关于移动IPv6的平滑切换及其缓存管理的研究

本文介绍了移动IPv6的一些概念和主要工作机制,在此基础上,对基于IPv6的各种切换方案特别是平滑切换及其缓存管理作了深入的探讨,提出了移动IPv6平滑切换的一些问题和思考。     

一种基于FHMIPv6的CT-RSVP资源预留切换方案

通过对现有移动IPv6中资源预留方案进行分析和研究,结合上下文转移协议的特点,提出一种在快速分级移动IPv6网络中基于CT—RSVP资源预留的切换方案。该方案兼顾切换方式中的宏移动和微移动两方面,在无缝快速切换的同时进行资源预留。性能分析结果表明该方案是一种在切换过程中新型的资源预留方案,实现了资源的充分利用,减少了切换延迟及丢包率,保证用户定制服务的传输质量。     

一种基于动态分级网关代理的移动IP缓存方案

研究移动IP下平滑切换的缓存方案.首先提出了一种动态分级的网关代理的模型,分析了在这个模型下的缓存过程,研究了缓存区的分配与管理,并进行了仿真测试.理论和仿真分析表明,将缓存分为网关代理和局部代理两级,局部代理动态形成,使缓存任务得以分散.采用的单缓存十字链表的缓存结构,及相应的释放和大小设置策略,有效地解决了移动节点切换丢失数据和TCP性能下降及数据乱序问题.为更好地研究移动IP平滑切换问题提供了基础.     

DTN网络中一种基于区域的缓存区管理策略

由于DTN低节点密度和网络拓扑结构的不断变化等特性,DTN网络中一般不存在端到端的连接,因此,DTN网络中采取"储存-携带-转发"的方式传输报文。同时为了提高DTN网络中报文的递交率,一个报文在网络中通常存在多个拷贝。当网络节点的缓存有限时,缓存策略就在很大程度上影响了DTN网络路由算法效率。文章提出了一种基于区域的缓存区管理策略,其对网络区域进行划分,通过估计报文在各个区域中数目以及对节点的运动特性进行分析来决定丢弃报文的顺序。仿真实验结果显示,与其他缓存区管理策略相比,所提出的策略可以明显地提高递交率和降低网络开销。     

一种基于管理域的移动IPv6速切换方案

文章通过在无线局域网的无线接入点(AP)之间加入特定的MAC网桥,以减少移动节点域内切换过程中产生的注册延时和数据包的丢失.采用了分层移动IPv6(HMIPv6)的移动锚点(MAP)进行域管理,从而达到了对移动IPv6切换进行优化的目的.     

一种面向包含式缓存的共享末级缓存管理策略

针对传统LRU替换策略无法感知包含式缓存时间局部性的问题,提出一种适用于包含式缓存的共享末级缓存(SLLC)管理策略. 通过提前将无用数据存储于一个开销较小的旁路缓存,可以避免其与复用频率较高数据对SLLC的资源竞争,同时维护了包含属性. 为进一步寻找复用性最低的数据作为替换对象,构建一种局部性检测电路,有助于将此类数据尽早驱逐出SLLC,文中提出一种统一的管理算法,受益于两种预测器的相互校准,从而达到无用块旁路和低重用块替换的目的. 实验结果表明,所提策略将SLLC缺失率平均降低21.67%,预测精度提升至72%,而硬件开销不到SLLC的1%.      

一种改进的移动IPv6切换技术

移动节点在两个不同子网之间移动时将产生切换,移动节点的切换技术是保证实时业务服务质量的关键问题之一,目前,IETF正在开发快速切换和层次型移动IPv6来为移动IPv6提供切换机制。在详细介绍了两种技术原理之后,提出了一些改进,并给出了一个在层次型移动IPv6模型下的快速切换方案。     

改进的移动IPv6快速切换性能分析

移动IPv6快速切换协议保证了最小的切换时延和尽可能小的切换开销,但对快速移动的主机,切换代价仍然很大.这是因为在新旧接入路由器间的隧道建立之前到达旧路由器的数据包将会丢失.针对这种情况,提出了一种改进的快速切换协议.为了降低数据包传输开销,改进的快速切换协议在前路由器端引入了一个缓存,存储转发到其他路由器的数据包.参照切换过程的时间表,对快速切换和改进的快速切换在数据包传送代价和缓存占用方面进行比较,最后得出结论,在前路由器端加入缓存可以大大优化切换性能.     

