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下一代无线网络是融合了多种异构无线接入技术的新型移动通信网络。为了实现移动节点在异构无线网络之间的切换，可以采用IETF工作组提出的网络层移动IPv6(MIPv6)切换协议，但由于MIPv6协议本身的缺陷，导致切换时延和分组丢失较高，难以满足用户业务需求，特别是对时延敏感的实时业务，如VoIP。
为了优化基于MIPv6协议的无线网络切换，IETF工作组提出了层次移动IPv6(HMIPv6)协议和快速移动IPv6(FMIPv6)协议。HMIPv6通过在访问网络中定义了新功能实体作为局部的家乡代理(HA)，移动节点在子网域内移动时，不需向家乡代理和通信对端发送绑定更新消息，减少了绑定更新次数。但HMIPv6并未考虑将此协议应用于实际网络拓扑中的诸多问题。FMIPv6定义了链路层触发机制，在链路层切换完成之前，提前进行网络层切换准备工作，减少了切换时延和分组丢失。但FMIPv6未就不同链路层切换时间对切换性能的影响进行分析，也未明确具体触发时间。
本文在介绍了本课题相关背景知识，详细分析了MIPv6的切换性能的基础上，针对HMIPv6及FMIPv6的上述问题，分别进行了详细的性能分析、切换流程及算法的优化，并进行仿真分析。本文主要工作和研究内容如下：
在异构无线网络松耦合模式下，以UMTS-WLAN互连为例，提出了两层化的增强型HMIPv6协议，通过改动绑定更新和路由器广播消息，进一步减少了局部移动性的绑定更新次数，并对比分析了两者的绑定更新时延。
在IEEE802.21原语辅助下，制定了优化UMTS-WLAN切换的流程，尤其针对移动节点从WLAN→UMTS切换时延较大这一问题，提出了具有智能化的链路预测触发切换算法。在异构无线网络仿真平台下，仿真了整个切换过程，并对基于传统切换方式及IEEE802.21辅助的切换方式下的切换时延进行了统计分析。针对于链路层不同时刻的触发，仿真评估了切换时延、分组丢失率和网络利用率，验证了智能算法能够有效地降低切换时延和分组丢失率，同时保持较高的网络利用率。