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。     

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。     

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.     

一种基于预测的移动IPv6动态调整快速切换算法

移动IPv6协议是下一代网络中移动节点实现无缝漫游的一种基本技术.但移动IPv6切换时延迟较大,不能满足实时业务的需求.本文提出一种基于预测的移动IPv6动态调整快速切换算法,根据移动节点的运动轨迹和移动速度预测出提前三层切换的正确时机,实现在二层切换之前完成三层切换,减少切换延迟.利用以前的三层切换时间,动态调整时间比较参数Treg,减少预测误差.仿真结果证明本算法在切换延迟和丢包率方面性能优越.     

层次型移动IPv6域间无缝切换方案

针对层次型移动IPv6协议中存在的域间切换问题,提出一种交互式实时应用的层次型移动IPv6域间快速无缝切换方案,该方案能够优化移动IPv6的切换延迟以及分组发送延迟。仿真实验结果表明,该方案是有效可行的。     

Buffering in proxy mobile IPv6: implementation and analysis

Proxy mobile IPv6 (PMIPv6) is a network-based mobility management protocol that improves performance in terms of handover latency, signaling cost, and packet loss compared to host-based mobility management protocols. However, still packet loss occurs during the handover of the mobile node (MN). Several attempts have been made to improve the reliability of PMIPv6 service by proposing schemes in which packets are buffered in network entities during the handover of the MN to prevent packet loss, and performance improvement has been demonstrated via simulations. So far, there have been no implementations of buffering functions in the literature. This paper addresses design of buffering function and its implementation to prevent packet loss, and demonstrates the results. We have implemented a PMIPv6 testbed based on open source resources. We discuss the functional and performance enhancements, comparing PMIPv6 with the buffering implemented and standard PMIPv6. We also propose an improved buffering function where the packet forwarding rate of the buffer is adjusted. The results through the testbed show that the buffering function in PMIPv6 effectively prevents packet loss during the handover of the MN. We have found out that we can manage the amount of packets in the buffer without further increment by adjusting the packet forwarding rate of the buffer as well.     

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.     

移动IPv6切换技术

在移动IPv6网中,移动节点在不同子网间移动时产生切换,由此产生的延时和丢包问题限制了移动IPv5的应用。可见,移动IPv5切换技术的研究刻不容缓。概述了移动Ipv5切换技术的发展情况及其工作原理,详细阐述了几种基本的改进切换技术,并在此基础上对三种针对时延改进的切换技术进行时延分析。通过分析,可以看出这三种改进的切换技术确实能有效减少切换时延,从而提高切换性能。其中,层次型快速切换是最能减少切换时延的一种方法。     

利用多粒度粗糙集属性约简和TOPSIS的IPv6负载均衡机制

针对代理移动IPv6(PMIPv6)协议领域研究中,移动节点(MN)与PMIPv6网络内的特定移动接入网关(MAG)相关联会增加MAG负载概率的问题,基于集群的代理移动IPv6(CSPMIPv6)协议,提出利用多粒度粗糙集属性约简的负载均衡方法。首先,基于多粒度粗糙集属性约简的方法,在考虑不同属性子序列对划分结果影响的情况下,更改其连接的切换移动节点(handover mobile node,HMN)选择MAG。然后,改进了理想解相似程度排序方法(TOPSIS),以确定目标MAG。最后,通过实验验证了CSPMIPv6中的信令已得到增强,从而验证了所提出的负载平衡机制。所提出的机制与基于组的PMIPv6切换控制方案(GB-PMIPv6)和基于票证的绑定更新(TBU)协议相比,能够更好地适应内部切换以及负载率增加时的信号变化情况,减小故障率。对比表现较好的GB-PMIPv6机制,新机制的平均排队延迟、切换延迟、端到端延迟和数据包丢失分别可减少9.09%、19.78%、10.20%、6.43%,传输速率可提高8.89%,显著提高了系统性能。     

移动IPv6的切换技术

移动节点在两个不同子网之间移动时将产生切换,移动节点的切换技术是保证实时业务服务质量的关键问题之一.目前,IETF正在开发快速切换和层次型移动IPv6来为移动IPv6提供切换机制.先简单介绍了移动IPv6的原理,在此基础上对移动IPv6的关键技术之一——移动节点越区切换技术作了详细的研究和分析,并给出了一个在层次型移动IPv6模型下的快速切换方案.     

