR执行第二次解报,最后将数据包递交给移动网络中的节点。当MR移动时,通过附近的FA向其FA注册。
基于移动IPv6的实现方案需要在MR与HA之间建立双向隧道,这与移动节点到HA的双向隧道本质相同,只是根据需要在MR和HA中增强了绑定缓存和路由表管理功能。MR通过向HA进行绑定申请,对本地地址(包括骨干网的网络接口)和转交地址进行绑定。MR发往HA的数据流由MR封装报文,直接通过MR-HA隧道发往HA,然后由HA解报后转发到目的地。在相反的方向,HA截取所有发往MR的报文,通过隧道发往MR,由MR进行解报后再发送到移动网络中的节点。
2. 基于网络移动技术的快速组网通信
以IP技术为基础的互联网技术已广泛应用于战场通信,战术互联网构成了战场上从指挥中心到前方士兵的无缝数据网。基于移动IP的网络移动技术可为分布在战场上各个移动的作战部队提供灵活、简易、快速的网络接入和互联,为作战部队带来了易于实现的快速反应和部署能力,它与ATM技术一起,将成为未来战场信息传输系统(BITS)的核心内容。利用网络移动技术实现快速组网通信的网络结构如图1所示。