移动性IP网络组播理论与技术研究

来源 :北京交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:SilentWoolf_1981
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随着互联网技术的发展和点对多点技术应用的不断增加,IP组播已成为该领域里极具发展潜力的技术和重点研究的问题之一。特别是移动通信以及移动IP技术的逐步成熟,使移动IP组播正在成为新的热点研究方向。作为群体移动的典型模式,移动网络是一种重要的移动IP接入形式,为移动网络提供IP组播服务可以提高网络的利用率,从而节约有限的无线链路带宽和降低移动节点的能源消耗。然而,目前为移动网络提供组播却面临着许多问题,这就导致了大多数已有的移动IP组播技术已不再适用,因此非常有必要对这些问题进行深入研究。 本文针对在移动网络环境中提供组播服务所面临的关键问题进行了深入研究,主要包括了四个方面的内容:移动网络组播的位置管理、移动网络的切换管理、移动路径的预测和移动网络内部组播的路由优化等问题。并在研究的基础上,提出了解决相应问题的模型和算法,给出了分析和仿真。论文得到了国家自然科学基金项目(No.60402035)的支持。论文的主要创新点如下: 1.提出了一种迟滞切换模型,以描述当移动网络在子网重叠覆盖的边缘上移动时的迟滞效应,为降低切换频度提供了一种形式化的表示方法。并在迟滞切换模型的基础上,提出了一种移动网络组播的动态代理(DMA)方法。利用该方法,可以动态地寻求最短转发路径和重新加入组播树之间的平衡,使组播数据传输路径总是朝着“接近最优化”的方向改变。同时还提出了一种把MovementBased和DistanceBased思想相结合的DMA选择算法。目前,基于DMA的组播算法已申请了发明专利(专利受理号:200510002374.8),并已向IETF提交了协议草案。 2.提出了一种不依赖链路层触发的低时延切换方法-NDCPR。该方法使用非均匀探测模型,减小了切换检测产生的时延,降低了切换检测过程中的开销。同时,NDCPR通过IP地址与MAC地址的映射机制和转交地址的预检测机制,减小了移动IPv6的移动检测和转交地址配置过程中的时延。该算法也已经申请了发明专利(专利受理号:200410009869.9)。 3.建立了一种基于HMM的移动网络预测模型,并提出了两种对观察序列进行规整的方法和确定观察符号空间以及观察序列量化的方法。利用移动预测模型,能够使移动网络对可能发生的切换提前进行准备,对通信资源进行预分配,为避免或减小由于移动造成的通信中断或时延赢得了时间。 4.在MLD-proxy的基础上,给出了一种移动网络内部的组播组织方式和路由优化算法。这种动态建立移动网络内部组播树的方法,能够避免静态配置无法适应移动网络拓扑不断变化的问题。
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