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随着移动通信技术和Internet技术的高速发展,手机、掌上电脑等便携式移动设备得到了广泛应用。越来越多的用户希望能在任何地方以更灵活的方式接入Internet,于是IETF提出了移动IPv6协议。但由于移动节点在不同子网间切换时会导致长时间的切换时延和数据包的丢失,引起通信节点和移动节点之间的通信暂时中断,于是如何减少切换延迟,保障语音、视频等实时应用,成为移动IPv6研究的重点。
为了优化标准MIPv6中的切换延迟,IETF工作组提出了几种改进切换技术。其中快速切换技术FMIPv6通过获得新网络的信息提前注册等方法,实现快速切换。分层切换技术HMIPv6将网络分成多个域,每个域由移动锚点(Mobility Anchor Point, MAP)管理。域内移动时移动节点MN只需向MAP注册,减少MN与家乡代理HA的消息交互,改善了切换延时。快速分层切换技术FHMIPv6将FMIPv6和HMIPv6切换技术结合起来,在层次移动管理模型中部署快速切换,使得整个切换延时进一步减少。
本文首先通过对FHMIPv6的分析发现,切换过程中的DAD重复地址检测过程严重影响了切换性能,但又是必需的。接着,本文研究了IPv6组播技术,在此基础上对FHMIPv6进行改进,提出了基于IPv6组播的M-FHMIPv6切换技术。该技术使移动节点MN进入到新的子网时,由于检测到L2链路层触发信息,预知到要进入新的网络,于是立即切换至组播模式,通过组播技术的MLD和PIM协议构建组播组,通信节点CN成为组播源,原接入路由器PAR和新接入路由器NAR加入该组播组继续为MN传递数据包,直到整个切换工作完成。
切换性能的理论分析证明,M-FHMIPv6虽然在切换过程中比FHMIPv6切换技术增加了组播组的构建过程,但能有效减少DAD重复地址检测过程和各种信息交互所导致的延迟。最后通过NS2实验仿真进一步说明改进的M-FHMIPv6方案能优化切换延迟,平滑切换过程,达到预期的效果。