1　引言

　　目前的移动通信核心网还是基于电路交换7号信令系统的结构，这种结构已经与移动通信技术和业务的发展趋势不相适应。全IP移动通信网(All-IP Mobile Network)是因特网IP技术和移动通信技术迅速发展相结合的产物。第三代移动通信和第三代以后的移动通信网络都将向全IP移动通信网络的发展，这将是移动通信网络和因特网网络的一次重大变革。全IP移动通信网的基本概念是将各种无线接口标准和接入手段的数据信号通过IP网关连接到因特网网络。全IP移动通信网的业务是传统移动业务与传统因特网业务的结合与延伸，可以统称为无线因特网业务，其中主要部分是实时多媒体业务。

　　移动性管理是指移动通信网中用户移动所涉及的问题，它是移动通信网的核心问题。随着移动通信网转变为全IP网络，全IP移动通信网的移动性管理也将面临新的变革。全IP移动通信网移动性管理可以分类三个层次：空中接口(物理层)移动性管理、链路层移动性管理和网络层移动性。由于全IP移动通信网中从移动台到网关完全依赖于IP技术接入因特网，网络层移动性管理问题尤为关键。

　　2　全IP移动通信网的网络层　移动性管理

　　网络层以上IP的观点讨论移动性管理所涉及的实体和功能与传统的移动通信移动性管理有较大的区别。

　　一个简单的全IP移动通信网的网络层移动性模型中，网络层移动性管理可以分为两个层次：域内移动性管理和域间移动性管理。域内移动性又称微移动性(Mico-mobility)，是指对于移动节点在同一个域中移动的管理;域间移动性又称宏移动性(Macro-mobility)，是指对于移动节点在域和域之间移动的管理。

　　全IP移动通信网网络层移动性管理关心的问题有：

　　(1)切换(Handover)管理：切换管理指移动中节点在移动时接入点的改变所涉及的管理，从宏移动管理的角度看就是移动节点改变了接入的网络或子网，从微移动管理的角度看是移动节点改变了接入的基站。切换管理是移动性管理涉及的最主要的问题，衡量切换管理的指标主要有三方面：时延、丢包和路由更新。

　　(2)被动连通性(Passive Connectivity)和寻呼(Paging)：被动连通性指移动节点在激活状态下发射信标(Beacon)，这是降低移动节点耗电量的最有效方法。然而为了激活时快速有效连接，移动节点必须不断地向网络发射信标报告自己目前的位置，这一工作在未激活状态下也必须进行。GSM网络按照地理区域划分为寻呼区(Paging Area)，在未激活状态，移动终端仅在改变寻呼区时发送信标(寻呼区位置);在激活时，网络再使用寻呼找到移动终端的准确位置进行连接。全IP移动通信网移动性管理应当支持被动连通性，并最好能够利用寻呼这种已有机制。

　　(3)其它问题：包括健壮性、可升级性、业务质量QoS(Quality of Service)支持、无线接入网的通信量管理、安全性和隐私保护等等。

　　基于Mobile IP的各种协议是目前所研究的实现全IP移动通信网网络层移动性管理主要方法。在文章的下面部分，我们讨论基于Mobile IP的四种主要协议实现全IP网络层移动性管理的方案。

　　3　Mobile IP

　　Mobile IP是一个因特网建议标准，它是解决IP网络中移动性管理的最早方案。因特网工程任务组IETF在IETF RFC2002中对Mobile IP有完整的描述。随着当前IPv4发展为IPv6,Moblie IP也将发展为Mobile IPv6。

　　Mobile IP的基本原理是让一个移动节点使用一对IP地址实现移动的功能。Mobile IP中的移动代理MA被称为外地代理FA(Foreign Agent)。移动节点连接到外地网络时，该移动节点将从该网络的外地代理获得一个在本次连接中有效地临时IP地址，该IP地址称为转交地址COA(Care-of -Address)。通过位置登记，移动节点将转交地址报告给归属代理HA(Home Agent)，归属代理由此获知移动节点当前的外地代理，然后就可以将数据包从隧道传送(re-tunnel)给移动节点。在数据包重定向和路由优化过程中，发往移动节点的数据包实际上首先路由到移动节点的归属网络，归属代理通过重新截取、封装后将其发往外地代理，然后发往移动节点。