移動(dòng)IP中的切換及移動(dòng)性管理研究.pdf

1、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信技術(shù)的結(jié)合正在影響著我們生活的方方面面，針對(duì)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)理論研究也成為近年來(lái)移動(dòng)通信領(lǐng)域的研究方向與熱點(diǎn)之一。由于下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)中不同的無(wú)線技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)共同存在，呈現(xiàn)出異構(gòu)化特點(diǎn)，移動(dòng)IP協(xié)議基于IP層，對(duì)物理層與鏈路層透明，可以較好的滿足移動(dòng)終端（Mobile Host，MH）在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的移動(dòng)通信需求。然而，隨著蜂窩系統(tǒng)的不斷微型化，移動(dòng)終端移動(dòng)切換速率的持續(xù)提高，針對(duì)移動(dòng)IP的移動(dòng)性管理研究越來(lái)越重要，因此，

2、設(shè)計(jì)一個(gè)有效的移動(dòng)性管理方案對(duì)于提升移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的通信性能具有決定性的作用。移動(dòng)性管理主要包括切換管理和位置管理兩個(gè)方面，本文的研究工作也是針對(duì)這兩個(gè)方面進(jìn)行的。
　　 在蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)基礎(chǔ)上，本文主要從切換管理和位置管理兩個(gè)方面重點(diǎn)研究了移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)中的移動(dòng)性管理技術(shù)，主要包括移動(dòng)IP切換管理量化分析模型，以及IP微移動(dòng)環(huán)境下移動(dòng)IP協(xié)議的位置更新改進(jìn)設(shè)計(jì)。論文主要成果如下：
　　 （1）在分析移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和傳統(tǒng)蜂窩移動(dòng)通

3、信系統(tǒng)基礎(chǔ)上，指出了傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)模型應(yīng)用到基于IP的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中的局限性。針對(duì)基于IP的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)提出了“基于路由跳數(shù)（hop）移動(dòng)”、“有限范圍移動(dòng)”和“跳躍移動(dòng)”三種新的移動(dòng)模型，分析指出了“有限范圍移動(dòng)”模型在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)中切換管理的重要地位。
　　 （2）結(jié)合“有限范圍移動(dòng)模型”，分析比較了移動(dòng)IP領(lǐng)域內(nèi)已有的量化分析算法的優(yōu)缺點(diǎn)，建立了改進(jìn)的移動(dòng)IP切換性能分析模型。采用移動(dòng)終端在子網(wǎng)和管理域中駐留時(shí)間為刻度，得

4、出了移動(dòng)終端在進(jìn)出一個(gè)管理域過(guò)程中經(jīng)過(guò)I個(gè)子網(wǎng)的概率表達(dá)式，進(jìn)而得出此過(guò)程中移動(dòng)終端經(jīng)過(guò)的外地子網(wǎng)數(shù)的均值表達(dá)式，為分析一般性移動(dòng)IP切換協(xié)議性能提供了運(yùn)算的理論基礎(chǔ)；進(jìn)一步結(jié)合概率分布模型通過(guò)數(shù)值仿真與分析揭示了移動(dòng)終端駐留時(shí)間服從不同概率分布下各參數(shù)之間的作用關(guān)系。新模型通過(guò)駐留時(shí)間的不同概率分布較好的模擬了移動(dòng)終端的切換特性。
　　 （3）將標(biāo)準(zhǔn)移動(dòng)IP協(xié)議的位置更新過(guò)程和IP微移動(dòng)環(huán)境下位置更新過(guò)程進(jìn)行了深入分析與比較，

5、在此基礎(chǔ)上提出了改進(jìn)的IP微移動(dòng)位置更新協(xié)議-NHMIP。量化分析與仿真結(jié)果顯示隨著移動(dòng)終端移動(dòng)頻率加快，微移動(dòng)路徑更新協(xié)議性能優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)移動(dòng)IP。此外，新的路徑更新協(xié)議通過(guò)調(diào)整移動(dòng)終端向網(wǎng)關(guān)代理的注冊(cè)方式，將網(wǎng)絡(luò)分成若干個(gè)邊界相對(duì)固定的子域，與動(dòng)態(tài)分層移動(dòng)IP協(xié)議（DHMIP）相比有效減少了移動(dòng)終端注冊(cè)和外地代理級(jí)聯(lián)等因素導(dǎo)致的數(shù)據(jù)包傳輸開銷，提高了網(wǎng)絡(luò)整體效率，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)形成管理域的方式降低了單點(diǎn)故障導(dǎo)致全網(wǎng)中斷的風(fēng)險(xiǎn)，提高了網(wǎng)絡(luò)可