基于分層MAP與緩存轉(zhuǎn)發(fā)的移動(dòng)IP無(wú)縫切換技術(shù)研究.pdf

1、隨著下一代網(wǎng)絡(luò)以及IP技術(shù)的發(fā)展，移動(dòng)IP切換的長(zhǎng)時(shí)延、高丟包率成為全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理的瓶頸。基于層次化移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)MAP(MobilityAnchorPoint)的移動(dòng)IPV6系統(tǒng)是一種提高移動(dòng)IP切換性能的有效途徑。基于層次化MAP的移動(dòng)IPV6系統(tǒng)的基本原理是將移動(dòng)性管理以MAP管理域區(qū)分，在MAP管理域內(nèi)采用微移動(dòng)管理方式，從而減少移動(dòng)節(jié)點(diǎn)向家鄉(xiāng)代理注冊(cè)的次數(shù)。基于層次化MAP的移動(dòng)IPV6系統(tǒng)可以克服以往移動(dòng)IPV6和層次化移

2、動(dòng)IPV6(HMIPV6)的缺點(diǎn)，在滿足實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)的同時(shí)，降低切換過(guò)程中的分組丟失。
　　本論文在吸收了最新研究成果的基礎(chǔ)之上，對(duì)基于層次化MAP的移動(dòng)IPV6系統(tǒng)理論和設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了系統(tǒng)、深入的研究，提出了一些新的思路和設(shè)計(jì)方法，得到了一些新的研究結(jié)論。這些研究工作充實(shí)和豐富了基于層次化MAP的移動(dòng)IPV6系統(tǒng)，對(duì)低時(shí)延、低丟包率的移動(dòng)IP管理的發(fā)展具有積極的意義。本文的主要工作如下：
　　(1)全面系統(tǒng)地分析了移動(dòng)IP系

3、統(tǒng)工作原理，通過(guò)移動(dòng)IPV6系統(tǒng)與傳統(tǒng)移動(dòng)IPV4的對(duì)比，得到了移動(dòng)IPV6的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)指出了其存在的缺點(diǎn)，為接下來(lái)的系統(tǒng)分析與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)。
　　(2)在分析層次化移動(dòng)IPV6系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，提出了RM-MIPV6移動(dòng)切換方案。為了解決層次化移動(dòng)IPV6系統(tǒng)管理節(jié)點(diǎn)高度集中，系統(tǒng)魯棒性差的缺點(diǎn)，RM-MIPV6移動(dòng)切換方案設(shè)置了雙層管理節(jié)點(diǎn)。首先借助于根移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)RMAP，保持了移動(dòng)IP層次性管理域內(nèi)切換的優(yōu)勢(shì)；通過(guò)低層

4、移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)LMAP功能實(shí)體的增加，有效地避免了由于集中式網(wǎng)絡(luò)中心節(jié)點(diǎn)失效給網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)的影響。利用移動(dòng)IP切換時(shí)延的數(shù)學(xué)期望對(duì)其進(jìn)行了分析，分析表明，RM-MIPV6方案可以將移動(dòng)IP切換時(shí)延由秒級(jí)降低到毫秒級(jí)數(shù)量單位，大大削弱了移動(dòng)切換對(duì)通信質(zhì)量的影響。
　　(3)設(shè)計(jì)了RM-MIPV6移動(dòng)切換方案的優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。RM-MIPV6移動(dòng)切換方案采用了新的切換策略，因此應(yīng)該對(duì)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，能夠使RM-MIPV6移動(dòng)切換方案能夠更

5、好的發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。本文系統(tǒng)地研究了同心圓形網(wǎng)絡(luò)模型和正六邊形網(wǎng)絡(luò)模型，并分別對(duì)其切換概率進(jìn)行了分析。在此基礎(chǔ)之上，提出了RM-MIPV6移動(dòng)切換方案網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，突破了傳統(tǒng)移動(dòng)IP切換的局限性。RM-MIPV6移動(dòng)切換方案滿足實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)要求，而且存在最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)層次分配，可以發(fā)揮移動(dòng)IP切換最大的優(yōu)勢(shì)。利用切換過(guò)程指標(biāo)的密度分布函數(shù)對(duì)移動(dòng)IP切換過(guò)程進(jìn)行分析，得到了最優(yōu)接入路由器管理域的覆蓋半徑。
　　(4)改進(jìn)了移動(dòng)切換的策略

6、，提出了分層優(yōu)化的路由器廣播周期和結(jié)合MAP操作的網(wǎng)絡(luò)層快速切換。移動(dòng)IP切換的移動(dòng)檢測(cè)與移動(dòng)注冊(cè)是依次進(jìn)行的，其時(shí)延較大，不能支持實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)。針對(duì)切換過(guò)程時(shí)延產(chǎn)生的原因，在RM-MIPV6方案中，采用最優(yōu)路由器廣播周期和網(wǎng)絡(luò)層快速切換，對(duì)網(wǎng)絡(luò)層快速切換的方案做出改進(jìn)，結(jié)合移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中的位置對(duì)路由器廣播周期逐層配置，可以達(dá)到RMAP域內(nèi)切換最佳時(shí)延性能。經(jīng)仿真比較，RM-MIPV6方案相對(duì)于移動(dòng)IPV6、HMIPV6等方案，能夠有效