未來移動通信系統(tǒng)中多網(wǎng)絡(luò)融合的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、未來的移動通信系統(tǒng)將是一種基于全I(xiàn)P技術(shù)、支持多種無線接入方式和無縫漫游功能的異構(gòu)融合網(wǎng)絡(luò)。由于各種網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)和底層技術(shù)存在差異性，不同的接入網(wǎng)絡(luò)采用了不同的移動性管理技術(shù)、業(yè)務(wù)質(zhì)量保證機(jī)制以及認(rèn)證、授權(quán)和計(jì)費(fèi)（AAA，Authentication，Authorization and Accounting）方案，這些傳統(tǒng)的單一網(wǎng)絡(luò)中的解決方案不能有效的支持異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間的協(xié)同工作，多網(wǎng)絡(luò)融合仍然面臨著諸如保證服務(wù)質(zhì)量和安全性、提高無縫移

2、動的用戶感知、提高融合網(wǎng)絡(luò)整體性能等難題。為滿足未來移動通信系統(tǒng)中多網(wǎng)絡(luò)融合的發(fā)展需要，在任何環(huán)境下為用戶提供最佳連接，保證無縫的高效可靠的服務(wù)，提高融合網(wǎng)絡(luò)的整體性能和效率，必須設(shè)計(jì)開放、高效、與接入技術(shù)無關(guān)的動態(tài)服務(wù)質(zhì)量（QoS，Quality of Service）保證機(jī)制、自適應(yīng)移動性管理方案以及快速移動AAA認(rèn)證方案，本文針對這三個(gè)方面進(jìn)行了深入研究，主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　 （1）提出了一種分級移動IPv6（HM

3、IPv6，Hierarchical MobileIPv6）框架下基于位置管理的動態(tài)QoS預(yù)留方案（RM-DQR）。通過周期性測量小區(qū)間的歷史切換強(qiáng)度或歷史業(yè)務(wù)流量強(qiáng)度，動態(tài)自適應(yīng)地將歷史切換強(qiáng)度/業(yè)務(wù)流量強(qiáng)度較大的鄰居小區(qū)劃歸到同一移動錨節(jié)點(diǎn)（MAP，Mobility Anchor Point）管理域內(nèi)，從而在重新進(jìn)行QoS預(yù)留時(shí)，能夠有效的將重建路徑控制在域內(nèi)范圍。所提出算法能夠有效減少系統(tǒng)QoS信令開銷和QoS路徑重建時(shí)延。

4、　　 （2）針對分級移動IP結(jié)構(gòu)存在的負(fù)荷集中和單點(diǎn)故障問題，提出了一種基于分級移動IP的自適應(yīng)移動性管理方案，包括自適應(yīng)的MAP選擇方案和高效的MAP故障發(fā)現(xiàn)和恢復(fù)機(jī)制。自適應(yīng)的MAP選擇方案基于分布式MAP結(jié)構(gòu)，通過采用二層觸發(fā)機(jī)制提供的底層信息，基于策略自適應(yīng)地選擇MAP來有效地進(jìn)行MAP負(fù)荷分擔(dān)。提出了高效的MAP故障發(fā)現(xiàn)和恢復(fù)機(jī)制，采用互聯(lián)網(wǎng)控制信息協(xié)議（ICMPv6）消息來發(fā)現(xiàn)MAP故障，減少了故障發(fā)現(xiàn)時(shí)間，利用主備用綁定

5、信息加快了MAP故障恢復(fù)的過程。理論上分析了自適應(yīng)移動性管理方案的性能，并同標(biāo)準(zhǔn)的分級移動IPv6協(xié)議進(jìn)行了比較。數(shù)值和仿真結(jié)果表明，自適應(yīng)移動性管理方案的MAP可靠性、分組丟失率以及MAP故障發(fā)現(xiàn)和恢復(fù)時(shí)間都得到了優(yōu)化。
　　 （3）通過分析現(xiàn)有的移動IP和AAA的融合方案不足，提出了一種增強(qiáng)型的AAA認(rèn)證方案（E-AAA，Enhanced AAA）。該方案中引入快速分層移動IPv6的思想，給出了具體的切換密鑰生成和管理方案，

6、該方案的提出，保證了切換過程的安全性。E-AAA方案的提出，在保障切換安全的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地解決了切換過程中由于引入認(rèn)證過程而造成的過大開銷，不僅使得在域內(nèi)的認(rèn)證開銷得到了降低，而且域間的開銷同樣得到了進(jìn)一步地降低。
　　 （4）提出了一種適用于3GPP-WLAN融合網(wǎng)絡(luò)的融合AAA的最優(yōu)部署方案。首先給出了一種融合認(rèn)證架構(gòu)，并且基于該融合認(rèn)證架構(gòu)進(jìn)行理論分析和仿真。仿真結(jié)果表明，通過合理地設(shè)置認(rèn)證矢量組的AV數(shù)目、發(fā)起AV請求