基于SCTP和移動(dòng)IP的GEO天基網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理

張燕峰，柳長(zhǎng)青，童國(guó)林，劉 鑫

(1.天航信民航通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展有限公司，北京 100192； 2.中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所，河北 石家莊 050081； 3.民航電信開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司，北京 100122)

基于SCTP和移動(dòng)IP的GEO天基網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理

張燕峰1，柳長(zhǎng)青2，童國(guó)林3，劉 鑫3

(1.天航信民航通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展有限公司，北京 100192； 2.中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所，河北 石家莊 050081； 3.民航電信開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司，北京 100122)

相比基于低軌(LEO)衛(wèi)星的天基網(wǎng)絡(luò)，基于靜止軌道(GEO)衛(wèi)星的天基網(wǎng)絡(luò)具有空間節(jié)點(diǎn)數(shù)量少、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和系統(tǒng)建設(shè)成本低的優(yōu)點(diǎn)。圍繞用戶終端在GEO天基網(wǎng)絡(luò)中的移動(dòng)性管理問(wèn)題，利用移動(dòng)IP架構(gòu)的位置管理功能定位并追蹤移動(dòng)用戶終端的網(wǎng)絡(luò)位置，基于流控制傳輸協(xié)議(SCTP)的多地址歸屬特性保證移動(dòng)切換過(guò)程中數(shù)據(jù)傳輸連接的連續(xù)性，提出了一種融合SCTP協(xié)議和移動(dòng)IP架構(gòu)的GEO天基網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理方案，具有良好的網(wǎng)絡(luò)安全特性。測(cè)試結(jié)果表明，該方案既消除了移動(dòng)IP架構(gòu)固有的“三角路由”缺陷，同時(shí)具有較高的切換平滑性，是解決GEO天基網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理問(wèn)題的有效方案。

天基網(wǎng)絡(luò)；流控制傳輸協(xié)議；移動(dòng)IP；移動(dòng)性管理；靜止軌道

0 引言

天基網(wǎng)絡(luò)是以衛(wèi)星間組網(wǎng)的方式構(gòu)成的通信網(wǎng)絡(luò)[1-2]，可以實(shí)現(xiàn)通信信號(hào)對(duì)整個(gè)地球的無(wú)縫覆蓋，以“無(wú)處不在”的方式支持各種通信應(yīng)用。因此，歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家政府和信息技術(shù)巨頭公司都紛紛投入力量競(jìng)相發(fā)展[3-5]。

天基網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)分為L(zhǎng)EO衛(wèi)星組網(wǎng)和GEO衛(wèi)星組網(wǎng)2種基本方式。相比基于LEO衛(wèi)星的天基網(wǎng)絡(luò)，基于GEO衛(wèi)星的天基網(wǎng)絡(luò)(以下簡(jiǎn)稱：GEO天基網(wǎng)絡(luò))具有空間節(jié)點(diǎn)數(shù)量少、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和系統(tǒng)建設(shè)成本低的優(yōu)點(diǎn)，較為適合我國(guó)國(guó)情[6]。

在基于星載IP路由的GEO天基網(wǎng)絡(luò)中，衛(wèi)星和波束都對(duì)地靜止，但隨著低軌航天器、飛機(jī)、飛艇、船舶以及遠(yuǎn)途機(jī)動(dòng)車輛等平臺(tái)的大量使用，用戶終端跨星跨波束移動(dòng)切換越來(lái)越普遍，移動(dòng)性管理在整個(gè)系統(tǒng)技術(shù)體系中的位置越來(lái)越突出[7]。

本文針對(duì)基于星載IP路由的GEO天基網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)性管理問(wèn)題，提出了一種融合SCTP協(xié)議和移動(dòng)IP架構(gòu)的GEO天基網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理方案。該方案既消除了移動(dòng)IP架構(gòu)固有的“三角路由”缺陷，又具有良好的網(wǎng)絡(luò)安全特性，同時(shí)還提高了切換的平滑性，是解決GEO天基網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理問(wèn)題的有效方案。

