检索结果-内蒙古大学图书馆

电讯技术 2003年第4期43卷 127-132页

作者：蒋纯波钱国良徐大雄北京邮电大学电子工程学院北京100876 中国普天信息技术研究院北京100088

RAN的全IP化是UMTS实现全IP架构过程的一部分。在RAN中,最重要的功能之一就是移动性管理。原有的基于ATM的移动性管理技术在全IP的RAN架构中并不适用。在分析全IP的RAN架构中对移动性管理的新的要求基础上,提出了结合MPLS技术和移动IP... 详细信息

RAN的全IP化是UMTS实现全IP架构过程的一部分。在RAN中,最重要的功能之一就是移动性管理。原有的基于ATM的移动性管理技术在全IP的RAN架构中并不适用。在分析全IP的RAN架构中对移动性管理的新的要求基础上,提出了结合MPLS技术和移动IP技术来解决移动性管理的新的开放的应用架构,并且描述了在这种应用架构下移动IP的协议过程;简要分析了这种应用架构带来的好处,提出还需要改进的地方和实现的技术难点。

关键词：移动性管理 IP-RAN ATM MPLS 通信技术

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移动IP的切换、移动性管理等相关技术研究

移动IP的切换、移动性管理等相关技术研究

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作者：郭少华北京邮电大学

学位级别：博士

移动IP是IETF(Internet Engineering Task Force)提出的在网络层解决主机移动性问题的可行解决方案。移动IP与传输媒介无关。该标准是使连接到任何网络上的移动终端使用一个固定的IP地址，并能够在切换链路时仍可保持正常通信的技术。... 详细信息

移动IP是IETF(Internet Engineering Task Force)提出的在网络层解决主机移动性问题的可行解决方案。移动IP与传输媒介无关。该标准是使连接到任何网络上的移动终端使用一个固定的IP地址，并能够在切换链路时仍可保持正常通信的技术。虽然移动IP在网络层解决了主机的移动性问题，但是仍然有很多地方存在缺陷，有待改进。比如说基本移动IP协议中，注册信令开销太大的问题：切换时延太长，丢包率大的问题等等。着眼于上述注册信令开销太大和切换时延太长的问题，本文对移动IP中的移动性管理方案和切换算法进行了深入的研究。本文的主要创作性工作如下： 1．针对移动IP注册信令开销太大的问题提出了一种自适应的MIP移动性管理方案，通过代理的级联和自适应调整来减少网络信令开销。并对该方案进行了建模分析。结果表明该自适应移动管理方案可以有效减少移动IP的总体传输开销。 2．对HMIPv6的MAP选择算法进行了深入研究。提出了一个两级HMIPv6的MAP选择算法，以及算法中的阈值的动态调整机制，以改进HMIPv6在域外注册开销方面的性能。该算法综合考虑了移动节点的移动特征和通信量特征作为MAP选择的参考，优化了选择策略。仿真结果表明该方案有效的减少了HMIPv6的总体域外注册开销。 3．针对移动IP切换时延太大的问题，本文在原IETF的移动IPv4预注册切换方案的基础上提出了一个改进方案。改进方案中加入了一个控制消息RCR。通过这条消息控制GFA更新MN移动绑定列表信息的时间。由此控制oFA端的丢包率和nFA端对缓存大小的需求。分析结果证明了改进方案相比原方案的优越性。

关键词：移动IP 移动性管理切换信令开销

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下一代无线通信网络中移动性管理关键技术的研究

下一代无线通信网络中移动性管理关键技术的研究

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作者：刘侠上海交通大学

学位级别：博士

移动通信技术是当代通信领域发展最迅速、更新最活跃的研究热点之一。随着无线通信技术的飞速发展以及全IP技术的广泛应用,下一代移动通信网络必将成为基于全IP技术的异构融合系统,能够支持不同无线技术的平滑接入和移动终端的无缝漫游... 详细信息

