分层式移动IPv6路由管理模型的分析与研究

分层移动IPv6协议减少了注册延迟,但仍存在路由不够优化等问题。通过分析HMIPv6,提出一种基于分层机制的移动IPv6路由管理模型。该方案支持路由优化,能在域内、域间移动时实现快速切换,从而减少移动过程中的丢包率和传输时延,提高了HMIPv6的整体的性能。     

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.     

基于OPNET的移动IPv6路由优化研究

为了观察路由优化对移动IPv6网络性能产生的影响,采用OPNET Modeler网络仿真软件创建较为复杂的网络环境,通过切换延时、业务流量、端到端延时等典型的移动IPv6网络性能参数影响实验.仿真结果表明,路由优化对减小网络端到端延时方面是有效的,同时路由优化可能会导致增加切换延时,造成业务流丢失.路由优化策略应考虑采取措施减小切换时延.     

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.     

移动IP路由优化实现

为解决标准移动IP协议中三角路由问题,本文在NS-2仿真器中实现了绑定更新和绑定警告消息,最后通过NS仿真比较路由优化前后数据包传输路径和时延.仿真结果表明,路由优化方案成功的消除了三角路由的影响,很大程度上提高了网络的传输效率.     

移动Ad Hoc网络自相似业务排队性能分析

对实际网络业务大量的测量表明,网络中的业务量存在着自相似特性,移动Ad Hoc网络中的业务同样具有该特性.目前对于移动Ad Hoc网络方面的研究只限于实测和简单的定性分析.采用更接近实际情况的队列长度有限G/D/1排队模型对移动Ad Hoc网络性能进行了分析和仿真,结果表明自相似业务导致排队性能变差,缓存匮乏,时延和分组丢失概率恶化.为此提出了基于网络规划模型的适用于自相似业务的路由算法.该算法利用多路径备份路由,当链路失效时可以迅速地寻找到新的替代路由,减小缓存中排队时延和丢包率,并对网络的发射功率进行优化提高信道空间的复用度.仿真结果表明,该算法可以改善分组丢失概率,提高网络吞吐量,降低时延.     

路由优化对移动IPv6网络性能的影响

移动IPv6中引入路由优化的目的是缩短移动节点与通信节点之间的端到端延时。为了观察路由优化对网络性能产生的影响,采用NS-2网络模拟软件创建了较为复杂的移动IPv6网络环境,通过切换延时、分组丢失、端到端延时等典型的移动IPv6网络性能参数影响实验,经过对仿真结果的分析,提出了一个切换延时和分组丢失的计算公式,并指出,路由优化可能会导致增加切换延时和分组丢失。给出了一种对移动IPv6网络性能影响极小的路由优化策略。结果表明,基于路由优化对移动IPv6网络性能是有影响的。     

认知无线网具有业务感知功能的新型路由协议

针对无线网络中的路由协议以被动方式处理网络拥塞,可能导致更多的数据丢失、更长的时延和更大的网络开销问题,提出了可用于认知网络的具有业务感知能力的路由协议(Traffic-Aware Cognitive Routing,TACR).TACR通过应用基于维纳过程的预测方法,利用局部探测信息使节点快速、准确地感知到网络中业务状态的变化,从而优化了网络路由,均衡了网络负载.同时,TACR引入分布式Q学习算法,根据网络状态自适应地调整路由生存期,提高了路由对业务分布的自适应性.在合理的开销下,对典型场景中TACR的性能进行分析,证明了TACR性能的优越.仿真结果表明:在重负荷时,与已有协议对比,TACR的平均端到端时延减小约40%,丢包率降低约10%,网络开销减小约27%。     

支持无线局域网实时业务传输的蜂窝IP协议

首先分析在分别使用间接越区切换机制下恒比特率业务的延迟,分析结果显示这种机制均不能保证在越区切换时的零丢包率. 路由更新过慢以及接入新基站时间过长是造成潜在丢包率的主要原因. 为减少这2种因素的影响,提出了加强型间接切换机制,其中主要提出简单路由更新和越区切换缓存2种方案以改善原来的蜂窝协议. 通过对加强型间接切换机制的理论分析和利用NS2进行仿真所得出的结果均显示,在加强型间接切换机制中,实时业务在越区切换期间的丢包率大大降低.     

