移动数据事务是最具市场远景的电信事务之一，它既能满意各种移动终端用户随时随地拜访互联网的需求，又能满意他们之间进行数据和多媒体通讯的需求。移动ＩＰ是完结移动数据事务的关键技能之一，它支撑具有固定ＩＰ地址的移动终端在互联网中自在移动，并坚持移动进程中通讯不间断。 多协议标签交流（ＭＰＬＳ）是将三层的ＩＰ路由技能和二层的交流技能结合在一起的一种快速包交流技能，它在网络边际对数据进行分类，并为每类数据添加标签，在网络中仅对标签进行交流，然后完结了数据包的快速交流。ＭＰＬＳ克服了传统ＩＰ网仅供给尽力而为（ｂｅｓｔ ｅｆｆｏｒｔ？服务的缺陷，能够确保用户的ＱｏＳ要求，并经过运用流量工程提高了网络资源的运用率。为供给高质量的有ＱｏＳ确保的移动数据事务，移动ＭＰＬＳ技能应运而生。它将移动ＩＰ和ＭＰＬＳ结合起来，在ＭＰＬＳ网中支撑ＩＰ移动性，不只能够满意用户的移动性要求，并且能在用户服务质量和充分运用网络资源等方面供给很好的确保，具有巨大的市场潜力和商业远景。
 |
一、移动MPLS原理
根本的ＭＰＬＳ并不支撑移动性办理，移动ＩＰ和ＭＰＬＳ结合构成的移动ＭＰＬＳ使ＭＰＬＳ网具有了支撑ＩＰ移动性的才能。现在有两种移动ＭＰＬＳ技能：根本移动ＭＰＬＳ和分级移动ＭＰＬＳ（即Ｈ－ＭＰＬＳ）。根本移动ＭＰＬＳ只考虑了ＩＰ用户在一个较大范围内移动相对较慢的状况，当无线接入网中因运用微蜂窝而构成ＩＰ用户在子网间频频切换时，切换时延较大，简略引起通讯中止。分级移动ＭＰＬＳ克服了根本移动ＭＰＬＳ的缺陷，具有微蜂窝移动性办理的才能。
１．根本移动ＭＰＬＳ
在根本移动ＭＰＬＳ机制中，当一个移动主机（ＭＨ）进入一个非家园子网时，会发送一条注册音讯给该子网的外地署理（ＦＡ），ＦＡ把这条注册音讯经过正常的ＩＰ路由转发给ＭＨ的家园署理（ＨＡ），ＨＡ收到注册音讯的一起得到了ＭＨ的转交地址（ＣＯＡ）。ＣＯＡ可所以ＦＡ的ＩＰ地址，也可所以ＦＡ动态分配给ＭＨ的一个暂时ＩＰ地址。然后ＨＡ向ＦＡ发送标签分发协议（ＬＤＰ）的标签恳求音讯，ＦＡ则向ＨＡ回送ＬＤＰ的标签映射音讯，当标签映射音讯抵达ＨＡ后，ＨＡ和ＦＡ间的标签交流途径（ＬＳＰ）就树立了。接着，ＨＡ经过查找标签表，找到以ＭＨ的家园地址为转发等价类（ＦＥＣ）的行，并把该行的出端口和出标签改为ＨＡ和ＦＡ间ＬＳＰ所运用的端口和标签值。最终，ＨＡ经过其与ＦＡ之间现已树立的ＬＳＰ发送注册应对音讯给ＦＡ。ＦＡ收到注册应对音讯后，在其标签表中添加一行，并把收到的标签值和端口值填到该行的入标签域和入端口域。
