移动IP平滑切换优化

论文摘要

移动IP就是能让网络节点在移动的同时不断开连接,并且还能正确收发数据包。切换技术是支持移动IP的关键技术,切换技术的改进,可以在很大程度上提高移动节点的通信性能。为了改善切换过程中的丢包现象,提出了平滑切换的概念。平滑切换主要的改进是在移动代理为移动节点设置缓存,在移动节点切换后,外地代理把缓存的数据包转发给移动节点,达到减少数据包的丢失的目的。平滑切换虽然有效降低了数据包的丢失率,但仍然存在通信时延等问题,对TCP和UDP的性能和建立在TCP和UDP上的应用产生不利影响。特别是VOD、IP电话等在固定网络中运行的很好的实时应用,由于切换期间的时延,通信质量受到很大影响。为了改善移动IP切换的性能,缩短切换时延,本文对移动IP的切换进行了研究,对平滑切换提出优化方案。优化方案的基本思想是:移动节点检测到其进入一个新的网络后,向新外地代理注册,请求新外地代理向原外地代理发送消息,通知原外地代理移动节点新的转交地址。原外地代理收到这一消息后,把它为移动节点缓存的数据包通过隧道发送到移动节点的新外地代理,新外地代理不等待移动节点的家乡代理的注册应答,便为移动节点转发这些数据包。从而缩短了移动节点注册期间不能接收数据包的时间,改善了切换时延等问题。通过在NS上建立仿真模型,对优化方案的主要参数进行了测试。结果表明,本文提出的方案在对家乡代理、固定节点和上层协议无需改动的情况下,可有效改善移动IP通信性能,减小切换时延。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 推动移动通信发展的力量
• 1.2 移动IP 的发展前景
• 1.3 移动IP 存在的问题
• 1.4 本文的目标及结构
• 第二章 移动IP
• 2.1 移动IP 的基本概念
• 2.1.1 移动IP 与传统IP 之间的主要区别
• 2.1.2 协议要求
• 2.1.3 目标
• 2.1.4 假设
• 2.1.5 适用性
• 2.1.6 移动IP 新的功能实体
• 2.2 移动IP 基本工作原理
• 2.2.1 工作机制
• 2.2.2 代理发现
• 2.2.3 移动节点如何判断自己的移动
• 2.2.4 注册
• 2.2.5 隧道技术
• 2.2.6 路由选择
• 2.2.7 切换技术
• 2.3 小结
• 第三章 平滑切换
• 3.1 切换的基本概念
• 3.1.1 切换过程
• 3.1.2 切换对上层协议的影响
• 3.2 平滑切换
• 3.2.1 平滑切换用到的概念
• 3.2.2 平滑切换各实体的操作
• 3.2.3 对平滑切换的改进分析
• 3.2.4 平滑切换分析
• 3.3 小结
• 第四章 优化方案
• 4.1 移动IP 切换系统结构的设计目标和设计原则
• 4.1.1 移动IP 切换机制首先有以下几个基本要求
• 4.1.2 移动IP 切换的目标
• 4.1.3 平滑切换存在的问题
• 4.2 优化方案
• 4.2.1 假设
• 4.2.2 基本原理
• 4.2.3 代理广告
• 4.2.4 注册请求
• 4.2.5 绑定更新消息
• 4.2.6 绑定应答消息
• 4.3 功能实体描述
• 4.3.1 对端节点
• 4.3.2 家乡代理
• 4.3.3 外地代理
• 4.3.4 移动节点
• 4.3.5 其他必要修改
• 4.4 方案分析
• 4.5 小结
• 第五章 模拟及结果分析
• 5.1 仿真器介绍
• 5.1.1 NS 的体系结构
• 5.1.2 NS 对无线及移动IP 的支持
• 5.2 实验测试设计
• 5.2.1 定义数据报格式
• 5.2.2 移动节点
• 5.2.3 外地代理
• 5.2.4 其他更改
• 5.3 实验模拟
• 5.3.1 实验的模拟网络结构
• 5.3.2 网络模拟的NS 结构及模拟环境
• 5.4 参数配置
• 5.4.1 无线环境的配置
• 5.4.2 场景文件的配置
• 5.4.3 数据流量的配置
• 5.5 模拟结果及分析
• 5.5.1 实验结果理论分析
• 5.6 小结
• 第六章 总结
• 6.1 本文工作总结
• 6.2 未来工作
• 6.2.1 移动IP 的安全问题
• 6.2.2 QoS 问题
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