层次型移动IPv6快速切换技术

移动节点在两个不同子网之间移动时将产生切换,移动节点的切换技术是保证实时业务服务质量的关键问题之一。目前,I-ETF正在开发快速切换和层次型移动IPv6来为移动IPv6提供切换机制。该文在两种技术原理基础上,提出了一些改进,最后给出了一个在层次型移动IPv6模型下的快速切换新方案。     

基于SDN架构的5G通信网络中的切换算法

针对传统的移动性管理基站在5G超密集网络部署的特定场景中所面临的信令开销大、数据传输效率低等问题,本文研究基于SDN架构的5G通信网络中的垂直切换算法,充分利用SDN控制器中的全局化的网络状态信息,计算最优的切换决策结果,尽可能的减少移动节点收集网络状态信息所带来的时延以及网络开销.利用Matlab对提出的切换管理策略进行了仿真,相对于LTE系统的切换管理机制,在切换时延以及平均切换次数上都有优势.     

Performance analysis of DNS-assisted global mobility management scheme in cost-optimized proxy mobile IPv6 Networks

Proxy Mobile IPv6 (PMIPv6) is designed to provide a network-based localized mobility management protocol, but it does not handle the global mobility of hosts. In this paper, we propose a location management scheme based on Domain Name System (DNS) for PMIPv6. In this proposed scheme, DNS as a location manager provides PMIPv6 for global mobility. In addition, a paging extension scheme is introduced to PMIPv6 in order to support large numbers of mobile terminals and enhance network scalability. To evaluate the proposed location management scheme, we establish an analytical model, also formulate the location update and the paging cost, and analyse the influence of the different factors on the total signalling cost. The performance results show how the total signal cost changes under various parameters.     

MIPv6切换性能测量和瓶颈分析

MIPv6(mobile IPv6)是IETF(Internet Engineering Task Force)工作组提出的IP层移动解决方案.切换是影响MIPv6性能的关键因素.从网络层、传输层和应用层3个层次测量分析MIPv6切换性能,确定协议层次性能相互影响与切换性能瓶颈.根据网络层切换过程,改进其测量移动检测时延的方法,测量MIPv6各个阶段的切换时延并提出减少各阶段时延的建议,分析发现切换性能瓶颈.进一步完成传输层性能测量,分析移动切换对TCP滑动窗口的影响,发现TCP的特性将影响切换过程中上层应用的性能;以FTP应用为例,测量并分析了移动切换对上层应用的影响.相关结论对设计高效的移动切换协议提供了研究基础.     

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.     

A mobility management model based on users’ mobility profiles for IPv6 networks

Fourth-generation (4G) mobile systems provide access to a wide range of services and enable mobile users to communicate regardless of their geographical location and their roaming characteristics. Due to the growing number of mobile users, global connectivity, and the small size of cells, one of the most critical issues pertaining to these networks is location management. In recent years, several strategies have been proposed to improve the performance of the location management procedure in 3G and 4G mobile networks. In this paper, we propose a new model called Seamless Mobile IPv6 (SMIPv6) to improve the performance of the handover component in location management schemes. This model improves handover by predicting user location based on Users’ Mobility Profiles. The overall goals of SMIPv6 are to reduce both handover latency and signaling loads generated during the location update process. Simulation results show that the use of SMIPv6 produces a handover with low delay, as well as a significant drop of signaling overhead. Better results have been obtained by our protocol in all cases studied when compared to Mobile IPv6 (MIPv6) and Fast Handovers for MIPv6 (FMIPv6).     

移动IPv6快速切换在无线局域网中的应用实现

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提出了基于隧道的移动IPv6快速切换协议。论文对移动IPv6的切换性能进行了分析,在无线局域网环境下提出了一种实现基于隧道的移动IPv6快速切换的方法。这种方法通过结合使用链路连接触发器和快速路由器公告,实现了将无线接入点链路地址快速映射成其连接的接入路由器信息,并且使用接入路由器信息缓存机制来优化切换过程。实验结果表明,该方法实现了移动IPv6快速切换,达到了很好的切换性能。     

一种基于HIP的移动性管理机制

主机标识协议（Host Identity Protocol,HIP）是一种综合解决主机移动、多宿主及安全问题的有效方案,为了解决现有HIP机制在处理主机移动时存在切换延迟大、丢包率高等问题,提出了一种高效的基于HIP的移动性管理机制。该机制在基于HIP的层次化设计模型基础上,采用FMIPv6中的快速切换思想,引入了链路层触发机制、预先绑定更新机制和分组缓存转发机制。有效解决了移动主机在不同区域范围内的切换问题,降低了切换延迟和丢包率,改善了移动主机的切换性能,实现了透明、平滑、快速的网络切换。