下一代全I(xiàn)P無(wú)線網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理研究.pdf

1、近年來(lái)，為了適應(yīng)無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)的需求，3G和LTE等移動(dòng)通信技術(shù)開(kāi)始逐漸向IP化演進(jìn)，同時(shí)基于IP的移動(dòng)寬帶無(wú)線接入技術(shù)802.16迅猛發(fā)展，這些技術(shù)成為無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域的熱點(diǎn)。而無(wú)線通信網(wǎng)的重要特點(diǎn)在于大量用戶在覆蓋范圍內(nèi)自由地移動(dòng)切換和漫游，這要求網(wǎng)絡(luò)具有良好的移動(dòng)性管理性能。因此，全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)中的移動(dòng)性管理問(wèn)題就顯得特別重要。 本文在深入分析下一代無(wú)線網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理研究發(fā)展趨勢(shì)的基礎(chǔ)上，針對(duì)全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)中基于移動(dòng)IP協(xié)議的移動(dòng)性管

2、理研究方向：HMIPv6微移動(dòng)性管理、HMIPv6宏移動(dòng)性管理、基于網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域移動(dòng)性管理、PMIPv6域間切換管理以及Adhoc網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理等，進(jìn)行了深入的研究。本文的主要工作如下： 首先，論文分析了移動(dòng)IP的特點(diǎn)，并對(duì)FMIPv6快速切換管理和微移動(dòng)性管理協(xié)議進(jìn)行了分析。雖然HMIPv6微移動(dòng)性管理協(xié)議可以通過(guò)減少注冊(cè)信息的數(shù)量和傳輸距離來(lái)減少切換時(shí)延，但它并沒(méi)有改進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)MIPv6移動(dòng)檢測(cè)和配置IP地址所造成的延遲，所以其切

3、換延時(shí)仍然較大。本文提出了一種微移動(dòng)性管理路由優(yōu)化方法Enhance-Micro-HMIP，并使用NS仿真工具對(duì)該方法進(jìn)行了仿真論證。 其次，本文對(duì)目前關(guān)注較少的HMIPv6宏移動(dòng)性管理方法做了分析，針對(duì)其長(zhǎng)時(shí)延、高丟包率，以及不能適用于時(shí)延敏感業(yè)務(wù)的缺陷，提出了一種優(yōu)化的低延遲宏移動(dòng)性管理方法Enhance-Macro-HMIP。通過(guò)數(shù)學(xué)分析和仿真分析表明本方法可以將宏移動(dòng)性管理大幅減少切換時(shí)延和數(shù)據(jù)包丟失數(shù)量，證明本方法相較

4、HMIPv6協(xié)議可以獲得更優(yōu)的移動(dòng)性管理性能。同時(shí)還研究了無(wú)線接入點(diǎn)的接入路由器路由廣播刷期對(duì)切換性能的影響，求得了本方法的最佳路由廣播周期。 第三，論文討論了目前基于終端的全局移動(dòng)性管理協(xié)議的特點(diǎn)，分析了其不能滿足未來(lái)移動(dòng)性對(duì)于低時(shí)延、低復(fù)雜度、易于管理的要求。介紹了基于網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域移動(dòng)性管理協(xié)議的特點(diǎn)，并且針對(duì)移動(dòng)終端局部的小范圍的移動(dòng)需求，提出了一種基于網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域移動(dòng)性管理域內(nèi)切換方法F-PMIPv6。該方法將快速切換的思想

5、引入PMIPv6協(xié)議中，采用預(yù)測(cè)切換模式，通過(guò)底層交互，預(yù)測(cè)MN的切換，提前配置局部錨節(jié)點(diǎn)和移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)的地址，快速完成三層切換，這樣在鏈路斷開(kāi)之前就做好了三層切換準(zhǔn)備，從而減少了區(qū)域內(nèi)網(wǎng)絡(luò)切換的延遲時(shí)間。經(jīng)過(guò)對(duì)該方法的切換時(shí)延和位置更新代價(jià)的性能分析，將其與目前比較熱門(mén)的PMIPv6協(xié)議進(jìn)行比較，論證了本方法可以減少切換時(shí)延，降低位置更新代價(jià)。 第四，論文針對(duì)目前關(guān)于PMIPv6域間切換管理的研究空白，首次提出了一種基于PMI

6、Pv6的域間切換移動(dòng)性管理方法。通過(guò)由對(duì)端通信節(jié)點(diǎn)(CN)所處位置決定的三種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的深入分析，并結(jié)合PMIPv6路由優(yōu)化草案，分別針對(duì)性地設(shè)計(jì)了當(dāng)MN在不同的LMA域間切換時(shí)的移動(dòng)性管理方法。經(jīng)過(guò)對(duì)三種方法的位置更新代價(jià)、數(shù)據(jù)分發(fā)代價(jià)和總代價(jià)的性能分析，將其與已經(jīng)形成標(biāo)準(zhǔn)的HMIPv6協(xié)議進(jìn)行比較，論證了本方法可以達(dá)到更優(yōu)的性能。 第五，本文分析了Adhoc和MIPv6混合網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理面臨的問(wèn)題，提出了一種緩存相鄰援助代理快