1 天基網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)性管理

移動(dòng)性管理就是通過(guò)確定的主機(jī)標(biāo)識(shí)找到移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前位置，以向其呼叫或傳輸數(shù)據(jù)，并在其整個(gè)移動(dòng)過(guò)程中保持通信的連續(xù)性。移動(dòng)性管理包括位置管理和切換管理2個(gè)方面：位置管理包括位置注冊(cè)(或稱位置更新)和呼叫傳遞2個(gè)重要功能。位置更新是移動(dòng)用戶周期性地通知網(wǎng)絡(luò)其新位置，網(wǎng)絡(luò)對(duì)移動(dòng)用戶進(jìn)行認(rèn)證并記錄該用戶新的位置信息；呼叫傳遞則是網(wǎng)絡(luò)查找、定位移動(dòng)節(jié)點(diǎn)當(dāng)前位置的過(guò)程。切換管理是指用戶終端在不斷移動(dòng)并改變網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)的情況下，網(wǎng)絡(luò)能夠維持該用戶的網(wǎng)絡(luò)連接不中斷[8-9]。

GEO天基網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理的典型場(chǎng)景如圖1所示。

圖1 天基網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理場(chǎng)景

3顆GEO衛(wèi)星通過(guò)星間鏈路組成環(huán)繞全球的天基網(wǎng)絡(luò)，每顆GEO衛(wèi)星攜帶星載路由器且擁有一個(gè)或多個(gè)對(duì)地波束，通過(guò)星載IP路由尋址方式組建衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)。此種組網(wǎng)方式下，移動(dòng)主機(jī)(Mobile Host，MH)在跨越不同GEO衛(wèi)星的覆蓋范圍時(shí)，會(huì)獲取不同的接入地址以接入不同GEO衛(wèi)星，因此存在位置管理和切換管理的問(wèn)題。假設(shè)在初始狀態(tài)下，MH處于衛(wèi)星GEO1的覆蓋范圍內(nèi)，固定主機(jī)(Fixed Host,FH)處于衛(wèi)星GEO3的覆蓋范圍內(nèi)，MH和FH之間可以正常地互相尋址并通信。位置管理的功能是：當(dāng)MH移動(dòng)到衛(wèi)星GEO2覆蓋下的MH′位置后，追蹤、定位并記錄MH的新位置，并在FH向MH發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí)，完成對(duì)MH′的尋址，保證數(shù)據(jù)包能夠被準(zhǔn)確地傳送到MH′。切換管理的功能是：在MH向MH′移動(dòng)的過(guò)程中，選擇合適時(shí)機(jī)脫離原有接入點(diǎn)GEO1，并從新接入點(diǎn)GEO2接入，如果此時(shí)FH正在與MH通信，那么，切換管理還應(yīng)保證通信連接盡可能不中斷。

2 SCTP協(xié)議

SCTP是IETF提出的一種可靠的、面向報(bào)文的端到端傳輸層協(xié)議[10]。使用SCTP的節(jié)點(diǎn)在通信之前必須先建立連接，在SCTP中稱為關(guān)聯(lián)。與TCP不同，SCTP通過(guò)4次握手來(lái)建立關(guān)聯(lián)，每次握手SCTP兩端會(huì)交換通信狀態(tài)，關(guān)聯(lián)建立過(guò)程如圖2所示。

圖2 SCTP關(guān)聯(lián)建立過(guò)程

① 客戶端發(fā)送INIT塊請(qǐng)求建立關(guān)聯(lián)；② 服務(wù)端在接收到INIT塊后從其中提取部分信息，利用自己的密鑰從信息中創(chuàng)建一個(gè)摘要，信息和摘要一起被制作成Cookie，并附在INIT ACK塊中發(fā)送給客戶端；③ 客戶端在接收到INIT ACK后，回復(fù)COOKIE ECHO塊，原封不動(dòng)地包含服務(wù)端發(fā)送的Cookie；④ 服務(wù)端接收到COOKIE ECHO塊后，發(fā)送COOKIE ACK塊進(jìn)行確認(rèn)，關(guān)聯(lián)建立完成。

