● 摘要
伴随着互联网技术和下一代移动通信技术的发展，以无线方式和移动方式接入互联网的需求不断增长，基于数据通信的移动应用不断涌现。具有广泛互联特性的IPv6网络成为下一代互联网建设的重要内容。基于IPv6的移动网络能够随时随地的将各种移动节点接入互联网，为不断增长的网络应用提供高质量的、永远在线的网络支撑平台。然而当前的标准移动IPv6协议只解决了移动节点在无线网络中移动性的问题。移动节点在不同子网之间切换时，会产生较为显著的延时和大量的数据包丢失；目前普遍采用接入路由器参与切换过程，当移动节点数量增大时，接入路由器将会成为网络的瓶颈，使性能大大下降；基于预测的快速切换虽然能减少切换延时，但是所需的关联信息却没有很好的获取和维护机制。针对这些问题，本文深入分析了移动IPv6的标准协议，比较各种现有切换技术，进而提出基于关联信息的无缝切换机制和网络侧切换服务支撑系统。该系统框架包括关联信息的获取和维护机制、基于关联信息的预先快速切换、基于缓存转发的平滑切换和为移动节点切换决策做支持的网络性能监测机制，并设计实现了该系统，最后搭建了真实的实验平台，对系统的正确性和有效性进行了测试。论文的主要研究内容及成果包括： 设计并实现了基于本地管理单元和域管理单元的关联信息获取和维护方法，为基于关联信息的预先快速切换提供了依据，有效地降低了切换过程中的延时； 实现了基于本地管理单元的缓存转发机制，采用动态创建缓存的方式，有效地降低了切换过程中的数据包丢失率，并提高了缓存的利用率，实现了理论上的无缝切换； 设计并实现了网络性能监测单元，通过与移动节点的消息交互，获取本子网的移动节点数量、平均带宽和延时等性能信息，并提供给移动节点作为切换决策的重要依据； 实现了“网络侧切换服务支撑系统”，并且搭建测试环境，设计测试用例，验证了系统的正确性和有效性。同标准切换过程MIPL系统的性能相比，本系统显著地降低了切换延时和包丢失率，提高了缓存的利用率和预测切换的准确性，保证了通信的质量，同时本地管理单元和域管理单元的引入使得本系统具备了可扩展、易部署的特点，使得现有IPv6网络很容易获得对移动性的支持。