通信移动节点接入互联网的时延优化分析

移动IPv6的切换技术(handover)是移动IPv6技术QoS的主要衡量标准.文中介绍了移动IPv6的工作原理,并分析了3种切换方案(scheme),包括快速切换(fast handover),层次切换(he)和快速(FHMIPv6)层次切换的优点和缺点.针对层次切换方案的局限性,在其基础上引入了一个新的功能实体(entity)-RAP,增大了移动节点切换的区域范围,通过减轻家乡代理(home agent)和通信对端(node)的注册等待时间来减少切换时延(handovel-latency),并在OPNET仿真环境下验证了该方案的可行性和有效性.     

移动IPv6技术中F-HMIPv6结合RSVP的应用研究

在讨论层次移动IPv6的快速切换技术(F-HMIPv6)基础上,分析了如何在移动环境下利用资源预留协议(RSVP)提供满意的网络应用服务质量(QoS)。提出了一种在F-HMIPv6中结合扩展的RSVP的新的应用方案。方案是在对RSVP协议进行扩展的基础上,把扩展的消息选项附加到F-HMIPv6的快速切换过程中。这样就可以实现在快速切换的过程中同时完成资源的提前预留。进一步降低了移动节点在网络切换过程中的切换延时,减少了丢包的可能性。同时针对无法建立提前资源预留的情况,提出一种指针链的方法,用以更好地解决切换过程中的丢包问题。     

IEEE 802.16中继网络的快速切换方法

针对IEEE80216中继网络链路层切换所需信令交互较多,将快速移动IPv6协议使用在IEEE80216中继网络中将引起更大的信令开销和处理时延的问题,提出适用于IEEE80216中继网络的快速移动IPv6切换解决方案,通过底层信息的交互提前进行跨子网切换的判断,以减少底层信息的交互,加快网络层切换的速度. 仿真结果表明,新方案可减小系统切换的信令开销和切换时延.     

移动IPv6快速切换协议的分析和改进

分析了移动IPv6快速切换技术的预测式和反应式切换过程指出了移动IPv6快速切换协议解决此问题的缺陷,引入了层次型移动IPv6管理中的移动锚点思想,提出过渡期的概念及允许隧道链、防止隧道环的措施来解决和避免乒乓切换和三方切换问题,从而达到快速切换的理想时延和丢包率,实现无缝切换和满足实时通信及敏感业务的需求.     

移动IPv6快速切换协议的分析和改进

分析了移动IPv6快速切换技术的预测式和反应式切换过程指出了移动IPv6快速切换协议解决此问题的缺陷,引入了层次型移动IPv6管理中的移动锚点思想,提出过渡期的概念及允许隧道链、防止隧道环的措施来解决和避免乒乓切换和三方切换问题,从而达到快速切换的理想时延和丢包率,实现无缝切换和满足实时通信及敏感业务的需求.     

一种用于实时业务的无缝切换方案

为改善实时业务无缝切换的性能,对移动IPv6(MIPv6)及其增强机制进行了研究,提出了一种集成MIPv6、快速移动IPv6(FMIPv6)、分层移动IPv6(HMIPv6)、缓存管理、链路层触发器(L2T)、双播机制的混合式无缝切换方案(IMIPv6)．简述了IMIPv6原型系统及其测试结果．用NS-2软件仿真并分析了MIPv6、FMIPv6、HMIPv6和IMIPv6的切换时延、分组丢失和切换信令负载．结果表明,IMIPv6和FMIPv6的丢包最少,IMIPv6的切换时延最低,但IMIPv6的信令负载最大．IMIPv6在切换的快速性和平滑性方面的性能优于MIPv6、FMIPv6和HMIPv6,适合用于实时业务的无缝切换．     

6LoWPAN无线传感器网络无缝移动切换方案

提出了6LoWPAN无线传感器网络无缝移动切换(SMH)方案,移动切换控制信息在一跳范围内交互,并通过IPv6接入节点树网络结构自动实现路由,降低了移动切换代价,缩短了移动切换延迟。该方案提出了无线传感器节点的IPv6地址的分层结构,有效地缩短了地址长度,降低了传输功耗;移动传感器节点无须转交地址,即无须进行移动传感器节点家乡地址与转交地址的绑定操作,降低了移动切换代价,缩短了移动切换延迟。从理论和仿真两个角度对MIPv6、Inter-MARIO及SMH的移动切换代价和移动切换延迟等性能参数进行了分析比较。分析结果表明,SMH的移动切换代价更小,移动切换延迟更短。     

多个移动节点同时切换场景下代理移动 IPv6建模与性能分析

针对多个移动节点（MN）同时切换场景下切换过程受其他节点影响较大的问题,提出了代理移动IP协议中利用有限状态吸收马尔可夫链分析多个MN同时切换场景的模型,推导了多个MN切换时完成链路层切换的总时延公式;给定时延限制下MN切换成功的概率和移动接入网关的容量公式.仿真结果验证了建模分析的正确性,与已有研究结果对比表明,所提建模方法更合理,所得结论可作为网络管理和配置的参考.     