之后，若有通讯节点（ＣＮ）向ＭＨ发送数据包，数据包会被路由到ＭＨ的家园网，并被ＨＡ截获，正如移动ＩＰ协议中所描绘的相同。作为ＬＳＰ进口的标签边际路由器（ＬＥＲ），ＨＡ会以收到的数据包中所包含的ＩＰ地址为索引，在标签表中查找该数据包的出标签和出端口。依据查找到的出标签和出端口，该数据包被加上相应的标签，并沿着ＨＡ和ＦＡ之间的ＬＳＰ以标签交流的办法传送。ＦＡ收到数据包后将查找它的标签表（因为ＦＡ是该ＬＳＰ的出口，所以标签表中相应的出标签和出端口为空）。作为ＬＳＰ出口ＬＥＲ的ＦＡ去掉数据包的标签，并把该数据包经过ＩＰ层送往ＭＨ。至此，ＭＨ就收到了通讯节点发送给它的数据包。在根本移动ＭＰＬＳ中，每逢ＭＨ移动到一个新的ＭＰＬＳ子网时，都要经过新子网的ＦＡ向其ＨＡ发送注册音讯，并在新的ＦＡ和ＨＡ之间树立一条新的ＬＳＰ。树立新ＬＳＰ并将数据传送切换至新ＬＳＰ所需的时刻称为切换时延。假如ＬＳＰ切换时延较大，通讯节点和ＭＨ之间的数据通讯就会中止，构成数据丢掉。为削减切换时延，并确保切换进程中的通讯，引入了分级移动ＭＰＬＳ。
２．分级移动ＭＰＬＳ
分级移动ＭＰＬＳ技能假定一个ＭＰＬＳ网被分为多个ＭＰＬＳ域，每个ＭＰＬＳ域中又有多个接入子网。此外，分级移动ＭＰＬＳ还引入了一个新的部件，即外地域署理（ＦＤＡ），每个ＭＰＬＳ域中有一个ＦＤＡ。在分级移动ＭＰＬＳ机制中，ＭＨ能够依据所接收到的署理播送音讯来判别自己处于家园网仍是外地网。若ＭＨ确认自己处在外地网中，就会向ＦＡ恳求一个ＣＯＡ，并发送注册恳求音讯给ＦＡ。ＦＡ把注册恳求音讯转发给本ＭＰＬＳ域的ＦＤＡ，而不是ＭＨ的家园署理。假如ＭＨ是第一次移动到该ＭＰＬＳ域，ＦＤＡ就向ＭＨ的家园署理转发注册音讯。ＨＡ得到注册音讯并取得ＦＤＡ的ＩＰ地址后，运用ＬＤＰ向ＦＤＡ发送标签恳求音讯。ＦＤＡ接到标签恳求音讯后向ＨＡ回送标签映射音讯，并向ＭＨ当时地点ＭＰＬＳ域内子网的ＦＡ发送标签恳求音讯。标签映射音讯抵达ＨＡ后，ＦＤＡ与ＨＡ间的ＬＳＰ就树立了。相同，ＦＡ向ＦＤＡ回送标签映射音讯，当标签映射音讯抵达ＦＤＡ后，ＦＤＡ和ＦＡ间的ＬＳＰ也树立了。然后，ＨＡ会在标签表中找到以ＭＨ家园地址为ＦＥＣ的行，并把出端口和出标签改为ＦＤＡ和ＨＡ之间ＬＳＰ的相应值。最终，ＨＡ沿着其至ＦＤＡ的ＬＳＰ发送注册应对音讯给ＦＤＡ，ＦＤＡ也会沿着ＦＤＡ至ＦＡ的ＬＳＰ转发该注册应对音讯。ＦＡ收到注册应对音讯后，在它的标签表中参加新的一行，并在入标签域和入端口域中填入所收到注册应对音讯的标签值和端口号。与根本移动ＭＰＬＳ相同，在分级移动ＭＰＬＳ机制中，若通讯节点向坐落外地网的ＭＨ发送数据包，ＨＡ就会截获这些数据包。在分级移动ＭＰＬＳ网中，ＨＡ查找它的标签表，找出该数据包所对应的出标签和出端口。依据查找到的成果，数据包被ＨＡ加上标签沿着ＨＡ和ＦＤＡ间的ＬＳＰ发送到ＦＤＡ。ＦＤＡ收到该数据包后会持续依据入标签值查找到相应的出标签值，即沿着ＦＤＡ和ＦＡ之间的ＬＳＰ把数据包转发到ＦＡ。ＦＡ收到数据包后，会查询它的标签表（因为ＦＡ是该ＬＳＰ的出口，标签表中的出端口和出标签值都为空）。最终，ＦＡ去掉数据包上的标签后，经过ＩＰ层把数据包转发给ＭＨ，所以ＭＨ就收到通讯节点发给它的数据。
