一种基于改进HMIPv6的移动网络路由优化方案

以支持NBS协议(NEMO basic support protocol)的移动网络为研究对象,针对移动性管理和路由优化问题,提出基于改进HMIPv6的移动网络路由优化方案.将HMIPv6与NBS整合并构建层次化网络架构,利用HMIPv6的区域化管理机制降低移动网络内的移动节点注册开销.对HMIPv6进行改进,设计全新移动网络路由优化方案,消除移动网络内部节点通信过程中所存在的冗余路由.分析结果表明,同NBS对比,本方案在额外数据包开销和移动管理开销方面具有显著优势.     

一种基于标识分离映射网络的子网移动性管理方案

标识分离映射网络成功实现了身份与位置分离,解决了单点移动性问题,但是没有考虑子网移动性管理的问题。在此基础上提出一种基于分级多层映射机制的子网移动性支持方案,通过子网多身份标识到唯一路由标识的多对一映射机制,在实现子网整体移动性支持的同时,又降低了网络整体信令开销和切换时延开销,优化了网络性能。仿真结果说明,在子网移动过程中,与普通节点单独注册相比,采用基于分级多层映射机制的块注册方式,可以有效降低网络整体信令开销和切换时延开销,尤其是核心网的信令开销,从而避免核心网资源的浪费,提高网络的整体性能。     

SDN中一种基于网络的分布式移动管理方案

传统的分布式移动管理方案虽然能解决集中式移动管理方案的不足,但在移动结点发生切换时,仍然需要建立隧道,从而增加了网络开销.为了解决这一问题,利用软件定义网络(SDN)中控制平面与转发平面相分离的特点,在SDN架构下提出一种新的基于网络的分布式移动管理方案(NNDMM),该方案能充分发挥SDN的优点,同时不会给控制器造成额外的压力.建模分析表明:相对于传统的分布式移动管理方案,无论在信令费用上,还是包递送费用上,NNDMM方案都有明显的优势.     

基于流类型的SDN数据平面故障恢复算法

软件定义网络(software defined networking,SDN)的网络拓扑中,链路故障恢复目标是保证故障恢复时延在可容忍范围内、减少数据包丢失和节约交换机存储资源.现有研究方法对链路故障恢复考虑了恢复时延、数据包丢失率、网络吞吐量等因素,没有考虑数据流对网络带宽的要求及运营商/用户的一些特殊限制.为了解决以上问题,同时满足故障恢复时延要求和运营商/用户定制化需求,提出了基于流类型的SDN数据平面故障恢复算法(failure recovery algorithm based on flow type in SDN data plane,FR-FT).该方法根据服务质量要求将数据流分为3类,将运营商/客户的定制化需求绑定到不同数据流上,根据对应约束条件对不同类型数据流制定不同故障恢复策略.仿真结果表明,该方法可以减少交换机流表项消耗、故障恢复时延、数据包丢失率.     

基于混合WMN 域间移动管理方案研究

针对HWMP( Hybrid Wireless Mesh Protocol) 协议域间移动性管理方案中全网广播PＲEQ( Path Ｒequest) 消 息和代理更新消息造成网络拥塞的问题,提出HWMP 协议主动路由模式下新增节点的路由更新算法。对于 PＲEQ 消息的发送做出一定限制,改进了HWMP 协议域间节点移动性管理机制,减少了全网路由更新数据包的 数量,降低了网络的端到端时延。仿真结果表明,与HWMP 协议中的方案相比,AHWMP( Advanced Hybrid Wireless Mesh Protocol) 方案在网络平均吞吐量、网络平均端到端时延等方面具有更好的效果。     

一种支持高速移动的网络预先切换方案

针对现有移动网络切换方案在高速移动场景中切换时延较大、丢包率较高的问题,提出一种改进的网络移动快速预先切换方案IF-NEMO.IF-NEMO着重优化快速移动IPv6的预先模式切换信令流程,通过接入路由器来执行转交地址配置和预先注册等预先切换处理过程,以降低预先模式中网络层的预先切换时延,从而提高切换性能较反应模式更好的预先模式在网络快速移动时的成功率.性能分析表明,IF-NEMO在保持较低切换时延的同时,显著降低了预先模式切换的预先切换时延和信令开销.实验结果表明,IF-NEMO在高速移动场景中仍然可以执行预先模式的切换过程,明显提高了网络的高速移动切换性能.     