改进的HMIPv6快速切换算法的仿真分析

本文在借鉴FMIPv6中移动节点在切换接入路由器时预先进行转交地址配置的方法后,提出了一种预先注册MAP机制的分级移动IPv6模型,同时引入网络仿真工具NS-2,对改进的切换算法进行仿真分析,验证了FHMIPv6具有良好的性能。与其他算法相比FHMIPv6切换时延更小,丢包率更低。     

一种基于信息交换的层次型快速移动IPv6切换机制

针对现有移动IPv6切换延迟大、分组丢失率高问题,提出一种基于信息交换的层次型快速移动IPv6切换(IFHMIPv6)机制.设计一种信息交换机制,使移动节点可预知领域内各接入路由器之间的邻居关系及相应的第2层和第3层信息;结合分层切换和快速切换,在分层移动IPv6上调整快速移动IPv6的信令流程,简化切换准备阶段操作;通过设置隧道定时器,保留在原路由器中建立的隧道.研究结果表明:IFHMIPv6在减少无线接入网络发现延迟和候选路由器发现延迟的基础上,进一步减少了总体切换延迟和分组丢失率,降低移动节点乒乓运动引入的信令开销;IFHMIPv6的切换延迟和分组丢失率比FMIPv6和HMIPv6的低.     

一种基于F-HMIPv6协议的QoS上下文转移方案

针对在传统的移动Ipv6切换方案中,每次切换都需要交互大量信令,增加了切换延时的问题,基于快速层次移动IPv6的框架,提出一种新的QoS上下文转移解决方案.它在移动节点执行切换的同时为实时应用提供服务质量保证,并且这种方法可以减少移动节点切换后重新发起信令建立QoS转发处理所带来的延时,减少了移动节点会话的QoS服务中断.理论分析和仿真实验表明,本方案可以显著降低实时业务切换时的延迟抖动,特别是在移动节点进行乒乓(ping-pong)切换时有较好的表现,实现了移动节点的平滑切换.     

基于瞬间绑定的PMIPv6协议的域间切换方案

提出了一种采用逻辑接口的基于TPMIPv6（transient binding for proxy mobile IPv6）的域间切换管理方案．逻辑接口从2个物理接口抽象出来,上层只需知道这个逻辑接口,2个物理接口对上层透明．在切换时,2个物理接口分别与2个MAG（mobile access gateway）相连,后一接口在进行预注册时,前一接口仍保持原来的通信．流移动管理由LMA（local mobile anchor）控制,以避免切换过程中物理接口的中断．分析结果表明,与已有的域间切换方案相比,建议方案的切换时延更小．     

MIPv6切换延迟的优化方案

移动节点从一个接入路由器移到另一个接入路由器时会发生切换.由于链路交换延迟和IP层的相关操作使得移动节点在这个过程中不能够发送和接收数据.为减少移动IPv6切换延迟和满足时实需求,分析了快速移动IPv6和阶层移动IPv6切换协议特点,采用预先注册的方法给出了一种快速和阶层移动IPv6切换的融合方案,并详细的描述了该方案在宏观移动和微观移动情景下的原理架构结构和数据包的流程图.切换延迟分析结果,证明了方案的优越性.     

自适应移动IPv6切换时延优化的研究

移动IPv6中,移动节点MN每次发生移动都要重新配置转交地址,同时还需要向其家乡代理以及所有的通信对端进行注册更新.这一系列操作导致了移动IPv6切换时延较大,对于实时性要求高的业务无法适用.针对这一问题,IETF提出了快速移动IPv6(FMIPv6)与层次移动IPv6(HMIPv6),分别从不同方面减少了切换时延.为了从整体上减少切换时延并实现分组路由优化,本文提出一种自适应移动IPv6切换时延优化方法,并经过数学理论推导分析,结果表明了这种自适应的切换方法比普通的快速、层次直接相结合的切换方法在切换时延方面存在很大的优越性.     

基于可信第三方的快速域间垂直切换认证协议

针对异构无线网络中的域间垂直切换,提出一种基于可信第三方的切换认证和密钥协商协议,协议分别考虑了向上切换和向下切换两种切换场景.文中还改进了一种三方密钥分配协议,用于实现域间垂直切换认证过程中的临时密钥分配.分析比较表明,该方案在安全和性能上具有较好的折中性.     

二层抽象的MIPv6快速切换及性能评估

移动IPv6 协议(MIPv6)中的切换延迟一般为2～3 s,这对于实时性业务来说是不可接受的.快速移动IPv6协议(FMIPv6)通过获取链路层信息来预测切换事件从而大大减少了切换延迟.本文首先分析了MIPv6切换流程及延时,然后引入了快速切换中的二层事件抽象原语,并结合二层事件对切换延迟进行分析,接着给出了Linux平台下FMIPv6软件的设计模型及实现流程,最后对其性能进行了测试和评估.测试结果表明,FMIPv6的切换延迟可以降低一个数量级.文中论述的快速切换机制可应用于各种IP移动性解决方案中.     

LEO卫星网络中多媒体业务的切换策略

针对LEO卫星网络中多媒体业务的应用,分析了一种基于动态多普勒的切换管理算法,利用多普勒频移效应及卫星几何关系求出卫星发生切换的时间和位置。通过改进该算法和移动性模型为该应用提出一种基于切换预测的策略。为适当选取服务卫星,提出了最大服务时间、最大空闲信道数和最短距离这3种切换准则,它们都基于阻塞概率和中断概率的权衡。每个准则既可用于接入也可用于切换,故形成9种不同的切换准则组合。最后,以类Teledesic系统为例对改进算法和切换策略进行了仿真,结果表明所提方法是有效的。