航空通信NEMO路由优化研究

发布时间：2017-07-17 09:18

  本文关键词：航空通信NEMO路由优化研究

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【摘要】：航空通信NEMO(Network Mobility)环境具有移动速度快、飞行范围广、航迹不稳定等特点,直接使用传统的MIPv6或者NBSP(NEMO Basic Sopport Protocol)协议,会带来以下问题：(1)高速移动,基于网络层路由公告或者基站的接受信号强度变化的切换方案引起较大切换时延;(2)机载MR(Mobile Router)和家乡代理之间的较大距离,会增加端到端的数据传输时延。针对上述问题,本文提出一种适用于航空通信环境的路由优化方案,在飞行过程中为旅客提供和地面无差别的通信服务。 论文主要内容包括如下两点：第一提出一种基于预注册的航空通信NEMO路由优化方案。飞机在基站之间进行切换会顺序经历链路层切换、网络层切换以及家乡代理注册等主要阶段。该方案的核心思想在于提前进行网络层切换以及家乡代理注册,将整个基站切换时延压缩到链路层切换时延内。区别于传统预注册方案,该方案计算飞机未来进入某一基站的概率(称为切换概率),如果切换概率大于基站阈值概率,目标基站提前分配给机载MR转交地址并完成网络层切换和家乡代理预注册。当飞机进入当前基站和目标基站重叠覆盖区域时只需完成链路层切换,即完成了整个基站的切换。此外,通过对基站和机载MR之间的路径优化降低数据传输时延。最后我们通过仿真对比验证其在切换时延、传输时延、吞吐量以及丢包率性能上的优势。 第二提出一种基于RA和UNA的航空通信嵌套NEMO路由优化方案。航空通信嵌套NEMO存在三角路由问题,带来严重的数据传输时延。该方案基于MIPv6和邻居发现协议,对RA(Router Advertisement)和UNA(Unsolicited Neighbor Advertisement)消息进行优化改进,从逻辑上消除网络“嵌套性”,以此消除三角路由。此外,在rMR(root-MR)和nMR(nest-MR)之间建立双向隧道,降低数据传输时延。最后我们通过仿真证明该方案虽然在嵌套网络内部引入了一定的信令消耗,但是有效的降低了航空通信嵌套NEMO数据传输时延。
【关键词】：航空通信 NEMO 嵌套NEMO 路由优化 预注册
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V243.1
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 研究现状10-12
• 1.3 主要研究内容12-13
• 1.4 论文章节安排13-15
• 第二章 航空通信NEMO关键技术15-26
• 2.1 NEMO技术15-19
• 2.1.1 非嵌套NEMO15-18
• 2.1.2 嵌套NEMO18-19
• 2.2 航空通信NEMO系统19-25
• 2.2.1 航空通信NEMO模型19-21
• 2.2.2 航空通信NEMO优化方案分类21-23
• 2.2.3 适用于航空通信的NEMO优化方案23-25
• 2.3 本章小结25-26
• 第三章 基于预注册的航空通信NEMO优化方案26-52
• 3.1 航空通信NEMO系统框架26-28
• 3.2 航空通信NEMO路由问题28-30
• 3.2.1 切换时延问题28-29
• 3.2.2 传输时延问题29-30
• 3.3 航空通信NEMO路由优化方案30-43
• 3.3.1 候选基站选择31-34
• 3.3.2 切换概率计算34-38
• 3.3.3 预注册时间设定38-39
• 3.3.4 转交地址预获取39-40
• 3.3.5 家乡代理预注册40-41
• 3.3.6 路由优化41-43
• 3.4 仿真结果及性能分析43-50
• 3.4.1 仿真环境及条件说明43-45
• 3.4.2 切换时延比较45-46
• 3.4.3 丢包率比较46-48
• 3.4.4 吞吐量比较48-49
• 3.4.5 传输时延比较49-50
• 3.5 本章小结50-52
• 第四章 基于RA和UNA的航空通信嵌套NEMO优化方案52-67
• 4.1 航空通信嵌套NEMO路由问题52
• 4.2 航空通信嵌套NEMO路由优化方案52-59
• 4.2.1 NEMO内部MR自我定位53-55
• 4.2.2 MR本地路由表更新55-56
• 4.2.3 路由优化56-59
• 4.3 仿真结果比较59-66
• 4.3.1 仿真条件说明59
• 4.3.2 传输时延比较59-62
• 4.3.3 信令消耗比较62-66
• 4.4 本章小结66-67
• 第五章 总结与展望67-69
• 参考文献69-73
• 致谢73-74
• 作者攻读学位期间发表的学术论文目录74

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 黄松华;孙玉星;黄皓;陈贵海;;支持路径选择与快速切换的移动网络接入路由器安全Mesh(英文)[J];计算机学报;2009年03期

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本文编号：552920