一種自適應(yīng)鏈路觸發(fā)的快速有效的PMIPv6切換方案.pdf

1、代理移動(dòng)IPv6(PMIPv6)是因特網(wǎng)工程任務(wù)組(IETF)基于網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)性管理(NETLMM)工作組于2008年提出并標(biāo)準(zhǔn)化的一種基于網(wǎng)絡(luò)的本地移動(dòng)性管理協(xié)議。在PMIPv6協(xié)議中，不需要移動(dòng)節(jié)點(diǎn)IP協(xié)議棧的改變以及任何網(wǎng)絡(luò)層移動(dòng)性管理相關(guān)的信令過程的參與，節(jié)約了無線資源并降低了移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在無線鏈路上的隧道傳輸開銷和信令開銷。然而，由于PMIPv6協(xié)議采用的是“先斷后接”的反應(yīng)式切換模式，在PMIPv6協(xié)議切換過程中的接入認(rèn)證，注冊(cè)更

2、新和隧道建立等操作，帶來了較大的切換時(shí)延和數(shù)據(jù)包的丟失，這對(duì)于實(shí)時(shí)性要求較高的即時(shí)通信和多媒體應(yīng)用來說是不能接受的。
　　IETF工作組于2011年提出的快速代理移動(dòng)IPv6(FPMIPv6)協(xié)議方案雖然可以一定程度上減少PMIPv6協(xié)議切換過程帶來的切換時(shí)延和丟包，但是當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)較快，網(wǎng)絡(luò)沒有足夠的時(shí)間進(jìn)行預(yù)測(cè)式的切換準(zhǔn)備時(shí)，F(xiàn)PMIPv6協(xié)議的預(yù)測(cè)式切換機(jī)制失敗，采用反應(yīng)式切換機(jī)制。而反應(yīng)式的代理切換發(fā)起和應(yīng)答消息交互及隧

3、道建立操作，引起較長(zhǎng)的通信過程數(shù)據(jù)的中斷和數(shù)據(jù)包丟失，會(huì)導(dǎo)致切換性能的大幅下降。
　　本文提出一種自適應(yīng)鏈路觸發(fā)的快速有效的PMIPv6切換方案。針對(duì)FPMIPv6切換協(xié)議中，當(dāng)預(yù)測(cè)式快速切換機(jī)制失敗時(shí)，需采用反應(yīng)式切換機(jī)制而帶來較大的通信中斷和丟包，以及包傳輸開銷較大的問題，本文采用自適應(yīng)鏈路觸發(fā)機(jī)制，即鏈路即將斷裂觸發(fā)信號(hào)的產(chǎn)生不再依賴于特定的接收信號(hào)門限，而是根據(jù)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的速度和切換準(zhǔn)備操作所需要的時(shí)間來動(dòng)態(tài)產(chǎn)生，自適應(yīng)啟動(dòng)

4、切換準(zhǔn)備操作，確保網(wǎng)絡(luò)有足夠的時(shí)間來完成切換準(zhǔn)備操作及預(yù)測(cè)式切換模式的成功進(jìn)行。同時(shí)，將PMIPv6切換過程中的接入認(rèn)證和注冊(cè)更新過程在當(dāng)前鏈路斷裂之前提前完成，使得移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在連接到新的接入網(wǎng)絡(luò)后能夠盡快配置端口并繼續(xù)進(jìn)行之前的通信會(huì)話過程，大大減少了切換所帶來的通信中斷時(shí)間，并且在完成注冊(cè)后直接建立本地移動(dòng)錨點(diǎn)(LMA)與新移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)之間的雙向隧道，新移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)的緩沖器緩存來自LMA的下行數(shù)據(jù)包，從而避免數(shù)據(jù)包在切換過程中的丟失。

5、同時(shí)，這種有效的緩沖機(jī)制也避免了在FPMIPv6切換協(xié)議中，先前移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)(p-MAG)和新移動(dòng)接入網(wǎng)關(guān)(n-MAG)之間的雙向隧道之間的隧道的傳輸開銷。
　　本文首先通過數(shù)值分析的方式，引入預(yù)測(cè)式快速失敗概率模型，分別對(duì)提出的自適應(yīng)鏈路觸發(fā)的快速有效的切換方案，基本的PMIPv6及FPMIPv6三種切換方案，在三層切換時(shí)延和包傳輸開銷方面的性能進(jìn)行了對(duì)比分析，進(jìn)行數(shù)值分析的結(jié)果表明，本文提出的改進(jìn)切換機(jī)制的三層切換時(shí)延和包傳輸