SCTP具有多歸屬特性，基于SCTP通信的雙方都可使用多個(gè)IP地址，選擇某個(gè)IP地址為主地址來(lái)傳送消息流，其他IP地址作備份。并且經(jīng)過(guò)IETF對(duì)SCTP的擴(kuò)展，SCTP協(xié)議可在會(huì)話期間利用地址配置改變(Address Configuration Change,ASCONF)塊攜帶信息，動(dòng)態(tài)地增加、刪除IP地址以及改變主地址[11-12]，如圖2所示。這種特性賦予了SCTP在傳輸層對(duì)移動(dòng)性進(jìn)行支持的能力?；谏鲜鎏匦?，SCTP可以保證用戶終端切換過(guò)程中數(shù)據(jù)連接的連續(xù)性，但無(wú)法提供位置管理功能。

3 移動(dòng)IP

移動(dòng)IP包括MIPv4[13]和MIPv6[14]。2種技術(shù)原理基本相同，在具體實(shí)現(xiàn)上有所差別。衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)主要應(yīng)用IPv4，因此，衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)性管理機(jī)制相應(yīng)使用MIPv4。

MIPv4基于移動(dòng)主機(jī)所在本地網(wǎng)絡(luò)上的家鄉(xiāng)代理(Home Agent，HA)和移動(dòng)主機(jī)漫游到的外地網(wǎng)絡(luò)上的外地代理(Foreign Agent,FA)進(jìn)行移動(dòng)性管理。MIPv4使用家鄉(xiāng)地址(Home Address，HoA)標(biāo)識(shí)主機(jī)的身份信息，使用轉(zhuǎn)交地址(Care of Address，CoA)標(biāo)識(shí)主機(jī)的位置信息。

當(dāng)MH移動(dòng)到一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)后，通過(guò)該網(wǎng)絡(luò)上的外地代理或者DHCP獲得一個(gè)CoA。MH獲取CoA后，將向家鄉(xiāng)代理注冊(cè)CoA信息。這樣，家鄉(xiāng)代理就擁有了HoA和CoA之間的映射關(guān)系。在后續(xù)的通信過(guò)程中，MH發(fā)給FH的所有數(shù)據(jù)包均通過(guò)正常路由轉(zhuǎn)發(fā)至FH；FH發(fā)給MH的所有數(shù)據(jù)包則均被家鄉(xiāng)代理截獲，而后，家鄉(xiāng)代理檢索HoA和CoA的映射關(guān)系表，根據(jù)檢索結(jié)果以MH的CoA為目的地址對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行隧道封裝，并將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給MH。這樣，位置管理問(wèn)題得以解決。

從上述過(guò)程可以看出，在移動(dòng)IP架構(gòu)下，當(dāng)MH發(fā)生移動(dòng)后，由FH發(fā)送給MH的所有數(shù)據(jù)包都需要經(jīng)由HA中轉(zhuǎn)，這就是典型的“三角路由”問(wèn)題[15]。

4 基于SCTP和移動(dòng)IP的天基網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理方案

SCTP具有多歸屬特性，基于SCTP通信的雙方都可使用多個(gè)IP地址，并且可以動(dòng)態(tài)地增加、刪除和改變IP地址。移動(dòng)IP架構(gòu)具備良好的位置管理功能。結(jié)合SCTP和移動(dòng)IP的優(yōu)勢(shì)，提出一種基于SCTP和移動(dòng)IP的GEO天基網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理方案。該方案不但有效地解決了GEO天基網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理問(wèn)題，而且消除了移動(dòng)IP固有的“三角路由”缺陷，同時(shí)還具有良好的網(wǎng)絡(luò)安全特性。

如圖1所示，在基于SCTP和移動(dòng)IP的GEO天基網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理方案中，通過(guò)星間鏈路連接的每顆GEO衛(wèi)星上的星載路由器可為漫游至本顆衛(wèi)星下的用戶終端分配CoA，且每個(gè)GEO衛(wèi)星都布設(shè)一臺(tái)具備家鄉(xiāng)代理功能的代理設(shè)備，該代理設(shè)備可注冊(cè)HoA和CoA的映射關(guān)系。

4.1 工作流程

4.1.1 用戶終端發(fā)生移動(dòng)后的通信流程

假設(shè)初始狀態(tài)下，MH在GEO1的波束下，F(xiàn)H與MH之間沒(méi)有建立通信。當(dāng)MH移動(dòng)到GEO2的波束下后，F(xiàn)H開(kāi)始向MH進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。該場(chǎng)景下基于SCTP和移動(dòng)IP的GEO天基網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理流程如圖3所示。

