1、隨著各種無線接入技術的發(fā)展，形成了多種無線網(wǎng)絡，使用移動IPv6協(xié)議可以在IP層融合各種不同的無線技術，構成異構無線網(wǎng)絡，為用戶提供泛在的通信服務。 相比于以往的單個網(wǎng)絡的無線通信，異構無線網(wǎng)在為移動用戶帶來方便的同時，也提出了更多的技術挑戰(zhàn)。論文分別對異構無線網(wǎng)的垂直切換、接口選擇、節(jié)能算法和應用業(yè)務等問題展開深入分析和探討，論文主要研究工作和創(chuàng)新點如下： 異構無線網(wǎng)框架和研究內(nèi)容介紹。第1、2章介紹了無線技術的發(fā)展和

2、異構無線網(wǎng)的協(xié)議框架，根據(jù)該框架分析了要研究的關鍵技術的相關知識，包括背景理論、研究現(xiàn)狀，分析現(xiàn)存的問題，為以后的研究提供依據(jù)。 垂直切換接收信號強度門限研究。第3章提出了基于節(jié)點移動性的垂直切換門限算法(Mobile node Motion based Threshold algorithm，MMT)。垂直切換是異構無線網(wǎng)的重要技術，涉及到多方面的研究。該章介紹了垂直切換的切換決策算法的相關研究，分析了切換決策幾種比較重要的算

3、法。切換決策算法的研究主要是基于單參數(shù)或多參數(shù)的，在這兩類決策中都會使用接收信號強度(Received Signal Strength，RSS)作為切換判決的關鍵參數(shù)。在以往的研究中，切換門限都是設定為固定的信號強度，沒有考慮到節(jié)點的移動性可能帶來的影響。第3章分析了節(jié)點在不同速度情況下，對于切換門限的不同要求，采用自由空間信道模型分析了MN在不同速度的情況下，在切換入WLAN、準備切換出WLAN和執(zhí)行切換出WLAN時的門限P<,i>、

4、P<,0>、P<,1>與速度的關系。在通常設置門限時，往往設置為最低接收門限的比率，因此計算了各門限與接收門限的比率r<,i>、r<,t>。并進一步指出了r<,i>與r<,t>的值與切換時延和掃描間隔時延的關系，便于根據(jù)一個門限值迅速計算出另一個門限值。隨后的仿真實驗驗證了理論分析的結果，并分析了其中誤差出現(xiàn)的原因，定義了修正系數(shù)α，當MN移動速度較大時對r<,i>進行了修正。 多接口選擇和負載均衡研究。第4章提出了動態(tài)加權多

5、接口選擇算法(DynamicWeightMulti-Interfaces Select algorithm，DWMIS)。具有多接口的移動節(jié)點同時使用多種接入方式有其必要性和好處。首先，論文使用傳統(tǒng)的負載均衡思想分析了多接口選擇問題。然后，給出了在異構無線網(wǎng)環(huán)境下選擇最優(yōu)接口需要考察的參數(shù)，多種參數(shù)需要一個統(tǒng)一的評價指標，提出了綜合各種參數(shù)的評價函數(shù)和計算方法DWMIS。該評價函數(shù)綜合考慮了各個參數(shù)以及用戶策略，可以快速的計算出當前的最

6、優(yōu)接口。并且，該算法既能根據(jù)帶寬、公平性選擇接口，又能根據(jù)無線接口特點進行選擇，通用性較好。在實現(xiàn)時，當用戶發(fā)起一個通信請求時，就需要決策模塊計算出當前最優(yōu)的接口。而決策模塊需要獲知底層的鏈路信息，如果當系統(tǒng)發(fā)起請求時，決策模塊才從底層獲取每個接口的信息可能會造成延時，這樣尤其對實時應用影響較大。因此，我們在實現(xiàn)時，鏈路監(jiān)控模塊會定期將采集的鏈路參數(shù)發(fā)送給決策模塊，決策模塊中保存最近更新的鏈路參數(shù)。當決策模塊需要計算最優(yōu)接口時，就使用最

7、近一次更新的鏈路參數(shù)。而鏈路監(jiān)控模塊定期更新鏈路參數(shù)的周期T<,update>就決定了計算的準確性，如果周期越小，則計算的準確性越高，反之越低。但是過小的T<,update>會增加移動節(jié)點的負擔，因此選擇一個合適的T<,update>就是在計算準確性和系統(tǒng)負擔之間的一個權衡(trade-off)。 IEEE 802．16e休眠模式的節(jié)能算法研究。第5章提出了線性增長算法(Linear IncreaseAlgorithm，LIA

8、)。介紹了節(jié)能研究的意義和現(xiàn)狀，當前對IEEE 802．16e的休眠模式的研究；描述了IEEE 802．16e休眠模式的操作方式，分析其算法的不足之處，提出了改進的線性增長算法LIA。從理論上分析了LIA算法在泊松過程業(yè)務背景下的響應時間、功率消耗等性能，并結合仿真實驗驗證了理論分析結果。將LIA算法和原算法的響應時間和功耗比較后，得出了LIA算法性能更加優(yōu)越的結論。進一步實驗分析了各個參數(shù)對于響應時間和功耗的影響，可以為參數(shù)值的選擇提

9、供參考。為了能在業(yè)務到達率較高的情況下，能夠有效的利用休眠模式來節(jié)省能源，提出了在基站增加緩存隊列的方法，并分析了兩個關鍵參數(shù)隊列長度QN和門限時間TT對性能的影響。LIA算法在沒有改變原標準中規(guī)定的參數(shù)情況下，僅對計算方法進行改變，因此與原標準有良好的兼容性，可以被普遍采用而不會對標準產(chǎn)生額外的影響。 動態(tài)環(huán)境下建立VPN網(wǎng)絡的機制。移動IPv6技術已經(jīng)逐漸成熟，有些網(wǎng)絡應用如VPN技術在移動IPv6這種動態(tài)的網(wǎng)絡環(huán)境下已經(jīng)

10、不是十分有效，如何在動態(tài)網(wǎng)絡環(huán)境下建立VPN網(wǎng)絡成為需要解決的問題。第6章提出了移動IPv6網(wǎng)絡環(huán)境下建立VPN的動態(tài)隧道機制(Dynamic Tunneling Mechanism，DTM)。論文針對移動IPv6等動態(tài)網(wǎng)絡環(huán)境下如何建立VPN的問題，提出了DTM機制解決了這一問題。并考慮到移動節(jié)點的特性，分別提出了DTM-HoA和DTM-CoA機制，解決了如何根據(jù)動態(tài)獲取的IPv6地址來更新VPN的隧道配置、建立隧道。分析了這兩種機制