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近年来由于各种移动设备和无线接入技术发展迅速，用户想随时随地使用任何设备访问互联网，这一要求使得在任何情况下保持互联网连接变的非常重要。一些研究已经获得了支持不间断的全球可达的主机移动，即使是主机在漫游状态下。不过，这些研究只适用于主机的移动性支持。随着移动通信网络的扩展，无线局域网、个人局域网(PAN)以及各种公共交通系统(如：公共汽车，火车和飞机)所构成的全网络都需要在其整体移动过程中有一个固定的IP地址来接入到Internet中，所以IETF提出了支持全网移动的基础协议(NEMO)，这是在网络层支持网络移动性的协议。NEMO的管理是完全与主机移动性不同的，NEMO协议引入了移动路由器(MR)作为中央管理节点来管理在其域内的所有移动节点。虽然NEMO具有低功耗，低复杂性和切换少的优点，但它从移动IPv6(MIPv6)继承了拥有较高的管理费用，低效率的数据包路由和时延过大的问题。由于这些问题，NEMO基本支持协议难以满足实时服务(如：VoIP和多媒体服务)，而实时业务服务正在变为用户越来越重要的需求。由于NEMO不能改变其在移动路由器(MR)和其家乡代理(HA)之间建立双向隧道的操作模式，因此这个移动IPv6的问题也同样影响了基本的网络移动性支持协议。结合以上分析可知，对移动网络的机制的优化与切换方案的研究具有极其重要的意义。
本文核心关注研究了采用基于会话初始协议SIP的全网移动切换方法，而且证明是有效的，并且实际证明对实时性业务的QOS效果很好。由于SIP是一个支持建立和终止多媒体会话的控制信令协议且支持主机移动，而且SIP的每个客户端之间可以径直的完成通信，并不需要像MIPv6所需要建立的通信信道，所以结合SIP的移动网络可以有额外的路径为NEMO提供路由优化和减少通信包头。
由于SIP的频繁切换会导致TCP连接的中断，所以SIP不支持TCP连接，虽然有研究提到了使用SIP支持实时媒体流通信同时使用移动IP来支持TCP连接，但是大多数TCP连接(比如HTTP传输)是数据包足够短可以完成重传，相对于实时业务的特性，SIP会话连接更适用于对切换延时很敏感的实时业务(比如VoIP，实时视频流)。所以本文采用了基于SIP的移动网络来研究在异构网络环境下如何进行更有效的切换方案的选择，并且本文研究了基于SIP的移动网络系统的优化。本文的主要贡献如下。
(1)提出了一种改进的全网移动切换方案。它特别适用于实时业务旨在减少切换时间。改进型的快速切换方案为接入路由器提供了一个邻居缓存，以保存它们的邻居(即接近它们的其他接入路由器)的信息，然后将这些信息传送到所提出新的实体：临时控制服务器(TCS)中。利用缓存中的其他接入路由器的信息，移动路由器(MR)可以预先在新的接入路由器上完成登记，以减少延迟。它有可能在离开原来的接入网络之前在新的接入网络完成新配置和重新确认步骤。这可以保证当移动网络漫游在不同的接入网络的覆盖范围时不会丢失数据包。
(2)提出了一种新的基于SIP的移动网络方案。该基于SIP的移动网络方案充分利用了多径机制建立软切换，改善了已有SIP移动网络方案在发生切换操作时时延过大，造成丢包率过高等缺陷，尤其提高了实时业务的服务质量。
(3)提出了一种不同于传统SIP-NEMO的多径机制，该方案将SIP-NEMO多径机制在不同的环境下与IEEE802.21媒质独立切换(Media Independent Handoff MIH)标准相结合。通过仿真结果可知，这种基于媒质独立切换的SIP-NEMO机制可以在无论何种多径环境下获得优化路由并完成快速无缝切换。