全I(xiàn)P移動(dòng)無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)中移動(dòng)性管理和服務(wù)質(zhì)量的研究.pdf

1、隨著IP技術(shù)的廣泛應(yīng)用和移動(dòng)通信技術(shù)的飛速發(fā)展，Internet與各種移動(dòng)無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)必將融合為全I(xiàn)P移動(dòng)無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)。同時(shí)，人們希望移動(dòng)終端能夠享受到有線網(wǎng)絡(luò)一樣的圖像和寬帶視音頻等綜合多媒體通信業(yè)務(wù)，這些業(yè)務(wù)的持續(xù)增長(zhǎng)要求下一代移動(dòng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)必須能夠承載更加豐富的業(yè)務(wù)內(nèi)容。但是，由于終端的移動(dòng)性、無(wú)線鏈路的低可靠性以及IP協(xié)議自身的無(wú)連接特性等原因，致使在下一代移動(dòng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中很難為移動(dòng)用戶的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)提供端到端的QoS保證。因此

2、，對(duì)下一代移動(dòng)無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)性管理和QoS保證機(jī)制與相關(guān)算法展開(kāi)研究，有著極為重要的意義。 本論文圍繞著下一代移動(dòng)無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中的移動(dòng)性管理和QoS保證機(jī)制與算法展開(kāi)了研究，研究的側(cè)重點(diǎn)選擇在基于IEEE802.16d/e無(wú)線城域網(wǎng)MAC層QoS保證機(jī)制、移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)中的切換協(xié)議以及資源預(yù)留協(xié)議的改進(jìn)等幾個(gè)方面。因此，本論文的貢獻(xiàn)可以歸納為如下幾個(gè)方面：●在網(wǎng)絡(luò)層，深入研究了Mobile IPv4/Mobile IPv6以及

3、擴(kuò)展的移動(dòng)性管理協(xié)議，以及基于擴(kuò)展的資源預(yù)留協(xié)議(RSVP：Resource reSerVation Protocol)，提出了基于動(dòng)態(tài)指針轉(zhuǎn)發(fā)鏈和概率性資源預(yù)留的移動(dòng)性管理機(jī)制(DPFPR：Dynamic Pointer Forwarding and Probabilistic Reservation)。 首先，為了實(shí)現(xiàn)快速切換，提出了動(dòng)態(tài)指針鏈的移動(dòng)性管理機(jī)制，定義了新的指針鏈更新的判決準(zhǔn)則，從而使數(shù)據(jù)包的傳輸路徑所占用的鏈

4、路資源和由于更新指針轉(zhuǎn)發(fā)鏈引入的信令開(kāi)銷之間獲得比較好的折中；其次，針對(duì)移動(dòng)無(wú)線IP網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)性和無(wú)線鏈路帶寬可變的特點(diǎn)，并結(jié)合多媒體業(yè)務(wù)的分層編碼特性，提出了基于DRSVP(Dynamic RSVP)的概率性資源預(yù)留方案。該方案不僅滿足未來(lái)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)中多媒體業(yè)務(wù)的QoS需求，而且大大節(jié)省了移動(dòng)無(wú)線IP接入網(wǎng)絡(luò)的帶寬資源，減少了不必要的資源預(yù)留，大大提高了網(wǎng)絡(luò)資源的利用率?！裨贛AC層，側(cè)重研究了IEEE 8020.16d/e寬帶無(wú)線接

5、入網(wǎng)絡(luò)的QoS保證機(jī)制，包括調(diào)度策略和接納控制機(jī)制。基于一種新的MAC層的QoS架構(gòu)，提出了標(biāo)準(zhǔn)中未定義的帶寬分配和接納控制機(jī)制。該機(jī)制通過(guò)多媒體自適應(yīng)速率的業(yè)務(wù)特征和網(wǎng)絡(luò)側(cè)對(duì)低優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)的有控制的適當(dāng)降質(zhì)機(jī)制，在滿足時(shí)延敏感性業(yè)務(wù)的切換連接中斷率(CDP：Connection Dropping Probability)要求下，提高了本小區(qū)的新業(yè)務(wù)的連接阻塞率(CBP：Connection Blocking Probability)，更

6、加完善了IEEE 802.16e移動(dòng)寬帶無(wú)線接入的網(wǎng)絡(luò)的MAC層的QoS控制機(jī)制。該方案不僅提高了網(wǎng)絡(luò)資源的利用率，而且還可以在保證特定實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)流的端到端時(shí)延的基礎(chǔ)上允許網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接納更多的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流。 ●基于IEEE 802.16d/e的寬帶接入網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)融合的架構(gòu)下，借助于IEEE 802.16e標(biāo)準(zhǔn)中提出的宏分集切換(MDHO：Macro Diversity HandOver)和快速切換(FBSS：Fast Base

7、Station Switching)的機(jī)制，提出了跨層優(yōu)化的通用平滑移動(dòng)性管理機(jī)制。在無(wú)線接入網(wǎng)部分，考慮到IEEE802.16e的MAC層提供的特有的QoS特性，提出了IEEE802.16e的MAC層業(yè)務(wù)和DRSVP業(yè)務(wù)之間的映射準(zhǔn)則。因此該機(jī)制不僅縮短了切換時(shí)延，減少了信令開(kāi)銷，同時(shí)也為網(wǎng)絡(luò)中的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)了端到端的服務(wù)質(zhì)量保證●最后，在總結(jié)了現(xiàn)有的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間移動(dòng)性管理的研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，分析了異構(gòu)網(wǎng)間的切換方案中待解決的問(wèn)題。最后