移动通信技术是当代通信领域发展最迅速、更新最活跃的研究热点之一。随着无线通信技术的飞速发展以及全IP技术的广泛应用,下一代移动通信网络必将成为基于全IP技术的异构融合系统,能够支持不同无线技术的平滑接入和移动终端的无缝漫游。为了在无线异构网络中实现移动终端的自由移动,并且保持通信的连续性,必须采用行之有效的移动性管理技术。切换算法和移动性管理机制是实现有效移动性管理的关键技术,需要指出的是,异构网络间的切换定义为垂直切换。因此如何设计基于下一代无线网络的合理、高效的垂直切换算法和移动性管理机制,成为一个有重大研究意义的应用课题,也是无线资源管理技术中最具挑战性的问题之一。本论文考虑不同接入技术的网络特性和移动用户的业务特征,针对无线异构网络中垂直切换算法和移动性管理机制二个关键问题展开系统深入的研究,提出一系列算法和机制,并通过建立理论分析模型和性能仿真实验证明提出的方案能够有效改进系统的切换性能。本文提出的三种垂直切换算法是依据对网络资源需求的不同角度而进行优化的方法,基于接收信号强度(RSS)的改进算法是一种从用户角度出发的快速切换方法,未考虑网络条件的动态调整机制;联合无线资源管理技术的改进算法是从运营商的角度出发的优化异构网络带宽利用、区分业务优先级的切换判决方法,需要的信息交互和系统开销大;基于模糊逻辑的改进算法是采用智能信号处理技术的切换判决方法,利用信号预测技术、结合预判决方法或动态调整权值来提高切换的准确性,在网络条件利用和处理开销方面是前两者的折中。本文的两种移动性管理机制是基于不同协议层提出的,基于网络层的改进机制是为了提高移动MIPv6协议的切换性能,以满足异构网络移动管理的要求;而基于分离层的移动性管理机制是为了弥补现有分离层协议的不足,是对分离层协议的功能扩展。本文的具体研究内容如下: (1)通过分析现有无线接入网络可以采用的异构融合方式,确定合理的网络拓扑,构建基于UMTS和WLAN的松耦合异构网络。接着,以获知每个异构小区的可得到带宽、主机的移动模型为前提,提出了一种利用接收信号强度及其累积量,同时结合带宽和位置信息作为判决准则的垂直切换算法,对该算法的切换概率和丢包率进行理论分析,并通过仿真实验表明与传统的RSS算法相比,本文提出的改进算法对平均切换次数、切换阻塞率方面具有显著改善。 (2)提出一种区分业务类型的联合不同无线资源管理技术的垂直切换算法(RRM-VHO)。根据三种不同业务类型的优先级,使资源分配有利于对网络性能要求高、适应性较差的话音业务。采用联合准入控制、带宽借用和补偿、以及负载均衡控制的联合管理方法执行切换控制。建立基于各个控制方法的可扩展模块化仿真平台,针对呼叫阻塞率、掉话率和传输质量进行分析和比较,表明RRM-VHO算法能够提供较高的切换性能,适合无线异构网络的多业务通信。 (3)考虑到模糊逻辑方法能够适应无线网络的动态条件和垂直切换的复杂性,本文首先提出了一种基于差分预测的模糊逻辑垂直切换算法(DP-VHO),采用差分预测方法获得的RSS预测值来触发切换,缩短切换的发现时间;利用预判决处理模块,对输入信号进行筛选以减少处理的采样点;同时简化模糊逻辑控制器,利用RSS和可用带宽的模糊隶属度进行固定权值的联合判决,实现移动用户对不同网络的最佳接入。进一步考虑到快衰落环境下的信号预测精度,以及准确反映网络参量的异构特性问题,提出一种基于灰度预测的模糊逻辑垂直切换算法(GPA-VHO), (4)针对进行不同接入网络之间的切换都依靠MIPv6,未能解决大范围移动过程中信令开销大、更新时间长和丢包严重的问题,本文提出了一种基于全局移动的IDMP切换管理机制(IDMP-MM)。利用IDMP的两层结构特性,将一个无线蜂窝网域中的WLAN小区聚合为一个子网,构成具有异构网络特性的分层网络结构。增强代理服务器的缓存机制和包格式转换功能,并采用快速切换机制和预先注册方法改进切换更新机制。建立性能分析模型,通过仿真证明IDMP-MM机制可以有效改进切换性能,实现同构和异构网络的全局切换管理。利用灰度预测算法来提高RSS的预测准确性;扩展模糊逻辑控制模块的输入参量为RSS、网络带宽和网络费用,并且采用实时动态调整的权值进行切换判决;仿真结果表明,GPA-VHO算法能够提高切换准确性,并且不受主机移动速度的影响。 (5)由于异构网络环境中会出现主机的家乡代理失效、主机的多宿特性以及多宿环境中主机会改变家乡地址的问题,本文提出进行主机身份标识和位置标识分离协议的研究。首先分析和比较了现有主机身份标识和位置标识分离协议各自的优缺点,并提出一种基于终端侧分离协议的通用型快速切换管理机制,实现分离协议在移动环境中的无缝切换,能够支持单

