基于移動(dòng)IP的路由優(yōu)化和無(wú)縫切換的研究.pdf

1、移動(dòng)IP是基于網(wǎng)絡(luò)層提供移動(dòng)支持功能的全方位移動(dòng)解決方案，它具有可擴(kuò)展性、可靠性和安全性，并使節(jié)點(diǎn)在切換鏈路時(shí)仍可保持在進(jìn)行的通信。本文針對(duì)移動(dòng)IP中的分組發(fā)送的“三角路由”問(wèn)題和切換過(guò)程中通信中斷、分組傳輸延時(shí)、分組丟失等問(wèn)題，提出了路由優(yōu)化方案和無(wú)縫切換方案。在此基礎(chǔ)之上，使用了網(wǎng)絡(luò)模擬器對(duì)這兩個(gè)方案進(jìn)行了仿真模擬，根據(jù)仿真結(jié)果對(duì)方案的網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行分析、評(píng)估和驗(yàn)證。 為解決在標(biāo)準(zhǔn)移動(dòng)IP中存在的“三角路由”和切換期間通信時(shí)延

2、兩個(gè)問(wèn)題，本文在網(wǎng)路仿真器中實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)IP的路由優(yōu)化(ROMIP)擴(kuò)展以及平滑切換機(jī)制。為此，在網(wǎng)絡(luò)仿真器中原有標(biāo)準(zhǔn)移動(dòng)IP框架的基礎(chǔ)之上，引入了綁定警告、綁定更新、綁定請(qǐng)求和綁定確認(rèn)等綁定緩存管理消息，并使用后向型平滑切換機(jī)制來(lái)降低切換時(shí)延。仿真結(jié)果表明，相比較于標(biāo)準(zhǔn)移動(dòng)IP協(xié)議，ROMIP明顯地提高了數(shù)據(jù)帶寬，降低了通信對(duì)端節(jié)點(diǎn)與移動(dòng)節(jié)點(diǎn)之間分組發(fā)送的端到端時(shí)延。由于平滑切換機(jī)制的實(shí)現(xiàn)，通信切換時(shí)延降低了50％以上。此外，該方法具有

3、對(duì)硬件的透明性和在軟件實(shí)現(xiàn)上的簡(jiǎn)易性，因而為移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)通信研究工作提供了較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。 本文所提出的無(wú)縫切換方案是適用于諸如機(jī)場(chǎng)侯機(jī)大廳、展覽館、議政廳、星級(jí)賓館大堂等大型開(kāi)放室內(nèi)環(huán)境的無(wú)縫切換策略。在移動(dòng)IP機(jī)制中，引入了決策實(shí)體(ControlEngine)，降低了域內(nèi)傳輸信號(hào)量負(fù)荷與傳輸時(shí)延；重新設(shè)計(jì)和規(guī)劃移動(dòng)IP第三層管理消息協(xié)議，使移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在切換過(guò)程保持第二層的連接；在控制引擎CE中引入室內(nèi)位置跟蹤和移動(dòng)類型

4、檢測(cè)算法，使決策實(shí)體具備智能決定移動(dòng)節(jié)點(diǎn)該如何切換、何時(shí)切換、切換至何處的決策能力。在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)之中加入了信號(hào)強(qiáng)度模型，在接收能量低于閾值電壓時(shí)作為初始移動(dòng)切換的觸發(fā)器，代替了傳統(tǒng)的鏈路層的觸發(fā)器。仿真結(jié)果表明：無(wú)縫切換方案(SMIP)與標(biāo)準(zhǔn)移動(dòng)IP(MIP)相比，在一般情況的切換過(guò)程中，SMIP完全消除了切換延時(shí)，丟包率達(dá)到0％、無(wú)任何分組丟失現(xiàn)象；數(shù)據(jù)分組的端到端延時(shí)穩(wěn)定，約為同等情況下MIP的75％；由于CE具備智能決策切換功能，即