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研究生： 吳家瑋
Wu, Jia-Wei
論文名稱： 一種針對3G 移動通訊的全域性區域IP 存取解答
A Universal LIPA Solution for 3G Mobile Communications
指導教授： 楊舜仁
Yang, Shun-Ren
口試委員: 逄愛君
高榮駿
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 電機資訊學院 - 資訊工程學系
Computer Science
論文出版年： 2011
畢業學年度： 99
語文別： 英文
論文頁數： 57
中文關鍵詞： 區域IP存取 、通用移動通訊系統 、毫微微型蜂巢基地台 、資料流卸載 、安全支援 、移動支援
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    • 3G 電信網路下的區域IP 存取是透過Home Node B(HNB)後端寬頻接入核心網路
    的特性，讓使用者可以不經過核心網路直接存取家用網路。如此不僅可讓營運商在
    不浪費核心網路資源的前提下多提供一項新的服務，更可以讓使用者的通訊不受到
    核心網路資源不足的影響。然而現有3GPP 規格中，只能讓使用者透過自己家中的
    HNB 存取自己的家用網路，一旦使用者移動到Node B，或其他地方的HNB 下(V-HNB)，
    便無法存取自己家中的家用網路。
    IP VPN(Virtual Private Network) 是一種可以支援使用者在Node B 和V-HNB
    下存取回家用網路的解答。然而此方法則面臨了資料仍須經過核心網路，以及安全
    機制、收費機制無法與現有電信機制整合的問題。
    因此此論文設計出一個基於電信機制的全域性IP 存取解答，讓使用者在Node B
    和V-HNB 下仍可存取家用網路。此解答包含了(一)一個新的系統架構與資料傳輸路
    徑的建立流程，讓使用者存取家用網路時，資料與控制訊息都不會經過核心網路。(二)
    一套安全機制讓使用者可以透過其他網路對家用網路進行認證與授權。(三)一套適
    用於此架構的交遞流程，支援使用者移動時不斷線，並減低對既有系統的負擔。

    Contents Abstract i Contents ii List of Figures iv 1 Introduction 1 2 3GPP LIPA Solution 5 3 Universal LIPA Solution, uLIPA 11 3.1 System Architecture in uLIPA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 3.2 PDP Context Activation Procedure in uLIPA . . . . . . . . . . . . . . . . 14 4 Security Mechanism in uLIPA 18 5 Mobility Support in uLIPA 25 5.1 Serving RNC Duplication (SD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 5.2 Fast Serving RNC Relocation (FSR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 5.3 uLIPA Serving RNC Relocation (USR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 6 Analytic Model 35 6.1 The Derivations for the Expected Number E[NRNC] of Buffered Packets at RNC g . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 6.1.1 E[N(FSR) RNC ] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 6.1.2 E[N(USR) RNC ] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 6.2 The Derivations for the Expected Number E[NH−LGW] of Buffered Packets at H-LGW b . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 6.2.1 E[N(FSR) H−LGW] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 6.2.2 E[N(USR) H−LGW] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 6.3 Simulation Validation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 7 Performance Evaluation 48 7.1 Analysis of the Expected Number E[NRNC] of Buffered Packets at RNC g 48 7.2 Analysis of the Expected Number E[NH−LGW] of Buffered Packets at HLGW b . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 8 Conclusion 55

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