支持移动子网的移动性管理技术研究与实现

摘要

随着通信技术和多种无线网络的迅速发展，以及各种移动终端的普及，新型移动业务和应用的出现，使人们不再满足于通过固定终端或单个移动终端接入到互联网服务的模式，而希望能够将一组互相联网的固定或移动节点集合，构成一个相对稳定的移动体（称为移动子网或移动网络），接入互联网获取信息和服务。
　　 IETF NEMOv6协议是在移动 IPv6协议基础上提出的一种支持移动子网的解决方案，该协议引入移动路由器（MR）作为移动子网的缺省网关接入互联网，在 MR改变其在互联网上的接入点时，通过对转交地址的注册，确保移动子网内部的所有节点仍旧保持业务的连续性。然而，在 IPv4和 IPv6网络共存以及多接入的异构网络环境下，现有的 NEMOv6协议仅支持 MR在纯 IPv6网络环境中移动，只能对IPv6转交地址进行注册；不支持对 IPv4转交地址的注册，因此当移动子网在异构网络间进行移动时，难以保证业务的连续性。
　　 本论文总结了移动子网的研究现状，介绍了移动 IPv4协议和移动 IPv6协议的基本原理，重点分析了IETF NEMOv6协议的工作机制及其支持 IPv4网络和多转交地址注册的扩展；通过引入扩展的移动检测机制、使用绑定注册和多接口的监听功能、采用 IPv6-in-UDP隧道封装格式，设计了一种 NEMOv6支持 IPv4的扩展方案，并基于Linux系统开发实现了该扩展方案。在 WLAN接入网络环境下测试了移动子网在 IPv4和 IPv6网络间的切换信令和 FTP数据传输过程、以及切换性能，验证了该扩展方案的可行性和正确性。为了测试扩展方案在异构网络环境下的运行情况，进一步为移动子网配置 WLAN、GPRS和 TD-SCDMA三种网络接口，测试移动子网在多接入异构网络环境下的切换性能，FTP数据传输和 VLC视频流传输，验证了扩展方案在异构网络环境下的可行性。并为移动子网的后续研究提供了参考。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 本文的研究工作

1.4 论文结构

第二章 移动子网的相关技术

2.1 移动IP协议

2.1.1 移动IPv4协议

2.1.2 移动IPv6协议

2.2 IETF的移动网络协议—NEMOv6

2.2.1 NEMOv6协议概述

2.2.2 NEMOv6协议机制

2.3 基于NEMOv6的扩展协议

2.3.1 NEMOv6支持IPv4的扩展

2.3.2 NEMOv6对多转交地址注册的扩展

2.4 本章小结

第三章 NEMOv6支持IPv4扩展方案的设计与实现

3.1 NEMOv6支持IPv4扩展方案的设计

3.1.1 设计目标

3.1.2 整体架构

3.1.3 重要模块分析

3.2 NEMOv6支持IPv4扩展方案的实现

3.2.1 实现依据

3.2.2 NEMOv6的源码分析

3.2.3 移动检测的实现

3.2.4 绑定注册的实现

3.2.5 隧道管理的实现

3.2.6 多接口管理的实现

3.3 本章小结

第四章 NEMOv6实验平台测试

4.1 实验平台搭建

4.1.1 NEPL模块安装

4.1.2 NEPL模块配置

4.2 NEMov6在IPv6网络的性能测试

4.2.1 NEMOv6中MR切换时延

4.2.2 NEMOv6中VMN切换时延

4.3 WLAN接入网络环境下扩展方案的测试

4.3.1 测试场景

4.3.2 切换时延

4.3.3 FTP业务测试

4.4 多接入异构网络环境下扩展方案的测试

4.4.1 WIAN与GPRS间切换

4.4.2 WLAN与TD—SCDMA间切换

4.5 测试小结

4.6 本章小结

第五章 结束语

5.1 结束语

5.2 不足和下一步工作方向

5.3 研究生期间的工作

5.3.1 参与的项目及完成的工作

5.3.2 取得的学术成果

参 考 文 献

附录一 缩 略 语

致 谢