若ＭＨ在同一个ＭＰＬＳ域中从一个子网切换到另一个子网，它将向新子网的ＦＡ恳求新的ＣＯＡ，并向新子网的ＦＡ发送注册恳求音讯。新子网的ＦＡ会把该注册恳求音讯转发给ＦＤＡ。收到注册恳求音讯后，ＦＤＡ向新子网的ＦＡ发送标签恳求音讯，然后新子网的ＦＡ向ＦＤＡ发送标签映射音讯，这样在新子网的ＦＡ和ＦＤＡ之间就树立了一条新的ＬＳＰ，可是ＨＡ和ＦＤＡ之间的ＬＳＰ并没有改动。明显，相对于根本移动ＭＰＬＳ，分级移动ＭＰＬＳ不需求在ＨＡ和新子网的ＦＡ之间树立一条全新的ＬＳＰ，而只是在ＦＤＡ和新子网的ＦＡ之间树立一条新的ＬＳＰ，然后大大减小了切换时延。切换进程中，ＭＨ也能够经过发送绑定更新音讯向原先的ＦＡ告诉自己新的ＣＯＡ，旧子网ＦＡ能够对ＭＨ的新绑定联系进行缓存。假如ＦＤＡ运用过期的标签表向ＭＨ发送数据包，旧子网ＦＡ收到数据包后将与新的ＦＡ树立ＬＳＰ，并经过该ＬＳＰ向新ＦＡ发送数据包，然后避免了切换进程中数据包被丢掉。
在分级移动ＭＰＬＳ机制中，ＭＨ在同一个ＭＰＬＳ域中的移动对其ＨＡ来说是通明的。这样一方面减小了切换时延，另一方面削减了整个网络中切换所需的音讯交互，然后节省了网络资源。
二、移动MPLS的关键技能 依据移动ＭＰＬＳ的原理，完结移动ＭＰＬＳ应处理三个问题：切换时延和通讯中止问题、“三角路由”问题、ＱｏＳ问题。 １．快速切换技能 快速切换技能的方针是尽或许削减切换时延并确保在切换进程中通讯不中止（即在切换进程中没有数据包丢掉）。因为切换进程中需求在ＭＨ、新ＦＡ、新ＦＤＡ以及ＨＡ之间进行从头注册，所以注册机制越简略，切换时延越小。一起，ＭＨ和ＨＡ之间树立新ＬＳＰ的时刻越短，切换进程中数据包丢掉的或许性就越小。
（１）切换前树立ＬＳＰ机制 这种快速切换机制的根本思想是在ＭＨ移动到新的外地子网或外地域之前树立新的ＬＳＰ。在分级移动ＭＰＬＳ中，若ＭＨ在相邻子网中移动，则在ＭＨ移动到相邻子网之前就在相邻子网内树立起ＬＳＰ；若ＭＨ在相邻域间移动，则在ＭＨ移动到相邻域之前就在相邻域中树立起ＬＳＰ。此机制中引入了自动ＬＳＰ和被迫ＬＳＰ，自动ＬＳＰ是指从ＦＤＡ到ＭＨ当时地点外地子网ＦＡ的正用于传送数据的ＬＳＰ，被迫ＬＳＰ是指从ＦＤＡ到ＭＨ当时地点外地子网一切相邻子网的ＦＡ的没有运用的ＬＳＰ。 假如ＭＨ知道它即将拜访的子网，就能够运用ＦＡ发现协议得到相邻子网内ＦＡ的ＩＰ地址，然后向这些ＦＡ发送带有拜访时刻的拜访恳求音讯，这些ＦＡ收到拜访恳求音讯后就可与ＦＤＡ树立一条被迫ＬＳＰ。