圖3 移動(dòng)性管理流程

下面對(duì)該移動(dòng)管理流程進(jìn)行解釋說(shuō)明：

① 利用移動(dòng)IP的位置管理功能維護(hù)MH的位置信息，這樣在MH發(fā)生移動(dòng)后，F(xiàn)H向MH發(fā)起數(shù)據(jù)傳輸時(shí)才能夠找到MH；

② FH向MH發(fā)起基于SCTP的數(shù)據(jù)傳輸。SCTP利用移動(dòng)IP提供的位置服務(wù)，通過(guò)4次握手建立關(guān)聯(lián)，其中第一次握手過(guò)程需要利用HA1的查表封裝和隧道轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制；

③ 關(guān)聯(lián)建立完成后，F(xiàn)H與MH基于SCTP交互數(shù)據(jù)，F(xiàn)H向MH發(fā)送數(shù)據(jù)的路徑將由原來(lái)的FH->GEO3->GEO1->GEO2->MH改變?yōu)镕H->GEO3-> GEO2->MH，傳輸路徑大為縮短。

在本場(chǎng)景下，如果MH在移動(dòng)后需要向FH發(fā)起數(shù)據(jù)傳輸，那么，由于FH的地址是不變的，所以MH在利用移動(dòng)IP獲取CoA后，可直接向FH發(fā)送INIT塊，并聲明CoA為主地址，然后建立關(guān)聯(lián)并互通數(shù)據(jù)，此種情況下的數(shù)據(jù)交互同樣不需要HA1的隧道中轉(zhuǎn)。

4.1.2 用戶終端移動(dòng)過(guò)程中的通信流程

假設(shè)MH在GEO1波束下(家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò))時(shí)，F(xiàn)H向MH發(fā)起握手請(qǐng)求，并建立關(guān)聯(lián)開(kāi)始傳輸數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，MH移動(dòng)到GEO2波束下(外地網(wǎng)絡(luò))。該場(chǎng)景下基于SCTP和移動(dòng)IP的GEO天基網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理流程如圖4所示。

下面對(duì)該移動(dòng)管理流程進(jìn)行解釋說(shuō)明：

① MH在GEO1波束下(家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò))向其家鄉(xiāng)代理HA1注冊(cè)家鄉(xiāng)地址HoA；

② FH基于SCTP向MH發(fā)起數(shù)據(jù)傳輸，通過(guò)4次握手建立關(guān)聯(lián)，此時(shí)MH與FH基于SCTP進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹鞯刂窞镠oA；

③ 在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，MH移動(dòng)到GEO2波束下(外地網(wǎng)絡(luò))，GEO2上的路由器為其配置轉(zhuǎn)交地址CoA，MH向其家鄉(xiāng)代理HA1注冊(cè)CoA；這時(shí)，HA1維護(hù)MH的HoA和CoA的映射表；這些過(guò)程是在移動(dòng)IP層完成的，不會(huì)影響到正在傳輸數(shù)據(jù)的SCTP關(guān)聯(lián)；

④ MH的SCTP獲取到新配置的CoA后，可在合適時(shí)機(jī)通過(guò)已建立的SCTP關(guān)聯(lián)直接向FH發(fā)送ASCONF塊，通知FH使用CoA為主地址；FH收到ASCONF后，回復(fù)ASCONF-ACK進(jìn)行確認(rèn)。這樣，無(wú)縫切換完成，F(xiàn)H和MH可通過(guò)路徑FH->GEO3->GEO2->MH直接繼續(xù)互通數(shù)據(jù)，而無(wú)需通過(guò)GEO1上的HA1進(jìn)行隧道轉(zhuǎn)發(fā)。

在本場(chǎng)景下，對(duì)于MH向FH發(fā)起建立關(guān)聯(lián)請(qǐng)求并傳送數(shù)據(jù)的情況，由于FH的地址不變，因此MH在利用移動(dòng)IP獲得CoA后，直接通過(guò)已建立的SCTP關(guān)聯(lián)向FH發(fā)送ASCONF塊，將CoA改為主地址，然后繼續(xù)互通數(shù)據(jù)，此種情況同樣不需要HA1的隧道中轉(zhuǎn)。

圖4 移動(dòng)性管理流程

4.2 方案優(yōu)點(diǎn)

