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基于位置和标识分离的移动性管理解决方案MILS

作　者: 侯云静
导　师: 李玉宏
学　校: 北京邮电大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: 位置和标识分离移动性管理位置管理切换控制
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 18次
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内容摘要

近年来,随着Internet规模的不断扩大,以及终端移动能力的增强,Internet本质上不支持移动性以及路由可扩展性差的问题逐渐凸显。为了解决上述问题,人们提出了位置和标识分离(ID and Locator Separation)的思想,目前已经有多种基于位置和标识分离的解决方案。在基于位置和标识分离的网络架构下,由于传统的针对Internet的移动性管理机制存在单点失效和通信瓶颈等问题,因此不再适用。虽然目前基于位置和标识分离的解决方案具有相应的移动性管理解决方案,但是这些移动性管理解决方案还存在下述问题：一是实际部署难度大,二是存在安全隐患,三是封装和新选项的引入降低了带宽利用率。因此,需要提出一种新型的基于位置和标识分离的移动性管理解决方案。本文首先在总结Internet存在的问题以及产生这些问题的原因的基础上引出目前已经提出的从根本上解决上述问题的方法——位置和标识分离,分析位置和标识分离技术的引入对移动性管理带来的影响。然后对移动性管理技术及其研究现状进行了概述,通过分析现有的移动性管理解决方案存在的问题,总结设计基于位置和标识分离的移动性管理解决方案应具备的特点。在此基础上,本文针对现有的基于位置和标识分离的移动性管理解决方案存在的问题,提出基于位置和标识分离的网络架构,设计相应的位置符、标识符和映射系统,并基于该架构设计基于目的地址重写的移动性管理解决方案(Mobility Management based on the ID and Locator Separation——MILS),包括注册过程、域内位置更新和切换控制过程、域间位置更新和切换控制过程。根据上述设计,描述了数据传输过程,包括扩展终端之间通信时的数据传输过程以及扩展终端与传统终端之间的数据传输过程,并在此基础上总结了目的地址重写带来的优点。最后通过数学建模的方法,从信令开销、切换时延等方面分析该移动性管理解决方案的性能。结果表明,该移动性管理解决方案能够提供更低的信令开销和更低的切换时延,并且能够降低数据报文传输开销。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-10
第一章前言  10-14
  1.1 研究背景  10-11
  1.2 本论文的主要工作  11-12
  1.3 论文的组织结构  12-14
第二章问题的提出  14-36
  2.1 INTERNET存在的主要问题及产生这些问题的原因  14-17
    2.1.1 不支持终端移动及其原因  14-15
    2.1.2 路由可扩展问题及其原因  15-17
  2.2 位置和标识分离以及对移动性管理的影响  17-18
  2.3 移动性管理研究内容及研究现状  18-34
    2.3.1 研究内容  18-23
    2.3.2 研究现状  23-25
    2.3.3 传统的移动性管理解决方案  25-33
    2.3.4 基于位置和标识分离的移动性管理解决方案  33-34
  2.4 现有方案存在的问题及对移动性管理的挑战  34-36
第三章现有基于位置和标识分离的移动性管理解决方案  36-51
  3.1 基于终端的解决方案  37-40
    3.1.1 解决的问题  37
    3.1.2 现有方案简介  37-38
    3.1.3 现有方案分析对比  38-39
    3.1.4 现有方案存在的问题  39-40
  3.2 基于网络的解决方案  40-46
    3.2.1 解决的问题  40
    3.2.2 现有方案简介  40-44
    3.2.3 现有方案分析对比  44
    3.2.4 现有方案存在的问题  44-46
  3.3 基于终端和网络的解决方案  46-48
    3.3.1 解决的问题  46
    3.3.2 现有方案简介  46-47
    3.3.3 现有方案分析对比  47
    3.3.4 现有方案存在的问题  47-48
  3.4 总结  48-51
    3.4.1 现有基于位置和标识分离的移动性管理解决方案存在的问题  48-49
    3.4.2 基于位置和标识分离的移动性管理解决方案应具备的特点  49-51
第四章基于位置和标识分离及目的地址重写的移动性管理方案MILS  51-66
  4.1 基于位置和标识分离的网络架构  51-54
    4.1.1 标识符和位置符  52-53
    4.1.2 映射系统  53-54
    4.1.3 基于位置和标识分离的网络架构的特点  54
  4.2 移动性管理机制  54-59
    4.2.1 注册  55
    4.2.2 位置更新与切换控制  55-59
  4.3 数据通信过程  59-64
    4.3.1 扩展终端之间的数据通信过程  60-62
    4.3.2 扩展终端与传统终端之间的数据通信过程  62-63
    4.3.3 目的地址重写的优点  63-64
  4.4 MILS特点总结  64-66
第五章 MILS性能分析与仿真  66-80
  5.1 信令开销  66-71
    5.1.1 数学模型  66-69
    5.1.2 结果及分析对比  69-71
  5.2 切换时延  71-74
    5.2.1 数学模型  71-72
    5.2.2 结果及分析对比  72-74
  5.3 仿真  74-78
    5.3.1 OverSim简介  74-75
    5.3.2 仿真及结果分析  75-78
  5.4 数据传输开销  78-79
  5.5 总结  79-80
第六章总结与下一步工作  80-81
缩略语  81-84
参考文献  84-87
参与科研项目及学术成果  87-89
致谢  89

基于位置和标识分离的移动性管理解决方案MILS

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