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下一代互联网的移动性管理技术研究

2020-11-23阅读(978)

下一代互联网的移动性管理技术研究

论文摘要

近年来,互联网和移动通信技术的迅猛发展和普及,以及它们的业务日益融合,移动通信网和计算机互联网的区别正在逐渐消失,将逐步导致计算机互联网成为一个能够统一移动通信网和固定通信网的下一代通信网络。该网络的一个最大特色是移动性,也就是它允许用户在移动的同时,仍保持服务的连续性。因此,下一代通信网也可以称为下一代移动互联网,它的移动性管理研究是目前人们最关注的研究课题之一。互联网是基于TCP/IP协议栈的IP网络,传统的IPv4是通过补充扩展协议即移动IPv4(Mobile IPv4, MIPv4)来实现IP网的移动管理的。但是,它无法满足日益用户增长、通信安全和业务质量控制的需求,因此,IETF工程小组已经制定出下一代网络协议,即IPv6协议,并集成了移动性管理协议,称为移动IPv6(Mobile IPv6, MIPv6)。与传统的MIPv4相比,MIPv6的优点在于:可以通过路由广告进行移动性检测,实现无状态地址自动配置和内置的移动路由优化等功能。本论文的工作主要是研究如何基于MIPv6来提高下一代移动互联网的移动管理性能:首先,我们讨论了现有的MIPv6移动路由机制,即双向隧道机制和路由优化机制,分析了它们的优缺点。为了能更有效的传输数据报,我们提出了一种新的移动路由机制。与现有的路由机制相比,我们的方法不但具有现有路由机制的优点,同时还能克服它们的缺点。因此,我们的方法能取代现有的路由机制,有效地应用于当通信双方都是移动节点且处在外部网络时的场合。其次,我们研究了现有的MIPv6移动切换管理机制,包括移动发现,转交地址(CoA)配置,转交地址注册更新等操作,分析了现有MIPv6切换机制所产生的切换延迟。为减少切换延迟,我们提出了基于多宿主连接(Multihoming)的移动切换网络结构,并采用多宿切换策略来确定最佳切换时间。该方案能有效减少切换延迟,实现无缝移动切换。此外,我们研究了MIPv6移动特性对传输性能的影响,分析了MIPv6在移动管理过程中对传输层TCP协议性能影响的根本原因。为了确保在移动通信过程中TCP的传输性能,我们提出了一种集成的具有传输意识的移动管理机制,这样传输层的TCP协议能够根据网络层的MIPv6移动处理信息调整自身的行为,使得TCP协议能在MIPv6移动环境下保持高效的传输性能。最后,我们还研究了新出现的基于其它协议层的移动管理技术和解决方案,对不同协议层上的移动管理实例进行了深入分析,并从功能、性能和实际部署等方面进行