关键词：移动性管理全IP技术垂直切换无线资源管理移动IPv6协议身份/位置标识分离

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分层多跳无线网中的移动性管理研究

分层多跳无线网中的移动性管理研究

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作者：田永春电子科技大学

学位级别：博士

随着人们对移动通信需求的增强,蜂窝移动通信系统得到了迅速普及。但蜂窝移动通信网络的管理控制方式是集中式的,网络的运行要基于预先架设好的网络设施。这两个特点使得蜂窝移动通信系统对有些特殊场合来说并不适用,例如,战场上部队快... 详细信息

随着人们对移动通信需求的增强,蜂窝移动通信系统得到了迅速普及。但蜂窝移动通信网络的管理控制方式是集中式的,网络的运行要基于预先架设好的网络设施。这两个特点使得蜂窝移动通信系统对有些特殊场合来说并不适用,例如,战场上部队快速展开和推进、发生地震或水灾后的营救。因此需要一种特殊的通信系统,这种通信系统的运行不能基于任何预先架设好的网络设施,要能实现快速动态的自动组网,节点要能移动,具有很高的抗毁性能。分层多跳无线网就是这样的一种网络。分层多跳无线网络是一种特殊的Ad hoc网络结构,这种网络具有两种节点,移动用户和移动交换机。移动用户发起和接受呼叫,移动交换机负责网络组织和路由转发。交换机之间形成Ad hoc网络结构,而交换机和用户之间形成类似蜂窝移动通信的结构,兼有Ad hoc网络和蜂窝移动通信的优点。它不需要任何基础设施,布置简单、方便,具有很广的应用前景。而移动性管理是在移动节点的标识(节点名)及其地址(节点相对网络结构的位置)间提供时变影射的技术,其主要功能是在整个服务网络内有效支持用户、设备和服务的无缝漫游。由于分层多跳无线网的使用特点,使得在它里面进行移动性管理变得非常重要,也存在很多的问题,这些问题目前没有合适的解决方法。本文对这种网络中的移动性管理进行研究,在包括宏移动性管理、微移动性管理、用户的切换管理、路由的切换管理等方面开展了一些研究工作。第二章针对分层多跳无线网络主要使用在军事战场以及紧急状态的特点,提出了一种采用由几个代理构成一个逻辑家乡代理的宏移动性管理策略,它和其它的宏移动性管理策略相比,最大的不同是解除了传统移动性管理的用户和家乡网络、用户和家乡代理、家乡网络和家乡代理之间的物理对应关系,用在地理上分布的多个管

关键词：分层多跳无线网移动性管理位置管理切换管理

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全IP移动无线互联网中移动性管理和服务质量的研究

全IP移动无线互联网中移动性管理和服务质量的研究

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作者：姚惠娟北京邮电大学

学位级别：博士

随着IP技术的广泛应用和移动通信技术的飞速发展,Internet与各种移动无线接入网络必将融合为全IP移动无线互联网的体系结构。同时,人们希望移动终端能够享受到有线网络一样的图像和宽带视音频等综合多媒体通信业务,这些业务的持续增长... 详细信息

