收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

移动IP的切换与移动性管理研究

黄国盛  
【摘要】:随着互联网技术和无线通信技术的快速发展,互联网与各种无线网络必将融合成为全IP的移动互联网结构。移动互联网能够提供对节点移动的支持,满足人们在移动中获取网络信息的应用需求,具有广阔的发展前景。因此,网络层移动性支持的研究引起了人们广泛的重视。 因特网工程任务组(IETF)提出的移动IP是一种在互联网上提供移动性支持的协议,它使移动节点可以使用一个固定的IP地址连接到任何链路上,在从一个子网切换到另一个子网时仍可保持正在进行的通信。 为支持节点在网络中的移动性,国内外研究人员做了许多重要的工作,使移动工P协议成为最具发展潜力的移动性支持协议。但移动IP目前还处在研究阶段,有许多地方还有待改进和完善。移动IP中的切换与移动性管理是下一代移动互联网中亟待解决的关键问题,也是实现基于IP协议的移动计算业务的迫切需要。本文分析了移动IP的基本原理,总结了网络层移动性管理的研究和发展现状,着重研究了移动IP中的切换与移动性管理问题。本文的主要工作和创新成果如下: 1.针对移动IP中节点进行子网切换时的呼叫接入控制问题,提出了一种基于动态阈值的呼叫接入控制策略(Dynamic threshold-based call admission control, DT-CAC)。 在无线移动环境中有两个重要的连接级QoS参数:切换呼叫掉线率与新呼叫阻塞率。CAC方案优化的目标是在提高资源利用率的同时减小切换呼叫掉线率和新呼叫阻塞率。因中断一个正在进行的切换呼叫比阻塞一个新呼叫更为敏感,传统的呼叫接入控制方案为减小切换呼叫掉线率,常导致新呼叫阻塞率过高。本文通过建立小区呼叫接入控制的马尔可夫模型,限定切换呼叫掉线率与新呼叫阻塞率的比例关系,根据网络负载状态的变化对切换呼叫和新呼叫的接入阈值进行动态调整,在减少切换呼叫掉线率的同时限制新呼叫阻塞率的增加,从而在切换呼叫掉线率和新呼叫阻塞率之间取得平衡,仿真结果表明DT-CAC方案在切换呼叫掉线率、新呼叫阻塞率和系统资源利用率等方面具有较好的性能。 2.针对无线移动IP环境中资源紧缺的问题,提出了一种基于报酬机制的动态优化呼叫接入控制策略(Reward mechanism based dynamic optimization on call admission control, RBDO-CAC)。 RBDO-CAC方案基于马尔可夫模型建立小区呼叫接入的报酬计算模型,根据系统平均报酬最大化的原则对小区的呼叫接入过程进行动态优化。实验结果表明:RBDO-CAC方案具有以下优点:(1)实现系统报酬最大化,使系统能够接纳尽可能多的呼叫请求,有效地提高系统资源利用率;(2)系统根据网络负载情况动态计算呼叫接入阈值,可较好地适应网络呼叫流量的动态变化;(3)可以有效降低系统的切换掉线率和新呼叫阻塞率,防止为优先接纳切换呼叫而造成新呼叫阻塞率的无限制增加。实验表明,当小区的呼叫流量较大时,系统资源利用率可以提高6%左右,切换呼叫掉线率和新呼叫阻塞率可以降低8%左右。 3.针对移动IP服务质量保证中的移动性管理问题,提出了一种新的端到端服务质量保证方案(Link layer assisted mobile QoS, L2AMQ)。 当有活动数据流的移动节点切换子网时,包含转交地址(Care of Address, CoA)的流标识和会话标识将发生变化,且数据包的路径将发生改变,先前预留的资源将不再可用,移动节点的服务质量可能会因为在新的子网中缺少为移动节点预留的资源而明显下降。L2AMQ结合分层移动管理与链路层辅助切换机理,通过检测链路层信号强度在移动节点即将进入的子网中建立提前预留,以加快QoS路径的切换速度。当移动节点在各子网间切换时,L2AMQ通过建立提前预留和最小化数据包传输路径的变化来减少QoS路径的切换延迟。L2AMQ还通过引入一个新的QoS对象,避免在分层移动管理中使用RSVP隧道,从而减小系统的额外开销,节约系统资源。仿真结果表明,与现有协议相比,L2AMQ具有较低的预留阻塞率和会话丢失率。 4.