文档介绍：1、引言
当前,互联网和无线通信技术保持高速发展,互连网已经成为人们日常生活中不可缺少的一部分。随着移动通信技术的迅猛发展,手机、PDA、笔记本电脑等便携式移动设备的广泛应用,人们希望在移动的过程中仍能保持互联网接入和连续通信。与IPv4相比,IPv6有更大的地址空间,更有利于移动技术的发展,,经过24个版本的改进,于2004年6月将移动IPv6协议(MIPv6)提交为标准。基本移动IPv6协议仍有许多问题需要解决,如切换延迟、AAA、组播、安全等,其中切换延迟是当前急需解决的间题。切换延迟指的是移动节点从一个网络切换到另一个网络恢复网络层正常通信所需要的时间。标准移动IPv6协议的切换延迟较长,容易造成连接中断和数据包丢失,无法满足VoIP等实时应用和对数据丢失敏感应用的要求。在基本移动IPv6协议中,移动节点每次移动都要向远处
的家乡代理和通信节点发送绑定注册消息,,提高切换性能,必须改进IPv6切换过程。
2、问题的提出
移动IP是在原来IP协议的基础上为了支持节点移动而提出的解决方案,的动态连接,从而在不重新启动、不重新配置网络终端,甚至在不中断网络会话的情况下,的无缝连接。的移动用户(尤其是无线用户)提供了无线支持。
移动节点从一个子网移动到另一个子网就产生了切换。移动节点在新的网络上获得新的转交地址,新的转交地址不同于前一个网络上的转交地址,因此,移动节点需要向家乡代理重新注册,以及向通信对端重新绑定。移动IP是关于第三层,即网络层上的协议,由于消息传输和协议处理都需要时间,加上无线链路的高误码率、无线信号强度动态变化等多方面的原因,切换可能导致移动节点在一定时间内不能发送和接收数据分组引起通信对端与移动节点之间的通信暂时中断。如何保持通信的连续性,支待各种实时应用,缩短切换引起的通信中断时间,减少切换对服务质量的影响,是移动
IP研究中重点关注的问题。
在基本移动IPv6协议中,移动节点在不同网络间切换时需要经过移动检测、新转交地址配置、重复地址检测、绑定注册过程,(MN)在家乡网络获得的地址称为家乡地址(HoA,Home of Address),在外地网络获得的地址称为转交地址(CoA,Care of Address),,移动节点检测到自身已切换到新网络后,配置当前网络的转交地址,经过重复地址检测验证地址唯一后,向家乡代理(HA)发送绑定更新消息(BU).家乡代理绑定移动节点的家乡地址和转交地址,向移动节点发送绑定确认消息(BA).移动节点向通信节点发送绑定更新消息,以便与通信节点直接建立连接,从而完成切换过程。
图1基本移动IPv6的切换过程
基本IPv6切换过程
3、切换延迟问题
基本移动IPv6的切换延迟包括移动检测延迟、转交地址配置与重复地址检测延迟和绑定注册延迟,如图2所示.
图2 总切换延迟
移动检测延迟指的是移动节点发现自身切换到新的网络所需要的时间,用TDetect表示;转交地址配置延迟指的是移动节点配置新网络的转交地址、做重复地址检测确保地址唯一所需要的时间,表示;绑定注册延迟指的是移动节点切换到新网络后,向家乡代理发送绑定更新消息,注册它当前的转交地址,并等待家乡代理回送绑定确认消息的过程所经历的时间,
、TCom、和TBu,用TL3表示。
TL3 = TDetect + TCom+ TBu
链路层切换延迟指的是移动节点从物理上离开一个网络到接入到另一个网络所需要的时间,用TL2表示。移动节点切换时经历的总切换延迟包括TL2和TL3。
T = TL2 + TL3
其中网络切换延迟时间较长,是影响移动IPv6切换性能的主要因素。
4、快速切换方案
本文提出了一种移动IPv6快速切换方案,其基本思想是:利用链路层触发信号优化移动检测过程,并且采用一种新的地址分配方式使得MN能够在移动至新的网络后迅速获取新的转交地址(nCoA),从而避免了DAD过程:然后在MN和之前的接入路由器(pAR)之间建立理IPv6-in-IPv6隧道,绑定更新之前即恢复数据通信。
图3中,MN由无线接入点AP1移动至无线接入点AP2。由于AP1、AP2分别连接在不同的接入路由器上,因此这种情况下MN就发生了子网间切换。在本快速切换方法中,为了优化移动检测过程,需要链路层提供Linkup触发信号,该信号由终端产生,即由MN的链路层向上层提供此信号,以表明与新的无线接入