随着IP技术的广泛应用和移动通信技术的飞速发展,Internet与各种移动无线接入网络必将融合为全IP移动无线互联网的体系结构。同时,人们希望移动终端能够享受到有线网络一样的图像和宽带视音频等综合多媒体通信业务,这些业务的持续增长要求下一代移动无线网络必须能够承载更加丰富的业务内容。但是,由于终端的移动性、无线链路的低可靠性以及IP协议自身的无连接特性等原因,致使在下一代移动无线网络中很难为移动用户的实时业务提供端到端的QoS保证。因此,对下一代移动无线互联网络中移动性管理和QoS保证机制与相关算法展开研究,有着极为重要的意义。本论文围绕着下一代移动无线互联网络中的移动性管理和QoS保证机制与算法展开了研究,研究的侧重点选择在基于IEEE802.16d/e无线城域网MAC层QoS保证机制、移动IP网络中的切换协议以及资源预留协议的改进等几个方面。因此,本论文的贡献可以归纳为如下几个方面: ●在网络层,深入研究了Mobile IPv4/Mobile IPv6以及扩展的移动性管理协议,以及基于扩展的资源预留协议（RSVP:Resource reSer Vation Protocol）,提出了基于动态指针转发链和概率性资源预留的移动性管理机制（DPFPR:Dynamic Pointer Forwarding and Probabilistic Reservation）。首先,为了实现快速切换,提出了动态指针链的移动性管理机制,定义了新的指针链更新的判决准则,从而使数据包的传输路径所占用的链路资源和由于更新指针转发链引入的信令开销之间获得比较好的折中;其次,针对移动无线IP网络的移动性和无线链路带宽可变的特点,并结合多媒体业务的分层编码特性,提出了基于DRSVP（Dynamic RSVP）的概率性资源预留方案。该方案不仅满足未来移动互联网中多媒体业务的QoS需求,而且大大节省了移动无线IP接入网络的带宽资源,减少了不必要的资源预留,大大提高了网络资源的利用率。 ●在MAC层,侧重研究了IEEE 802.16d/e宽带无线接入网络的QoS保证机制,包括调度策略和接纳控制机制。基于一种新的MAC层的QoS架构,提出了标准中未定义的带宽分配和接纳控制机制。该机制通过多媒体自适应速率的业务特征和网络侧对低优先级业务的有控制的适当降质机制,在满足时延敏感性业务的切换连接中断率（CDP:Connection Dropping Probability）要求下,提高了本小区的新业务的连接阻塞率（CBP:Connection BlockingProbability）,更加完善了IEEE 802.16e移动宽带无线接入的网络的MAC层的QoS控制机制。该方案不仅提高了网络资源的利用率,而且还可以在保证特定实时业务流的端到端时延的基础上允许网络节点接纳更多的数据业务流。 ●基于IEEE 802.16d/e的宽带接入网络和现有的网络融合的架构下,借助于IEEE 802.16e标准中提出的宏分集切换（MDHO:Macro Diversity HandOver）和快速切换（FBSS:Fast Base Station Switching）的机制,提出了跨层优化的通用平滑移动性管理机制。在无线接入网部分,考虑到IEEE802.16e的MAC层提供的特有的QoS特性,提出了IEEE802.16e的MAC层业务和DRSVP业务之间的映射准则。因此该机制不仅缩短了切换时延,减少了信令开销,同时也为网络中的实时业务实现了端到端的服务质量保证 ●最后,在总结了现有的异构网络间移动性管理的研究现状的基础上,分析了异构网间的切换方案中待解决的问题。最后深入探讨了基于IEEE 802.16的无线城域网（WMAN:Wireless Metropolitan Access Network）和基于IEEE 802.11的无线局域网（WLAN:Wireless Local AccessNetwork）之间垂直切换（Vertical Handoff）方案,从而实现移动节点在WMAN和WLAN之间的无缝切换。