拜访时刻是指ＭＨ估量的从当时子网移动至某子网所需的时刻。假如ＭＨ在拜访时刻超时前没有发送任何拜访恳求改写音讯，也没有移动到该子网，标签表中相应的被迫ＬＳＰ条目就会被删去。ＭＨ移动到一个新的子网后，将向本来子网的ＦＡ发送一条更新音讯，ＦＡ再将其发送到ＦＤＡ，这时中心路由器会将它们所保存的ＬＳＰ状况从自动ＬＳＰ改为被迫ＬＳＰ。一起，ＭＨ将向新ＦＡ发送一条更新音讯，该ＦＡ收到后也将其发送到ＦＤＡ，中心路由器将它们所保存的ＬＳＰ状况从被迫ＬＳＰ改为自动ＬＳＰ。在切换前树立ＬＳＰ的机制中，切换产生时仅需经过一条音讯就可完结ＬＳＰ的切换，大大减小了ＭＨ从一个子网移动到另一个子网的切换时延。该机制能够扩展到ＭＨ在不同ＭＰＬＳ域间切换的状况。
（２）依据组播的快速切换机制 这种快速切换机制是在ＦＤＡ和当时ＭＨ地点子网的ＦＡ之间，以及一切与该子网相邻的子网的ＦＡ之间均树立ＬＳＰ，这些ＬＳＰ构成一个组。当ＦＤＡ收到ＭＨ进行切换的恳求后，将一切来自通讯节点的数据包经过事前树立好的ＬＳＰ向一切相邻子网的ＦＡ进行组播。这样当ＭＨ移动到新的子网时，就能够当即收到来自通讯节点的数据包。切换进程完结后，网络也会依据切换进程中的信息进行调整，挂号新运用的ＬＳＰ，删去不需求的ＬＳＰ。
２．“三角路由”问题处理方案 在移动ＭＰＬＳ中，从通讯节点发往ＭＨ的数据包首要被发送到ＨＡ，然后再由ＨＡ沿ＬＳＰ转发到ＭＨ，这便是所谓的“三角路由”问题。因为数据包的转发不是经过最优的ＬＳＰ送往ＭＨ，而有必要经过ＨＡ进行转发，既糟蹋网络资源，又导致较高的传输时延。假如通讯节点能够取得ＭＨ当时地点子网的ＣＯＡ，并在通讯节点和ＦＡ之间树立ＬＳＰ，数据包就不必经过ＨＡ，能够直接经过通讯节点和ＦＡ之间的ＬＳＰ进行转发，然后处理了“三角路由”问题。
（１）ＣＯＡ缓存机制
ＣＯＡ缓存机制是在通讯节点中对ＭＨ地点的一个或多个子网的ＣＯＡ进行缓存。当通讯节点有数据要发往ＭＨ时，首要查找ＣＯＡ缓存表中与ＭＨ相对应的项，假如找到与ＭＨ绑定的ＣＯＡ，就用该ＣＯＡ在通讯节点和ＭＨ当时地点子网的ＦＡ之间树立ＬＳＰ，并经过通讯节点与ＦＡ之间的ＬＳＰ发送数据包，而无需经过ＨＡ转发。开始时通讯节点中不存在与ＭＨ相关的ＣＯＡ缓存，送往ＭＨ的数据包仍是要经过ＨＡ转发。可是依据ＭＨ在子网间移动时所进行的注册进程，ＨＡ中含有ＭＨ现在地点子网的ＣＯＡ信息。所以，当数据包抵达ＨＡ后，ＨＡ会查找ＭＨ当时地点子网的ＣＯＡ，并经过ＨＡ和ＦＡ之间现已树立的ＬＳＰ转发数据。一起，ＨＡ依据收到的数据包找出数据发送方的地址和数据意图地址所对应的ＣＯＡ，并向数据的发送方通讯节点发送ＭＨ及其ＣＯＡ的绑定信息。通讯节点收到该绑定信息后将其放入缓存，并运用该绑定信息与ＭＨ当时地点子网的ＦＡ间直接树立ＬＳＰ。尔后通讯节点发往ＭＨ的数据包就不再需求ＨＡ转发，而直接经过通讯节点和ＦＡ之间的ＬＳＰ发送。通讯节点所缓存的有关ＭＨ的ＣＯＡ信息能够守时或经过ＭＨ移动时ＨＡ向通讯节点发送的更新音讯进行改写，以确保ＣＯＡ信息的准确性。
