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移动网络的关键技术与NEMO路由优化研究

作　者: 吴虎
导　师: 陆建德
学　校: 苏州大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 移动性管理路由优化嵌套移动网络切换微移动移动锚节点
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 27次
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内容摘要

网络移动性管理的研究和应用近年来得到了广泛的关注,涉及到的关键技术包括了移动性管理,位置管理,切换管理,路由优化,安全机制和流量分配等。在移动IPv6基础上提出的NEMO协议,既保证了子网移动时通信的连续性,又使得移动对子网内的节点是透明的。NEMO技术的应用将更能适应下一代移动通信网络的发展要求。本文总结了当前网络移动性的研究和发展现状,对NEMO的特点、工作机制、协议及实现方法进行深入分析,重点研究和关注NEMO中路由优化,切换管理,NEMO内部路由协议等移动性管理问题,提出了NRO和HRO路由优化解决方案。论文首先阐述了移动网络中的MIPv6、NEMO技术和移动网络中的重点研究方向,详细分析了现有的NEMO路由优化的方案,并从数据路径,封装报文开销和协议复杂度方面对各方案进行了性能分析比较。在分析指出现有NEMO协议中存在嵌套NEMO乒乓路由和数据包多层封装的缺陷后,论文提出了基于内部路由的嵌套NEMO路由优化方案NRO。该方案通过根移动路由器代替NEMO内部的移动节点进行家乡注册,使得外部的通信数据直接重定向到NEMO链接的外地网络,改变了传统NEMO中嵌套封装报文的方法,并且支持快速切换,实现了NEMO内部节点通信的路由优化。分析和仿真表明方案能在一定程度上减小封装报文开销和切换时延、有效优化NEMO内节点通信数据路径。论文还对微移动协议进行了研究,在分级移动IP协议基础上提出了HRO路由优化方案。通过引入移动锚节点管理本地切换,将大部分的注册报文控制在本地域内,不仅优化了路由,还有效缓解了拓扑结构动态变化对网络性能的影响。在HRO方案中提出一种新的适用于移动网络的路由协议,论文详细阐述了该路由协议框架下的路由维护和更新算法。分析与仿真表明HRO方案显著减少了切换时延和传输开销,提高了吞吐量和数据包的传输效率。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第一章绪论  10-17
  1.1 研究背景与意义  10-11
  1.2 研究现状  11-14
    1.2.1 IPv6 技术  11-12
    1.2.2 移动IPv6 技术  12-13
    1.2.3 NEMO 技术  13-14
  1.3 论文的主要内容及相关工作  14-15
  1.4 论文的组织结构  15-17
第二章 MIPv6 与NEMO 技术  17-30
  2.1 移动互联网  17-20
    2.1.1 移动互联网的基本含义  17-18
    2.1.2 网络层移动性管理的重要性  18-19
    2.1.3 移动互联网中的主要术语  19-20
  2.2 MIPv6 技术  20-23
    2.2.1 移动IPv6 基本过程  20-22
    2.2.2 移动IPv6 路由优化通信模式  22-23
  2.3 NEMO 技术  23-29
    2.3.1 NEMO 基本协议  23-25
    2.3.2 嵌套NEMO 网络  25-26
    2.3.3 嵌套NEMO 中乒乓路由问题的描述  26-27
    2.3.4 NEMO 研究中的重点  27-29
  2.4 本章小结  29-30
第三章现有NEMO 路由优化方案的比较与分析  30-44
  3.1 基于非隧道直接路由优化方案  30-34
    3.1.1 直接路由优化主要思想  30-31
    3.1.2 扩展支持协议PSBU 方案  31-32
    3.1.3 MIRON 方案  32-34
    3.1.4 直接路由优化存在的问题  34
  3.2 基于隧道的路由优化方案  34-39
    3.2.1 ARO 方案  35-36
    3.2.2 RRH 方案  36-37
    3.2.3 ROTIO 方案  37-39
  3.3 MIRON、ARO、RRH、ROTIO 各方案的比较与性能分析  39-43
    3.3.1 数据路径的比较与分析  39-40
    3.3.2 封装报文开销的比较与分析  40-42
    3.3.3 协议复杂度及其它支持方面的比较与分析  42-43
  3.4 本章小结  43-44
第四章嵌套NEMO 路由优化方案NRO 研究  44-65
  4.1 NRO 路由优化方案的基本出发点  44-45
  4.2 NRO 方案的基本描述  45-47
  4.3 嵌套NEMO 内部的路由更新过程  47-49
  4.4 NRO 方案的流程图及伪码实现  49-51
  4.5 NRO 方案的通信路由优化过程  51-54
    4.5.1 CN 节点到NEMO 内部节点的通信路由优化  51-52
    4.5.2 NEMO 内部节点到CN 节点的通信路由优化  52
    4.5.3 NEMO 内部节点间通信的路由优化  52-53
    4.5.4 快速切换算法  53-54
  4.6 NRO 方案的性能分析与评估  54-64
    4.6.1 时延性能建模  54-58
    4.6.2 时延性能分析与比较  58-59
    4.6.3 传输开销建模  59-62
    4.6.4 传输开销分析与比较  62-64
  4.7 本章小结  64-65
第五章基于微移动协议的HRO 路由优化方案研究  65-85
  5.1 引言  65-66
  5.2 微移动管理  66-68
    5.2.1 微移动概述  66-67
    5.2.2 HMIPv6 移动管理协议  67-68
  5.3 HRO 路由优化方案的提出  68-71
  5.4 HRO 方案的NEMO 内部路由协议  71-73
  5.5 HRO 方案中各功能实体的操作及数据结构  73-74
  5.6 HRO 方案的通信路由优化过程  74-76
  5.7 切换过程  76
  5.8 HRO 方案性能分析与评估  76-84
    5.8.1 时延性能解析与比较  76-78
    5.8.2 传输开销解析与比较  78-80
    5.8.3 吞吐量评估建模  80-82
    5.8.4 吞吐量分析与比较  82-84
  5.9 本章小结  84-85
第六章总结与展望  85-87
  6.1 工作总结  85
  6.2 未来展望  85-87
参考文献  87-91
英文缩写词  91-93
攻读硕士学位期间公开发表（录用）的论文  93-94
致谢  94-95

移动网络的关键技术与NEMO路由优化研究

内容摘要

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