基于群集移动节点的切换算法

无线蜂窝网的信号切换依赖IP层的移动切换,IETF提出的代理移动IPv6(PMIPv6)协议可以保证移动终端应用IPv6网的快速切换,但是它在切换时延方面仍然无法保证实时通信的服务质量。研究基于PMIPv6协议,提出群集移动节点(CMN)算法,应用媒体无关切换(MIH)技术,减少了大量移动节点,同时提出切换请求时系统时延增大的问题,扩展原始代理绑定更新消息结构(A-PBU)。最后模拟网络模型和节点移动模型,从切换时延方面分析算法的有效性。实验结果表明,系统应用CMN算法与原始切换算法相比可以大大降低切换时延。     

基于池的PMIPv6移动接入网关容错方案

代理移动IPv6(PMIPv6)是IETF提出的基于网络的区域移动管理协议,依赖于区域移动锚点(local mobility anchor,简称LMA)和移动接入网关(mobile access gateway,简称MAG)两类移动管理实体实现系统功能.针对PMIPv6网络中的MAG可靠性问题,提出一种基于池的移动接入...     

基于PMIPv6的域间切换管理方法及性能分析*

针对代理移动IPv6（PMIPv6）中域间切换时延较大的问题,提出了一种基于PMIPv6的域间切换管理方案。新方案通过在PMIPv6域间发送PBU绑定更新消息,使得切换目标PMIPv6域提前知道移动节点（MN）的家乡网络前缀,避免了移动节点参与移动性管理及重新配置转交地址,从而有效减小了切换时延。分析和仿真结果表明,与现有的全局移动性管理方案移动IPv6和快速移动IPv6相比较,新方案更加适应移动性管理中低时延、低复杂度、易于操作的要求。     

代理移动IPv6多接口接入分析与测试

未来移动节点必须支持多个网络接口的应用。代理移动IPv6（PMIPv6）协议可以为移动节点提供基于网络的移动性管理,不需要移动节点参与移动性管理。分析了多接口技术在PMIPv6下的应用,详述了基于虚拟接口实现多接口接入PMIPv6的方法。在实验室集成开发环境下进行了实验测试,测试表明基于虚拟接口的PMIPv6多接口接入基本实现了多家乡和异构切换功能。     

基于PMIPv6的移动性管理方案研究

PMIPv6协议是MIPv6协议的扩展,是一种基于网络的移动性管理技术。在PMIPv6协议中,由网络负责探测节点的移动路径并初始化所必须的移动信令,MN不参与切换过程,能量消耗低,但是PMIPv6依赖于一个独一无二的处于网络中央的本地移动锚点( LMA),容易导致瓶颈问题,且带来切换时延长、通信路径非最优等问题。基于此,提出了一种基于PMIPv6的移动性管理方案,使用簇对移动接入网关(MAG)进行分组。在每个簇中选举出一个头移动接入网关(HMAG)作为簇头,由HMAG代替LMA负责执行本簇内的移动切换以及最优化数据通信路径,这样就减少了LMA的负载,延长了网络寿命。分析及仿真结果表明所提方案与PMIPv6相比在总开销、LMA负载等方面都有较大的改善。     

一种引入缓存/转发机制的快速PMIPv6切换方案

FPMIPv6是PMIPv6(Proxy Mobile IPv6)标准协议的扩展,旨在减少切换时间延迟,然而在实际情况中移动节点MN并非每次都能对新接入点预测正确,这种情况会带来更长的时间延迟和大量数据包的丢失。考虑到MN切换发起错误的情况,提出一种改进的FPMIPv6方案,通过采用"切换发起和代理绑定更新并行"和"缓存与转发并行"的思想降低切换时延和数据包丢失来降低切换过程的总开销。仿真数据表明,改进方案的切换开销明显小于PMIPv6协议和FPMIPv6协议的开销。     