（２）依据特征数据（ｐｒｏｆｉｌｅ）的机制
依据用户行为的机制是经过对ＭＨ移动特性的猜测来处理“三角路由”问题的。在这种机制下，每个ＭＨ都对应着一组描绘用户行为信息的特征数据，这些特征数据包含用户的移动特色、游览方案和或许的通讯需求等。当通讯节点需求向ＭＨ发送数据时，首要设法取得ＭＨ的移动特征数据，并据此推断出ＭＨ地点子网的ＣＯＡ，然后经过ＣＯＡ在通讯节点和ＦＡ之间树立ＬＳＰ，最终经过ＬＳＰ发送数据。取得ＭＨ特征数据的机制包含分布式和集中式两种。通讯节点取得ＭＨ的特征数据后，可推断出ＭＨ当时地点子网的ＣＯＡ，并据此树立与ＦＡ间的ＬＳＰ。依据ＭＨ特征数据推断出的ＣＯＡ信息或许不行准确，但可经过分级移动ＭＰＬＳ机制进行完善。
３．移动ＭＰＬＳ中ＱｏＳ的完结
ＭＰＬＳ首要经过ＤｉｆｆＳｅｒｖ和ＩｎｔＳｅｒｖ两种服务模型来完结ＱｏＳ，这两种办法相同适用于移动ＭＰＬＳ，为实时移动多媒体事务供给质量确保。
（１）用ＤｉｆｆＳｅｒｖ供给ＱｏＳ
在ＤｉｆｆＳｅｒｖ服务模型中，事务流在网络边际被分红三种类型，分别是：加速转发（ＥＦ）、确认转发（ＡＦ）和尽力而为，每一种类型均对应一个类型标志，即区别服务码点（ＤＳＣＰ）。网络中的中心节点经过检查事务流的ＤＳＣＰ值确认相应数据包的每跳行为（ＰＨＢ）。
在运用ＤｉｆｆＳｅｒｖ的移动ＭＰＬＳ网中，每个ＭＨ在其家园署理注册自己的事务类型，这些事务类型信息保存在ＨＡ上。每逢ＭＨ移动到其它域的子网时，其事务类型信息也会被ＨＡ转发到相应域。依据ＭＨ的事务类型，能够在外地域中树立契合ＭＨ事务类型相应ＱｏＳ要求的ＬＳＰ。以分级移动ＭＰＬＳ为例，当ＭＨ第一次移动到一个外地域时，注册音讯会经过ＦＤＡ传送到ＨＡ，ＨＡ则向ＦＤＡ回送注册应对音讯，此刻ＨＡ就能够把有关ＭＨ的事务类型信息发送给ＦＤＡ，ＦＤＡ将此信息存储起来。明显，ＦＤＡ应保存现在周游在本域的一切ＭＨ的事务类型信息。ＦＤＡ向ＦＡ发送注册应对音讯时，也能够把ＭＨ的事务类型信息发送给ＦＡ，使ＦＡ能够运用ＭＨ的事务类型信息与通讯节点树立Ｅ－ＬＳＰ以完结ＱｏＳ。
