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

1、隨著IP技術(shù)的廣泛應(yīng)用和移動通信技術(shù)的飛速發(fā)展，Internet與各種移動無線接入網(wǎng)絡(luò)必將融合為全I(xiàn)P移動無線互聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)。同時，人們希望移動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)增長要求下一代移動無線網(wǎng)絡(luò)必須能夠承載更加豐富的業(yè)務(wù)內(nèi)容。但是，由于終端的移動性、無線鏈路的低可靠性以及IP協(xié)議自身的無連接特性等原因，致使在下一代移動無線網(wǎng)絡(luò)中很難為移動用戶的實時業(yè)務(wù)提供端到端的QoS保證。因此

2、，對下一代移動無線互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中移動性管理和QoS保證機制與相關(guān)算法展開研究，有著極為重要的意義。 本論文圍繞著下一代移動無線互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中的移動性管理和QoS保證機制與算法展開了研究，研究的側(cè)重點選擇在基于IEEE802.16d/e無線城域網(wǎng)MAC層QoS保證機制、移動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)等幾個方面。因此，本論文的貢獻(xiàn)可以歸納為如下幾個方面：●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)，提出了基于動態(tài)指針轉(zhuǎn)發(fā)鏈和概率性資源預(yù)留的移動性管理機制(DPFPR：Dynamic Pointer Forwarding and Probabilistic Reservation)。 首先，為了實現(xiàn)快速切換，提出了動態(tài)指針鏈的移動性管理機制，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)鏈引入的信令開銷之間獲得比較好的折中；其次，針對移動無線IP網(wǎng)絡(luò)的移動性和無線鏈路帶寬可變的特點，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移動互聯(lián)網(wǎng)中多媒體業(yè)務(wù)的QoS需求，而且大大節(jié)省了移動無線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寬帶無線接

5、入網(wǎng)絡(luò)的QoS保證機制，包括調(diào)度策略和接納控制機制?；谝环N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制。該機制通過多媒體自適應(yīng)速率的業(yè)務(wù)特征和網(wǎng)絡(luò)側(cè)對低優(yōu)先級業(yè)務(wù)的有控制的適當(dāng)降質(zhì)機制，在滿足時延敏感性業(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移動寬帶無線接入的網(wǎng)絡(luò)的MAC層的QoS控制機制。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時業(yè)務(wù)流的端到端時延的基礎(chǔ)上允許網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接納更多的數(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)的機制，提出了跨層優(yōu)化的通用平滑移動性管理機制。在無線接入網(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。因此該機制不僅縮短了切換時延，減少了信令開銷，同時也為網(wǎng)絡(luò)中的實時業(yè)務(wù)實現(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題。最后