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章绪论
  • 1.1 移动通信和互联网的发展
  • 1.1.1 移动通信技术的发展
  • 1.1.2 互联网技术的发展
  • 1.2 未来互联网发展趋势
  • 1.3 研究动机和目标
  • 1.4 论文结构
  • 第二章互联网移动性
  • 2.1 互联网TCP/IP 简介
  • 2.2 互联网移动性定义
  • 2.3 互联网移动性结构
  • 2.4 互联网移动场景
  • 2.5 互联网在移动性支持中的限制
  • 2.5.1 网络接入层的限制
  • 2.5.2 网络层地址的限制
  • 2.5.3 缺乏层与层之间的信令通信
  • 2.5.4 应用层的限制
  • 2.6 互联网移动性管理方案
  • 2.7 本章小结
  • 第三章 移动IPv6 的互联网移动性管理
  • 3.1 移动IPv6 简介
  • 3.2 移动IPv6 的基本原理和实体
  • 3.3 移动IPv6 的基本操作
  • 3.3.1 移动性检测
  • 3.3.2 转交地址配置
  • 3.3.3 注册绑定
  • 3.3.4 数据报移动路由
  • 3.4 移动IPv6 扩展
  • 3.4.1 层次性移动IPv6 管理
  • 3.4.2 快速移动IPv6 管理
  • 3.5 移动IPv6 问题
  • 3.5.1 移动路由性能
  • 3.5.2 移动切换性能
  • 3.5.3 移动传输性能
  • 3.6 本章小结
  • 第四章 端到端隧道路由优化
  • 4.1 标准移动IPv6 路由机制
  • 4.1.1 双向隧道路由机制
  • 4.1.2 路由优化机制
  • 4.2 移动路由问题和优化目标
  • 4.2.1 标准移动路由机制的问题
  • 4.2.2 移动路由优化的目标
  • 4.3 端到端隧道路由优化
  • 4.3.1 通信端点的E2T 协议结构
  • 4.3.2 适应性隧道建立
  • 2T 数据报路由'>4.3.3 E2T 数据报路由
  • 4.4 仿真评估
  • 4.4.1 仿真设置
  • 4.4.2 仿真结果和分析
  • 4.5 本章小结
  • 第五章 基于多宿主连接的移动切换优化
  • 5.1 移动切换延迟
  • 5.1.1 标准移动切换操作
  • 5.1.2 切换延迟分析
  • 5.2 移动切换问题和优化的目标
  • 5.2.1 标准移动切换操作的问题
  • 5.2.2 移动切换优化的目标
  • 5.3 移动IPv6 的多宿切换
  • 5.3.1 背景
  • 5.3.2 多宿移动切换网络结构
  • 5.3.3 多宿移动切换启始
  • 5.3.4 多宿移动切换执行操作
  • 5.4 仿真评估
  • 5.4.1 仿真设置
  • 5.4.2 仿真结果和分析
  • 5.5 本章小结
  • 第六章TCP移动性控制传输优化
  • 6.1 传送控制协议回顾
  • 6.1.1 确认重传机制
  • 6.1.2 定时
  • 6.1.3 拥塞控制
  • 6.1.4 最大数据段传输
  • 6.2 移动传输问题和优化目标
  • 6.2.1 移动性对传输性能产生的问题
  • 6.2.2 移动传输优化的目标
  • 6.3 移动IPv6 下的传输控制协议移动性控制机制
  • 6.3.1 传输控制协议与移动IPv6 之间协作加强
  • 6.3.2 传输控制协议在移动IPv6 下的移动性响应
  • 6.4 仿真评估
  • 6.4.1 仿真设置
  • 6.4.2 仿真结果和分析
  • 6.5 本章小结
  • 第七章移动性管理新技术和解决方案
  • 7.1 传输层移动性管理技术研究
  • 7.1.1 传输控制协议移动性管理
  • 7.1.2 流控制传输协议移动性管理
  • 7.1.3 数据报拥塞控制协议移动性管理
  • 7.1.4 传输层移动性管理分析
  • 7.2 新层移动性管理技术研究
  • 7.2.1 主机标识协议移动性管理
  • 7.2.2 多地址传输协议移动性管理
  • 7.2.3 新层移动性管理分析
  • 7.3 应用层移动性管理技术研究
  • 7.3.1 会话启始协议移动性管理
  • 7.3.2 动态域名系统移动性管理
  • 7.3.3 互联网密钥交换移动性管理
  • 7.3.4 应用层移动性管理分析
  • 7.4 分析比较和讨论
  • 7.4.1 管理功能分析和比较
  • 7.4.2 性能分析和比较
  • 7.4.3 部署分析和比较
  • 7.5 本章小结
  • 第八章 工作总结及今后的研究方向
  • 8.1 工作总结
  • 8.2 今后的研究方向
  • 参考文献
  • 附录
  • 附录A：读博期间发表和待发表的文章
  • 附录B：读博期间经常访问的网站和资源
  • 致谢

    • 相关论文文献

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