移动IP微移动切换机制的研究

论文摘要

随着移动通信的发展,移动IP技术目前已经得到了非常广泛的应用。由于对网络容量和通信带宽要求的不断提高,在实际工程中无线小区的覆盖范围已经出现大幅减少,从而导致小区切换越来越频繁。频繁注册移动主机将会严重影响网络性能,从而造成较大的切换延迟。目前的各种微移动解决方案已经较好的解决这样的问题。为了实现平滑切换,其中部分方案如层次移动IP方案需要建立目标基站代理缓存来自对等主机的数据报文的机制。目前控制发送缓存报文通知时间的机制还需要进一步的研究。针对这一问题,本文对移动IP微移动解决方案尤其是层次移动IP方案进行了研究。借助现有的链路层主动预测切换机制,分析了预测切换的详细过程和原理,并根据预测结果对层次移动IP方案的邻居单播机制进行改进,提高了发送缓存报文通知时间的精确性,从而提高了微移动条件下层次移动IP方案的QoS。同时,论文进一步提出了在已有方案上的改进思路,即借助定位信息计算切换时间以及邻居单播时间,从而给单播预测时间提供更为精确的计算方法。论文针对该方案进行了可行性分析,并给出了方案的仿真验证思路,从而为该问题的进一步深入研究提出了切实可行的参考方法。本文借助仿真平台对链路层主动预测切换方案进行了仿真验证。结果显示,该方案在假设条件下能够一定程度改善切换时延。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景
• 1.2 移动IP 概述
• 1.2.1 移动IP 的发展历史和基本概念
• 1.2.2 移动IP 中的几种逻辑功能实体
• 1.2.3 移动IP 主要功能
• 1.2.4 移动IP 工作机制
• 1.2.5 关于移动IPv6
• 1.2.6 移动IP 所存在的问题
• 1.3 移动性概述
• 1.4 论文完成的工作
• 1.5 论文的组织结构
• 第二章 现有移动IP QoS 理论以及移动检测切换机制
• 2.1 移动IP 的QoS 理论和技术
• 2.1.1 固定网络的QoS 模型
• 2.1.2 移动IP 的QoS 模型
• 2.1.2.1 移动环境对QoS 保证机制的影响
• 2.1.2.2 移动环境下QoS 研究层次以及业务类型
• 2.1.2.3 移动环境下成熟的QoS 理论
• 2.1.2.4 现有移动IP 网的QoS 理论的技术改进
• 2.2 现有移动IP 的移动检测机制
• 2.2.1 基本移动检测算法
• 2.2.1.1 消极切换算法
• 2.2.1.2 前缀匹配算法
• 2.2.2 快速的移动检测算法
• 2.2.2.1 积极切换检测算法
• 2.2.2.2 与链路层相结合的检测算法
• 2.2.3 不同移动检测算法的应用场合
• 2.3 微移动下移动IP 的切换管理
• 2.3.1 蜂窝IP
• 2.3.2 Hawaii
• 2.3.3 分层移动IP 方案
• 2.4 小结
• 第三章 移动IP 微移动切换机制的改进分析
• 3.1 改进的基本目标和原则
• 3.2 改进方案的理论基础
• 3.2.1 微移动下移动的转移概率分析
• 3.2.2 微移动下邻居单播的预测
• 3.2.3 微移动下的切换判断
• 3.3 层次化的改进的方案
• 3.3.1 方案构架
• 3.3.2 主动预测切换机制
• 3.3.3 邻居发现以及通告
• 3.3.4 针对假设典型实际应用的具体分析
• 3.4 进一步的改进思路
• 3.4.1 改进方案的假设前提
• 3.4.2 改进方案的基本过程
• 3.4.3 改进方案的验证思路
• 3.5 小结
• 第四章 微移动条件下切换机制改进的仿真验证
• 4.1 仿真理论和仿真平台
• 4.1.1 仿真理论简介
• 4.1.2 Opnet 仿真平台
• 4.2 改进方案的仿真验证
• 4.2.1 移动IP 的OPNET 建模
• 4.2.1.1 网络模型
• 4.2.1.2 节点和进程模型
• 4.2.2 微移动下TCP 及应用协议仿真
• 4.2.3 仿真过程
• 4.2.3.1 参数配置
• 4.2.3.2 运行仿真
• 4.2.4 仿真结果分析
• 4.2.4.1 移动切换检测时延
• 4.2.4.2 注册时延
• 4.2.4.3 分组的到达间隔
• 4.3 小结
• 第五章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 攻读硕士期间取得的研究成果