Đồ Án tổng quan về công nghệ Mobile IP và ứng dụng của nó trong mạng di động.

MỤC LỤC.

MỤC LỤC. 1
CÁC HÌNH SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN. 5
LỜI NÓI ĐẦU. 7
TÓM TẮT ĐỒ ÁN 8
CHƯƠNG 1: SƯ BÙNG NỔ THÔNG TIN DI ĐỘNG 10
1.1 Khái quát mạng điện thoại di động: 10
1.2 Tìm hiểu mạng di động GSM: 12
1.2.1.Tiêu chuẩn GSM: 12
1.2.2 Hoạt động của GSM: 12
1.2.3 Các đặc tính kỹ thuật của hệ thống GSM: 14
a. Sử dụng giao diện vô tuyến: 14
b. Sử dụng phương pháp đa truy nhập: 14
1.2.4 Các tiêu chuẩn đang được phát triển: 16
1.3 DỊCH VỤ TRUYỀN SỐ LIỆU GÓI: 18
1.3.1 Kiến trúc hệ thống GPRS: 20
a.Thiết bị đầu cuối số liệu – TE: 21
b. Đầu cuối di động: 21
c. Trạm di động – MS: 21
d. Hệ thống trạm gốc BSS: 22
e. Bộ đăng ký định vị thường trú – HLR: 23
g. Nút hỗ trợ dịch vụ chuyển mạch gói di động – SGSN: 23
h. Nút hỗ trợ dịch vụ chuyển mạch gói di động cổng – GGSN: 24
1.3.2 Hoạt động của GPRS: 25
1.3.3 Các lựa chọn cấu hình triển khai: 28
a. Kết nối trực tiếp: 29
b. Kết nối gián tiếp: 30
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ IP. 32
2.1 Giới thiệu: 32
2.2 Bộ giao thức TCP/IP: 32
2.2.1 Ưu điểm của bộ giao thức TCP/IP: 33
2.2.2 Mô hình tham chiếu TCP/IP: 34
2.2.3 Tầng mạng: 38
2.2.4 Tầng Internet: 39
a.Gói tin IP: 39
b.Gói tin ICMP: 42
c.Gói tin ARP: 43
2.2.5 Tầng giao vận: 43
a.Giao thức không kết nối UDP: 44
b. Giao thức điều khiển truyền tin TCP: 46
2.2.6 Tầng ứng dụng: 49
a.Dịch vụ tên miền DNS: 49
b. Đăng nhập từ xa Telnet: 49
c.Thư điện tử Email: 49
d.Giao thức truyền tệp FTP: 50
2.2.7 Cơ chế địa chỉ Internet: 50
a. Địa chỉ lớp A: 51
b.Địa chỉ lớp B: 51
c. Địa chỉ lớp C: 51
2.2.8 Subnet và Subnet Mask: 52
2.3 Vấn đề định tuyến trong mạng IP: 53
2.3.1 Định tuyến trực tiếp: 53
2.3.2 Định tuyến gián tiếp: 54
CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ MOBILE IP. 56
3.1 Giới thiệu về công nghệ Mobile IP: 56
3.2 Các khái niệm và thuật ngữ cơ bản dùng trong giao thức: 57
3.3 Các yêu cầu và mục tiêu của Mobile IP: 59
3.2.1 Các yêu cầu mà Mobile IP phải đáp ứng: 59
3.2.2 Các mục tiêu của Mobile IP: 60
3.4 Tổng quan về Mobile IP: 60
3.4.1 Các thành phần chính của mạng Mobile IP: 61
3.4.2 Các đặc tính của Mobile IP: 62
CHƯƠNG 4: HOẠT ĐỘNG CỦA MOBILE IPv4. 64
4.1 Tổng quan về giao thức Mobile IP: 64
4.1.1 Khái niệm địa chỉ care – of: 64
4.1.2 Nguyên lý hoạt động của Mobile IPv4: 65
4.1.3 Cấu trúc chung của các bản tin sử dụng trong giao thức. 67
4.2 Phương pháp phát hiện đại lý. 68
4.2.1 Quảng cáo đại lý. 68
a.Mở rộng quảng cáo đại lý di động. 70
b. Mở rộng độ dài tiền tố: 72
c. Byte đệm mở rộng: 73
4.2.2 Tìm kiếm đại lý. 73
4.2.3 Hoạt động của đại lý di động. 74
4.2.4 Hoạt động của trạm di động. 75
a. Đăng ký khi có yêu cầu: 75
b. Trở về mạng gốc: 76
4.2.5 Thông tin liên lạc với đại lý ngoại: 76
4.3 Đăng ký với đại lý gốc: 77
4.3.1 Thủ tục đăng ký với đại lý gốc: 77
4.3.2 Cấu trúc bản tin đăng ký. 79
a.Các trường IP: 79
b. Các trường UDP: 79
c. Các trường Mobile IP: 80
4.4 Quá trình truyền và nhận gói tin. 81
4.4.1 Vấn đề đi qua hai lần. 82
4.4.2 Tối ưu hoá đường đi: 83
CHƯƠNG 5: GIAO THỨC MOBILE IPv6. 85
5.1 Giới thiệu về IPv6: 85
5.2 Tổng quan về Mobile IPv6. 87
5.2.1 Các đặc tính của Mobile IPv6: 87
5.2.2 Các bản tin điều khiển. 89
5.2.3 Cấu trúc dữ liệu: 90
5.3 Hoạt động của Mobile IPv6: 91
5.3.1 Phát hiện sự di chuyển: 91
5.3.2 Đăng ký với đại lý gốc: 91
5.3.3 Định tuyến tam giác: 92
5.3.4 Tối ưu hoá đường đi: 93
5.3.5 Quản lý liên kết: 94
5.3.6 Cơ chế phát hiện đại lý gốc: 95
5.4 So sánh Mobile IPv4 và Mobile IPv6: 97
CHƯƠNG 6:ỨNG DỤNG CỦA MOBILE IP VÀO VIỆC TRUYỀN SỐ LIỆU TRONG MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 100
6.1 Triển khai Mobile IP trong mạng CDMA 2000: 100
6.2 Triển khai Mobile IP trên mạng GPRS: 102
6.2.1 Bước 1 - Hỗ trợ dịch vụ Mobile IP: 103
6.2.2 Bước 2 - Tối ưu hoá đường đi. 106
6.3 Kết luận: 107
KẾT LUẬN 109
BẢNG CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ THUẬT NGỮ 110
TÀI LIỆU THAM KHẢO 112


