信息中心網(wǎng)絡(luò)的移動性支持機制研究.pdf

1、為從根本上解決傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)原始設(shè)計的重大弊端，國內(nèi)外學者相繼開展了未來互聯(lián)網(wǎng)理論和技術(shù)的研究工作，而具有資源利用率高、網(wǎng)絡(luò)能耗低、動態(tài)性能好等諸多優(yōu)勢的信息中心網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)已發(fā)展成為未來互聯(lián)網(wǎng)研究領(lǐng)域中認可度最高、潛力最大的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)之一。作為一個新興的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，信息中心網(wǎng)絡(luò)雖可通過節(jié)點對內(nèi)容的緩存，緩解內(nèi)容源或用戶移動造成的不良影響。但是，在信息中心網(wǎng)絡(luò)中，內(nèi)容源或用戶移動切換時，仍存在興趣消息或數(shù)據(jù)消息丟失，移動切換時延較長，路由可擴展性降

2、低，位置更新開銷較大，用戶移動切換體驗較差，無法提供區(qū)分內(nèi)容的移動性支持等一系列亟待解決的問題。為此，論文在信息中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下，提出了四種適用于不同移動切換支持需求場景的移動性支持機制，相關(guān)的創(chuàng)新工作具體如下:
　　1.為有效解決信息中心網(wǎng)絡(luò)存在的內(nèi)容源移動性問題，論文提出了一種基于位置標識的移動性支持機制。該機制可通過擴展興趣消息和數(shù)據(jù)消息的消息格式，添加輔助興趣消息路由尋址的位置標識及與內(nèi)容存儲器結(jié)構(gòu)類似的興趣存儲器，避免內(nèi)容

3、源移動切換導致的興趣消息的丟失，縮短內(nèi)容源移動切換引入的移動切換時延，提高興趣消息的尋址效率并維護路由的可擴展性。同時，論文在便攜終端移動模型的基礎(chǔ)上建立了一個內(nèi)容源移動模型，詳細地描述了內(nèi)容源的移動切換行為，并從理論分析和仿真測試兩方面比較了信息中心網(wǎng)絡(luò)中的各種內(nèi)容源移動性支持機制。結(jié)果表明:基于位置標識的移動性支持機制具有較低的移動切換成本，較小的移動切換時延和較短的內(nèi)容獲取時延。
　　2.為降低內(nèi)容源移動切換時的能量消耗并節(jié)

4、省寶貴的無線鏈路資源，論文提出了一種基于代理的移動性支持機制。首先，該機制擴展了接入路由器的基本功能，使其始終保持對內(nèi)容源移動狀態(tài)的監(jiān)測，并代替內(nèi)容源發(fā)起移動相關(guān)的信令交互流程。如此，內(nèi)容源無需過多地參與移動支持相關(guān)的操作，亦無需在相對匱乏的無線鏈路上傳輸與位置更新相關(guān)的消息。其次，該機制規(guī)范了內(nèi)容源位置表項的添加、更新與刪除原則，可保證內(nèi)容源位置表項正確地維護內(nèi)容源的位置信息，并避免過期內(nèi)容源位置表項浪費有限的存儲空間。同時，論文采用

5、流體流移動模型描述了內(nèi)容源的域內(nèi)移動切換行為和域間移動切換行為，設(shè)計了普適于各類移動性支持機制的三層網(wǎng)絡(luò)分析模型，并首次從理論分析和仿真測試兩方面比較了信息中心網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)中的移動性支持機制。結(jié)果表明:基于代理的移動性支持機制具有較低的位置更新開銷，較小的移動切換時延和較少的丟包數(shù)目。此外，論文設(shè)計了一種以基于代理的移動性支持機制為基礎(chǔ)的子網(wǎng)移動支持方法，使得子網(wǎng)可以作為一個整體在信息中心網(wǎng)絡(luò)中自由地移動。
　　3.為有效解決

6、信息中心網(wǎng)絡(luò)存在的用戶移動性問題，論文提出了一種基于主動緩存的移動性支持機制。首先，該機制可通過接入路由器主動請求與緩存用戶移動切換過程中未能獲取的內(nèi)容，避免用戶移動切換導致的數(shù)據(jù)消息的丟失，縮短用戶移動切換引入的移動切換時延，并提高用戶的移動切換體驗。其次，該機制設(shè)計了一種基于鏈路層有效信息的用戶移動切換策略，可為用戶確定觸發(fā)移動切換支持相關(guān)進程的適宜時間，并為用戶選擇即將移動切換至的最佳接入點。同時，論文采用隨機路點模型描述了用戶的

7、移動切換行為，并首次從理論分析和仿真測試兩方面比較了信息中心網(wǎng)絡(luò)中的各種用戶移動性支持機制。結(jié)果表明:基于主動緩存的移動性支持機制具有較低的內(nèi)容獲取成本，較高的移動切換收益，較小的移動切換時延和較優(yōu)的內(nèi)容獲取效率。
　　4.為滿足終端對不同類型內(nèi)容的不同移動切換體驗等級需求，論文提出了一種區(qū)分內(nèi)容的移動性支持機制。通過擴展接入路由器的基本功能，修改興趣消息和數(shù)據(jù)消息的消息格式，并為不同類型的消息設(shè)置不同的轉(zhuǎn)發(fā)優(yōu)先級，該機制可在有效