4.2.1 解決“三角路由”問(wèn)題

基于SCTP和移動(dòng)IP的GEO天基網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理方案利用移動(dòng)IP的位置管理能力定位并追蹤移動(dòng)用戶終端的網(wǎng)絡(luò)位置信息，基于SCTP的多歸屬特性和動(dòng)態(tài)修改通信雙方IP地址的能力消除了隧道中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)。和單純使用移動(dòng)IP相比，在具備完整的移動(dòng)性管理能力的同時(shí)，消除了“三角路由”，明顯縮短了空間傳輸路徑，顯著提高了天基網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸效率。

4.2.2 防止拒絕服務(wù)(DoS)攻擊

DoS攻擊主要是利用大量偽造的服務(wù)請(qǐng)求來(lái)占用過(guò)多的服務(wù)器端資源，從而使得合法用戶無(wú)法得到服務(wù)的響應(yīng)。SCTP在關(guān)聯(lián)建立階段實(shí)施了一種安全的“Cookie”機(jī)制[16-18]：服務(wù)器在接收到INIT塊后不會(huì)分配任何資源，而是把INIT塊中包含的信息進(jìn)行一定的處理生成Cookie，將其隨INIT ACK發(fā)送給INIT的發(fā)送者，然后可能出現(xiàn)2種情況：① 如果INIT的發(fā)送者是個(gè)攻擊者，那么服務(wù)器就永遠(yuǎn)不會(huì)收到COOKIE ECHO，從而沒(méi)有任何資源被分配；② 如果INIT的發(fā)送者是需要建立關(guān)聯(lián)的合法用戶，它就會(huì)收到帶有Cookie的INIT ACK，然后發(fā)送COOKIE ECHO，附上原封不動(dòng)的Cookie。服務(wù)器收到COOKIE ECHO后，知道對(duì)方是一個(gè)合法用戶，服務(wù)器就會(huì)分配資源并回復(fù)COOKIE ACK完成關(guān)聯(lián)建立。SCTP利用這種Cookie機(jī)制可有效防止網(wǎng)絡(luò)中的DoS攻擊。

4.2.3 平滑切換

SCTP可以使通信過(guò)程中的移動(dòng)切換更為平滑。SCTP的多歸屬特性可以使通信雙發(fā)都同時(shí)支持多個(gè)IP地址，MH在波束重疊區(qū)獲取到新的CoA時(shí)，可以在添加CoA的同時(shí)仍使用HoA作為主地址，直到條件(信號(hào)強(qiáng)度等)滿足才觸發(fā)修改主地址為CoA。這種事先準(zhǔn)備CoA、必要時(shí)迅速切換主地址的方式，使得切換時(shí)延相對(duì)于單純使用移動(dòng)IP的方式有明顯降低[19]，跨區(qū)切換更為平滑。

5 測(cè)試驗(yàn)證

測(cè)試框圖如圖5所示。

圖5 測(cè)試框圖

固定主機(jī)(FH)和移動(dòng)主機(jī)(MH)支持SCTP，星載路由器支持MIP，鏈路模擬器可提供單向100 ms的鏈路時(shí)延。在FH和MH上開(kāi)發(fā)基于SCTP的數(shù)據(jù)收發(fā)軟件，進(jìn)行了切換測(cè)試和“三角路由”測(cè)試。

5.1 切換測(cè)試

切換測(cè)試步驟如下：

① 按照測(cè)試框圖連接各設(shè)備，配置相應(yīng)IP地址，確保星載路由器之間互通， FH和MH互通；

② 啟動(dòng)FH和MH上的基于SCTP開(kāi)發(fā)的測(cè)試軟件，由FH向MH發(fā)送數(shù)據(jù)流量并持續(xù)一段時(shí)間；

③ 將鏈路模擬器的WAN口網(wǎng)線從星載路由器1的端口2拔出，移動(dòng)到星載路由器2的端口2下插入，記錄此過(guò)程的流量振蕩情況，如圖6所示。

圖6 切換過(guò)程流量

由圖6可知，在MH從星載路由器1切換到星載路由器2的過(guò)程中，由FH向MH發(fā)送的數(shù)據(jù)流量振蕩幾秒鐘后恢復(fù)傳輸，驗(yàn)證了文中設(shè)計(jì)的移動(dòng)性管理方案的可行性。

