移动IPv6的移动管理 ——快速切换性能的研究

论文摘要

为了满足无线通信用户的需求,提高服务质量,国内外许多研究工作者都在致力于研究如何降低切换延迟来保证通信质量。本文参阅了大量国内外关于切换延迟方面的参考文献,介绍了几种典型的快速切换方法,分析了这些方法在切换延迟处理方面各自的缺点和优点。在现有方案的基础上,本文提出了两种快速切换方法。一种是基于流的分层移动IPv6下的快速切换方法,它将基于流的思想与分层结构的思想有效地结合起来。该方法利用流状态信息判断绑定更新消息经过的节点是否为交叉路由器,如果是,则在交叉路由器与移动节点的新位置间建立一个临时隧道,从通信节点发往移动节点的数据流将会被重定向到移动节点的新位置,而无须等待注册过程完成,这样就降低了下行数据流的切换延迟。与此同时,它利用移动锚点将移动节点的移动分为宏移动和微移动,由于移动过程通常都是在一个域内进行,仅需向移动锚点注册,这样就大大缩短了注册开销,从而降低了上行流的切换延迟。另一种是支持路由优化的移动IPv6网络中基于流的快速切换方法,这种方法利用流信息判断是否到达一个交叉路由器,如果是,则拦截发往家乡代理的绑定更新消息,并修改其绑定缓存,同时回送一个绑定认可消息给移动节点,这样移动节点和通信节点间的数据分组将通过交叉路由器与移动节点间的优化路由直接发送到对方,从而同时减少了下行数据流和上行数据流的切换时间。接着利用NS2仿真器,建立网络拓扑结构,对这两种方案进行仿真实验。实验结果表明,这两种新的基于流的方法比标准切换、分层切换等具有更少的切换延迟时间。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 选题意义
• 1.1.2 研究内容
• 1.2 主要工作
• 1.3 论文组织
• 第二章 移动IPv6 概述
• 2.1 移动IPv4
• 2.2 移动IPv6 与移动IPv4 的比较
• 2.3 移动IPv6 的功能实体及概念性结构
• 2.3.1 移动IPv6 的功能实体
• 2.3.2 移动IPv6 的概念性结构
• 2.4 移动IPv6 的工作原理
• 2.5 主要操作过程
• 2.5.1 移动节点在家乡链路
• 2.5.2 移动节点移动到外地链路
• 2.5.3 移动节点在外地链路与通信节点通信
• 2.5.4 返回路径可达检测过程
• 2.5.5 动态家乡代理发现
• 2.6 本章小结
• 第三章 移动IPv6 切换技术的研究与分析
• 3.1 快速切换技术
• 3.1.1 术语
• 3.1.2 切换机制
• 3.1.3 快速切换的操作过程
• 3.1.4 性能分析
• 3.2 分层移动IPv6
• 3.2.1 术语
• 3.2.2 工作原理
• 3.2.3 分层移动IPv6 的切换过程
• 3.2.4 性能分析
• 3.3 分层移动IPv6 的快速切换
• 3.3.1 术语
• 3.3.2 切换过程
• 3.3.3 性能分析
• 3.4 几种经典切换方法的性能分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 改进的分层移动IPv6 网络中快速切换方法
• 4.1 已有切换机制的缺陷
• 4.1.1 移动IPv6
• 4.1.2 基于流的快速切换方法
• 4.1.3 分层移动IPv6
• 4.2 基本原理
• 4.3 具体操作
• 4.3.1 信令要求
• 4.3.2 移动节点的操作
• 4.3.3 路由器的功能
• 4.4 分层移动IPv6 网络中快速切换过程
• 4.5 分析移动性模型
• 4.5.1 网络架构描述
• 4.5.2 随机移动性模型
• 4.6 性能分析
• 4.6.1 代价分析
• 4.6.2 会话中断时间
• 4.7 数据分析结果
• 4.7.1 用户移动的影响
• 4.7.2 MAP 域的大小的影响
• 4.7.3 用户数量的影响
• 4.7.4 切换延迟
• 4.8 本章小结
• 第五章 一种移动IPv6 网络中基于流的路由优化的快速切换方法
• 5.1 所作修改
• 5.2 路由器的功能
• 5.3 绑定更新和数据分组发送过程
• 5.3.1 找到交叉路由器
• 5.3.2 找不到交叉路由器
• 5.4 总开销分析
• 5.4.1 分析模型
• 5.4.2 信令开销
• 5.4.3 分组发送开销
• 5.4.4 会话中断时间
• 5.5 数据分析结果
• 5.5.1 平均停留时间的影响
• 5.5.2 用户数量的影响
• 5.5.3 延迟时间
• 5.6 本章小结
• 第六章 改进机制的性能仿真与结果分析
• 6.1 NS2 仿真工具简介
• 6.1.1 NS2 仿真平台
• 6.1.2 NS2 的模拟网络基本结构
• 6.1.3 扩展模块介绍
• 6.2 改进的分层移动IPv6 中快速切换方法
• 6.2.1 对NS2 的修改
• 6.2.2 模拟结果及其分析
• 6.2.3 结论
• 6.3 支持路由优化的基于流的移动IPv6 中的快速切换方法
• 6.3.1 对NS2 的修改
• 6.3.2 模拟结果及其分析
• 6.3.3 结论
• 6.4 本章小结
• 第七章 结论与展望
• 7.1 论文主要结论
• 7.2 研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文