Cellular IP中基于基站特定路由切换机制的设计和实现

论文摘要

随着计算机网络和无线网络的发展和融合,目前的IP 并不能充分满足Internet 的无线访问这一需求,因而提出一种新的机制来解决Intemet 无线访问所遇到的主机移动问题。为解决IP 支持主机移动性,IETF 提出了Mobile IP 作为其解决方案。Mobile IP 的基本方案是:使用转交地址和“隧道”的方法。它的特点是:简单,可伸缩性。移动IP 是支持IP 网络移动性的标准,当移动主机(节点)在不同的IP 子网之间移动时,它通过隐藏IP 地址的变换提供移动时无缝的切换。然而,移动IP并没有被设计来支持切换频繁环境中的快速和无缝切换。在支持移动IP 的网络中,几个微移动协议被提出来支持在某一个域中的频繁切换的移动性。Cellular IP,HAWAII(Handoff Aware Wireless Access Internet Infrastructure)和分层移动IP 协议(Hierarchical Mobile IP)就是一些较为流行的微移动协议。Cellular IP 补充了移动IP 的管理功能,它支持快速、无缝及本地切换控制,并支持IP呼叫。在本论文中,先说明了目前的Cellular IP 协议存在的不足,然后提出了一种在Cellular IP 中对现存的间接切换机制改进后的新切换机制——基于基站特定路由切换机制,这种新方法是当向新基站切换时,是沿着旧基站进行初始化,这样可以减少时延和减少包的丢失。最后进行了模拟实验并验证了其正确性。论文第一章介绍了论文研究的必要性和论文的研究内容;第二章综述了移

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 移动IP 协议的提出
• 1.2 移动IP 的扩展方案——微移动IP 管理的引入
• 1.3 CELLULAR IP 的切换机制概述
• 1.4 改进型间接切换所要解决的问题
• 1.5 本论文内容研究及各章安排
• 第二章 CELLULAR IP 间接切换协议
• 2.1 数据链路层上移动解决方案
• 2.1.1 蜂窝数字分组数据网（CDPD）
• 2.1.2 IEEE 802.11
• 2.1.3 数据链路层解决方案的缺陷
• 2.2 移动IP 的原理
• 2.2.1 移动IP 的三方协调
• 2.2.2 代理发现
• 2.2.3 登机注册
• 2.2.4 隧道
• 2.3 CELLULAR IP 的主要思想
• 2.3.1 协议基本操作
• 2.3.2 关键技术
• 2.3.2.1 移动主机
• 2.3.2.2 映射
• 2.3.2.3 路由
• 2.3.2.4 切换
• 2.3.2.5 位置管理和寻呼
• 2.4 CELLULAR IP 的切换机制
• 2.4.1 硬切换
• 2.4.2 半软切换
• 2.4.3 间接切换
• 第三章 基于基站特定路由的间接切换算法
• 3.1 基于基站特定路由的间接切换机制的功能实体及关键术语
• 3.1.1 功能实体
• 3.1.2 关键术语
• 3.2 基于基站特定路由的间接切换机制的基本原理
• 3.2.1 包结构
• 3.2.2 基本原理
• 3.3 基于基站特定路由的间接切换机制的关键技术
• 3.3.1 位置管理
• 3.3.2 数据包路由
• 3.3.2.1 上行路由
• 3.3.2.2 下行路由
• 3.3.2.3 基站特定路由
• 第四章 协议分析和理论评估
• 4.1 协议设计关键技术分析
• 4.1.1 分组转发机制（Packet Forwarding）
• 4.1.2 位置管理机制（Location management）
• 4.1.3 支持空闲主机（Support for Idle Mobile Host）
• 4.1.4 对移动主机的要求（Requirements for Mobile Host）
• 4.1.5 核心网络接口的要求（Requirements for Core Network Interface）
• 4.1.6 安全性问题（Security）
• 4.2 协议的理论评估
• 4.2.1 协议负载计算模型
• 4.2.1.1 Mobile-IP
• 4.2.1.2 Cellular IP
• 4.2.2 协议的扩展性
• 4.2.2.1 Mobile-IP
• 4.2.2.2 Cellular IP
• 第五章 NS-2 仿真系统及在本论文中的应用实践
• 5.1 NS 简介
• 5.1.1 NS 含义
• 5.1.2 NS 的原理概述
• 5.1.3 NS 仿真的一般过程
• 5.2 基于基站特定路由的切换机制在NS-2 中的实现
• 5.2.1 无线仿真简介
• 5.2.2 有线网和无线网仿真的区别（CMU 的无线网络模型）
• 5.2.3 本文的的仿真网络拓扑配置
• 5.2.3.1 仿真场景的建立
• 5.2.3.2 有线拓扑结构的建立
• 5.2.3.3 无线拓扑的建立
• 5.2.3.4 移动节点（MH）的配置和重写
• 5.2.3.5 Classifer 的重写
• 5.2.3.6 协议代理的建立和重写
• 5.2.3.7 基站和移动主机注册Agent 的重写
• 5.2.3.8 随机网络数据流的产生
• 5.2.3.9 移动节点的随机运动的产生
• 5.2.3.10 传输范围的设定
• 5.2.3.11 其他设置
• 5.2.3.12 WatchDog 的作用
• 第六章 仿真结果分析
• 6.1 仿真方案和拓扑
• 6.1.1 仿真拓扑
• 6.1.2 仿真方案
• 6.1.2.1 移动主机的移动
• 6.1.2.2 仿真中参数的设定
• 6.2 仿真数据分析
• 6.2.1 UDP 性能分析
• 6.2.2 TCP 性能分析
• 第七章 分析总结及展望
• 参考文献
• 在读期间科研成果
• 论文声明
• 致谢