全IP移动网络移动性管理的研究与设计

摘要

在全IP移动网络(包括第三代移动通信系统3G)中，音频、视频等各种实时多媒体应用将在基于IP的分组网传输，如何保证全IP移动网络的服务质量成为电信界日益关注的焦点，必须保证移动主机的快速无缝切换，移动性管理成为保证服务质量的一个不可缺少的极其重要因素。 因特网工程任务组(InternetEngineeringTaskForce，IETF)提出的移动IP技术作为全IP移动通信网的核心技术之一，它有效地提供了移动主机在不同无线接入网的管理域之间的宏移动管理方案，但是，移动IP不能有效地解决频繁切换的微移动管理。 为了减少延迟、延迟抖动、网络拥塞和提高带宽利用率，本文提出了一种新颖的集成MPLS(Multi-ProtocolLabelSwitching，多协议标签交换)的全IP移动网络移动性管理体系结构。集成MPLS的全IP移动网络移动性管理体系结构的总体设计如下：微观上集成MPLS的全IP移动网络的接入网、宏观上集成MPLS的全IP移动网络的接入网和集成MPLS的全IP移动网络的总体体系结构；详细设计了初始化通信过程：移动主机的认证、移动主机的注册、移动主机初始化通信、通信对端初始化通信(分为通信对端获得域转交地址之前的初始化通信和通信对端获得域转交地址之后的初始化通信)；提出以下方案来有效地管理移动主机的切换：将移动主机的切换管理分为域内切换和域间切换，而域内切换又分为同一个小区群的小区间切换、同一个大区群的小区群间切换、大区群间的小区切换。 透彻地分析了该移动性管理体系结构的性能，包括体系结构的总体性能和移动主机的切换性能，深入分析了基本移动IP协议的不足，提出了微移动管理协议设计的通用原则。分析表明，本文的集成MPLS的全IP移动网络的移动性管理体系结构能够确保移动主机的快速无缝切换，从而保证了各种实时多媒体应用的服务质量，为移动通信向下一代全IP移动通信网络的平滑过渡作了铺垫。

目录

文摘

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第一章引言

1.1移动通信网络的发展

1.2全IP移动网络移动性管理的发展现状和课题的提出

1.3论文结构

第二章下一代网络与全IP移动网络

2.1下一代网络

2.1.1下一代网络的定义

2.1.2下一代网络的特点和目标

2.1.3下一代网络的体系结构

2.2全IP移动网络

2.2.1全IP移动网络的定义

2.2.2全IP移动网络的特点

2.2.3全IP移动网络的功能模型

第三章全IP移动网络的宏移动管理协议

3.1移动IP的产生

3.2移动IP的基本术语和操作流程

3.2.1移动IP的基本术语

3.2.2移动IP的操作流程

3.3移动IP的关键技术

3.3.1移动切换管理

3.3.2移动安全性

3.3.3服务质量保证

第四章全IP移动网络的微移动管理协议

4.1 HAWAⅡ微移动管理协议

4.1.1协议简介

4.1.2协议操作

4.2 HMIP微移动管理协议

4.2.1协议描述

4.2.2协议处理

4.3 CellularIP微移动管理协议

4.3.1协议介绍

4.3.2协议原理

4.4微移动管理协议的区别和比较

第五章多协议标签交换(MPLS)

5.1体系结构

5.1.1 MPLS基础

5.1.2 MPLS原理

5.2标签

5.2.1标签的定义

5.2.2标签空间和标签堆栈条目

5.3标签交换路径

5.3.1概述

5.3.2标签交换路径建立的控制模式

5.3.3标签交换路径的快速重选路由

5.4 MPLS流量工程

5.4.1流量工程基础

5.4.2流量工程原理

5.4.3功能部件

第六章全IP移动网络移动性管理的设计

6.1集成MPLS的移动性管理体系结构

6.1.1微观上集成MPLS的全IP移动网络的接入网

6.1.2宏观上集成MPLS的全IP移动网络的接入网

6.1.3集成MPLS的全IP移动网络的总体体系结构

6.2初始化通信

6.2.1移动主机的认证

6.2.2移动主机的注册

6.2.3移动主机初始化通信

6.2.4通信对端初始化通信

6.3切换管理

6.3.1域内切换

6.3.2域间切换

6.4集成MPLS的移动性管理体系结构的性能分析

6.4.1网络的总体性能

6.4.2切换对性能的影响

第七章仿真实现

7.1网络仿真器

7.1.1 NS简介

7.1.2事件调度机制

7.1.3节点、链路、分组头管理

7.2 仿真

7.2.1网络仿真拓扑

7.2.2对分组延迟的仿真

7.2.3对分组延迟抖动的仿真

第八章结论

参考文献

致谢