作为Ｅ－ＬＳＰ的进口ＬＥＲ，ＦＡ和通讯节点具有ＭＰＬＳ／ＤｉｆｆＳｅｒｖ功用。它们依据事务流的特色对数据流进行守时、整形、ＤＳＣＰ值分配等，并给数据包加标签。ＭＰＬＳ网络的中心节点（如ＦＤＡ）依据所收到数据包的ＤＳＣＰ值挑选相应的ＰＨＢ对数据进行转发。 在运用ＤｉｆｆＳｅｒｖ的移动ＭＰＬＳ中，注册信息和事务类型信息能够在预先树立好的用于传送信令的ＬＳＰ上传送，事务流能够在ＨＡ和ＦＤＡ间以及ＦＤＡ和ＦＡ间预先树立的多条契合事务类型相应ＱｏＳ要求的ＬＳＰ上传送。运用ＤｉｆｆＳｅｒｖ的移动ＭＰＬＳ有两个特色：一是网络内部节点服务机制比较简略，内部节点只进行简略的调度转发，流状况信息的保存与流监控机制只在鸿沟节点进行；二是网络内部节点的服务对象是流集合而非单流，单流信息只在网络鸿沟保存，因而具有较好的扩展性和鲁棒性。
（２）用ＩｎｔＳｅｒｖ供给ＱｏＳ
在ＩｎｔＳｅｒｖ服务模型中，资源预留协议（ＲＳＶＰ）为每个流逐段树立资源预留软状况，并依托接收操控决议链路或网络节点是否有满意的资源满意ＱｏＳ要求。ＲＳＶＰ的两条首要音讯是ＰＡＴＨ和ＲＥＳＶ，ＰＡＴＨ是从发送方到接收方的音讯，ＲＥＳＶ音讯中包含了每个流的流量特征和分类。当接收方收到ＰＡＴＨ音讯后，回送ＲＥＳＶ音讯， 音讯中包含了ＱｏＳ的要求。为了在移动ＭＰＬＳ中运用ＩｎｔＳｅｒｖ支撑ＱｏＳ，ＲＥＳＶ音讯中添加了标签信息，这样在ＲＳＶＰ在网络中进行资源预留的一起，也树立了满意ＱｏＳ要求的ＬＳＰ。 以分级移动ＭＰＬＳ为例，当通讯节点向ＭＨ发送ＰＡＴＨ音讯时，ＰＡＴＨ音讯被转发到ＦＤＡ，ＦＤＡ接着把ＰＡＴＨ音讯转发到ＭＨ当时地点子网的ＦＡ。ＦＡ依据ＰＡＴＨ中的信息分配一个标签作为其入标签，然后向ＦＤＡ回送包含该标签值的ＲＥＳＶ音讯。ＦＤＡ收到ＦＡ发来的ＲＥＳＶ音讯后，先把音讯中的标签值和收到ＲＥＳＶ的端口作为ＦＤＡ与ＦＡ之间ＬＳＰ的出标签和出端口，然后分配一个标签作为入标签，并向通讯节点转发带有ＦＤＡ分配的标签信息的ＲＥＳＶ音讯。当ＲＥＳＶ抵达通讯节点后，通讯节点把音讯中的标签值和收到ＲＥＳＶ的端口作为通讯节点与ＦＤＡ之间ＬＳＰ的出标签和出端口。至此，从通讯节点到ＭＨ的契合ＱｏＳ要求的ＬＳＰ就树立起来了。 ＭＨ移动到新子网时，新子网的ＦＡ向ＦＤＡ发送ＲＥＳＶ音讯，经过类似进程在ＦＡ和ＦＤＡ之间树立新的满意事务流ＱｏＳ要求的ＬＳＰ。因为ＦＤＡ和通讯节点之间现已有满意事务流ＱｏＳ要求的ＬＳＰ存在，因而在ＦＤＡ上只需修正相应ＬＳＰ的出标签和出端口即可。在运用ＩｎｔＳｅｒｖ的移动ＭＰＬＳ中，ＰＡＴＨ和ＲＥＳＶ音讯能够在预先树立的信令ＬＳＰ上传送。运用ＩｎｔＳｅｒｖ的移动ＭＰＬＳ具有较高的灵活性和较好的服务质量确保，但在资源预留、调度和缓冲办理上体系开支大，可扩展性较差。
三、结 语
移动ＭＰＬＳ是一个新的研讨范畴，往后的研讨方向包含：①研讨新的网络架构，在不改动或尽量少地改动现有网络设施的基础上，在ＭＰＬＳ网络上完结移动ＭＰＬＳ的功用；②怎么完结依据移动ＭＰＬＳ的ＶＰＮ事务；③怎么完结移动ＭＰＬＳ流量工程；④研讨相关操控流程和操控音讯格局等。