CÁC HÌNH SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN.

Hình 1. 1: Mô hình lặp tế bào điển hình. 11
Hình 1. 2: Cấu trúc của một mạng GSM. 13
Hình 1. 3: Tần số sóng mang GSM và các khung TDMA. 16
Hình 1. 4: Các phần tử và giao diện chính của một mạng GPRS. 20
Hình 1. 5: Quyền sở hữu toàn trình và các khả năng kết nối 29
Hình 2. 1: Tương ứng giữa các lớp của OSI và TCP/IP. 34
Hình 2. 2: Các tầng trong bộ giao thức TCP/IP. 36
Hình 2. 3: Quá trình truyền dữ liệu qua các lớp. 37
Hình 2. 4: Quá trình đóng gói gói tin qua các lớp mô hình TCP/IP. 38
Hình 2. 5: Cấu trúc gói tin IP. 40
Hình 2. 6: Gói tin đi qua Gateway. 41
Hình 2. 7: Cấu trúc gói tin ICMP. 42
Hình 2. 8: Gói tin ARP. 43
Hình 2. 9: Cấu trúc gói tin UDP. 44
Hình 2. 10: Quá trình phân kênh. 45
Hình 2. 11 : Cấu trúc gói tin TCP. 48
Hình 2. 12: Các lớp địa chỉ IP. 51
Hình 2. 13: Quá trình chuyển giao địa chỉ động. 54
Hình 3. 1: Một trạm di chuyển và không thay đổi địa chỉ IP. 57
Hình 3. 2: Thiết bị di động sang mạng khác và được cấp địa chỉ tạm. 61
Hình 3. 3: Các thành phần của Mobile IP và mối quan hệ của chúng. 61
Hình 3. 4: Tính trong suốt của Mobile IP. 62
Hình 4. 1: Mô hình định tuyến gói tin trong IPv4. 66
Hình 4. 2: Cấu trúc của mở rộng TLV. 67
Hình 4. 3: Cấu trúc bản tin quảng cáo đại lý. 69
Hình 4. 4: Mở rộng quảng cáo đại lý di động. 71
Hình 4. 5:Mở rộng độ dài tiền tố. 73
Hình 4. 6: Cấu trúc bản tin tìm kiếm đại lý. 74
Hình 4. 7: Đăng ký thông qua đại lý ngoại. 78
Hình 4. 8: Cấu trúc của bản tin đăng ký. 79
Hình 4. 9: Cấu trúc bản tin yêu cầu đăng ký. 81
Hình 4. 10: Quá trình chuyển và nhận gói tin IP. 82
Hình 4. 11: Vấn đề đi qua hai lần. 83
Hình 4. 12: Tối ưu hoá đường đi. 84
Hình 5. 1: Đăng ký với đại lý gốc trong Mobile IPv6. 92
Hình 5. 2: Định tuyến tam giác. 93
Hình 5. 3: Phát hiện địa chỉ của đại lý gốc động. 95
Hình 5. 4: Hoạt động của Mobile IPv6. Error! Bookmark not defined.
Hình 6. 1: Mô hình mạng CDMA 2000 1x với Mobile IP. 101
Hình 6. 2: Kiến trúc mạng GPRS hỗ trợ Mobile IP. 104
Hình 6. 3: Thủ thục đăng ký Mobile IP trong GPRS. 106
Hình 6. 4: Các trường hợp chuyển vùng trong GPRS. 108