针对移动IP组播通信中移动性管理问题,提出了一种基于移动预测的移动组播方案(Mobility prediction based mobile multicast, MPBMM)。 因组播通信可以在网络中实现“一到多”的通信,有效地节约网络资源和移动节点的计算能力,在移动IP网络中引入组播有着非常重要的意义。但是,移动组播协议不但要管理动态的组成员,且组成员的位置也是动态变化的,移动组播相对于固定网络中的组播更为复杂。MPBMM方案在移动组播中结合移动预测与分层移动管理的思想,当移动节点在组播会话的过程中在子网间漫游时,MPBMM通过移动预测缩减子网切换延迟和最小化组播数据包的丢失。MPBMM还通过分层移动管理,优化组播数据包的传输路径,避免三角路由和隧道聚集问题。仿真实验表明,MPBMM能够减少组播数据包的丢失、减少子网切换延迟、减少组播树重构的频率。当移动节点以不同的移动速度(5-25m/s)在子网之间进行切换时,其最大组播报文丢失率小于2‰,组播报文到达的最大时间间隔为117ms,能较好地满足无线移动环境中实时业务的QoS需求。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 王权平,钟章队;UMTS核心网中Mobile IP技术的研究[J];中国数据通信;2001年08期
2 殷蔚华,黄载禄;移动通信网中的数据库系统[J];通信技术;1999年04期
3 张毓华,李方伟,丰勇;基于Mobile IP的全IP移动通信网的网络层移动性管理[J];电信技术;2002年12期
4 朱艺华,高济,周根贵,彭静;蜂窝网络中环状搜索移动性管理策略[J];电子学报;2003年11期
5 谈振辉;移动IP通信系统链路层的移动性管理[J];移动通信;2005年08期
6 陈力;;后3G时代的SAE[J];电信技术;2008年12期
7 宁鹏;孟旭东;;异构网络的移动性管理[J];电信快报;2009年12期
8 陈中显;周永华;何敏;梅松涛;;基于GPRS的自动抄表系统设计[J];计算技术与自动化;2010年01期
9 申永欣;移动通信中移动性管理的发展与研究[J];现代情报;2002年11期
10 Irfan Ali;宋笑亭;;演进的3GPP核心网中基于网络的移动性管理[J];中国无线电;2010年12期
11 刘越,陈常嘉,张宝贤,张骏温;IP网络中的两种路由模型[J];铁道学报;1999年05期
12 Stephen Von Rump;视频通信的未来趋势[J];电信科学;2000年03期
13 黄东霖;基于IP的多媒体通信平台——H.323系统应用的探讨[J];电信科学;2000年06期
14 付海涛,彭雷震,乔华;VLAN技术在提高网络传输中的应用[J];计算机工程;2000年S1期
15 温蜀山,李乐民,孙海荣;宽带IP网络发展研究[J];四川通信技术;2000年01期
16 ;以MPLS技术支持全新虚拟专用网[J];现代电信科技;2000年01期
17 韩鼎金;北京市电信公司IP网络现状及发展[J];电信建设;2001年05期
18 齐江,乔耀军,迟楠,唐威,陈树强;基于WDM宽带无源光网络中IP业务的接入[J];高技术通讯;2001年02期
19 王晓东,高振明,陈默;基于IP网的多媒体会议系统的设计与实现[J];计算机与网络;2001年04期
20 季晓飞,范戈;一种半双工EPON接入方案[J];光通信技术;2002年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 项黎;陈险峰;;IP影像板的使用与保养[A];2010中华医学会影像技术分会第十八次全国学术大会论文集[C];2010年
2 王力纬;罗宏伟;;IP核质量与可靠性评测流程研究[A];2010第十五届可靠性学术年会论文集[C];2010年
3 罗建虹;杜雪芳;;网络IP化演进中的传送网与数据网维护融合初探[A];湖北省通信学会、武汉通信学会2009年学术年会论文集[C];2009年
4 颜哲;田泽;韩炜;;多标准视频显示控制器IP核的设计与实现[A];第十五届计算机工程与工艺年会暨第一届微处理器技术论坛论文集(A辑)[C];2011年
