下一代網(wǎng)絡的移動性管理技術研究.pdf

1、為了提供自由廣闊的通信服務環(huán)境,下一代網(wǎng)絡需要將多種接入網(wǎng)絡有效融合以實現(xiàn)不同接入技術的優(yōu)勢互補,從而滿足移動用戶個性化、多樣化的通信業(yè)務需求。因此,下一代網(wǎng)絡的重要特征之一就是接入的多元性,即“通信環(huán)境是異質的”、“接入是非對稱的”。但由于各異質網(wǎng)絡體系結構的差異性和移動性管理需求的多樣性,不同的接入網(wǎng)絡采用了不同的移動性管理技術,這導致用戶在結構相同的接入網(wǎng)中可以漫游,而在結構不同的接入網(wǎng)間移動則受到很大限制。也就是說,目前只能在同

2、質網(wǎng)絡環(huán)境中提供移動性支持,還無法提供跨網(wǎng)的通用移動性支持。下一代網(wǎng)絡要實現(xiàn)泛在的、協(xié)同的移動計算和普適計算,就需要有效融合各異質網(wǎng)絡以保證在不同網(wǎng)絡間的無縫移動,而開放的、高效的、與接入技術無關的通用移動性管理技術則是其核心問題之一。 本文主要從基于多協(xié)議的移動性管理模型、多系統(tǒng)中的通用位置管理、異質網(wǎng)絡間的垂直切換三個方面對移動性管理技術作了如下研究： 在基于多協(xié)議的移動性管理模型中,本文首先提出了一個基于現(xiàn)有網(wǎng)絡協(xié)

3、議SIP和MIPv6聯(lián)合優(yōu)化的移動性管理模型,并在該模型基礎上引入移動代理進行改進,同時考慮到鏈路切換的影響,又進一步提出了基于鏈路層移動性管理的改進模型。然后,本文結合IETF所提交的HIP協(xié)議草案設計了一整套全新的適于單模和多模移動節(jié)點的、可應用于同質和異質網(wǎng)絡的移動性管理模型,并通過對HIP協(xié)議的功能擴展提出改進模型。本文所提出的這一整套移動性管理模型在不增加網(wǎng)絡基礎設施復雜性的情況下,可提供跨同質網(wǎng)絡或異質網(wǎng)絡的無縫移動性支持。

4、 在多系統(tǒng)中的通用位置管理方面,本文首先提出層次型位置區(qū)和立體式位置區(qū)的設計方法,并在綜合兩者優(yōu)點的基礎上,進一步提出層次型立體式位置區(qū)的設計方法。然后,針對該位置區(qū)設計,本文給出基本的通用位置管理策略,并從系統(tǒng)性能優(yōu)化的角度提出基于閾值的動態(tài)多級指針轉發(fā)的改進策略和相應的位置更新算法、位置尋呼算法,再進一步從改善位置區(qū)邊界微移動性能的角度提出基于位置區(qū)邊界模糊的改進策略和算法。最后,本文針對多模移動節(jié)點中多IP地址的管理提出多

5、接入下的地址管理方案。本文所提出的通用位置管理方案、策略和算法在滿足不同類型用戶接入要求的情況下,可有效降低系統(tǒng)的位置管理開銷,改善越區(qū)切換性能。 在異質網(wǎng)絡間垂直切換方面,本文首先探討了垂直切換的應用場景。然后,利用本文對HIP協(xié)議的功能擴展分別提出在不同接入狀態(tài)下移動節(jié)點的上行垂直切換策略和下行垂直切換策略以及對端通信節(jié)點應對策略。接著,本文在基于接收信號強度的垂直切換算法基礎上提出基于網(wǎng)絡屬性映射函數(shù)的改進算法,并進一步從