一、网络层移动IP技术
1. 归属地址固定机制
- 设备在归属网络分配永久IP(归属地址)
- 移动至外部网络时获取临时转交地址(Care-of Address)
- 本地代理通过隧道封装转发数据,对外保持固定地址
2. 隧道传输与代理协作
- 外部代理向本地代理注册转交地址
- 数据包通过IP-in-IP隧道转发
- 外部代理解封装后送达设备
二、移动核心网路由管理
1. 核心网元IP锚定
- 4G/5G网络由SGW/UPF充当IP锚点
- 基站切换时设备IP保持不变
- TCP/UDP连接因四元组未变得以维持
2. GTP隧道技术
- 用户面数据通过GTP协议传输
- 基站切换时自动更新隧道端点
- 数据流无缝重路由(对上层透明)
三、传输层/应用层容错机制
1. 连接迁移技术
- QUIC协议使用连接ID替代四元组绑定
- IP变更时通过相同连接ID维持会话
- 无需重新握手(HTTP/3核心特性)
2. 心跳保活与快速重连
- TCP Keep-Alive维持NAT映射表
- SDK实现断网检测+自动重连
- 重连时复用原有会话标识
四、终端系统优化策略
1. 多链路并发与智能切换
- WLAN助理功能支持双链路并行
- 提前建立备用链路(WiFi/蜂窝)
- 切换时新链路继续传输数据
2. 移动性预测算法
- 基站测量信号强度变化趋势
- 提前触发切换流程(硬/软切换)
- 5G切换中断可压缩至<1ms(URLLC特性)
技术对比表
技术层级 | 典型方案 | 中断时间 | 适用场景 |
---|---|---|---|
网络层 | 移动IP+隧道 | 100-500ms | 跨运营商漫游 |
核心网 | GTP+IP锚定 | <50ms | 同运营商基站切换 |
传输层 | QUIC连接迁移 | 0ms | 应用级容错 |
终端系统 | 多链路切换 | 10-200ms | WiFi/蜂窝互切 |
注:
- 5G URLLC(超可靠低时延通信)可实现1ms级切换
- QUIC连接迁移需应用层协议支持(如HTTP/3)