无线移动互连网服务质量保证的研究

摘要

过去几年中，笔记本电脑的数目迅速增加，因特网也有了迅猛的发展。因特网与移动网的飞速发展使得人们越来越迫切的要求将因特网与移动网结合起来为移动用户提供丰富的业务，移动互联网是下一代网络发展的趋势之一。目前，如何保证IPv6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。 本文概述了移动IPv6技术，指出了现有的QoS体系结构在移动IPv6网络中存在的问题，并详细分析了移动IPv6网络移动性管理的解决方案。阶层式移动IPv6(Hierarchical Mobile IPv6，HMIPv6)的网络结构提供了一个移动主机的管理机制。利用移动锚点(Mobility Anchor Point，MAP)，来减少在区域外的家乡代理服务器(Home Agent，HA)和通信节点(Correspondent Node，CN)与移动主机(Mobile Node，MN)之间的移动IPv6绑定更新(Binding Update，BU)信息的传递。如果MN数量多且有复杂的移动特性，单一的MAP仍会因此负载过重。多阶层式移动IPv6(MultilevelHierarchical Mobile IPv6，MHIPv6)，让不同移动特性的MN能选择到合适的MAP。但是MN无法判断，应该注册到覆盖范围较大，具高移动性管理的MAP，或是覆盖范围较小的MAP中。这可能导致：(1)MN的频繁再注册、(2)MAP负载不平衡的情况发生。因此本论文提出以移动主机的历史移动特性(切换次数/单位时间)的分类得出各MAP的进入门限值，做为之后MN选择MAP的参照，以注册到适合的MAP及配合MAP最大负载调整机制，并结合Router Renumbering的Use-Prefix控制信息，以达到：(1)支持MN进入MAP domain时，能适当地依MN移动特性及MAP的负载状况选择一个其适合归属的MAP，(2)减少在MN、HA和CN间BindingUpdate信息传递，(3)达到MAP的负载平衡。

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第一章绪论

1.1研究背景

1.2无线移动互连网及其服务质量

1.2.1移动性对QoS保证的影响

1.2.2无线链路特性对QoS的影响

1.3本课题意义

1.4研究工作

第二章通信QoS分类和性能参数

2.1 QoS概述

2.1.1通用的QoS模型

2.1.2描述通信服务质量的框架

2.2 IP 网络QoS概述

2.2.1IP QoS的定义

2.2.2 IP QoS的实现

2.3 IP QoS主要模型和机制概述

2.3.1IntServ/RSVP模型

2.3.2 DiffServ模型

2.3.3 MPLS和流量工程

2.4无线网络中的TCP与QoS

2.4.1影响无线网络中TCP性能的因素

2.4.2目前移动无线网络中TCP的改进算法

2.5端到端QoS

第三章Mobile IP的移动性管理方案

3.1网络层移动性管理以及Mobile IP的提出

3.2 Mobile IP的特点

3.3 Mobile IP的地址管理机制

3.4 Mobile IP地址管理机制的不足及改进方案

3.4.1 Mobile IP地址管理机制的不足

3.4.2 Mobile IP的主要扩展方案

第四章移动IPv6的地址更新策略及负载平衡机制

4.1移动IPv6协议及工作流程

4.2阶层式移动IPv6

4.3多阶层式移动IPv6

4.4地址更新策略及负载平衡机制

4.4.1地址更新策略

4.4.2负载平衡机制

第五章多阶层式移动IPv6网络仿真

5.1概要

5.2移动主机地址更新策略

5.2.1移动节点历史移动特性分类

5.2.2 MAP的负载空间分配算法

5.2.3 MAP的负载调整及算法

5.3多阶层式移动IPv6网络中的移动管理机制

第六章模拟实验与结果

6.1实验结构

6.2实验参数

6.3实验结果分析

6.4综合分析

第七章结论及未来的工作

参考文献

附录

致谢

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