MIPv6在WLAN内快速切换的性能研究

研究下一代移动IP（MIPv6）在WLAN内的快速切换IEEE的“Mobile IPv6 Fast Handovers for 802．11 Networks”草案提出了一种快速切换的思想，通过链路层传递切换信息对其进行改进，将第三层的切换决策权交给网络（而不是移动节点），实现第二层和第三层的切换并进，从而大大降低了切换时延．该切换算法在OPNET仿真环境下模拟实现．     

MIPv6切换延迟的优化方案

移动节点从一个接入路由器移到另一个接入路由器时会发生切换.由于链路交换延迟和IP层的相关操作使得移动节点在这个过程中不能够发送和接收数据.为减少移动IPv6切换延迟和满足时实需求,分析了快速移动IPv6和阶层移动IPv6切换协议特点,采用预先注册的方法给出了一种快速和阶层移动IPv6切换的融合方案,并详细的描述了该方案在宏观移动和微观移动情景下的原理架构结构和数据包的流程图.切换延迟分析结果,证明了方案的优越性.     

二层抽象的MIPv6快速切换及性能评估

移动IPv6 协议(MIPv6)中的切换延迟一般为2～3 s,这对于实时性业务来说是不可接受的.快速移动IPv6协议(FMIPv6)通过获取链路层信息来预测切换事件从而大大减少了切换延迟.本文首先分析了MIPv6切换流程及延时,然后引入了快速切换中的二层事件抽象原语,并结合二层事件对切换延迟进行分析,接着给出了Linux平台下FMIPv6软件的设计模型及实现流程,最后对其性能进行了测试和评估.测试结果表明,FMIPv6的切换延迟可以降低一个数量级.文中论述的快速切换机制可应用于各种IP移动性解决方案中.     

MIPv6切换延迟的优化方案

移动节点从一个接入路由器移到另一个接入路由器时会发生切换.由于链路交换延迟和IP层的相关操作使得移动节点在这个过程中不能够发送和接收数据.为减少移动IPv6切换延迟和满足时实需求,分析了快速移动IPv6和阶层移动IPv6切换协议特点,采用预先注册的方法给出了一种快速和阶层移动IPv6切换的融合方案,并详细的描述了该方案在宏观移动和微观移动情景下的原理架构结构和数据包的流程图.切换延迟分析结果,证明了方案的优越性.     

MIPv 6网络中基于平衡机制的最佳路由器广播周期

在介绍MIPv6(移动IPv6)网络及其特点的基础上，分析了移动终端在链路层(L2层)和网络层(L3层)切换的性能．新的MIPv6草案引入了L2层切换触发机制，使得L2、L3层切换可以同时进行，减少了移动终端在不同子网或系统间切换时的时延．在基于无线链路效率和切换丢包率平衡考虑的基础上，研究了外部接入路由器广播周期对切换性能的影响，求得理论最佳的接入路由器广播周期，确保高的无线链路效率和业务服务质量．仿真比较了移动IPv6中路由器广播周期对不同切换方式切换性能的影响。表明基于最佳路由器广播周期的快速切换机制能降低网络负荷，提高业务服务质量．     

一种基于IPv6的快速域间切换技术

针对现有的无线因特网切换方案(如Mobile IP)的若干局限性，提出一种称作“双路径切换”的基于IPv6的快速切换方案．该方案在Mobile IP基础上对域间切换进行改进，通过结合资源预留协议(Reservation Protocol-RSVP)快速恢复会话层数据流的通信连接，减少切换中断时延、降低丢包率和资源占用，使得在基于IP的无线网络中能够在保证实时业务服务质量(QoS)保证的同时支持大范围的移动性，且和Mobile IP方案相比，只要求增加路由器端提供对IPv6的支持，无需做其他改动。仿真结果表明，在中断时间和带宽利用率方面均有显著改善。     

ARP协议与邻居发现协议的安全性分析

本文针对IPv4及其IPv6下局域网IP地址映像到其它主机不需提供IP与MAC地址真实性检验.对ARP协议和邻居发现协议进行了深入的分析比较,提出预防类似攻击的常用措施.     

基于域内组播的微观移动方案

在研究现有各种微观移动协议的基础上,针对其在快速切换以及在小蜂窝架构中切换的不足,结合域内组播与下一代IP(IPv6)的相关特性,提出了一个新颖、高效的域内组播结构体系,主要介绍了协议体系中着重解决的2个关键问题,最后通过仿真与HAW A II和C IP协议进行分析比较,说明该协议体系在数据包丢失和切换延时等方面具有较好的综合性能.     

移动IP／IPv6中移动检测的研究

目前，移动IP／IPv6只适合于宏移动环境，其主要原因是切换时延过长，难以保证切换期间原有会话不中断和达到零分组丢失的目标。能否缩小切换时延决定了移动IP／IPv6是否适应微移动环境，而移动检测机制是移动IP／IPv6中影响切换时延的一个主要因素。本就移动IP／IPv6中的移动检测机制作研究，提出了数据链路层触发检测以及扩展IRDP和RA报的移动检测方案。     

基于IPv6的SIP移动性研究

为提高IP网络环境下的移动通信质量,提出对越界切换延迟的优化方案. 对SIP移动性进行研究,着重对IPv6环境下移动节点的越界切换过程进行分析. 给出IPv6路由发现、IPv6重复地址检测、IPv6路由选择、SIP会话重建和媒体流重定向过程的优化方法. 最后利用仿真环境对方案的可行性进行验证. 测试结果表明,方案可有效优化越界切换延迟,更好地适应移动通信的要求.     

