论文部分内容阅读
移动IPv6协议(Mobile Internet Protocol version6,MIPv6)和代理移动IPv6协议(Proxy Mobile Internet Protocol version6,PMIPv6)作为下一代移动互联网的基础,为移动终端提供网络连通性和移动性支持。然而城市公交系统的发展对移动网络服务提出了新的需求,网络移动性(Network Mobility,NEMO)支持成为提高城市公交系统移动网络服务质量的关键点之一。为支持中小型网络的整体移动性,互联网工程任务组(Internet Engineering Task Force,IETF)对MIPv6协议进行扩展,提出了网络移动性基础支持协议(Network Mobility Basic Support Protocol,NEMO-BSP),为移动网络内部的移动节点提供网络连通性和移动性支持。而PMIPv6基于网络管理的优势使得众多学者也纷纷提出了在PMIPv6中支持网络移动性的方案,其中以Jeon等提出的基于代理路由器的NEMO实现方案(ProxyRouter-based NEMO,PR-NEMO)最具代表性。 另一方面,MIPv6协议和PMIPv6协议都采用传统的分层设计思想,在部署上采用了集中式的部署结构,其扩展协议NEMO-BSP和PR-NEMO也同样采用集中式管理思想进行移动性管理。集中式网络结构中的移动锚点集合了锚定功能、网络位置信息管理功能和数据转发功能于一身,保证了移动节点在发生切换后仍可继续通信。然而,由于移动锚点功能的集中性,集中式部署容易出现单点故障、网络瓶颈和三角路由等问题,严重制约了网络规模的发展。为此,IETF成立了分布式管理(Distributed Mobility Management,DMM)工作小组,负责研究分布式部署方式,将移动锚点的功能分散部署到接入网络,以解决集中式部署中存在的问题。 论文针对NEMO-BSP和PR-NEMO中存在的集中式部署问题,对网络移动性支持的分布式实现进行研究,提出分布式MIPv6中的NEMO网络实现方案和分布式PMIPv6中的NEMO网络实现方案,主要研究成果如下: 1)提出分布式MIPv6中的NEMO网络实现方案NEMO-DMIPv6:在NEMO-BSP环境中,将家乡代理的数据层面功能分散部署到接入网络中,集中化管理控制层面功能。在保证移动节点的网络连通性和移动性的基础上,充分利用分布式优势,降低网络费用,提高效率。 2)提出分布式PMIPv6中的NEMO网络实现方案NEMO-DPMIPv6:在PR-NEMO环境中,将本地移动锚点的数据转发功能与移动接入网关功能结合在一起进行分散部署,而锚定功能和网络位置信息功能则由中央移动数据库进行管理。在保持移动节点不参与移动性管理的原则上尽量减少对原有协议的修改,同时降低网络费用。 3)结合前人的相关研究,对方案的网络开销进行分析对比,得出NEMO在分布式环境中比较适合部署于短途低速的公交系统中,特别对于较高的数据流量和较大的小区覆盖范围有较优效果的结论。