WLAN环境下移动IPv6的时延切换分析

论文摘要

随着无线技术的成熟和Internet上新业务的不断出现，为移动终端提供诸如语音和视频等多媒体业务已经成为通信技术发展的必然趋势。与3G等技术相比，IEEE802.11无线局域网（Wi-Fi）技术能够提供更高的信道带宽和灵活的组网方式，其在Internet无线接入方面的应用越来越广泛。此外，IETF最近也发布了移动IPV6标准（RFC 3775），这一标准必将对Internet无线接入技术的普及产生促进作用。然而，目前的移动IPV6协议（MIPv6）只是解决了保持移动节点（MN：Mobile Node）在移动过程中的通信持续性问题，由于MN在子网间切换时经过的链路层切换和网络层切换过程产生较大的时延（一般在秒级），MIPv6还无法为时间敏感的语音和视频业务提供满意的支持。特别是在Wi-Fi的基础结构（infrastructure）模式下，由于链路层的切换过程没有为网络层提供足够的信息，使得网络层无法及时了解链路层的切换情况，导致了整个切换过程的时延进一步增加。本论文主要研究了切换过程中的软切换机制，给出了软切换算法及对软切换的信令流程进行了分析，并对目前文献中所提及的几种方法提出了他们的优缺点。及对WLAN环境下移动IPv6的切换时延机制进行分析。我们采用的新方法使用非均匀探测模型。同时，使用IPv6的无状态地址自动配置的方法构造移动节点的转交地址，并通过IP地址与MAC地址映射机制和转交地址的预检测机制。通过仿真分析表明它减小了移动IPv6的移动检测和转交地址配置过程的时延。并最终降低了总的时延。与大多数方法不同的是，该方法不需对链路层的协议进行修改，也不需要链路层触发机制的支持，就能够为当前Wi-Fi网络环境中的MN提供低时延的切换性能，同时切换检测对MN造成的负担也较小。该方法在转交地址构造和绑定更新等过程中使用了MIPv6协议规定的方法，保持了与MIPv6协议的一致性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 移动IP的需求
• 1.1.2 移动IPV6的现状
• 1.1.3 当前移动IPV6在Wi-Fi中的局限性
• 1.2 论文工作
• 1.3 论文组织结构
• 第二章 相关协议及仿真工具介绍
• 2.1 移动IPV6协议综述
• 2.1.1 移动IPV6协议简介
• 2.1.2 移动IPV6的工作机制
• 2.1.3 对移动IPV4的改进
• 2.1.4 有待解决的问题
• 2.2 NS仿真工具简介
• 2.2.1 NS网络仿真工具
• 2.2.2 NS仿真方法
• 第三章 WLAN内的切换研究
• 3.1 无线移动通信信道分析
• 3.1.1 多径衰落基本特性分析
• 3.1.2 典型电波传播模型比较
• 3.2 切换原理研究
• 3.2.1 切换概念及意义
• 3.2.2 切换分类
• 3.2.3 切换原因分析
• 3.2.4 切换方法
• 3.2.5 软切换算法
• 3.2.6 软切换小区模型
• 3.2.7 触发切换算法比较
• 3.2.8 软切换过程分析
• 第四章 WLAN网络中MIPv6的切换时延分析
• 4.1 各种针对移动IP切换过程的研究
• 4.2 Wi-Fi网络中MIPv6的切换时延分析
• 4.3 新的切换方法
• 4.3.1 基本方法
• 4.3.2 非均匀切换检测模型
• 4.3.3 AR的发现
• 4.3.4 转交地址配置
• 4.4 分析与仿真
• 4.4.1 切换检测的性能分析
• 4.4.2 仿真和结果
• 4.5 结论
• 参考文献:
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录