代理移动IPv6下子网移动方案的实现与分析

代理移动IPv6是基于网络的移动性管理方案,其标准RFC5213中只规范了对单个节点的移动性支持,缺乏对子网移动的研究。研究了现有的3种代理移动IPv6下基于隧道的子网移动方案,重点分析了代理移动IPv6下采用隧道分离思想的移动子网实现方法 N-NEMO(network based NEMO),并在Linux环境下采用C语言对3种方案分别给予实现,对3种子网移动方案进行性能分析和对比,结果表明,虽然N-NEMO的切换时延较大且信令较为复杂,但是具有网络层头部开销小及支持节点类型全面的优点。     

移动IP网络层切换改善方案的研究

移动IP切换的长时延已经成为未来全IP网络移动性管理的瓶颈。为解决这个问题,在分析层次化移动IPV6系统的基础上,提出了改进的移动切换方案。借助于根移动锚节点(RMAP),保持了移动IP层次性管理域内切换的优势;对网络层快速切换的方案做出改善,结合MN在网络中的位置实施了最优路由器广播周期逐层配置,使其达到RMAP域内切换最佳时延性能。     

802.11网络中移动IPv6快速切换的设计与实现

移动IPv6虽然解决了网络层的移动性问题,但是其切换性能并不乐观。为了适应实时应用的需求,IETF提出了移动IPv6快速切换协议以减少移动IPv6的切换时延。通过研究802.11的切换过程和移动IPv6快速切换协议,本文设计并实现了一种在802.11网络中移动IPv6快速切换方案。     

嵌套移动子网路由优化方案与性能分析

IETF在移动IPv6(MIPv6)基础上制定的网络移动性(NEMO)协议规范中,嵌套移动子网的数据传输存在次优路由和多层封装,影响数据包的传输效率.为此,该文在层次移动IPv6(HMIPv6)的基础上,提出了嵌套移动子网的优化方案HRO,引入MAP域优化节点的位置管理,建立优化路由传输数据包.提出路由评估机制,建立了传输开销和传输效率的解析模型.解析结果显示,与NEMO基本支持协议相比,优化后的方案提高了数据包传输效率,更有效地利用了网络资源.     

IP微移动性协议在下一代全IP移动通信网中的性能分析

IETF的移动IP(MIP)协议提供了标准的广域移动解决方案，但不能很好地支持微移动性(Micro-mobility)．为了减少MIP中的时延和信令开销，提出了支持快速、可靠切换的IP微移动性协议．研究了全IP移动通信网中的IP微移动性协议，分析了协议的动机、特点，比较了性能、信令复杂度和可实用性，并给出了可能的优化途径．     

基于时延的软件定义卫星网络控制域规划策略

现有软件定义网络（SDN）多控制器划域研究大多基于拓扑相对固定的地面网络,难以适应拓扑动态变化的卫星网络,而现有卫星网络研究在处理时延问题时大多只考虑传播时延。针对这一问题,在建立模型时引入控制器处理时延、排队时延对划域的影响,提出了一种面向软件定义卫星网络（SDSN）的时延分析模型。借助该模型进行SDSN多控制域的划分。经过仿真验证,与现有的地面SDN多控制域规划算法及卫星网络控制域划分方法相比,该算法能够更好地适应卫星网络环境,有效降低网络时延,使控制器间负载均衡性能提升40%以上。同时迭代跳出机制使得算法运行速度快,能够适应卫星网络拓扑的快速变化。     

一种基于SDN的自适应多路径负载均衡策略

针对传统多路径路由方法在复杂网络中的负载不均衡、吞吐量低、网络时延等问题,提出一种基于SDN的自适应多路径负载均衡策略(SDN based adaptive multipath load balancing,SDN-AMLB).利用SDN获取全局网络视图的能力,在控制层结合Adaboost算法进行自适应路由计算实现重路由,计算过程中根据网络节点负载、链路负载和数据包大小进行自适应评估并更新路径表,将评估结果引入模型更新分类器参数,通过Mininet工具进行模拟.结果表明SDNAMLB可提高全网数据传输效率和吞吐量,实现网络负载均衡,满足复杂网络环境中用户对网络传输、时延的要求.     

CSN切换移动检测与数据完整性的研究

移动检测是支持移动终端进行切换的先决条件,数据完整性是移动终端在切换过程中不丢失分组的重要指标.针对WiMAX网络技术规范中基于IPv6的CSN锚点移动性管理场景的移动检测方案与IETF的移动检测方案不一致和切换过程中不能保证数据完整性的问题,提出了改进的增强型CSN锚点移动性管理方案.该方案没有增加新的网络实体和信令消息,解决了WiMAX规范和IETF规范在移动检测方面的兼容性,保证了CSN锚点移动性管理过程中的数据完整性,完善了CSN锚点移动性管理机制,提高了CSN锚点移动性管理性能.     

