Mobile IP的基本原理是讓移動(dòng)主機(jī)（MH，Mobile Host）使用一對(duì)IP地址實(shí)現(xiàn)移動(dòng)的功能，引入了本地代理（HA，Home Agent）和外地代理（FA，F(xiàn)oreign Agent）這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)體。當(dāng)MH在本地網(wǎng)絡(luò)時(shí)，它使用正常的IP協(xié)議通信。當(dāng)MH進(jìn)入外地網(wǎng)絡(luò)，它通過外部代理或者DHCP獲得轉(zhuǎn)交地址（COA，Care Of Address），并向HA發(fā)送消息注冊(cè)其COA。對(duì)端通信主機(jī)（CH，Correspondent Host）發(fā)送給移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)包通過正常的IP路由到達(dá)MH的本地網(wǎng)絡(luò)，HA截獲這些數(shù)據(jù)包，通過隧道技術(shù)將他們轉(zhuǎn)發(fā)到MH的當(dāng)前FA或者M(jìn)H本身，從MH到CH的數(shù)據(jù)包則采用正常的IP路由。Mobile IP主要存在以下問題，1）“三角路由”問題。CH發(fā)往MH的分組必須經(jīng)過HA，而從MH發(fā)往CH的分組直接發(fā)送，這在MH遠(yuǎn)離HA，CH與MH相鄰的情況下尤其的效率低下；2）切換問題。在切換過程中，MH遠(yuǎn)離HA時(shí)，那么HA與MH的隧道建立于過時(shí)的位置信息將引發(fā)嚴(yán)重的包丟失；3）域內(nèi)移動(dòng)問題：在小范圍內(nèi)MH的頻繁移動(dòng)，導(dǎo)致頻繁的切換，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中大量的注冊(cè)報(bào)文的傳輸從而嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)性能。針對(duì)上述問題，從Mobile IP衍生了許多新的方案，如解決三角路由問題的路由優(yōu)化Mobile IP方案，優(yōu)化切換性能的層次Mobile IP方案以及更多的方案。而Mobile IP應(yīng)用到無線蜂窩網(wǎng)中，還需要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)和終端的情況做改動(dòng)，這方面的解決方案有同時(shí)繼承蜂窩系統(tǒng)中移動(dòng)管理和Mobile IP的Cellular IP。
Mobile IPv6支持主機(jī)的思想和Mobile IP基本一致，MH在它的本地網(wǎng)絡(luò)時(shí)與任何固定的主機(jī)和路由器一樣工作，當(dāng)MH進(jìn)入外地網(wǎng)絡(luò)時(shí)，采用IPv6定義的地址自動(dòng)配置方法獲得新的COA，MH將它的COA通知HA與CH，不知道MH的COA的CH送出的數(shù)據(jù)包先被路由到MH的本地網(wǎng)絡(luò)，HA通過隧道將這些數(shù)據(jù)包送到MH，當(dāng)MH收到HA轉(zhuǎn)發(fā)過來的隧道分組后，它知道數(shù)據(jù)包的原始發(fā)送者沒有MH的COA，MH將向CH發(fā)送一個(gè)綁定更新消息，通知CH它當(dāng)前的COA，CH收到綁定更新消息后就可以直接把數(shù)據(jù)包發(fā)送給MH了。在相反方向, MH送出的數(shù)據(jù)包直接路由到CH。
個(gè)人移動(dòng)性指的是用戶通過個(gè)人標(biāo)識(shí)可以使用任何終端訪問同一業(yè)務(wù)，用戶訪問業(yè)務(wù)與終端無關(guān)，網(wǎng)絡(luò)具有標(biāo)識(shí)和定位用戶的能力，目前已經(jīng)實(shí)用的對(duì)個(gè)人移動(dòng)性的支持主要是作為一種網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)的。通用個(gè)人通信（UPT，Universal Personal Telecommunication）就是這樣一種支持個(gè)人移動(dòng)性的業(yè)務(wù)，UPT用戶使用一個(gè)唯一的個(gè)人通信號(hào)碼,可以接入任何一個(gè)網(wǎng)絡(luò)并能跨越多個(gè)網(wǎng)絡(luò)發(fā)起和接受任意類型的呼叫，個(gè)人通信號(hào)碼能按用戶的要求，翻譯成相應(yīng)的通信號(hào)碼并進(jìn)行路由選擇，將來話接到使用者所指定的地方。UPT實(shí)現(xiàn)方案一般是基于智能網(wǎng)的，UPT也是智能網(wǎng)支持的主要業(yè)務(wù)之一。由于智能網(wǎng)本身的特點(diǎn)和缺陷，UPT功能有限，對(duì)個(gè)人移動(dòng)性的支持主要體現(xiàn)在電話呼叫類業(yè)務(wù)上，另外電子郵件等業(yè)務(wù)實(shí)際上也是一種支持個(gè)人移動(dòng)性的業(yè)務(wù)。
