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摘要：针对网络移动性（NEMO）基本支持方案（NBS）中NEMO网络切换时延过长的问题，提出一种NEMO网络在写作技巧移动IPv6（PMIPv6）中的实现方案，并针对其切换流程进行了进一步优化。新方案通过缩减经无线链路传输的切换信令条数以及提前建立数据转发隧道，实现了移动网络的快速切换。分析结果显示，新方案的标准切换流程和快速切换流程比NBS方案的切换流程分别减少了5
0引言
随着网络技术的快速发展，无线局域网（WirelessLAN，WLAN）、车载网络（CarAreaNetwork，CAN），以及移动中的飞机、轮船、火车和汽车等交通工具内部中小型网络的逐渐成熟和普及，网络内部的用户希望这些移动中的网络能通过稳定且可靠的方式连接到互联网。这要求移动互联网不仅支持单个节点的移动，同时也能支持中小型网络的移动。2005年因特网工程任务组（InternetEngineeringTaskForce，IETF）提出了NBS方案。NBS方案扩展了移动IPv6（MobileIPv6，MIPv6），它提供了一种当中小型网络在全球互联网内移动切换时保证该网络内部节点网络可达性的实现方案。目前该技术已被广泛应用到军用和民用领域。
NBS方案将一个网络视为移动单位，网络内部所有节点作为一个整体跟随该网络进行移动。移动式网络中的网关路由器定义为移动路由器（MobileRouter，MR），MR负责转发和接收所有内部节点与外部网络通信的数据包，同时负责移动式网络的移动性管理。当移动式网络发生切换时，内部节点不会感知外部网络的变化也不需要参与移动性管理，内部节点的IP地址不会改变，现有网络通信也不会中断。
PMIPv6[3]是一种基于网络的区域性移动性管理协议，现已经被多种接入标准所支持，如：CDMA200、WiMAX及UMTS等。Lee等[4-5]对PMIPv6协议进行了性能分析，结果显示PMIPv6协议要优于MIPv6及其相关扩展协议[2，6-7]。因此PMIPv6协议将很可能被大规模部署在下一代网络中。
PMIPv6网络能高效地支持单个移动节点在网络内部进行通信和移动，但是基于主机进行移动性管理的NBS方案并不能高效地在PMIPv6网络中运行。因为NBS方案是由MIPv6扩展而来，MR需要使用MIPv6协议来实现其移动性管理功能。每当移动式网络发生切换时，MR需要与位于家乡链路上的家乡写作技巧（HomeAgentofMR，HAMR）交互相关信令来完成切换和移动性管理流程，这会在一定程度上加大网络内部的通信时延，降低用户体验。因此，现有的NBS方案如果直接用于PMIPv6网络，必将进一步加剧原有的切换和通信时延。本文在NBS方案的基础上，结合PMIPv6网络的特点，提出一种在PMIPv6环境下的移动网络实现方案，并针对其切换流程进一步提出了快速切换方案。
1NBS方案和PMIPv6协议
本文仅讨论IPv6网络环境下基于动态主机配置协议（DynamicHostConfigurationProtocol，DHCP）的NBS方案[2，8]，IPv4版本的NBS方案在本文中不作讨论。
本文在基于DHCPv6的NBS方案基础上，结合PMIPv6网络的特点，提出一种NEMO网络在PMIPv6中的实现方案。本方案MAG（类似NBS方案中的AR）集成了DHCP中继写作技巧（DHCPRelayAgent，DRA）功能，中继DHCPv6的各种消息。LMA（类似NBS方案中的HAMR）集成了DR功能，为MR分配移动式网络内部使用的移动网络前缀MNP。本方案扩展了LMA内的BCE和MAG内的绑定更新列表缓存（BandingUpdateListEntry，BULE），新增一个MNP表项；同时扩展了PBU和PBA消息，新增一个用以携带MNP的移动选项。
3性能分析
本章对本文提出的NEMO网络普通切换流程、快速切换流程与NBS方案切换流程的切换时延进行性能分析。因为无线链路带宽有限且容易受到干扰，分析中检测设无线链路为不可靠链路，有线链路为可靠链路。
6.55%和58.63%的切换时延。
关键词：网络移动性；写作技巧移动IPv6；快速切换0引言
随着网络技术的快速发展，无线局域网（WirelessLAN，WLAN）、车载网络（CarAreaNetwork，CAN），以及移动中的飞机、轮船、火车和汽车等交通工具内部中小型网络的逐渐成熟和普及，网络内部的用户希望这些移动中的网络能通过稳定且可靠的方式连接到互联网。这要求移动互联网不仅支持单个节点的移动，同时也能支持中小型网络的移动。2005年因特网工程任务组（InternetEngineeringTaskForce，IETF）提出了NBS方案。NBS方案扩展了移动IPv6（MobileIPv6，MIPv6），它提供了一种当中小型网络在全球互联网内移动切换时保证该网络内部节点网络可达性的实现方案。目前该技术已被广泛应用到军用和民用领域。