多跳快速切换代理移动IPv6预认证协议的安全分析

第三代移动通信系统的长期演进标准中,使用代理移动IPv6协议来实现异构无线接入网络互联及移动性管理。LTE-Advaned网络支持协同无线通信,通过在网络中引入中继节点来扩大蜂窝的覆盖范围和信道容量并减少网络的传输延迟。文章对LTE—Advanced网络结构进行了扩展,加入了能支持中继功能的服务网关,该网关采用快速切换PMIPv6协议来完成预先切换。文章对此协议进行了扩展,使其支持多跳和中继功能。文章主要研究多跳快速切换PMIPv6协议的安全性,采用认证选项实现了预认证协议。并给出了详细的流程。文章采用Kerberos的Ticket概念,通过在协议中加入Ticket来实现安全上下文的传输。该认证协议是在移动节点切换到目的端之前完成的,大大减少认证协议所产生的延迟。最后文章对认证测试的形式化方法进行扩展,加入了消息认证码,证明了此预认证协议的认诅陡。     

基于PMIPv6的移动网络快速切换方案

针对移动网络应用在代理移动IPv6域中存在切换时延大并且缺乏对域间切换有效支持的问题,提出一种基于PMIPv6的移动网络快速切换方案。该方案通过结合二层机制在移动节点完成注册之前进行预切换,提前获取节点信息,建立缓存数据转发隧道,利用扩展的信令消息进行不同域间实体的交互,实现对域间切换的有效支持,并引入双重缓存机制,避免了切换过程中的分组丢失。分析和仿真结果表明,本方案相对传统机制,降低了系统切换时延。     

基于主-备关系的PMIPv6区域移动锚点容错方案

代理移动IPv6 (PMIPv6)是IETF提出的基于网络的区域移动管理协议.在PMIPv6系统中,区域移动锚点(LMA)是维持移动节点(Mobile Node,MN)在PMIPv6域内不同接入链路间移动过程中可达性的关键实体.文中针对PMIPv6中LMA的单点故障问题,提出一种基于主-备关系的区域移动锚点容错方案(LMAFT).方案在PMIPv6域内部署多LMA,并建立一一对应的主-备关系,通过LMA间自组织状态管理实现容错.方案设计了双向有效性检测机制,实现主、备LMA间快速的失效检测;LMA服务迁移机制支持失效实体全部服务迁移和过载实体部分服务迁移,实现容错的同时支持多LMA负载均衡.理论分析和仿真实验结果表明,LMAFT方案可将LAM容错时间控制在50 ms～350 ms.当容错时间控制在100 ms以下时,可完全避免LMA失效对移动节点MN的TCP应用造成的影响;最差情况下,也可在LMA失效发生后的1s～2.7s内快速恢复相关MN的TCP应用吞吐量.对于UDP应用,LMAFT方案可在LMA失效发生后2s内恢复相关MN的收包率.     

移动IPv6的切换优化方案

移动节点在两个子网之间移动时将产生切换,而基本的移动IPv6切换延迟太大,不能满足实时业务的要求,因此IETF提出了移动IPv6快速切换协议.本文对移动IPv6的切换原理和性能进行了分析,对目前快速移动IPv6和层次移动IPv6切换进行了比较,并提出快速层次移动IPv6的切换方案,减小移动IPv6的切换时延,提高网络性能.     

代理移动IPv6中的分布式NEMO网络实现方案

在代理移动IPv6(PMIPv6)中实现网络移动性(NEMO)能为用户提供在NEMO网络和普通PMIPv6网络之间的无缝切换,但通信数据经过本地移动锚点的锚定却产生了大量的网络开销。为提高公交车等交通工具上的NEMO网络服务质量,提出代理移动IPv6中的分布式NEMO网络实现方案,即分散部署本地移动锚点的数据层功能,由中央移动数据库对控制层功能进行集中管理。分析结果表明,在短途公交车系统中,该方案网络费用更少,性能更优。     

基于快速切换的MIPv6与PMIPv6域间互通优化方案

移动IPv6是一种需要主机参与管理的移动管理协议,而代理移动IPv6不需要主机参与移动管理.在成熟的MIPv6环境下使用PMIPv6,需考虑二者互通问题.已提出的互通方案多属硬切换,没有考虑切换的时延.运用域内快速切换思想,提出一种优化的域间快速切换方案,并对比优化方案和已有切换方案的网络切换时延.分析结果显示,优化方案的性能更优.     

