無線局域網(wǎng)絡中移動IPv6技術的實現(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）的廣泛應用，配置了Wi-Fi接口的移動設備越來越普及。日常生活中的移動設備如智能手機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接口的移動設備在移動過程中保持與通信網(wǎng)絡的連接不中斷即移動性管理成為一個重要的研究課題。基于IEEE802.11的無線局域網(wǎng)

2、（Wireless Local Area Network，WLAN）只支持鏈路層的移動性管理，但不支持網(wǎng)絡層移動性管理。因此，在WLAN中，當移動節(jié)點（Mobile Node，MN）進入到新的子網(wǎng)時可能造成已經(jīng)建立的連接中斷。代理移動IPv6（Proxy MIPv6, PMIPv6）可以克服IEEE802.11標準的上述不足。PMIPv6是一種基于網(wǎng)絡的移動性管理協(xié)議，因具有不需要MN參與移動性管理相關信令的交互等優(yōu)點，已被廣泛應用。本

3、文主要研究不同WLAN場景中的移動性管理，研究基礎設施WLAN中PMIPv6協(xié)議的實現(xiàn)，旨在降低切換時延、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基礎設施WLAN中PMIPv6的實現(xiàn)問題，針對一個移動接入網(wǎng)關（Mobile Access Gateway, MAG）管轄單一接入點（Access Point, AP）架構，提出了接入點分簇的PMIPv6實現(xiàn)方案，即基于擴展服務集（Extended Se

4、rvice Set, ESS）的PMIPv6實現(xiàn)架構，同時，設計了移動性管理策略及其關鍵信令的時序圖。此外，針對正方形和正六邊形基本服務集，推導了MN的ESS越界概率及MN進入到配置了MAG的AP覆蓋范圍的概率，進而分析切換時延。數(shù)值分析結果表明，在移動接入網(wǎng)關MAG和局部移動錨點（Local Mobility Anchor, LMA）之間傳播時延較大時，所提方案在切換時延方面優(yōu)于現(xiàn)有移動性管理方案。⑵研究帶無線局域網(wǎng)控制器（Wirel

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

6、該公式對會話持續(xù)時間和MN逗留時間進行分析。在此基礎上構建優(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，所提方案在切換時延方面優(yōu)于已有方案。此外，所提方案還能降低由時延限制而造成的數(shù)據(jù)包丟失。⑶研究如何將分布式錨點應用于帶WLC的WLAN并利用雙層指針進一步降低切換時延和優(yōu)化路由問題。分布式移動性管理允許MN在會話開始時選擇較近的接入路由器作為其錨點，因此，將分布式移動管理思想應用