5 向九松;季鸿宇;柏林;;精品IP综合承载网构建思路探讨[A];中国通信学会信息通信网络技术委员会2011年年会论文集(上册)[C];2011年
6 宋军;;IP网络和光网络统一调度关键技术研究[A];中国通信学会信息通信网络技术委员会2011年年会论文集(上册)[C];2011年
7 王培国;郑军;;IP多媒体子系统及其增值业务分析[A];四川省通信学会Ip应用与增值电信技术会议论文集[C];2011年
8 李幼平;;IP网络标度的涌现与平抑[A];第六届全国网络科学论坛暨第二届全国混沌应用研讨会论文集[C];2010年
9 夏勇;何晶;张伟;;一种融合网络宽带IP互动电视技术方案[A];中国新闻技术工作者联合会2011年学术年会论文集(下篇)[C];2011年
10 胡喆;;IP网络技术发展趋势和发展策略[A];湖北省通信学会、武汉通信学会2009年学术年会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 黄国盛;移动IP的切换与移动性管理研究[D];中南大学;2010年
2 刘银龙;无线异构IP网络的移动性管理研究[D];北京邮电大学;2011年
3 包力尔;移动IP中的切换及移动性管理研究[D];华中科技大学;2010年
4 刘侠;下一代无线通信网络中移动性管理关键技术的研究[D];上海交通大学;2010年
5 谷晨;下一代无线融合网络中移动性管理技术的研究[D];北京邮电大学;2010年
6 艾明;异构网络移动性管理若干关键技术的研究[D];北京邮电大学;2010年
7 刘悦;航空旅客通信移动性管理关键技术研究[D];北京邮电大学;2012年
8 赵聪;异构无线网络移动性管理技术研究[D];电子科技大学;2012年
9 朱艺华;移动通信网络中移动性管理策略研究[D];浙江大学;2002年
10 宋梅;未来移动通信系统中多网络融合的关键技术研究[D];北京邮电大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘天华;一种IP化航空电信网切换管理方案设计及仿真[D];北京邮电大学;2011年
2 陈子云;基于网络的区域移动性管理机制研究及NS-2仿真[D];电子科技大学;2010年
3 原鹏;LTE-A载波聚合下的移动性优化[D];北京邮电大学;2011年
4 康强;基于SIP的移动性管理协议的研究与实现[D];山东大学;2010年
5 陶小妹;具有移动性感知的下一代信令(NSIS)协议研究与仿真[D];北京邮电大学;2010年
6 孙钦雪;支持移动子网的移动性管理技术研究与实现[D];北京邮电大学;2010年
7 冯宇飞;基于SAE异构网络的架构改进和移动性管理方案探讨[D];北京邮电大学;2011年
8 朱睿敏;基于SIP的社交网络架构及移动性研究[D];北京邮电大学;2010年
9 张舒;融合通信服务平台中网络选择机制的研究与实现[D];北京邮电大学;2010年
10 张翠;双栈代理移动IPv6的设计与实现[D];北京交通大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 邢小萍;H3C连续9个季度位列国内IP存储市场榜首[N];网络世界;2009年
2 ;CNTV IP电视事业部总监张宇霞:尽快建立开放合理的产业链[N];人民邮电;2010年
3 顾笑冰;阿朗领跑IP路由器市场[N];人民邮电;2009年
4 逢丹;DSN引导电信网IP化[N];通信产业报;2009年
5 ;IP的价值——商机[N];网络世界;2001年
6 李彤;传送网升级需顺应全IP化潮流[N];人民邮电;2009年
7 本报记者 冯晓伟 李映;IP核“架空”设计业质量标准应统一[N];中国电子报;2010年
8 锋;科信通讯送IP VPN进中国[N];中国计算机报;2001年
9 记者 张铭;一个号码就可打IP[N];上海金融报;2000年
10 ;面向移动IP化及全业务中兴发布下一代光传送网方案[N];人民邮电;2009年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978