NBS方案将一个网络视为移动单位，网络内部所有节点作为一个整体跟随该网络进行移动。移动式网络中的网关路由器定义为移动路由器（MobileRouter，MR），MR负责转发和接收所有内部节点与外部网络通信的数据包，同时负责移动式网络的移动性管理。当移动式网络发生切换时，内部节点不会感知外部网络的变化也不需要参与移动性管理，内部节点的IP地址不会改变，现有网络通信也不会中断。
PMIPv6[3]是一种基于网络的区域性移动性管理协议，现已经被多种接入标准所支持，如：CDMA200、WiMAX及UMTS等。Lee等[4-5]对PMIPv6协议进行了性能分析，结果显示PMIPv6协议要优于MIPv6及其相关扩展协议[2，6-7]。因此PMIPv6协议将很可能被大规模部署在下一代网络中。
PMIPv6网络能高效地支持单个移动节点在网络内部进行通信和移动，但是基于主机进行移动性管理的NBS方案并不能高效地在PMIPv6网络中运行。因为NBS方案是由MIPv6扩展而来，MR需要使用MIPv6协议来实现其移动性管理功能。每当移动式网络发生切换时，MR需要与位于家乡链路上的家乡写作技巧（HomeAgentofMR，HAMR）交互相关信令来完成切换和移动性管理流程，这会在一定程度上加大网络内部的通信时延，降低用户体验。因此，现有的NBS方案如果直接用于PMIPv6网络，必将进一步加剧原有的切换和通信时延。本文在NBS方案的基础上，结合PMIPv6网络的特点，提出一种在PMIPv6环境下的移动网络实现方案，并针对其切换流程进一步提出了快速切换方案。
1NBS方案和PMIPv6协议
本文仅讨论IPv6网络环境下基于动态主机配置协议（DynamicHostConfigurationProtocol，DHCP）的NBS方案[2，8]，IPv4版本的NBS方案在本文中不作讨论。
1.1NEMOBasicSupport方案
2NEMO网络在PMIPv6中的实现方案本文在基于DHCPv6的NBS方案基础上，结合PMIPv6网络的特点，提出一种NEMO网络在PMIPv6中的实现方案。本方案MAG（类似NBS方案中的AR）集成了DHCP中继写作技巧（DHCPRelayAgent，DRA）功能，中继DHCPv6的各种消息。LMA（类似NBS方案中的HAMR）集成了DR功能，为MR分配移动式网络内部使用的移动网络前缀MNP。本方案扩展了LMA内的BCE和MAG内的绑定更新列表缓存（BandingUpdateListEntry，BULE），新增一个MNP表项；同时扩展了PBU和PBA消息，新增一个用以携带MNP的移动选项。
2.1NEMO网络在PMIPv6中的附着流程
MR ID的PBU消息，同时PBU消息的R标志位置1以通知LMA此PBU消息由移动路由器而非移动节点触发。3）LMA为MR分配MRHNP，并把MR ID与MRHNP等信息加入BCE中，同时准备建立与MAG间的双向隧道。此时DR尚未给MR分配MNP，所以发往MAG的PBA仅携带MRHNP。4）MAG收到PBA后正式与LMA建立双向隧道，然后把MRHNP通过路由通告消息发送给MR。MR则根据MRHNP配置外部端口IP地址。5）因为MR当前没有可用的MNP，当MR外部端口IP地址配置完成后发送DHCPv6请求消息以获取MNP。6）因为LMA和MR不在同一网段，所以MR与LMA交互的DCHP消息都要通过MAG的DRA模块中继。7）LMA中的DR模块收到DHCPv6请求消息后分配一个或多个MNP通过DHCPv6REPLY消息返回给MR，同时更新BCE，把MNP（s）与MR ID和MRHNP绑定。8）MAG用DHCPv6REPLY消息携带的MNP更新BULE中MR的绑定更新表项，然后中继转发给MR。9）MR收到DHCPv6消息后，提取消息中的MNP，然后通过RA路由通告消息把MNP向域内的MN或区域固定节点（LocalFixedNode，LFN）广播，域内节点使用此MNP来配置IP地址。2.3NEMO网络在PMIPv6中的快速切换流程
本文提出的NEMO网络实现方案仍然存在切换时延较长的问题。当NEMO网络发生切换时，网络内部正在通信的节点发生丢包。为了减少切换时延，本文提出一个NEMO网络在PMIPv6中的快速切换流程。3性能分析
本章对本文提出的NEMO网络普通切换流程、快速切换流程与NBS方案切换流程的切换时延进行性能分析。因为无线链路带宽有限且容易受到干扰，分析中检测设无线链路为不可靠链路，有线链路为可靠链路。
3.1切换时延分析
切换时延定义为NEMO网络开始进行链路层切换到移动网络内部节点能正常收发数据包所需要的时间。在NBS方案中，这段时间从NEMO网络开始链路层切换，到MR接收到BA消息结束。在本文所提方案的普通切换流程中，这段时间从移动网络开始链路层切换，到MAG收到PBA消息结束。在本文方案的快速切换流程中，这段时间从链路切换开始，到网络层接入新链路结束。源于：论文开题报告www.udooo.com