無線局域網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)IPv6技術(shù)的實(shí)現(xiàn)策略與性能優(yōu)化.pdf

1、隨著基于IEEE802.11的無線局域網(wǎng)（Wireless Local Area Network，WLAN）的廣泛應(yīng)用，配置了Wi-Fi接口的移動(dòng)設(shè)備越來越普及。日常生活中的移動(dòng)設(shè)備如智能手機(jī)和便攜電腦等都配有Wi-Fi接口，而且具有Wi-Fi接口的無線傳感器節(jié)點(diǎn)已經(jīng)在物聯(lián)網(wǎng)中使用。因此，如何保證這些配有Wi-Fi接口的移動(dòng)設(shè)備在移動(dòng)過程中保持與通信網(wǎng)絡(luò)的連接不中斷即移動(dòng)性管理成為一個(gè)重要的研究課題?；贗EEE802.11的無線局域網(wǎng)

2、（Wireless Local Area Network，WLAN）只支持鏈路層的移動(dòng)性管理，但不支持網(wǎng)絡(luò)層移動(dòng)性管理。因此，在WLAN中，當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)（Mobile Node，MN）進(jìn)入到新的子網(wǎng)時(shí)可能造成已經(jīng)建立的連接中斷。代理移動(dòng)IPv6（Proxy MIPv6, PMIPv6）可以克服IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的上述不足。PMIPv6是一種基于網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)性管理協(xié)議，因具有不需要MN參與移動(dòng)性管理相關(guān)信令的交互等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用。本

3、文主要研究不同WLAN場景中的移動(dòng)性管理，研究基礎(chǔ)設(shè)施WLAN中PMIPv6協(xié)議的實(shí)現(xiàn)，旨在降低切換時(shí)延、減少丟包率和優(yōu)化路由。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴研究IEEE802.11基礎(chǔ)設(shè)施WLAN中PMIPv6的實(shí)現(xiàn)問題，針對一個(gè)移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)（Mobile Access Gateway, MAG）管轄單一接入點(diǎn)（Access Point, AP）架構(gòu)，提出了接入點(diǎn)分簇的PMIPv6實(shí)現(xiàn)方案，即基于擴(kuò)展服務(wù)集（Extended Se

4、rvice Set, ESS）的PMIPv6實(shí)現(xiàn)架構(gòu)，同時(shí)，設(shè)計(jì)了移動(dòng)性管理策略及其關(guān)鍵信令的時(shí)序圖。此外，針對正方形和正六邊形基本服務(wù)集，推導(dǎo)了MN的ESS越界概率及MN進(jìn)入到配置了MAG的AP覆蓋范圍的概率，進(jìn)而分析切換時(shí)延。數(shù)值分析結(jié)果表明，在移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)MAG和局部移動(dòng)錨點(diǎn)（Local Mobility Anchor, LMA）之間傳播時(shí)延較大時(shí)，所提方案在切換時(shí)延方面優(yōu)于現(xiàn)有移動(dòng)性管理方案。⑵研究帶無線局域網(wǎng)控制器（Wirel

5、ess LAN Controller, WLC）的WLAN中降低切換時(shí)延和丟包率問題。隨著WLAN規(guī)模增大，需要WLC對大量AP進(jìn)行管理和配置。在帶WLC的WLAN中， MAC（Medium Access Control）層功能由AP和WLC共同完成。在這種架構(gòu)中，由于移動(dòng)性管理信令需由AP轉(zhuǎn)發(fā)給WLC處理，因此導(dǎo)致切換時(shí)延增大。針對該問題，我們應(yīng)用MAG鏈降低帶WLC的WLAN的切換時(shí)延。推導(dǎo)了MN穿越MAG區(qū)域概率的一般表達(dá)式并借助

6、該公式對會話持續(xù)時(shí)間和MN逗留時(shí)間進(jìn)行分析。在此基礎(chǔ)上構(gòu)建優(yōu)化問題，通過求解該優(yōu)化問題得到最優(yōu)的 MAG鏈長度。數(shù)值分析表明在 WLC和 LMA間的距離較大時(shí)，所提方案在切換時(shí)延方面優(yōu)于已有方案。此外，所提方案還能降低由時(shí)延限制而造成的數(shù)據(jù)包丟失。⑶研究如何將分布式錨點(diǎn)應(yīng)用于帶WLC的WLAN并利用雙層指針進(jìn)一步降低切換時(shí)延和優(yōu)化路由問題。分布式移動(dòng)性管理允許MN在會話開始時(shí)選擇較近的接入路由器作為其錨點(diǎn)，因此，將分布式移動(dòng)管理思想應(yīng)用