关键词：移动性管理服务质量接纳控制移动IP切换协议资源预留协议 RSVP IEEE802.16d IEEE 802.16e

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异构网络融合场景下车联网的移动性管理和资源管理

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电信科学 2015年第9期31卷 60-65页

作者：杨琼胡静夏玮玮东南大学移动通信国家重点实验室南京210096

针对异构网络融合场景下车联网的特点,研究了车联网中的移动性管理技术和资源管理技术。在介绍物联网及车联网基本概念的基础上,分析了车联网中异构网络融合的应用场景,通过研究车联网中的通信设备、通信形式、组网方式等,提出了车联网... 详细信息

针对异构网络融合场景下车联网的特点,研究了车联网中的移动性管理技术和资源管理技术。在介绍物联网及车联网基本概念的基础上,分析了车联网中异构网络融合的应用场景,通过研究车联网中的通信设备、通信形式、组网方式等,提出了车联网的网络架构。与一般异构网络相比,车联网中车辆移动速度快,造成车辆接入公共网络时频繁切换的问题,为此,研究了车联网中的移动性管理技术。车联网中通信设备以及通信形式的多样化带来了多样化的业务需求,针对不同优先级业务提出了车联网中基于优先级的资源管理技术,即在异构网络的资源管理中必须保证高优先级业务在资源分配、接入控制、网络选择等方面始终处于优先状态。

关键词：车联网异构网络融合物联网移动性管理资源管理

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异构无线网络的移动性管理关键技术研究

异构无线网络的移动性管理关键技术研究

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作者：唐余亮厦门大学

学位级别：博士

未来无线网络是一种基于全IP技术、支持多种无线接入技术和漫游功能的无缝融合异构网络。要实现有效地融合各异构网络,以保证在不同网络间的无缝移动,则开放、高效、与接入技术无关的移动性管理技术是其关键。本文从移动性位置管理、异... 详细信息

未来无线网络是一种基于全IP技术、支持多种无线接入技术和漫游功能的无缝融合异构网络。要实现有效地融合各异构网络,以保证在不同网络间的无缝移动,则开放、高效、与接入技术无关的移动性管理技术是其关键。本文从移动性位置管理、异构无线网络间的切换判决策略、基于MIH(Media IndependentHandover)的多协议联合切换管理系统模型和多接口异构网络仿真平台等方面对移动性管理技术进行了研究。本文介绍了移动预测对异构无线网络移动性管理的重要作用,提出了基于敏感区域划分的位置预测算法。并以此对现有Markov预测器进行改进,提高了Markov预测器的预测精度,同时还解决了多阶Markov模型的状态空间膨胀问题。引入同构映射划分逻辑小区的思想,屏蔽不同网络的特性差异,结合移动预测算法,实现异构无线网中的位置更新和寻呼。对比分析多种传统的多属性决策算法,选取计算简单和性能相对优越的TOPSIS(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution)算法作为多属性决策的基本方法。利用模糊逻辑控制来解决异构无线网络切换的多属性判决中语意的数学表达,提出了基于模糊逻辑控制的TOPSIS垂直切换算法。并将自适应控制技术引入多属性切换判决中,使网络的决策更符合用户的实际需要。针对下一代无线网络中由SIP(Session Initiation Protocol)协议和FMIPv6协议组成的协议栈,本文提出了基于MIH的多协议联合切换控制系统模型,以解决话音业务对切换时延的敏感性要求,并从理论上分析了预切换时间提前量的计算和对接收信号强度的预测算法,结合动态的切换触发门限设置,实现了移动会话的快速切换,同时避免了太迟或过早的切换发生。并在NIST mobility package软件基础上,开发了基于MIH的多协议联合切换控制系统,在WiMAX-WiFi异构网络仿真环境中验证了该系统方案的快速切换性能。

关键词：异构无线网络移动性管理切换管理

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SUPANET多粒度QoS控制机制及其移动性管理技术研究

