基于NS-2的MIPv6和NEMO仿真研究

摘要

当前移动IPv6(MIPv6)和网络移动性(NEMO)理论研究逐渐成熟，但还需要网络仿真来进一步研究其性能。网络仿真是研究网络技术的有效途径。考虑到平台的扩展性，本文使用NS-2作为仿真平台。 NS-2平台目前有支持MIPv6的MobiWan补丁，并且MobiWan经扩展实现了对NEMO的支持。由于MobiWan开发的年代早于MIPv6协议规范以及研究中对问题的简化，因此，目前无论是MIPv6还是扩展后的NEMO仿真都仍存在着诸多问题，表现在：对MIPv6的仿真存在不能实现跨域的切换和返回路由可达过程机制不能正常进行；在NEMO的仿真中移动子网内部的节点不具有移动性以及存在许多信号干扰问题。 针对仿真中出现的问题，本文研究了MIPv6协议RFC3775和NEMO协议RFC3963，深入分析了MIPv6和NEMO在NS-2中的仿真原理，根据MIPv6协议和NEMO协议规范，对原平台进行了改进：通过合理设置信道实现跨域切换并解决NEMO仿真中的信号干扰问题：通过改变分类器的指向关系使返回路由可达过程正常进行；为了使NEMO仿真中移动子网内的节点具有移动性，对移动子网内的节点添加了移动性和重新定义了节点生成过程。随后分别构建了几种仿真场景，对改进方法进行了仿真验证并对MIPv6和NEMO进行了整体仿真。最后，为了研究MIPv6和NEMO的垂直切换，将WiMAX模块添加到NS-2中，解决了WiMAX模块和MobiWan的冲突问题，并将WiMAX和MIPv6结合起来进行了仿真以及对垂直切换中的链路进行了划分。 本文通过以上工作，为MIPv6和NEMO的仿真中出现的问题提供了较为可行的解决方法。改进后NS-2平台对MIPv6和NEMO的仿真符合协议规范和贴近实际，能够仿真更复杂的无线网络，这对MIPv6和NEMO的研究与应用起到了推动作用。

目录

文摘

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声明

第一章绪论

1.1研究背景

1.2国内外相关研究发展动态

1.2.1 MIPv6研究现状

1.2.2网络移动性研究现状

1.2.3 MIPv6和NEMO的软件仿真

1.3论文研究内容和论文结构

1.3.1论文研究内容

1.3.2论文结构

第二章NS-2和MobiWan的架构分析

2.1 NS-2概述

2.2 NS-2的仿真实现机制

2.2.1 NS-2仿真的层次

2.2.2 NS-2核心思想

2.2.3 NS-2的主要仿真构件

2.3 NS-2配置

2.4 MobiWan的仿真实现机制

2.4.1移动信息缓存

2.4.2协议处理模块

2.4.3 MobiWan的节点结构

2.5 MobiWan的不足和缺陷

2.6本章小结

第三章基于NS-2的MIPv6仿真研究

3.1 IPv6与MIPv6

3.2 MIPv6协议基础

3.2.1 MIPv6组成

3.2.2 MIPv6基本操作

3.2.3 MIPv6中的返回路由可达过程

3.3 NS-2中MIPv6的仿真工作机制

3.3.1 MobiWan中的网络层次结构和信道机制

3.3.2 MobiWan中返回路由可达过程

3.4 NS-2中MIPv6的仿真改进

3.4.1 MobiWan中跨域切换的实现

3.4.2返回路由可达过程的仿真改进

3.5 MIPv6的跨域切换仿真扩展验证

3.5.1 MIPv6跨域移动的仿真场景

3.5.2仿真结果分析

3.6返回路由可达过程仿真的扩展验证

3.6.1含返回路由可达过程的仿真场景

3.6.2仿真结果分析

3.7本章小结

第四章 NEMO仿真研究及其和MIPv6整体仿真

4.1网络移动性(NEMO)协议基础

4.2网络移动性的仿真工作机制

4.3网络移动性仿真的改进

4.3.1使移动子网中的节点具有移动性

4.3.2 NEMO仿真中的信号干扰解决

4.4网络移动性仿真扩展验证

4.4.1网络移动性仿真场景

4.4.2仿真结果分析

4.5 MIPv6和NEMO整体仿真

4.5.1 MIPv6和NEMO整体仿真场景

4.5.2仿真结果分析

4.6本章小结

第五章 MIPv6和NEMO垂直切换的仿真研究

5.1 IEEE 802.11、802.16标准和WiMAX

5.1.1 IEEE 802.11标准

5.1.2 IEEE 802.16标准和WiMAX

5.2 Wi-Fi和WiMAX的垂直切换

5.3 WiMAX模块的添加

5.4 MIPv6和WiMAX结合的初步仿真

5.5 MIPv6和NEMO的垂直切换链路支持方案

5.6本章小结

第六章总结与展望

6.1工作总结

6.2创新点说明

6.3工作展望

致谢

参考文献

研究成果