多层级MAP架构的HMIPv6网络切换的研究-通信与信息系统专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 Dissertation Submitted to Hangzhou Dianzi University for the Degree of Master The Research On Handover In Multi-level HMIPv6 Networks Candidate: Wang Yufei Supervisor: Prof. Sun Wensheng April，2016 杭州电子科技大学 学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明： 所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取 得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰 写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标 明。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 论文作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文使用授权说明 本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻 读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论 文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复 印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、 缩印或其它复制手段保存论文。（必威体育官网网址论文在解密后遵守此规定） 论文作者签名： 日期： 年 月 日 指导教师签名： 日期： 年 月 日 杭州电 杭州电子科技大学硕士学位论文 摘 要 移动节点(Mobile Node，MN)在不同接入路由器(Access Router，AR)之间切换时会带来 信令负载高、时延大、丢包率高等问题。当前对分层移动 IPv6(Hierarchical Mobile IPv6， HMIPv6)网络的研究主要集中在单层移动锚点(Mobile Anchor Point，MAP)架构的优化，但 是当 MAP 的架构是多层时，还是存在着配置过程复杂、网络可扩展性低、MAP 负载较大 等问题。本文基于分层移动 IPv6，针对多层级 MAP 架构网络中 MN 的切换进行了研究。 首先，在地址分配算法设计中，本文提出了一种基于预测分配法的地址分配机制。预测 分配法通过状态函数为网络中的节点生成不完全相同的状态，基于预测分配法的地址分配 机制可以为 HMIPv6 网络中的 MN、MAP 和 AR 分配不同的地址，因此取消了重复地址检 测(Duplicate Address Detection，DAD)操作过程，减小了 MN 切换的时延和丢包率。在多层 级 MAP 架构网络中，通过预测分配法可以很方便地为新加入网络的 MAP 或者 AR 分配状 态，增加了网络拓扑的可扩展性。 其次，在 MAP 选择算法设计中，本文提出了一种基于区域的 MAP 选择机制，该机制 共分成 MAP 初选择和 MAP 再选择两个阶段。当 MN 处于 MAP 初选择阶段时，MN 能够 根据其位置信息判断自己的移动方式，在减小 MN 的 MAP 域间切换次数的基础上，选择较 低层级的 MAP。当 MN 处于 MAP 再选择阶段时，MN 能够基于统计停留时间选择较低层 级的 MAP。基于区域的 MAP 选择机制能够使 MN 选择最适合的 MAP，达到合理分配 MAP 负载的目的。同时，本文对 MAP 再选择阶段中的切换过程进行了优化，减小了切换的时延 和丢包率。 最后，针对所提出的方案，本文在 NS2(Network Simulator Version 2)仿真平台进行了仿 真验证，并对仿真结果进行了分析。仿真结果表明本文所提出的方案在 MN 切换过程中能 够大大减小切换的时延、减少切换过程中的丢包，同时在 MAP 选择过程中能够均衡 MAP 间的负载。 关键词：HMIPv6，切换时延，DAD，MAP 选择 I ABSTRACT The handover of the mobile nodes (MNs) from one access router (AR) to another AR will bring high signaling loads, high handover delay and high rate of packets loss. Most of current researches in Hierarchical Mobile IPv6 (HMIPv6) mainly focus on the Mobile Anchor Point (MAP) network which is single-level, but the multi-level topology will bring many pr