论文摘要
随着互联网技术与移动通信技术的迅猛发展和普及,以及两者的业务日益融合,计算机互联网与移动通信网之间的界限正在逐渐消失,逐步演进成为一个能够统一计算机互联网和移动通信网的下一代通信网络,即移动互联网。下一代移动互联网将是由多种无线接入技术（如GPRS、UMTS、WLAN、WiMax、4G等）构成的异构融合网络,不同的无线网络相互补充,满足不同的用户需求。与此同时,随着多模手机、多接口笔记本电脑等多模终端的出现和广泛使用,人们可以通过具备多种不同无线空中接口的多模式终端动态地接入最佳网络。为了能让用户自由地移动和无缝切换,要求网络具有良好的移动性管理。移动IP协议作为网络层移动性管理方案,其特点是屏蔽了底层不同接入技术之间的差异,对上层协议保持透明,能够有效地支持异构网络间的互联互通。因此,移动IP协议受到学术界和产业界的极大关注,ITU、IETF、3GPP、3GPP2等诸多国际标准化组织进行了大量的研究。此外,由于IPv4协议已不能适应未来网络的发展要求,下一代全IP移动互联网必将是建立在移动IPv6平台上。然而,无论是基本移动IPv6协议,还是其改进型协议如快速移动IPv6协议和分级移动IPv6协议,都在一定程度上存在着较大的切换时延和较高的分组丢失率,不能满足实时性业务的要求,必须加以改进。经过分析,各协议层之间的严格独立性,是时延增大的主要根源,导致了大量的时延和分组丢失。因此,打破各协议层之间的独立性,实现协议栈不同层之间的信息交互,是改善移动IPv6切换机制的根本途径。切换是移动性管理中的关键机制,包括系统发现、切换判决和切换执行三部分。传统的切换判决一般只选择底层参数如接收信号强度,并且触发条件仅仅是某个预先设定的门限,对于异构网络而言,这种方案效率不高。与水平切换不同,垂直切换需要综合考虑带宽、时延、代价、丢包率以及用户偏好等多个属性。通过对当前切换管理协议的分析研究,并结合下一代移动互联网的特点,设计了跨层切换管理模型,其中的核心问题是切换判决,包括切换触发和网络选择。在网络选择方面,本文提出了一种基于动态权重的异构网络选择新算法DWSA,分析各种状态下的网络选择模型,全面考虑了业务类型和用户策略在网络选择中的重要作用。在传统层次分析法确定各属性权重的基础上,提出了动态调整权重的方法,实现了业务类型和用户策略在网络选择的影响。并利用灰色关联分析法对备选网络进行排序,最终选择排序最高的网络。在切换触发方面,本文提出了基于链路层信息的跨层切换管理协议CL-FHMIPv6,对协议流程和运行机制进行了分析,并采用NS2仿真工具对跨层切换管理协议进行仿真试验和性能分析,分析该模型的时延、丢包率、切换效率等性能。结果表明,该协议显著地降低了时延和丢包率,提高了切换效率。