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。     

传输时延和数据包丢失的网络化系统预测控制

针对具有传输时延和数据包丢失的网络化系统研究了有约束模型预测控制问题。考虑网络控制系统中同时存在时延和丢包的情况,给定时延和丢包的上界值,用预测控制器产生的对应时刻的控制输入补偿网络时延和数据包丢失,通过建立时延状态矩阵将系统模型进行分类并视为切换系统,并通过构造切换Lyapunov函数证明了切换系统的稳定性。为了在提高系统性能的基础上减少计算量,利用部分滚动优化方法进行控制器设计,给出了性能指标的上界和系统渐进稳定的充分条件,通过在线求解LMI问题得到状态反馈控制律。仿真研究验证了该方法的有效性。     

基于代理管理锚点的 PMI Pv6切换性能优化分析

代理移动IPv6中,由于移动节点在移动接入网关（MAG）间切换时,新的MAG都必须与本地移动锚点（LMA）进行注册,导致较高的切换开销。为减少这种开销,引入了代理管理锚点（PMAP）,每个PMAP管理由多个MAG子网所构成的域,这样当移动节点在PMAP域内的MAG子网间切换时,MAG只需要与距离较近的PMAP进行切换信令的交互;只有在PMAP域间切换时,才需要MAG与PMAP,以及PMAP与LMA之间的切换信令的交互,避免了一次会话过程中移动节点在MAG子网之间切换时MAG与LMA的频繁切换信令交互的开销。模型和数值分析的结果表明：与PMIPv6方案比较,PMAP－PMIPv6方案的平均切换开销小,域内的切换时延低,一次会话的平均丢包数也少,在一定程度上优化了网络性能。     

基于mSCTP的跨层快速切换方案

针对FMIPv6建立隧道和绑定更新过程引起的开销和切换延迟,提出一种利用移动流控制传输协议实现的跨层快速切换方案mSCFHS.该方案使用二层触发机制配置新转交地址,并通过动态地址重配置功能向通信对端注册,消除地址认证过程,同时提前进行家乡注册.仿真结果表明,mSCFHS在切换延迟和丢包率方面都低于FMIPv6,具有较好的性能.     

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.     

基于时延和能耗的Ad hoc网络路由选择算法

为了减少网络能量消耗,优化网络性能,在网络节点MAC层发射功率可控条件下,提出了一种基于平均分组时延与分组能量消耗乘积最小的路由路径选择算法.该算法根据链路平均分组时延和分组能量消耗情况来进行路由路径选择.仿真表明,该算法可以动态调整网络路由路径,使所选路径的平均分组时延与分组能量消耗乘积达到最小,从而达到减少网络能量消耗及降低网络分组时延目的.     

一种支持QoS的链路状态路由算法

为了实现移动Ad Hoc网络路由协议的扩展性，对现有Qos路由协议进行了研究，并提出了一种支持Qos的链路状态路由算法（SMM-LS）．该算法使用了三个Qos尺度：时延，带宽和丢包率.通过仿真实验与BWDD，BWMD等算法进行比较分析，结果表明，SMM-LS算法有较好的扩展性．     

基于云存储的高效F-HMIPv6切换协议

提出了一种基于云存储的F-HMIPv6切换协议, 引入云存储服务商为可接入路由和移动锚点管理转交地址列表, 维护列表中转交地址的唯一性与可用性, 可接入路由与移动锚点直接向云存储服务商申请获取转交地址, 避免了重复地址检测操作和可接入路由与移动锚点自己维护转交地址列表的负担. 该协议还可缩短切换发起消息和快速确认消息的消息长度. 分析表明, 与标准F-HMIPv6切换协议相比, 该协议能有效缩短切换时延, 节省网络带宽资源和增加协议实用性.     

移动IPv6模型安全问题及解决方案研究

通过对移动IPv6移动原理和路由优化等过程的分析和研究,证明了移动IPv6基本模型存在着严重的安全漏洞.针对路由优化绑定更新过程的脆弱性,分析了由于移动IPv6基本模型漏洞而可能带来的两种后果严重的安全攻击模式,对绑定更新过程进行了改进性设计.该设计不依赖于任何新的安全框架,简单易行,能有效遏制互联网上针对移动通信的攻击行为,对下一代互联网的安全稳定性起着积极作用.     

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。