Cost-effective approach inter-LMA domain management and distributed mobility control scheme in proxy mobile IPv6 networks

The Proxy Mobile IPv6 (PMIPv6) is designed to provide network-based mobility management support to a mobile node (MN) without any involvement of the MN in mobility related signaling; hence, the proxy mobility entity performs all related signaling on behalf of the MN. The new principal functional entities of PMIPv6 are the local mobility anchor (LMA) and the mobile access gateway (MAG). In PMIPv6, all the data traffic sent from the MN gets routed to the LMA through a tunnel between the LMA and the MAG, but it still has a single point of failure (SPOF) and a bottleneck state of traffic. To solve these problems, various approaches directed towards PMIPv6 performance improvements, such as route optimization, have been proposed. However, these approaches add additional signaling to support the MN׳s mobility, which incurs extra network overhead and still provides difficulty when applied to multiple-LMA networks. In this paper, we propose an improved route optimization in PMIPv6-based multiple-LMA networks. All LMAs were connected to the proxy internetworking gateway (PIG), which performs inter-domain distributed mobility control. Each MAG keeps the information of all LMAs in the PMIPv6 domain, so it is possible to perform fast route optimization. Therefore, this method supported route optimization without any additional signaling because the LMA receives the state information of route optimization from the PIG.     

Enabling inter-PMIPv6-domain handover with traffic distributors

As a network-based localized mobility management protocol, Proxy Mobile IPv6 (PMIPv6) Gundavelli et al. (2008) enables mobile node (MN) to move in a local domain without any involvement in the protocol signaling. In contrast to other mobility protocols (such as cellular IP (CIP) Valkó, 1999, and hierarchical mobile IP (HMIP) Soliman et al., 2005), PMIPv6 does not require any upgrade of MN's protocol stack. Instead, PMIPv6 employs network entities to handle the handover for MN. However, the PMIPv6 can only manage MN's reachability within a local domain. If MN moves beyond the border of PMIPv6 domain, the mobility support will be broken. To provide MN continuous support across domains, we propose a solution to interconnect neighboring PMIPv6 domains. In our proposal, we have introduced a new network entity called traffic distributor (TD). The TD is used to deliver the cross-domain traffic. If MN moves across domain borders, LMA will notify the TD and the TD will redirect MN's traffic to the new domain. To evaluate our proposal, we conduct experiments to compare it with Neumann et al., 2009a, Neumann et al., 2009b proposal which is another proposal to handle inter-PMIPv6-domain issues. Results show that our proposal is a feasible alternative for inter-domain handover, and it outperforms Neumann's proposal in terms of binding cache entry number, transmission delay and handover delay.     

基于PMIPv6协议的QoS上下文转移方案

在IETF的NetLMM（Network-based Localized Mobility Management）工作组中,Proxy Mobile IPv6（PMIPv6）由于不需要移动节点对IP移动性的支持而引起人们的关注。基于PMIPv6框架,提出一种新的QoS上下文转移解决方案。它的优点是在移动节点执行切换的同时为实时应用提供服务质量保证。采用这种方法可以减少移动节点切换后重新发起信令建立QoS转发处理所带来的延时,减少了移动节点会话的QoS服务中断。理论分析和仿真实验表明,本方案可以显著降低实时业务切换时的延迟和开销,并且有较低的丢包率,实现了移动节点的平滑切换。     

一种6LoWPAN无线传感器网络移动协议

提出了一种6LoWPAN无线传感器网络移动协议。此协议提出了6LoWPAN网络体系结构,以及6LoWPAN网络地址分层结构及地址配置算法。基于提出的6LoWPAN网络体系结构,提出了6LoWPAN网络内与网络之间的移动切换协议。在移动过程中,移动节点无须转交地址,即移动切换过程无须为移动节点配置转交地址,也无须进行转交地址注册,因此降低了移动切换代价和延迟。从理论和仿真两个角度对MIPv6、Inter-MARIO及本协议的移动切换代价、移动切换延迟、丢包率等性能参数进行了分析比较,分析结果表明本协议的移动切换代价更小、移动切换延迟更短、丢包率更低。