移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)中跨層切換管理模型的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與移動(dòng)通信技術(shù)的迅猛發(fā)展和普及，以及兩者的業(yè)務(wù)日益融合，計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)之間的界限正在逐漸消失，逐步演進(jìn)成為一個(gè)能夠統(tǒng)一計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信網(wǎng)的下一代通信網(wǎng)絡(luò)，即移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)。
　　下一代移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)將是由多種無(wú)線接入技術(shù)（如GPRS、UMTS、WLAN、WiMax、4G等）構(gòu)成的異構(gòu)融合網(wǎng)絡(luò)，不同的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)相互補(bǔ)充，滿足不同的用戶需求。與此同時(shí)，隨著多模手機(jī)、多接口筆記本電腦等多模終端的出現(xiàn)和廣泛使用，人們可

2、以通過(guò)具備多種不同無(wú)線空中接口的多模式終端動(dòng)態(tài)地接入最佳網(wǎng)絡(luò)。為了能讓用戶自由地移動(dòng)和無(wú)縫切換，要求網(wǎng)絡(luò)具有良好的移動(dòng)性管理。
　　移動(dòng)IP協(xié)議作為網(wǎng)絡(luò)層移動(dòng)性管理方案，其特點(diǎn)是屏蔽了底層不同接入技術(shù)之間的差異，對(duì)上層協(xié)議保持透明，能夠有效地支持異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間的互聯(lián)互通。因此，移動(dòng)IP協(xié)議受到學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的極大關(guān)注，ITU、IETF、3GPP、3GPP2等諸多國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織進(jìn)行了大量的研究。此外，由于IPv4協(xié)議已不能適應(yīng)未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的

3、發(fā)展要求，下一代全I(xiàn)P移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)必將是建立在移動(dòng)IPv6平臺(tái)上。
　　然而，無(wú)論是基本移動(dòng)IPv6協(xié)議，還是其改進(jìn)型協(xié)議如快速移動(dòng)IPv6協(xié)議和分級(jí)移動(dòng)IPv6協(xié)議，都在一定程度上存在著較大的切換時(shí)延和較高的分組丟失率，不能滿足實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)的要求，必須加以改進(jìn)。經(jīng)過(guò)分析，各協(xié)議層之間的嚴(yán)格獨(dú)立性，是時(shí)延增大的主要根源，導(dǎo)致了大量的時(shí)延和分組丟失。因此，打破各協(xié)議層之間的獨(dú)立性，實(shí)現(xiàn)協(xié)議棧不同層之間的信息交互，是改善移動(dòng)IPv6切換機(jī)

4、制的根本途徑。
　　切換是移動(dòng)性管理中的關(guān)鍵機(jī)制，包括系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)、切換判決和切換執(zhí)行三部分。傳統(tǒng)的切換判決一般只選擇底層參數(shù)如接收信號(hào)強(qiáng)度，并且觸發(fā)條件僅僅是某個(gè)預(yù)先設(shè)定的門(mén)限，對(duì)于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)而言，這種方案效率不高。與水平切換不同，垂直切換需要綜合考慮帶寬、時(shí)延、代價(jià)、丟包率以及用戶偏好等多個(gè)屬性。
　　通過(guò)對(duì)當(dāng)前切換管理協(xié)議的分析研究，并結(jié)合下一代移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了跨層切換管理模型，其中的核心問(wèn)題是切換判決，包括切換觸發(fā)

5、和網(wǎng)絡(luò)選擇。
　　在網(wǎng)絡(luò)選擇方面，本文提出了一種基于動(dòng)態(tài)權(quán)重的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)選擇新算法DWSA，分析各種狀態(tài)下的網(wǎng)絡(luò)選擇模型，全面考慮了業(yè)務(wù)類型和用戶策略在網(wǎng)絡(luò)選擇中的重要作用。在傳統(tǒng)層次分析法確定各屬性權(quán)重的基礎(chǔ)上，提出了動(dòng)態(tài)調(diào)整權(quán)重的方法，實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)類型和用戶策略在網(wǎng)絡(luò)選擇的影響。并利用灰色關(guān)聯(lián)分析法對(duì)備選網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行排序，最終選擇排序最高的網(wǎng)絡(luò)。
　　在切換觸發(fā)方面，本文提出了基于鏈路層信息的跨層切換管理協(xié)議CL-FHMIPv6