分级Ad hoc网络中基于MIPv6的移动性管理研究

论文摘要

Ad hoc网络在使用上有很多优点,如可以快速部署,具有自组织功能,非常适合于军用战术环境和民用应急通信。由于自组网的特殊组织形式,固定网络和有中心无线网络的很多协议都无法直接被它采用,因而需要设计专门适用于Ad hoc网络的协议。其中,移动性管理协议是Ad hoc网络设计、研究的主要技术难点。在进行移动性管理的设计时,考虑到Ad hoc网络的自身特点和诸多限制。本论文主要研究基于MIPv6的Ad hoc网络关键技术与算法,期望将移动IPv6的移动性管理协议移植到Ad hoc网络中,在实现标准的移动IPv6移动性管理协议功能基础上尽量减小协议的开销,使网络保持连续、高效、稳定的运行。另一方面,无线和移动又是息息相关的,新近提出的与IPv6紧密结合的移动IPv6协议已成为未来支持节点移动的基础解决方案以及下一代网络业务承载的核心技术。本文基于MIPv6算法,提出了在分级Ad hoc网络中基于MIPv6的移动性管理协议,将MIPv6和Ad hoc网络的特点结合起来,设计针对多跳网络环境下的移动性检测和移动节点的绑定机制。同时,为了进一步减小协议的开销,引入了多点中继节点机制和移动锚点机制,通过减少转发节点的数量以减小网络的负载,增加网络的稳定性和适应性。本文在详细阐述和分析了Ad hoc网络中基于MIPv6的移动性管理协议的各种关键技术及规则后,介绍了该协议的系统建模和仿真的整体框架,以及各个模块实现的功能和工作流程。通过对该协议系统的仿真,从移动节点的切换时延、平均协议分组发送开销、平均协议分组的处理开销、数据分组成功递交率等性能的仿真数据和曲线上,分别验证了该系统中的几项关键技术和算法。从仿真结果可以看出,该系统较好的解决在Ad hoc这样一个多跳网络环境中的基于MIPv6的移动性检测以及移动节点的绑定操作。同时,较之基于普通机制的协议,基于多点中继节点和基于移动锚点的协议在协议开销性能上也有显著的改善。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和课题意义
• 1.2 主要工作
• 1.3 论文组织
• 第二章 Ad hoc 中的移动性管理技术研究
• 2.1 Ad hoc 网络概述
• 2.2 Ad hoc 网络的体系结构
• 2.3 Ad hoc 网络的路由技术
• 2.3.1 平面路由
• 2.3.2 分级路由
• 2.3.3 地理定位辅助路由
• 2.4 移动性管理技术
• 2.4.1 移动性管理参考模型
• 2.4.2 各层的移动性管理技术
• 2.4.2.1 链路层移动性管理技术
• 2.4.2.2 网络层移动性管理技术
• 2.4.2.3 传输层移动性管理技术
• 2.4.2.4 应用层移动性管理技术
• 2.5 本章小结
• 第三章 分级Ad hoc 网络中基于MIPv6 的移动性管理设计
• 3.1 基于MIP 的移动性管理协议的概述
• 3.2 分级 Ad hoc 网络中基于 MIPv6 的移动性管理协议的设计
• 3.2.1 分级 Ad hoc 网络中基于 MIPv6 的移动性管理协议的术语
• 3.2.2 移动性检测机制
• 3.2.2.1 移动性检测机制思想概述
• 3.2.2.2 移动性检测机制的报文格式
• 3.2.2.3 移动性检测机制的具体操作步骤
• 3.2.3 移动节点绑定机制
• 3.2.3.1 移动节点绑定机制思想概述
• 3.2.3.2 移动节点绑定机制的报文格式
• 3.2.3.3 移动节点绑定机制的具体操作步骤
• 3.3 基于MPR 的移动性检测机制的设计
• 3.3.1 基于MPR 的移动性检测机制的术语
• 3.3.2 基于MPR 的移动性检测机制思想概述
• 3.3.3 基于MPR 的移动性检测机制的报文格式
• 3.3.4 基于MPR 的移动性检测机制的具体操作步骤
• 3.4 基于MAP 的移动节点绑定机制的设计
• 3.4.1 基于MAP 的移动节点绑定机制的术语
• 3.4.2 基于MAP 的移动节点绑定机制思想概述
• 3.4.3 基于MAP 的移动节点绑定机制的具体操作
• 3.5 本章小结
• 第四章 分级 Ad hoc 网络中基于 MIPv6 移动性管理仿真模型
• 4.1 仿真软件介绍
• 4.2 主要仿真功能模块介绍
• 4.2.1 网络模型
• 4.2.2 节点模型
• 4.2.3 移动模型
• src）'>4.2.4 应用层模块（traf_src）
• 4.2.5 移动IPv6 模块（mipv6）
• routing）'>4.2.6 路由模块（olsr_routing）
• lan_mac）'>4.2.7 无线链路层模块（wireless_lan_mac）
• 4.3 本章小结
• 第五章 分级 Ad hoc 网络中基于 MIPv6 移动性管理仿真分析
• 5.1 分级 Ad hoc 网络中基于 MIPv6 的移动性管理协议的性能仿真
• 5.1.1 仿真目的
• 5.1.2 仿真场景
• 5.1.3 仿真结果分析
• 5.2 基于MPR 的移动性检测机制的性能优化仿真
• 5.2.1 仿真目的
• 5.2.2 仿真场景
• 5.2.3 仿真结果分析
• 5.3 基于MAP 的移动节点绑定机制的性能优化仿真
• 5.3.1 仿真目的
• 5.3.2 仿真场景
• 5.3.3 仿真结果分析
• 5.4 本章小结
• 第六章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 附录 仿真数据
• 个人简历
• 在学期间的研究成果