移动网络的关键技术与NEMO路由优化研究

摘要

网络移动性管理的研究和应用近年来得到了广泛的关注，涉及到的关键技术包括了移动性管理，位置管理，切换管理，路由优化，安全机制和流量分配等。在移动IPv6基础上提出的NEMO协议，既保证了子网移动时通信的连续性，又使得移动对子网内的节点是透明的。NEMO技术的应用将更能适应下一代移动通信网络的发展要求。
　　 本文总结了当前网络移动性的研究和发展现状，对NEMO的特点、工作机制、协议及实现方法进行深入分析，重点研究和关注NEMO中路由优化，切换管理，NEMO内部路由协议等移动性管理问题，提出了NRO和HRO路由优化解决方案。
　　 论文首先阐述了移动网络中的MIPv6、NEMO技术和移动网络中的重点研究方向，详细分析了现有的NEMO路由优化的方案，并从数据路径，封装报文开销和协议复杂度方面对各方案进行了性能分析比较。
　　 在分析指出现有NEMO协议中存在嵌套NEMO乒乓路由和数据包多层封装的缺陷后，论文提出了基于内部路由的嵌套NEMO路由优化方案NRO。该方案通过根移动路由器代替NEMO内部的移动节点进行家乡注册，使得外部的通信数据直接重定向到NEMO链接的外地网络，改变了传统NEMO中嵌套封装报文的方法，并且支持快速切换，实现了NEMO内部节点通信的路由优化。分析和仿真表明方案能在一定程度上减小封装报文开销和切换时延、有效优化NEMO内节点通信数据路径。-论文还对微移动协议进行了研究，在分级移动IP协议基础上提出了HRO路由优化方案。通过引入移动锚节点管理本地切换，将大部分的注册报文控制在本地域内，不仅优化了路由，还有效缓解了拓扑结构动态变化对网络性能的影响。在HRO方案中提出一种新的适用于移动网络的路由协议，论文详细阐述了该路由协议框架下的路由维护和更新算法。分析与仿真表明HRO方案显著减少了切换时延和传输开销，提高了吞吐量和数据包的传输效率。