移動IP中的切換及移動性管理研究.pdf

1、互聯(lián)網(wǎng)與移動通信技術(shù)的結(jié)合正在影響著我們生活的方方面面，針對移動互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)理論研究也成為近年來移動通信領(lǐng)域的研究方向與熱點之一。由于下一代移動通信系統(tǒng)中不同的無線技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)共同存在，呈現(xiàn)出異構(gòu)化特點，移動IP協(xié)議基于IP層，對物理層與鏈路層透明，可以較好的滿足移動終端（Mobile Host，MH）在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的移動通信需求。然而，隨著蜂窩系統(tǒng)的不斷微型化，移動終端移動切換速率的持續(xù)提高，針對移動IP的移動性管理研究越來越重要，因此，

2、設(shè)計一個有效的移動性管理方案對于提升移動網(wǎng)絡(luò)的通信性能具有決定性的作用。移動性管理主要包括切換管理和位置管理兩個方面，本文的研究工作也是針對這兩個方面進行的。
　　 在蜂窩移動通信系統(tǒng)基礎(chǔ)上，本文主要從切換管理和位置管理兩個方面重點研究了移動IP網(wǎng)絡(luò)中的移動性管理技術(shù)，主要包括移動IP切換管理量化分析模型，以及IP微移動環(huán)境下移動IP協(xié)議的位置更新改進設(shè)計。論文主要成果如下：
　　 （1）在分析移動互聯(lián)網(wǎng)和傳統(tǒng)蜂窩移動通

3、信系統(tǒng)基礎(chǔ)上，指出了傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的移動模型應(yīng)用到基于IP的移動互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中的局限性。針對基于IP的移動互聯(lián)網(wǎng)提出了“基于路由跳數(shù)（hop）移動”、“有限范圍移動”和“跳躍移動”三種新的移動模型，分析指出了“有限范圍移動”模型在移動互聯(lián)網(wǎng)中切換管理的重要地位。
　　 （2）結(jié)合“有限范圍移動模型”，分析比較了移動IP領(lǐng)域內(nèi)已有的量化分析算法的優(yōu)缺點，建立了改進的移動IP切換性能分析模型。采用移動終端在子網(wǎng)和管理域中駐留時間為刻度，得

4、出了移動終端在進出一個管理域過程中經(jīng)過I個子網(wǎng)的概率表達式，進而得出此過程中移動終端經(jīng)過的外地子網(wǎng)數(shù)的均值表達式，為分析一般性移動IP切換協(xié)議性能提供了運算的理論基礎(chǔ)；進一步結(jié)合概率分布模型通過數(shù)值仿真與分析揭示了移動終端駐留時間服從不同概率分布下各參數(shù)之間的作用關(guān)系。新模型通過駐留時間的不同概率分布較好的模擬了移動終端的切換特性。
　　 （3）將標準移動IP協(xié)議的位置更新過程和IP微移動環(huán)境下位置更新過程進行了深入分析與比較，

5、在此基礎(chǔ)上提出了改進的IP微移動位置更新協(xié)議-NHMIP。量化分析與仿真結(jié)果顯示隨著移動終端移動頻率加快，微移動路徑更新協(xié)議性能優(yōu)于標準移動IP。此外，新的路徑更新協(xié)議通過調(diào)整移動終端向網(wǎng)關(guān)代理的注冊方式，將網(wǎng)絡(luò)分成若干個邊界相對固定的子域，與動態(tài)分層移動IP協(xié)議（DHMIP）相比有效減少了移動終端注冊和外地代理級聯(lián)等因素導(dǎo)致的數(shù)據(jù)包傳輸開銷，提高了網(wǎng)絡(luò)整體效率，整個網(wǎng)絡(luò)動態(tài)形成管理域的方式降低了單點故障導(dǎo)致全網(wǎng)中斷的風險，提高了網(wǎng)絡(luò)可