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NEMO是一种将网络作为一个整体接入到Internet的网络结构,它使用网络移动性基本支持协议作为主要协议,研究内容涉及路由、接入和安全等方面。在移动终端技术和产品都日趋成熟的今天,NEMO网络可用于公共交通和灾难救援等场景,具有广阔的发展前景。网络移动性基本支持协议允许移动网络通过其他移动网络接入Internet骨干网形成嵌套移动网络,但是基本协议并没有对嵌套网络进行路由优化,导致报文消息多层封装和多三角路由等问题的产生,严重影响了网络通信质量。
在全面分析网络移动性基本支持协议和现有嵌套移动网络路由优化研究成果的基础上,提出了一种新的嵌套NEMO网络路由优化机制并对优化绑定更新过程、支持单个漫游移动节点以及在本机制中实现多G-MR接入等问题进行了分析研究。主要创新点如下:
(1)提出了一种新的嵌套NEMO网络路由优化机制。通过改进移动路由器的多跳路由协议处理模块和网络移动性协议处理模块,并增设移动节点代理模块,使其在能够管理整个移动网络中嵌套移动网络的同时还能实现访问移动节点的实时接入。此外,在家乡代理中加入了专门的访问节点列表,本机制对嵌套移动网络、访问移动节点和骨干网的通信路由进行了优化,通过改进NEMO基本支持协议的绑定更新机制,降低了移动网络在漫游时发起的绑定更新的频率,提高了NEMO网络在漫游中的通信效率,节约了网络资源;另外,本机制通过在移动路由器中加入对访问移动节点的支持,修改家乡代理的结构和运作方式加入了对漫游移动节点的支持。最后,通过仿真验证了本机制在绑定时延、平均传输时延和接收端收包状况方面优于现有同类其他方案。
(2)基于本文所提出的嵌套NEMO网络路由优化机制,研究了多G-MR接入方案。由于接入点的运算和带宽限制,单一接入点方案存在网络瓶颈,多G-MR接入方案通过在同一个家乡域内支持多个G-MR接入点,通过综合分析各个接入点当前的状态参数选择合适的接入点作为接入代理,分担了接入点负载,避免了网络拥塞,增加了网络稳定性。同时,在如何利用多G-MR接入方案实现NEMO网络支持多种网络类型接口的问题进行了分析研究。最后,通过仿真验证了方案在平均传输时延和分组投递率方面优于现有同类其他方案。