基于IP的移動互聯網絡若干關鍵技術的研究.pdf

1、為數眾多的流動網絡用戶迫切希望能夠隨時、隨地接入網絡，方便地獲取、處理和交換資料，共享網絡資源。而筆記本計算機和便攜式計算機大量出現，為移動計算機網絡的發(fā)展奠定了較好的物質基礎，因此下一代的網絡必然是移動的網絡。隨著移動通信和IP技術的快速發(fā)展，基于IP的移動網絡技術脫穎而出，成為下一代網絡研究的熱點課題。移動IP技術---基于IP的移動互聯網絡技術的出現，使得人們一直夢想的無處不在的多媒體全球網絡連接成為可能。但是要真正實現無處不在的

2、全移動互聯網還有兩方面問題需要解決：一方面現有的移動通信采用的是電路交換方式，這種通信方式適合話音業(yè)務，但對IP類型的業(yè)務則是不適合的。另一方面因特網協議棧TCP/IP是假設終端系統是靜態(tài)的情況下設計出來的，所以在現行的互聯網協議下，移動終端接入IP網絡，會出現許多問題。因此需要將移動無線網絡與互聯網深層融合，建立統一的支持移動的IP通信網絡平臺，形成移動互聯網未來的結構。 本論文正是根據以上需求，以網絡體系結構為研究框架，以移

3、動網絡接入的邊界網關為研究著力點，分別針對鏈路層、網絡層、傳輸層在移動無線網絡與IP互聯網深層融合中的若干問題，提出了解決算法和策略。本文的主要工作如下： (1)將邊界網關與平滑切換的代理合二為一研究，將無線鏈路的平滑切換問題擴展到接入邊界網關的網絡層解決。針對當前在鏈路層解決平滑切換的微移動協議中由單一網關接入IP核心網，使移動節(jié)點注冊結構單一，網關負載不均衡，注冊時間長，影響切換平滑性的問題，論文從注冊結構出發(fā)，提出一種用軟

4、件控制網關注冊的新的分布式的動態(tài)微移動結構，并設計了動態(tài)調整微觀局網的算法?？筛鶕苿又鳈C進入微觀局域網收到的首次注冊信息，動態(tài)地選擇微觀移動的網關，調整微觀局網結構。實驗驗證了本方法平衡了網關注冊負載，減少了移動節(jié)點的跨網注冊時間，對切換起到了平滑作用。 (2)針對移動節(jié)點在鏈路層切換時容易丟失數據和引起數據亂序的問題，設計了移動接入點網關緩存機制，將信息緩存分為網關代理和局部代理兩級，局部代理動態(tài)形成，通過對兩級代理的時序控

5、制，使緩存任務得以分散，分布了網關負載。在緩存管理方面采用的單緩存十字鏈表的緩存結構，并設計了加權釋放策略。實驗驗證了本文設計的機制有效地解決了切換時丟失數據和數據亂序的問題。 (3)針對網關的網絡層沒有對重負載的預處理過程，網絡服務質量(OoS)的調節(jié)都是由移動終端進行，不能根據業(yè)務需求和網絡資源狀況，動態(tài)分級選擇并調節(jié)Qos的問題，本文用分級映射表的方法建立了移動網與互聯網QOS級別的映射關系，提出用最小子集選擇的算法，解決

6、多業(yè)務QoS級別融合問題。在自適應管理框架下提出了基于邊界可控的面向移動網絡業(yè)務的OoS分級自適應網絡融合方案，設計了網關根據網絡資源自適應調節(jié)QoS的策略，用分級協商來抑制用戶盲目擴大自己需求的方法。并仿真驗證了算法與策略的有效性。 (4)針對傳輸層協議TCP將由無線鏈路的高誤碼率和主機的移動切換引起的報文丟失，歸咎于網絡擁塞，引起源端TCP的錯誤推論，使移動網絡傳輸性能嚴重下降的問題，設計了新的N-TCP實現機制。通過端到端

7、檢測來判斷各種網絡狀態(tài)，建立測量值和網絡狀態(tài)之間的一個映射關系，并在源端通過綜合計算報文到達延時差與RTT得到IDDT值，判別網絡擁塞狀況，采取相應的響應措施。用簡潔的方法提高了TcP協議在移動網絡中的性能。 (5)由于目前被用于網絡仿真的平臺NS2對移動互聯支持的功能有限，需要對其擴展和增加。本文是在大量簡化的基礎上對NS2進行了有針對的擴展，使它能支持移動互聯網絡的測試。包括：移動系統的移動設備和基站的模擬、移動系統節(jié)點物理