基于移动IP的组播算法研究

论文摘要

近年来，随着移动技术的迅猛发展，移动设备的大量应用，用户希望在日常生活和商务活动中能通过无线设备随时随地访问Internet，移动性支持成为Internet发展的一种必然趋势。而新的接入设备、新的信息服务内容和不断增长的用户数量，特别是用户的移动性要求，使得移动Internet面临许多新的挑战。由于组播应用具有可扩展性、高效等特点在移动这种资源受限的环境中显得尤为突出和重要，所以移动环境中的组播应用引起了人们越来越多地重视，在该领域展开了大量的研究。本文介绍了移动IP的基本概念以及移动IP的工作原理、对移动IPv4和移动IPv6进行比较，分析其性能；研究了IP组播和移动IP中的组播技术。在此基础上对移动IP中的组播技术进行了探讨，全面深入分析了移动IPv4和移动IPv6中都给出的两个基本移动组播机制：双向隧道（BT）和远程签署（RS）以及基于这两个算法的改进算法。本论文结合前向网络的思想，提出了新的改进算法—FPSR（First PS Second RS）。在该算法中，当移动主机移动到外地网络后，首先同前向网络之间建立隧道，通过隧道接收前向网络转发的组播数据分组，同时在外地网络上申请加入组播组。当移动主机通过外地网络收到组播数据分组后，则通知前向网络停止转发组播数据分组，并断开两者之间的隧道。将该算法在NS-2模拟环境中进行仿真模拟，并从组播树的重构频率、组播服务中断时间、传输延时和传输开销等方面与现有的移动组播算法进行分析比较。仿真结果表明该算法能够较好的改进长隧道链引起的传输延时问题，减小服务中断时间和传输开销。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 研究现状及难点
• 1.3 本文的主要内容及结构安排
• 第2章 移动IP概述
• 2.1 移动IP的设计目标
• 2.2 移动IP的基本概念
• 2.2.1 基本术语
• 2.2.2 基本操作
• 2.3 移动IP的基本工作原理
• 2.4 移动IPv4和移动IPv6的比较
• 2.5 本章小结
• 第3章 移动IP中的组播技术
• 3.1 固定网络的组播技术
• 3.2 组播协议
• 3.2.1 组播路由协议
• 3.2.2 Internet组管理协议IGMP
• 3.3 移动IP组播技术
• 3.3.1 远程签署RS
• 3.3.2 双向隧道BT
• 3.3.3 移动组播协议MoM
• 3.3.4 基于范围的移动组播协议RBMoM
• 3.3.5 组播代理协议MA
• 3.3.6 移动组播代理协议MMA
• 3.3.7 FHSR（First Home-agent Second Remote-subscription）
• 3.3.8 其他移动组播算法
• 3.4 可靠的移动组播协议
• 3.4.1 可靠移动组播协议RMMP
• 3.4.2 基于范围的可靠移动组播协议RRBMoM
• 3.5 各种组播协议的性能对比分析
• 3.5.1 移动组播算法和协议的评价标准
• 3.5.2 各种移动组播算法性能对比分析
• 3.6 本章小结
• 第4章 基于前向网络签署的移动组播算法
• 4.1 FHSR算法及前向网络签署分析
• 4.1.1 FHSR算法分析
• 4.1.2 前向网络签署（Previous network Subscription）
• 4.2 基于前向网络签署的移动组播算法
• 4.2.1 FPSR算法概述
• 4.2.2 基于前向网络签署的移动组播算法切换过程
• 4.2.3 组成员管理
• 4.2.4 FPSR算法性能分析
• 4.3 本章小结
• 第5章 FPSR算法的仿真与结果分析
• 5.1 NS-2网络模拟器
• 5.1.1 NS-2网络模拟器原理概述
• 5.1.2 相关工具介绍
• 5.1.3 使用NS-2进行网络模拟的方法和过程
• 5.2 网络仿真实验与结果分析
• 5.2.1 模拟环境及仿真内容
• 5.2.2 仿真结果分析比较
• 5.3 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 下一步研究工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间的研究成果