SUPANET多粒度QoS控制机制及其移动性管理技术研究

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作者：高雨西南交通大学

学位级别：博士

上一世纪九十年代中期制订IPv6协议以来,IPv6就被国际上普遍视为下一代Internet (Next Generation Internet, NGI)的代名词。由于它沿袭现有Internet的体系结构,无法从根本上解决Internet面临的高速交换、服务质量保障、安全可靠与易管... 详细信息

上一世纪九十年代中期制订IPv6协议以来,IPv6就被国际上普遍视为下一代Internet (Next Generation Internet, NGI)的代名词。由于它沿袭现有Internet的体系结构,无法从根本上解决Internet面临的高速交换、服务质量保障、安全可靠与易管理、以及移动性四大挑战。直到2006年美国全球网络创新环境(Global Environment for Network Innovations, GENI)公开表明“有30多年历史的Internet已经成为制约网络发展的主要因素,必须研究全新的网络体系结构(Clean Slate Architecture, CSA)”之后,学术界和工业界才能逐步从IPv6就是NGI的立场上转变过来。但是,迄今为止,在“什么是CSA和如何实现NGI”的问题上,国际上尚无定论。西南交通大学“四川省网络通信技术重点技术实验室”从2001年成立之日起,就把研究NGI的体系结构作为实验室的主要研究方向。考虑到未来骨干通信子网将以DWDM为代表的光通信技术为主,而接入通信技术将以包括无线通信技术在内的多种技术并存的现实,很难像OSI／RM设想的那样将所有网络都采用统一的层次结构。因此,实验室提出了“骨干通信子网优先,向外延伸次之”(Backbone Substrate First, Outwards Extension Second, BSF-OES)的下一代网络发展战略。2003年实验室提出了“三维以太城域网体系结构”框架,2004年更名为“单层用户数据交换平台体系结构”(Single-layer User-data switching Platform Architecture, SUPA),作为通用的骨干网体系结构。SUPA的研发目标在于构建高速、高效、安全和服务质量可保障的核心骨干通信子网。SUPA充分利用“带外信令”(Out-of-band Signaling)概念,将“控制与管理”功能与“用户数据的高速转发”功能相分离,进而将用户数据平台(U-平台)简化为单层结构。SUPA的U-平台为用户数据提供面向连接的“虚线路交换”(Virtual Line-Switched)服务。作为骨干网,SUPA的U-平台通过其安全的、多粒度的隧道服务(Tunneling)将外部接入网(Internet Ethernet或无线网络)的用户数据(帧、分组或其他形式的数据)进行封装和传输。本论文反映的工作是在实验室前期有关SUPA框架,特别是服务质量保障框架的基础上,进一步研究和完善了SUPA的多粒度服务质量控制机制,以及当Internet和异构无线网络作为SUPANET接入网时,研究其服务质量可保障前提下的移动性管理技术。本文的主要研究工作包括： (1)针对如何在SUPANET原有机制上支持多粒度QoS的问题,首先分析了SUPANET面向虚通道的QoS保障机制,并在此基础上,分别定义了细粒度虚通道(Fine Granularity Virtual Tunnel, FGVT)、平均数据率保障粗粒度虚通道(Average Datarate Guaranteed CGVT, ADG-CGVT)和尽力而为粗粒度虚通道(Best Effort CGVT, BE-CGVT),组成了多粒度虚通道(Multi-Granular Vitrual Tunnel, MGVT)机制。然后研究了业务流映射机制,定义了业务流与MGVT的映射规则；提出了CGVT的一种资源自适应算法,仿真实验结果表明资源自适应算法能够有效地提高资源利用率。最后,在多粒度虚通道机制、业务流映射机制以及虚通道资源自适应机制的基础上,提出了基于SUPANET的多粒度QoS控制框架模型。 (2)针对如何在SUPANET多粒度QoS控制机制基础上,解决SUPANET与Internet互联时产生的移动性管理问题,首先分析了该环境下存在的虚通道切换问题,分别设计了FGVT、ADG-CGVT以及BE-CGVT的切换方式,并在FGVT的切换方式研究中,提出了虚通道重建(Virtual Tunnel Rebuilding, VTR),虚通道延伸(Virtual Tunnel Extension, VTE)和先扩后建(Extension First Rebuilding Second, EFRS)的虚通道切换方式,仿真实验表明,EFRS的综合性能优于VTR和VTE。最后,在对MIPv6、FMIP以及基于SIP的移动性管理方案进行分析的基础上,分别研究了MIPv6、FMIP以及SIP移动性方案与上述三种虚通道切换方式的融合机制。 (3)针对如何在SUPANET多粒度QoS控制机制基础上,解决SUPANET