SDN流表更新的调度与快速响应

软件定义网络(SDN)中,流表规则匹配域之间相互重叠,使得流表更新问题变得复杂。一条更新规则往往会触发多条三态内容寻址存储器(TCAM)表项移动,导致更新时间长。另外,现有SDN交换机采用的TCAM多为单端口设计,当TCAM进行流表更新时,数据包查找会被阻塞,导致数据平面的转发性能受到影响。因此,如何实现快速更新并保障数据包查找,是提高网络性能的一个重要研究问题。该文以采用TCAM查找方案的SDN交换机为硬件基础,设计并实现了流表更新系统。多个网络应用的更新经过前端整合并同时下达时,系统对规则之间的依赖关系进行高效检测,赋予延时需求高的规则高优先级,使其能得到快速响应。该更新算法不会阻塞TCAM查找,可以实现查找和更新穿插执行。实验结果表明：通过采用不同的调度策略,系统性能在更新优先策略与查找优先策略之间取得了平衡。     

考虑占空比的无线传感器网络移动性管理方案

无线传感器网络能量受限且普遍存在移动性管理问题.为此,提出一种考虑占空比的移动性管理方案,推导了所提方案的切换时延公式并通过仿真验证了公式的正确性.建立了切换时延和能量消耗的优化问题,通过求解该优化问题得到给定信标间隔下的最优占空比.分析了数据包到达率和数据包成功发送率对最优占空比的影响,给出实际应用中调整占空比的步骤.     

基于梯度信息的ZigBee网络PAN间混合路由算法

针对现有ZigBee网络多PAN路由算法在路由构建过程中通信开销和传输时延较大,以及不相邻PAN的节点间无法建路的问题,提出一种基于梯度信息的低开销混合路由(GLHR)算法.通过网关的梯度定向扩散操作,构建PAN内节点至网关的梯度层次,并借助梯度信息限制路由发现中控制分组的路径,缩减控制分组转发次数.利用先验式和按需式的混合路由策略传输数据分组,降低通信开销、减少分组时延.仿真结果表明:与现有的典型算法IP-AODV相比,GLHR算法在数据分组平均端到端的时延、网络开销、分组传送成功率等方面的性能得到整体提升.     

基于时序流的移动流量实时分类方法

移动互联网的快速发展,产生了网络测量、网络安全和服务质量等方面的新问题.为了深入研究移动互联网的特性,研究人员需要从传统网络流量中快速准确分类出移动流量.本文提出了一种采用轻量级流表与深度数据包检测技术（DPI）相结合的移动流量实时分类方法,将网络流按照时间间隔关系扩展为时序流,并通过DPI时序流前N个特征数据包准确地分类出移动流量,缩减了流表规模,减少了实际DPI开销.通过实时的网络流量实验表明,DPI时序流前8个特征数据包时,提出的方法识别准确率达到91.55%,单次深度数据包检测的平均开销为20个数据包,并且流表的规模缩减到原来的0.21%.与P0F比较,方法识别准确率等性能有明显提升.      

基于消息侦听的高效快速发布/订阅路由算法

针对MANET环境中密度驱动的发布/订阅路由算法在相邻Hill间转发消息过程中存在较大时延和冗余控制开销问题,提出一种消息侦听的高效快速发布/订阅路由算法(FEPML).该算法通过边缘节点侦听机制,快速构建相邻Hill之间的双向传输路径,提高内容匹配的效率;利用心跳消息转发时的捎带信息,避免向边缘状态的Hill转发消息,减少绕路;同时压缩消息头部字段,减少冗余开销.仿真结果显示:与现有的典型相关算法相比,FEPML可以有效地降低数据传输开销,快速实现发布消息和订阅节点的匹配,降低平均端到端时延.     

HMIPv6网络中典型MAP选择策略性能比较分析

HMIPv6引入移动锚点(MAP)实现局部绑定更新.通常需要根据网络规模部署多层MAP为移动服务提供更好的扩展性和鲁棒性,但也引入了额外的数据包处理与传输开销,因此为移动节点选择最佳服务MAP仍是关键问题.通过对目前主要的服务MAP选择技术及方法的调研和分析,实验选择了三种典型的MAP选择方案:Further-based、Velocity-based及SMR-based作为比较对象,并设置了三种实验场景,比较分析了各方案在系统开销、平均切换时延方面的性能表现.