IEEE802.16e宽带无线移动接入网络休眠模式研究

IEEE 802.16e是一种给用户提供宽带无线移动接入的新技术.针对宽带无线移动通信的特点,在深入分析IEEE802.16e休眠模式的基础上,概括总结了MS进入休眠模式的相关消息交互过程、MS休眠模式的终止场景和MS休眠状态时有数据包到达后的处理方法;在分析IEEE 802.16e MAC系统的基础上提出了实用于IEEE802.16e BS/MS MAC协议栈软件的调度方案.该方案考虑MS的正常状态和休眠状态,易于实现,能够完成协议所规定的功能.     

基于IEEE802.16e的子载波分配方式分析

针对IEEE802.16e规定的分布式和连续式2种基本的子载波分配方式,以上行链路为例,分析无线移动信道环境下,其接收端信号的功率分布、信号干扰噪声比SINR的累积分布函数曲线CDF(cumulative distribution function)分布,得出了分布式子载波分配功率分布更加集中的特点。同时,通过分析用户逻辑子信道上所采用的调制编码方案MCS(modulation coding scheme)的分布,从另一个角度验证分析结果,进一步给出2种不同分配方式的性能特点和适用情况,对IEEE802.16e的OFDMA无线资源的有效管理和调度具有积极的指导意义和实用价值。     

基于信道时间分类的接纳控制方案

为了解决现有接纳控制方案存在的对新数据流进入网络后的信道使用情况预测不够准确的问题,对IEEE 802.11e无线局域网的增强分布式信道访问(EDCA)模式下无线信道的各种状态进行分类,确定真正可利用的信道空闲时间,将新数据流带来的额外信道开销细分为退避时间、传输时间和碰撞时间,并给出每类时间开销的预测方法,从而为接纳控制方案提供更准确的判断依据。仿真试验证明,所提出的方案能做出更合理的接纳控制决策,并且具有更好的适应性。     

IEEE802.16e的新型节能机制分析与仿真

IEEE802.16e的移动站点接收到的数据是随机到达的,在到达率较小时,较小的Tmm(初始睡眠长度)和Tmax(最大睡眠长度)将使移动站点不断被唤醒.使平均侦听次数增大,导致移动站点的能耗过大;在到达率较大时,较大的Tmin、Tmax将使响应时间变长.为改进这种情况,提出了一种新的自适应节能机制,首先对Tmm以及与之对应的Tmax赋值,一个睡眠模式里Tmax持续的个数定义为J;当进入一个睡眠模式时,其实时Tmm定义为R(Tmm),由上一个睡眠模式的Tmax持续个数J决定,从而迭到动态调节Tmm减少平均侦听次数的目的,采用马尔可夫链模型对上述机制进行了分析.仿真结果验证了该节能机制的有效性.     

一种基于幂函数增长的IEEE 802.16e休眠算法

为了减少移动站点的功率消耗,降低服务基站空中资源的使用,IEEE 802.16e引入了休眠模式,移动站点在与服务基站协商后进入休眠周期并暂时终止业务服务.提出了一种统一的休眠模式增长模型,通过增长因子a调节休眠间隔的变化趋势,满足不同业务的服务质量要求.重点分析了a0时不同休眠间隔增长算法在平均能量消耗与平均等待时间上的性能表现.实验结果表明当a取1.2时,幂函数休眠算法取得了最好的能耗表现,比指数增长算法降低了约11%的能耗,同时减少了近55%的平均等待时间.     

基于非零导频子载波的移动WiMAX信道估计和插值研究

在M.1225车速120 km/h信道模型下, 根据移动WiMAX的移动性和前导码的结构特点,利用非零导频子载波进行信道估计。探讨了2种信道估计算法和3种插值技术,并对其中的Cubic插值技术进行改进以降低计算复杂度。经仿真发现利用LS算法和Cubic简化插值技术进行信道估计能很好地实现性能与复杂度的折中,在实际系统中可获得满意的BER性能。     

基于IEEE802.16e的OFDM定时同步算法及DSP实现

研究了一种基于IEEE802.16e的正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)定时同步算法,结合IEEE802.16e协议定义的OFDM帧结构特点,给出了面向DSP硬件平台的OFDM系统中同步子系统实现方案,最后利用TI公司的TMS320C6416对该方案进行了实现.结果表明,提出的实现方案具有良好的性能.     

一种基于IEEE802.16e的退避算法

IEEE 802.16e使用二进制指数退避算法进行随机竞争接入,但该算法的冲突概率较高;二进制负指数退避算法有较小的冲突概率,但是接入时延却偏大.对退避算法进行了改进,并将两种算法结合起来应用于IEEE 802.16e系统中,仿真结果表明,使用改进的退避算法,系统在接入概率和接入时延方面的性能都较好,适用于IEEE 802.16e周期测距.     

IEEE 802.11e EDCA中虚拟碰撞问题的一种解决策略

IEEE 802.11e标准中的EDCA机制引入了虚拟碰撞的概念,从而带来了基站内相同优先级业务相对优先权不同的问题。为解决这一问题,现提出一种新的N-EDCA(NEW-EDCA)调节机制,该机制将发生过与未发生过虚拟碰撞的队列一视同仁,从而避免了优先级倒置和不公平的问题。该机制中保持了虚拟碰撞队列的原竞争参数,仿真结果验证了N-EDCA机制的有效性。     

IEEE 802.11e Medium Access Control层QoS机制的改进研究

针对IEEE802.11e Medium Access Control层的QoS机制高负载时存在远端节点冲突和低优先级业务资源被耗尽的问题,提出在牺牲较小带宽的基础上增加一条忙音信道,取代CTS帧在数据信道上的广播,减少远端节点的冲突.仿真结果表明,该方案具有较小的冲突概率,有效地减少了远端节点冲突.同时提出一个解决公平性问题的新思路：在避退时间发送忙音抢占信道,以期提高低优先级业务的接入概率.