下一代網(wǎng)絡(luò)并不是一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)，而是基于現(xiàn)有的多種網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)融合而來的，正是由于下一代網(wǎng)絡(luò)是融合的多種網(wǎng)絡(luò)，所以全方位的移動(dòng)性支持在下一代網(wǎng)絡(luò)中成為可能而且也是必要的。我們認(rèn)為在當(dāng)前對(duì)移動(dòng)性的研究基礎(chǔ)上，下一代網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)性的研究將集中在兩個(gè)方向。1）對(duì)各種移動(dòng)性如終端移動(dòng)性、個(gè)人移動(dòng)性、會(huì)話移動(dòng)性等的支持將進(jìn)一步加強(qiáng)并且各種移動(dòng)性將集成在一起給用戶提供真正的無縫服務(wù)。2）移動(dòng)性的含義進(jìn)一步突破，下一代網(wǎng)絡(luò)中將會(huì)出現(xiàn)由網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商和增值業(yè)務(wù)提供商（Vasp，Value Added Service Provider）提供的眾多語音，數(shù)據(jù)，多媒體等豐富多彩的業(yè)務(wù)。業(yè)務(wù)形式多樣化，終端多樣化，用戶對(duì)業(yè)務(wù)使用的個(gè)性化等導(dǎo)致產(chǎn)生個(gè)人業(yè)務(wù)環(huán)境這個(gè)概念，3GPP將個(gè)人業(yè)務(wù)環(huán)境定義為用戶的業(yè)務(wù)訂購(gòu)和業(yè)務(wù)使用的個(gè)性化信息，個(gè)人業(yè)務(wù)環(huán)境可以用一個(gè)或者多個(gè)User Profiles來定義。個(gè)人業(yè)務(wù)環(huán)境隨著終端移動(dòng)和個(gè)人移動(dòng)也需要相應(yīng)的移動(dòng)，這種移動(dòng)性可以稱之為個(gè)人業(yè)務(wù)環(huán)境移動(dòng)性，對(duì)個(gè)人環(huán)境移動(dòng)性的支持使得用戶業(yè)務(wù)環(huán)境的改變僅限于終端和網(wǎng)絡(luò)的能力，而不是因?yàn)橐苿?dòng)。個(gè)人業(yè)務(wù)環(huán)境移動(dòng)性是下一代網(wǎng)絡(luò)中面臨的需要支持的新的移動(dòng)性。
虛擬歸屬環(huán)境（VHE，Virtual Home Environment）是下一代移動(dòng)通信網(wǎng)業(yè)務(wù)提供研究中提出的一個(gè)概念。ITU/IMT2000,UMTS Forum等組織都給出了VHE的定義，3GPP將其定義為：“通過VHE用戶不論在哪個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，不論使用哪個(gè)終端，不論處于何地，都可以始終如一的感受到相同的個(gè)人化特征、用戶界面及業(yè)務(wù)”，并提出VHE作為下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)UMTS上的業(yè)務(wù)提供方式。VHE支持個(gè)人業(yè)務(wù)環(huán)境移動(dòng)性，將實(shí)現(xiàn)個(gè)人業(yè)務(wù)環(huán)境在網(wǎng)絡(luò)和終端間的移動(dòng)，同時(shí)VHE也包含了終端移動(dòng)性、個(gè)人移動(dòng)性、會(huì)話移動(dòng)性等，所以VHE是下一代網(wǎng)絡(luò)中特別是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)性支持的研究重點(diǎn)。