关键词： SUPANET 服务质量移动性管理虚通道切换网络选择

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移动IP移动性管理及与GPRS互通的研究

移动IP移动性管理及与GPRS互通的研究

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作者：王煜华南理工大学

学位级别：博士

移动IP是实现“移动计算”的关键技术。移动性管理是移动IP研究中的一个十分重要的问题，移动IP与无线通信系统的互通也是当前该领域研究的热点。在吸收前人研究成果的基础上，本文围绕这两个方面进行了深入探讨。主要研究内容和成果如... 详细信息

移动IP是实现“移动计算”的关键技术。移动性管理是移动IP研究中的一个十分重要的问题，移动IP与无线通信系统的互通也是当前该领域研究的热点。在吸收前人研究成果的基础上，本文围绕这两个方面进行了深入探讨。主要研究内容和成果如下： 1．针对移动主机通过无线网络接入IP网，且其接入点远离其家乡网络时，频繁的移动会大大增加绑定更新的代价这一问题，本文提出了一种新的移动IPv6移动性管理策略。在利用现有网络结构的基础上，在不对网络结构作较大改变的前提下，通过减少移动主机向家乡代理和相应的通信节点发送绑定更新消息，来降低网络的绑定代价，进而降低总的绑定和发送代价，使网络的性能得到改善。理论分析及仿真实验表明，这种新的移动IPv6移动性管理策略能够有效地降低绑定和发送代价，在性能上要优于传统策略。 2．针对何时、在什么条件下进行移动IP路由优化这一问题，本文提出并分析讨论了三种不同的路由优化策略：基于指数分布定时器的路由优化策略、基于周期性定时器的路由优化策略以及基于伯努利分布的路由优化策略。在基于指数分布定时器的策略中，路由优化操作之间的时间间隔是一服从指数分布的随机变量。在基于周期性定时器的策略中，路由优化操作按照一定的时间间隔周期性地执行。在基于伯努利分布的策略中，路由优化操作在移动切换后按照一固定的概率发生。通过建立离散时间分析模型和离散事件仿真模型，我们推导出代价公式，计算出每种策略下的最佳优化操作点。通过比较，两种模型下得到的结果是一致的。在呼叫总代价以及当平均移动切换时间间隔发生变化时总代价所表现出的变化率等方面，基于伯努利分布的优化策略比另外两种策略表现出较好的性能。 3．针对移动IP与GPRS融合的问题，文献[47]提出一种解决方案，但该方案对当前GPRS规范改动较大，改变了GGSN的功能定位，不利于系统的平滑升级。为此，本文提出了一种新的解决方案。该方案在严格遵循GPRS规范的基础上，通过修改GPRS相关参数的配置以及SGSN选择GGSN的算法，来实现移动IP和GPRS的融合。这样可以使按照当前GPRS规范研制的设备，可以不改变SGSN、GGSN的接口设计就可以支持移动IP的接入。

关键词：移动IP 移动性管理移动切换路由优化 GPRS

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移动IP的切换与移动性管理研究

移动IP的切换与移动性管理研究

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作者：黄国盛中南大学

学位级别：博士

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... 详细信息

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

关键词：移动性管理呼叫接入控制移动预测资源预留服务质量

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