A Hierarchical Architecture for Route Optimization, Fast Handoff and Multicast Transmission in Nested Wireless Mobile Networks(I)

摘要

[[abstract]]隨著網路的發展，人們對於網路的使用已經由有線網路(wired network)發展到無線網路(wireless network)。近年來，IETF 的Network Mobility (NEMO) Group 提出了行動網路(Mobile Network)的架構NEMO Basic，而相關的研究也陸續的提出來。除了NEMO Basic 以外，其他有關行動網路的架構可分為以下三類：(1) Recursive Approach (2) Hierarchical Approach (3) A&S Approach。此外，基於Mobile IP 協定，Internet Engineering Task Force (IETF)組織針對群播(multicast)服務提出了兩種解決方案：Remote Subscription (RS)和Bi-directional Tunneling (BT)。然而，使用這兩種方法會有重新建立群播樹(Multicast Tree)的延遲或乒乓路徑(Pinball Routing)、A-mass-of-multicast、tunnel convergence 等的問題，進而產生多媒體串流中斷的現象。若將這兩種方法延伸到巢狀NEMO 的環境下進行多媒體群播服務應用時，將會因為巢狀NEMO 環境的複雜，導致這些問題更加嚴重。本篇研究計畫第一年將結合Hierarchical Approach 與A&S Approach 兩種方法，拓展出一個階層式樹狀的巢狀行動網路架構。在此方法的運作下，除了擷取上述的三種方法的優點外，同時也改善它們的缺點，達到以下優點： (1)路由最佳化：由Multicast Router (MR)向Correspondent Node (CN)發出Binding Update (BU)，使封包從CN 能直接送到Mobility Anchor Point (MAP)而不會經過MR 的Home Agent (HA)，造成三角路由、甚至巢狀行動網路上乒乓路由的問題。 (2)減少封包的overhead：採用Care-of Prefix 的位址配置，使封包傳送時不用做多次的封裝或是建造 routing header 來傳送封包。 (3)減少BU 的延遲時間，達成快速換手，同時減少binding cache size：使用階層式的觀念拓展出來的巢狀行動網路，使行動網路在該MAP 管理的區域移動時只要由MR 向MAP 發出BU 即可，節省了以往向MR 的HA 發出BU 的時間。且對於行動網路內固定不動的Local Fixed Node (LFN)，在 MAP 的binding cache 中採用多對多的prefix 對應策略，節省了binding cache 的size; 而對於由其他行動網路移動到這個MAP 下的Visitor Mobile Node (VMN)，在MAP 的binding cache 中則採取一對一的記錄方式，確實掌握VMN 的最新位置。本篇研究計畫第二年將與第一年的成果做整合性的研究，有以下重點： (1) 針對過去在MIP 環境下提出支援群播的RS 以及BT 兩種方法，分別探討其在巢狀式NEMO 環境下所會產生的問題與可能的解決方案。 (2) 將設計一個支援單層與巢狀NEMO 環境下多點傳送的架構與機制，希望在巢狀式NEMO 環境下動態建立的群播樹時，能夠避免RS 與BT pinball route、 bi-directional tunnel、A-mass-of-multicast、tunnel convergence 等等的副作用。