目前國(guó)際上和VHE相關(guān)的主要研究項(xiàng)目包括：1）歐盟資助的IST（Information Society Technology）計(jì)劃項(xiàng)目VESPER（Virtual home Environment for Service PErsonalization and Roaming users）；2）歐盟資助的ACTS（Advanced Communications Technologies and Services）計(jì)劃項(xiàng)目CAMELEON（Communication Agents for Mobility Enhancements in a Logical Environment of Open Networks）；3）歐洲電信戰(zhàn)略規(guī)劃與研究協(xié)會(huì)（EURESCOM）支持的項(xiàng)目P920“UMTS Network Aspects”。
通過對(duì)VHE的研究，我們認(rèn)為實(shí)現(xiàn)VHE的關(guān)鍵在于終端業(yè)務(wù)執(zhí)行環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)化、User Profiles的分布式存儲(chǔ)管理、媒體的適配這三個(gè)方面。VHE對(duì)個(gè)人業(yè)務(wù)環(huán)境移動(dòng)性的支持也體現(xiàn)在這三方面。終端業(yè)務(wù)執(zhí)行環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)化使得用戶的個(gè)人移動(dòng)性得到進(jìn)一步增強(qiáng)，為個(gè)人業(yè)務(wù)環(huán)境在不同終端可以移植提供基礎(chǔ)。User Profiles就是個(gè)人業(yè)務(wù)環(huán)境的信息定義，主要包括用戶基本信息（姓名、性別、用戶ID等），用戶界面相關(guān)信息（終端屏幕字體和大小、語言設(shè)置等），業(yè)務(wù)相關(guān)信息（用戶最喜歡的業(yè)務(wù)列表、業(yè)務(wù)狀態(tài)），網(wǎng)絡(luò)相關(guān)信息（網(wǎng)絡(luò)配置和網(wǎng)絡(luò)能力等），用戶終端能力（屏幕大小、屏幕分辯率等）。User Profiles分布式存貯在網(wǎng)絡(luò)、終端、VASP，無論用戶使用什么網(wǎng)絡(luò)和什么終端，保證用戶可以訪問User Profiles并且維護(hù)User Profiles的同步。媒體的適配就是保證業(yè)務(wù)的媒體流可以適應(yīng)用戶在網(wǎng)絡(luò)和終端間的移動(dòng)，業(yè)務(wù)環(huán)境可以平滑過渡而不至于中斷。VHE的實(shí)現(xiàn)還沒有被標(biāo)準(zhǔn)化，可能應(yīng)用到的關(guān)鍵技術(shù)包括CAMEL，MExE，SAT/USAT，Parlay/OSA等。CAMEL（Customized application for Mobile Network Enhanced Logic）是解決移動(dòng)通信網(wǎng)與智能網(wǎng)互聯(lián)問題的建議，CAMEL為移動(dòng)用戶實(shí)現(xiàn)漫游的同時(shí)享受與歸屬網(wǎng)絡(luò)同樣的GSM業(yè)務(wù)提供了一種機(jī)制。MExE（Mobile Execution Environment）是為用戶終端上提供標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行環(huán)境的一項(xiàng)技術(shù)。SAT/USAT是為儲(chǔ)存在SIM或USIM上的業(yè)務(wù)邏輯提供標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行環(huán)境的一項(xiàng)技術(shù)。通過MExE/SAT/USAT技術(shù)，與具體終端無關(guān)的業(yè)務(wù)邏輯可以被下載到終端上并在那里得以執(zhí)行。Parlay/OSA 是用于開放網(wǎng)絡(luò)資源和能力的API規(guī)范，允許上層應(yīng)用通過該API對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源和能力進(jìn)行安全可控的接入，基于Parlay/OSA API開發(fā)的業(yè)務(wù)與具體承載網(wǎng)絡(luò)無關(guān)。
