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近年来,随着物联网、泛在网的发展,无线通信技术以及数据处理技术的不断进步,无线传感器网络(Wireless Senor Network,WSN)的研究及应用受到广泛关注。传统的基于WSN的研究主要考虑静态网络,即传感器节点静止不动,但是随着用户需求和无线传感器应用的扩展,传统的静态WSN已不能满足用户需求,传感器独立或作为整体进行移动的应用场景日益广泛。因此,移动WSN的研究就显得尤为重要。
本文主要研究WSN的移动性管理技术,针对WSN的节点移动和组移动场景提出了解决方案。首先,在WSN节点移动场景下,本文给出了WSN与IP骨干网进行连接的三种方法。由于代理MIPv6(Proxy Mobile Ipv6,PMIPv6)是基于网络的移动切换管理协议,切换过程中不需要传感器节点的参与,可以有效减小传感器节点的能量消耗及管理复杂度。因此,本文提出了基于PMIPv6的WSN节点移动性管理方案,给出了移动切换管理的网络结构模型、信令流程图,搭建了PMIPv6的NS2仿真平台。并将WSN中PMIPv6与MIPv6的性能进行比较,最后在PMIPv6的基础上提出了一个优化管理方案。其次,针对WSN组移动场景,本文引入了网络移动支持协议(NetworkMobility,NEMO)和主机标识协议(Host Identity Protocol,HIP)。提出了基于HIP-NEMO的WSN组移动性管理方法,详细叙述了建立通信、移动切换过程。分析了NEMO模型,HIP-NEMO模型下的移动切换信令开销,时延和丢包数,并且提出WSN微移动环境下的优化管理方案,并进行了信令开销、时延和丢包数的分析。最后,为确保WSN的通信QoS,可采用资源预留协议(Resource ReservationProtocol,RSVP)。为了改善MIP和RSVP结合的资源预留方案中MIP和RSVP信令延迟过大的缺陷,本文提出了基于HIP-PMIPv6与RSVP结合的集成模式,以实现方案性能增强,并理论分析了该方案的优越性。