基于動(dòng)態(tài)錨點(diǎn)選擇的IPv6移動(dòng)性管理研究.pdf

1、隨著移動(dòng)通信技術(shù)的高速發(fā)展，移動(dòng)用戶的規(guī)模不斷增長，網(wǎng)絡(luò)因管理大規(guī)模用戶的頻繁移動(dòng)而越來越不堪重負(fù)；與此同時(shí)，用戶對移動(dòng)通信的質(zhì)量要求也越來越高，如何在保證移動(dòng)通信質(zhì)量的同時(shí)降低網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載壓力是未來移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展中的一大挑戰(zhàn)。本文以在降低網(wǎng)絡(luò)負(fù)載壓力方面具有天然優(yōu)勢的IPv6移動(dòng)性管理方案——分層移動(dòng)IPv6為研究對象，對該方案中移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的切換開銷和切換延遲進(jìn)行優(yōu)化，以解決未來移動(dòng)通信技術(shù)所面臨的大規(guī)模移動(dòng)用戶的管理及移動(dòng)通信質(zhì)量問題

2、。
　　 動(dòng)態(tài)錨點(diǎn)選擇是分層移動(dòng)IPv6移動(dòng)性管理中的一個(gè)重要問題，不僅影響移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的切換性能，還直接關(guān)系到負(fù)載如何在多個(gè)移動(dòng)錨點(diǎn)間進(jìn)行分配，因此該問題的解決對于移動(dòng)錨點(diǎn)的負(fù)載控制有著重要意義。另外一方面，動(dòng)態(tài)錨點(diǎn)選擇所帶來的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭?dòng)態(tài)變化的特點(diǎn)也給切換機(jī)制的優(yōu)化帶來了一定的影響。因此本文在動(dòng)態(tài)錨點(diǎn)選擇的基礎(chǔ)上對IPv6移動(dòng)性管理進(jìn)行研究，具體來說包括以下四方面：
　　 (1)本文首先從理論上分析了錨點(diǎn)選擇對切換性能的

3、影響，依據(jù)切換發(fā)生的位置及用戶通信狀態(tài)對分層移動(dòng)IPv6的切換進(jìn)行分類，在此基礎(chǔ)上通過隨機(jī)理論對平均切換開銷和切換延遲進(jìn)行推導(dǎo)，并加以分析比較，分析中發(fā)現(xiàn)錨點(diǎn)選擇會導(dǎo)致切換性能優(yōu)化中的“顧此失彼”現(xiàn)象?；诖朔治?，本文提出了最小權(quán)重移動(dòng)錨點(diǎn)選擇算法，在切換開銷和切換延遲估算的基礎(chǔ)上，以權(quán)重函數(shù)對移動(dòng)節(jié)點(diǎn)選擇各個(gè)錨點(diǎn)時(shí)的切換性能進(jìn)行綜合比較，從而選出最優(yōu)錨點(diǎn)。仿真結(jié)果表明，該算法可靈活調(diào)整權(quán)重函數(shù)，以適應(yīng)不同實(shí)時(shí)需求用戶的切換性能優(yōu)化目標(biāo)

4、。
　　 (2)針對現(xiàn)有錨點(diǎn)負(fù)載控制中，因錨點(diǎn)負(fù)載能力有限導(dǎo)致部分移動(dòng)節(jié)點(diǎn)不能接入最優(yōu)錨點(diǎn)、實(shí)現(xiàn)切換性能優(yōu)化的問題，提出了一種協(xié)作式錨點(diǎn)負(fù)載控制機(jī)制。該機(jī)制通過錨點(diǎn)選擇算法對錨點(diǎn)劃分優(yōu)先級，并以靜態(tài)負(fù)載轉(zhuǎn)移和動(dòng)態(tài)負(fù)載轉(zhuǎn)移將部分報(bào)文分發(fā)任務(wù)從優(yōu)先級較高的錨點(diǎn)轉(zhuǎn)移到優(yōu)先級較低的錨點(diǎn)，使更多的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)可以接入優(yōu)先級高的錨點(diǎn)。分析及仿真結(jié)果表明，采用該機(jī)制后，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的切換開銷和切換延遲明顯低于現(xiàn)有負(fù)載控制機(jī)制，且錨點(diǎn)上的負(fù)載的情況也相

5、對均衡。
　　 (3)針對現(xiàn)有快速切換機(jī)制中因復(fù)雜交互過程帶來的高開銷問題，提出了適應(yīng)性快速切換機(jī)制。該機(jī)制借助鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層的信息有選擇地執(zhí)行快速切換以降低切換開銷，并使用轉(zhuǎn)交地址占用列表來降低地址重復(fù)檢測過程的延遲。分析及仿真結(jié)果表明，本機(jī)制的切換開銷明顯低于快速分層移動(dòng)IPv6，并且可與本文的錨點(diǎn)選擇算法和負(fù)載控制機(jī)制結(jié)合，為實(shí)時(shí)用戶提供一種低延遲、低開銷的移動(dòng)性管理方案。
　　 (4)針對現(xiàn)有指針推進(jìn)機(jī)制中因缺乏

6、對錨點(diǎn)管理域的考慮而導(dǎo)致的高開銷問題，提出動(dòng)態(tài)指針推進(jìn)機(jī)制，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)可根據(jù)所選移動(dòng)錨點(diǎn)的管理域大小，動(dòng)態(tài)調(diào)整指針推進(jìn)機(jī)制。若所選移動(dòng)錨點(diǎn)的管理域大于特定閾值，則移動(dòng)節(jié)點(diǎn)通過在接入路由器間構(gòu)建指針鏈，來避免頻繁向移動(dòng)錨點(diǎn)注冊；若所選移動(dòng)錨點(diǎn)的管理域小于閾值，則移動(dòng)節(jié)點(diǎn)通過在移動(dòng)錨點(diǎn)間構(gòu)建指針鏈，來避免頻繁向家鄉(xiāng)代理注冊。分析和仿真結(jié)果表明，本機(jī)制能有效解決現(xiàn)有機(jī)制存在的問題，同時(shí)可與本文的錨點(diǎn)選擇算法和負(fù)載控制機(jī)制結(jié)合，進(jìn)一步降低非實(shí)時(shí)用