5.2 “三角路由”測(cè)試

為驗(yàn)證文中設(shè)計(jì)方案能夠解決“三角路由”問(wèn)題，測(cè)試軟件具備添加時(shí)間戳并且計(jì)算數(shù)據(jù)包傳輸時(shí)延功能。

測(cè)試步驟與切換測(cè)試基本相同，區(qū)別在于該測(cè)試目標(biāo)是觀察切換前后的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延。

通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)，MH移動(dòng)之前的數(shù)據(jù)包傳輸時(shí)延為100 ms，此時(shí)FH與MH是通過(guò)“FH->星載路由器3->星載路由器1->MH”互通；MH移動(dòng)到星載路由器2并完成切換后數(shù)據(jù)包傳輸時(shí)延仍是100 ms，說(shuō)明FH是經(jīng)由“FH->星載路由器3->星載路由器2->MH”與MH互通。該情況下，傳統(tǒng)基于MIP的移動(dòng)性管理方案將會(huì)繞路星載路由器1，數(shù)據(jù)包傳輸時(shí)延將是200 ms，此測(cè)試說(shuō)明文中設(shè)計(jì)的移動(dòng)性管理方案解決了“三角路由”問(wèn)題。

6 結(jié)束語(yǔ)

本文圍繞用戶終端在GEO天基網(wǎng)絡(luò)中的移動(dòng)性管理問(wèn)題，利用移動(dòng)IP架構(gòu)的位置管理功能定位并追蹤移動(dòng)用戶終端的網(wǎng)絡(luò)位置，基于SCTP的多地址歸屬特性保證移動(dòng)切換過(guò)程中數(shù)據(jù)傳輸連接的連續(xù)性，提出了一種融合SCTP協(xié)議和移動(dòng)IP架構(gòu)的GEO天基網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理方案。該方案既消除了移動(dòng)IP架構(gòu)固有的“三角路由”缺陷，又具有良好的網(wǎng)絡(luò)安全特性，同時(shí)還提高了切換的平滑性，是解決GEO天基網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理問(wèn)題的有效方案。

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AMobilityManagementSchemeforGEOSpace-basedNetworkBasedonSCTPandMobileIP

ZHANG Yan-feng1，LIU Chang-qing2，TONG Guo-lin3，LIU Xin3

(1.AEROTELENETCo.,Ltd，Beijing100192，China； 2.The54thResearchInstituteofCETC，ShijiazhuangHebei050081，China； 3.CivilAviationTelecomCo.,Ltd，Beijing100122，China)

Compared with the LEO space-based networks,the GEO space-based networks have some advantages,for example,the number of space nodes is small,and the structure of network is simple,also the cost of building the system is low.Centering on the mobility management problems caused by mobile users in GEO space-based networks,a mobility management scheme for GEO space-based networks combining SCTP and mobile IP is proposed,which makes use of the location management of mobile IP to locate and track the locations of mobile hosts,and uses the multihoming feature of mSCTP to guarantee the continuity of data transfer connections in the handoff process.This scheme has good network security characteristics.As the test result shown,this scheme can resolve the problem of “Triangular Routing” caused by the mobile IP,and can enhance the smoothness in the handoff process.So this scheme is effective for solving the mobility management of GEO space-based networks.

space-based network;SCTP;mobile IP;mobility management;GEO

10.3969/j.issn.1003-3106.2017.10.02

張燕峰，柳長(zhǎng)青，童國(guó)林，等.基于SCTP和移動(dòng)IP的GEO天基網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理[J].無(wú)線電工程,2017,47(10):6-11.[ZHANG Yanfeng，LIU Changqing，TONG Guolin，et al.A Mobility Management Scheme for GEO Space-based Network Based on SCTP and Mobile IP[J].Radio Engineering,2017,47(10):6-11.]

TN927.2

A

1003-3106(2017)10-0006-06

2017-01-09

國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(“863”計(jì)劃)基金資助項(xiàng)目(2015AA015701)。

張燕峰男，(1973—)，碩士，高級(jí)工程師。主要研究方向：網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。柳長(zhǎng)青男，(1988—)，碩士，工程師。主要研究方向：衛(wèi)星通信技術(shù)。