一种改进的HIP移动管理方案

主机标志协议(Host Identity Protocol,HIP)是网络层移动性管理方案之一。为了解决HIP在区域内移动的不足,把移动IP用于解决微移动的分层方法应用于HIP的移动性管理中。根据移动节点(Mobile Node,MN)所处位置的分布,将HIP中的对应汇聚服务器(Rendezvous Server,RVS)也分成层次结构,从而得到改进的HIP移动性管理方案。此方案可以解决MN在不同区域移动时的注册和切换问题,同时可降低信令开销,提高切换成功率。     

移动IPv6中基于多播切换机制的应用研究

移动IPv6则是未来移动通信系统解决移动性管理问题的一个重点。该文分析了移动IPv6的基本原理，讨论了基于多播的切换机制在移动IPv6中的应用，并针对移动IPv6中的分层蜂窝系统，提出一种新的基于多播的切换方法以实现更佳的无缝切换，然后阐述了其实现过程，设计了相关算法。     

New multicast scheme based on Dynamic mobility prediction in mobile IPv6 environment

A new mobile multicast scheme called mobility prediction based mobile multicast（MPBMM） was proposed. In MPBMM, when a mobile node （MN） roams among subnets during a multicast session, MN predicts the next subnet, to which MN will attach, by the information of its position and mobility speed, consequently speeds up the handoff procedure. Simulation results show that the proposed scheme can minimize the loss of multicast packets, reduce the delay of subnet handoff, decrease the frequency of multicast tree reconfiguration, and optimize the delivery path of multicast packets. When MN moves among subnets at different speeds （from 5 to 25 m/s）, the maximum loss ratio of multicast packets is less than 0.2%, the maximum inter-arrival time of multicast packets is 117 ms, so the proposed scheme can meet the QoS requirements of real-time services. In addition, MPBMM can support the mobility of multicast source.     

一种嵌套移动网络中的路由优化机制

针对嵌套移动网络中的乒乓路由和数据包多层隧道封装问题,将区域管理和移动自组织网络多跳转发的路由思想结合起来,提出了一种新的移动网络路由优化机制.该机制通过构建新的网络优化模型,实现域内自主路由和数据最短路径转发;通过更新接入点的路由信息,保持原有的转交地址CoA不交,减小了域内切换的时延.性能分析表明,该机制减少了数据传输的封装次数和隧道长度,具有较小的传输和切换时延.     

WLAN环境下移动点切换时机选择算法

大型无线局域网环境中移动点在不同AP间进行高速移动时需要进行切换,切换过程产生的延迟会影响无线局域网的服务质量,尤其对于多媒体应用,减小移动点在AP之间的切换延迟是提高无线局域网服务质量的关键。该文提出了确定下一个AP的确认、认证与连接过程开始的最佳距离和最佳接收信号强度的算法,算法结合移动点的移动速度、移动偏移角度等因素来确定最佳切换时机,提高切换成功率,减少切换延迟。算法已在地铁信号系统国产化预研项目中得到应用。     

无线局域网中一种快速安全的切换方法

根据无线局域网中实时多媒体业务低切换时延的需求,提出了一种基于移动预测的快速安全切换机制．利用终端移动模式和切换位置从邻居图中选择部分信道以单播方式扫描,降低了扫描时延．进一步通过在扫描阶段提前计算临时会话密钥及加入消息认证码,保证了扫描过程的安全性,并减小重认证时延．仿真结果表明本方法的切换时延比其他方法减小35%以上．     

代理移动IPv6的开销分析与自适应优化

为降低代理移动互联网协议版本6(PMIPv6)中包括绑定更新开销和数据转发开销在内的总开销,首先对PMIPv6与MIPv6的绑定更新开销和数据转发开销进行了理论分析,并对比了2种移动性管理方案的总开销. 在此基础上提出一种允许移动节点（MN）动态地根据切换频度和流量强度等参数,选择适宜的移动性管理机制的自适应优化方案. 仿真结果表明,该方案能获得比静止采用某种移动性管理机制更好的资源使用效率.     

《信息工程大学学报》征稿简则

针对无线用户接入认证的安全问题,提出了一种新的移动IPv6网络层次化安全接入认证机制。该机制基于椭圆曲线公钥自认证体制,实现了用户域间域内切换时与接入网络的双向认证,消除了对公钥证书的依赖,并完善了密钥管理机制。最后通过安全性分析表明,该方案足够安全且更加有效。     

基于上下文传输的安全快速垂直切换优化

异构无线网络中频繁发生垂直切换,由于不同网络分属不同网络管理域,致使切换认证严重制约切换效率.基于安全上下文传输,设计了一种安全快速垂直切换优化机制.借助动态建立的安全上下文传输通道,把移动节点的认证信息安全传递给目标切换网络.从而避免了家乡网络的参与,通过分布式切换认证来优化切换效率.通过NS-2搭建网络仿真环境对优化机制进行了性能仿真,结果表明该优化机制可以在保证安全切换的前提下显著提高切换效率.     

车载网移动切换方案

提出了一种车载网移动切换方案。该方案中,路面移动节点由其家乡IPv6地址唯一标识,在移动过程中无需转交地址。此外,该方案采用预移动切换机制,即在二层移动切换之前进行三层移动切换,在预移动切换过程中路面移动单元(OBU)仍然与当前关联的接入节点(AP)链路相连,当前关联的AP能够将目的地址为OBU的数据转发给OBU。因此,预移动切换机制降低了数据丢包率,缩短了移动切换时间,确保了通信的连续性。通过对性能参数进行分析,结果表明该方案的移动切换代价更小,移动切换延迟更短。     

自适应的三级移动管理框架

为了降低层次移动IPv6协议（HMIPv6）的总体域外注册开销并为移动节点提供移动IPv6协议（MIPv6）的选择，分析了移动节点的域外注册开销函数，提出了一种自适应的三级移动管理（ATLMM）框架.在ATLMM中，移动节点根据其移动特征和通信量特征在高级别移动锚点（MAP）、低级别MAP和家乡代理中选取合适的代理，从而自适应地在MIPv6和HMIPv6之间做出选择.理论分析表明，ATLMM的总体域外注册开销低于传统的基于节点移动特征的移动管理方案.仿真实验考察了当移动节点的数目、整体移动特征或整体通信量特征变化时，ATLMM的总体域外注册开销.结果表明，ATLMM在各种情况下的总体域外注册开销均低于传统方案.