移動IPv6關鍵技術研究.pdf

1、互聯網規(guī)模的不斷增長，促使IPv6在全球范圍內逐步取代IPv4成為新的網際互聯協議；而隨著無線接入和移動通信技術的飛速發(fā)展，出現了為移動主機提供網絡服務的需求。移動IPv6協議應運而生，使得用戶可以隨時隨地訪問IPv6互聯網。但是，現有移動IPv6的移動管理機制存在信令開銷大、切換延遲高的缺陷，不能滿足快速移動主機的通信要求。另一方面，互聯網己逐步由單一的數據傳輸網向包含數據、語音、圖像、視頻等多媒體信息的綜合傳輸網演化，因而在基于移動

2、IPv6的網絡中支持服務質量(QoS)和組播通信已成當務之急。 本文圍繞移動IPv6網絡的關鍵技術，在移動管理、QoS保證和組播支持這三個方面進行了如下創(chuàng)新工作： (1)分析了移動節(jié)點在“層次移動MIPv6”(HMIPv6)協議中的域外注冊開銷，提出了基于節(jié)點移動特征和通信量特征的“移動錨點”(MAP)選擇算法——MTMS，以降低所有移動節(jié)點的總體域外注冊開銷。提出了MTMS算法閾值的動態(tài)調整機制，從而充分利用了高級別M

3、AP的服務能力。理論分析和仿真實驗表明，MTMS算法的域外注冊開銷低于傳統(tǒng)的基于移動特征的算法；同時，閾值的動態(tài)調整機制進一步提升了MTMS算法的性能。 (2)從域外注冊開銷的角度比較了HMIPv6和標準移動IPv6的性能，發(fā)現節(jié)點應根據其綜合量度在兩種協議之間做出選擇，進而提出了一種自適應的三級移動管理框架——ATLMM。在ATLMM中，移動節(jié)點根據它的綜合量度在高級別MAP、低級別MAP和家鄉(xiāng)代理中選取合適的代理。仿真結果表

4、明，ATLMM不僅為移動節(jié)點提供了自適應的協議選擇，而且降低了總體的域外注冊開銷。 (3)從資源預留的管理、預留路徑的重建、移動代理的設計以及“資源預留協議”(RSVP)與移動管理機制的結合這四個方面分析了已有移動RSVP擴展機制的基本思想和優(yōu)缺點。提出了為“移動IPv6的快速切換”(FMIPv6)協議中的移動節(jié)點提供QoS保證的FMRSVP協議。FMRSVP使用FMIPv6的快速切換信令轉發(fā)節(jié)點的QoS需求參數；利用鏈路層的切

5、換預測機制縮短了被動預留的數量和持續(xù)時間；并通過識別交迭路由器降低了預留重建的延遲。運用馬爾可夫過程理論證明了FMRSVP在預留信令開銷、預留延遲和被動預留的帶寬需求這三方面的性能均優(yōu)于傳統(tǒng)的移動RSVP擴展機制。繼而將FMRSVP的思想應用于“HMIPv6的快速切換”(F-HMIPv6)協議，提出了為移動節(jié)點的域內切換和域間切換過程提供QoS保證的F-HMRSVP協議。仿真結果表明FMRSVP和F-HMRSVP均能為移動節(jié)點提供更低預

6、留信令開銷、更小預留延遲和更少被動預留帶寬需求的QoS保證。 (4)分析了已有移動組播協議在實際應用中的缺陷，提出了MDMAP協議，使用域組播代理(DMA)和子網組播代理(SMA)為移動組成員提供組播服務。MDMAP引入了易于配置的多級DMA結構，不同DMA的服務區(qū)域之間相互重疊，可有效避免出現“單一失效點”；利用IPv6路由器公告發(fā)現可用DMA和網絡拓撲的動態(tài)變化；并采用基于移動特征的DMA選擇算法，降低了快速節(jié)點的組播樹重構