基于MIPv6-PMIPv6的移動(dòng)性支持關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、全I(xiàn)P移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)成為一個(gè)研究熱點(diǎn),而移動(dòng)性支持技術(shù)是全I(xiàn)P移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)最為關(guān)鍵的支撐技術(shù)之一?；贗Pv6移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的兩大基本支持協(xié)議——移動(dòng)IPv6(Mobile Internet Protocol version6,MIPv6)和代理移動(dòng)IPv6協(xié)議(Proxy MIPv6,PMIPv6),互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組(Internet Engineering Task Force,IETF)針對不同應(yīng)用場景對其進(jìn)行了研究和擴(kuò)展。然而,MIPv6

2、/PMIPv6及其擴(kuò)展協(xié)議仍無法有效解決移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)異構(gòu)化發(fā)展產(chǎn)生的諸多問題。為此,本論文以MIPv6/PMIPv6作為基本移動(dòng)性支持協(xié)議,采用理論分析與具體試驗(yàn)相結(jié)合的方法,對異構(gòu)化移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中的移動(dòng)性支持關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入研究,形成如下創(chuàng)新性研究成果:
　　 1.提出一種基于多轉(zhuǎn)交地址(Multiple Care-of Address,MCoA)的模塊化移動(dòng)性支持機(jī)制,實(shí)現(xiàn)了基于MIPv6的移動(dòng)體在異構(gòu)環(huán)境中的接入和移動(dòng)。

3、該機(jī)制以模塊化的形式融合了移動(dòng)性支持的主要功能:自適應(yīng)的接入網(wǎng)絡(luò)選擇算法、優(yōu)化的切換觸發(fā)和基于MCoA的無縫切換。分析和相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果表明,該機(jī)制不僅能起到優(yōu)化垂直切換的作用,還能將基于IPv6的移動(dòng)性支持協(xié)議應(yīng)用于基于IPv4的接入網(wǎng)絡(luò),是對全I(xiàn)P移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的探索性嘗試；
　　 2.提出一種基于網(wǎng)絡(luò)的無縫切換機(jī)制,以支持PMIPv6節(jié)點(diǎn)在異構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)中的多接口接入和垂直切換。該機(jī)制保證了PMIPv6節(jié)點(diǎn)底層異構(gòu)鏈路對上層應(yīng)用

4、的透明。通過對PMIPv6協(xié)議進(jìn)行工程設(shè)計(jì),開發(fā)了基于PMIPv6的多接口支持機(jī)制。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該P(yáng)MIPv6配套協(xié)議能夠很好地支持基于網(wǎng)絡(luò)的無縫切換,也為PMIPv6在異構(gòu)環(huán)境中的應(yīng)用增添新的亮點(diǎn)；
　　 3.提出一種基于隧道分離的PMIPv6子網(wǎng)移動(dòng)支持協(xié)議(Network basedNEMO,N-NEMO),以支持基于網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)接入和移動(dòng)。通過引入“隧道分離”機(jī)制,N-NEMO避免了嵌套子網(wǎng)引起的冗余隧道封裝,優(yōu)化了數(shù)據(jù)

5、轉(zhuǎn)發(fā)路徑。理論分析結(jié)果表明,該協(xié)議可以有效降低移動(dòng)子網(wǎng)的切換時(shí)延和信令開銷,并能通過延遲綁定機(jī)制有效減少數(shù)據(jù)包丟失；
　　 4.提出一種基于混合MIPv6/PMIPv6的移動(dòng)路由機(jī)制(Hybrid和Hybrid+),有效結(jié)合了MIPv6基于主機(jī)的全局移動(dòng)優(yōu)勢以及PMIPv6基于網(wǎng)絡(luò)的本地移動(dòng)優(yōu)勢:Hybrid機(jī)制采用了層次化的方式進(jìn)行移動(dòng)性管理；Hybrid+在Hybrid基礎(chǔ)上,融合了基于鏈路狀態(tài)和節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)特征的協(xié)議選擇算法、

6、快速切換和預(yù)先認(rèn)證等技術(shù)。分析和試驗(yàn)結(jié)果表明,本文所提出的移動(dòng)性支持機(jī)制不僅能支持節(jié)點(diǎn)的層次化全局移動(dòng),而且能夠采用適合移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性支持協(xié)議來優(yōu)化其切換性能；
　　 5.結(jié)合MIPv6/PMIPv6的優(yōu)勢特征以及未來互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計(jì)理念,提出一種基于網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)識分離移動(dòng)路由機(jī)制(Locator/ID Seperation based mobility managementprotocol,LIDS)。不僅包括單接口節(jié)點(diǎn)的水平切換,

7、還包括多接口節(jié)點(diǎn)的垂直切換。通過建立分析模型,對MIPv6、PMIPv6和LIDS機(jī)制的水平切換和垂直切換性能進(jìn)行了分析。從切換性能角度看,LIDS繼承了PMIPv6基于網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理的優(yōu)點(diǎn)。此外,由于比PMIPv6減少了信令交互,LIDS垂直切換過程中需要更少的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)重疊區(qū)域進(jìn)行切換準(zhǔn)備。從協(xié)議效率的角度看,LIDS基于標(biāo)識替換的方法未引入額外負(fù)荷,提高了數(shù)據(jù)傳輸效率。該機(jī)制的研究是對在新型移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)中進(jìn)行移動(dòng)性管理的進(jìn)一步探索