嵌套移动网络路由优化技术研究

摘要

微电子与信息通信技术的飞速发展，逐步将人类带入泛在网络时代。随着泛在连接需求的不断增加，个人通讯设备与无线传感器种类不断丰富，人们对信息的需求在内容和获取方式上也发生了改变，固定终端或单个移动终端连接到互联网的模式已经不能满足需要，将会越来越多地出现相互关联的移动设备群同时移动的场景。这种多个无线设备终端一起移动，同时改变到互联网接入点，构成一个相对稳定的移动体，称为网络移动性(Network Mobility，NEMO)。当移动网络进行移动时，如何建立路由优化机制和对路由优化机制进行评估成为了移动网络研究的热点。
　　 本研究主要内容包括：首先，介绍了移动网络的相关背景和目前的研究现状，在阐明了本文的研究方向和意义后，对基于移动IPv6的单节点移动性及网络的移动性进行了介绍，并分析了NEMO基本支持协议在网络发生嵌套情况下的局限性。其次，在对嵌套移动网络场景研究后，讨论了网络嵌套对NEMO基本协议中的低效路由问题放大的原因。随后对RRH、ROTIO和FRO这三种典型的路由优化方案的优化机制进行了介绍，并将它们同NEMO基本支持协议进行了性能比较。再次，针对嵌套移动网络中的路由次优化问题和数据包多重封装问题，提出了一个路由优化方案ERRHO。通过在反向路由头中新增槽位(Slot)，记录移动网络的最高层移动路由器(TLMR)的转交地址，使通信对端节点可以在首次收到数据包后，就能够同TLMR进行隧道建立，最终完成嵌套移动网络的路由优化。最后，在对大量路由方案分析基础之上，提出了一个路由优化评估模型，并从路由开销和存储开销角度对NEMO基本支持协议方案、ROTIO方案、FRO方案及ERRHO方案进行了性能仿真和比较分析。仿真结果显示，当移动网络的嵌套深度增加时，ERRHO方案同其他三种方案相比，有较小的路由开销和存储开销。