移动协议与切换优化 设计 评估与应用PDF电子书下载

第1章 导言 1

1.1 移动类型 2

1.1.1 终端移动性 2

1.1.2 个人移动性 5

1.1.3 会话移动性 6

1.1.4 服务移动性 6

1.2 性能需求 7

1.3 写作动机 8

1.4 主要贡献小结 9

第2章 用于多媒体的移动协议分析 12

2.1 主要贡献和标志性结果概述 12

2.2 引言 12

2.3 蜂窝1G移动性 14

2.3.1 系统架构 14

2.3.2 切换规程 15

2.4 蜂窝2G移动性 16

2.4.1 GSM 16

2.4.2 IS-95 19

2.5 蜂窝3G移动性 21

2.5.1 WCDMA 22

2.5.2 CDMA2000 24

2.6 4G网络 26

2.6.1 演进的分组系统 26

2.6.2 WiMAX移动性 29

2.7 基于IP的移动性 32

2.7.1 网络层宏移动性 33

2.7.2 网络层微移动性 40

2.7.3 网络移动性 45

2.7.4 传输层移动性 48

2.7.5 应用层移动性 48

2.7.6 主机身份协议 49

2.7.7 MOBIKE 50

2.7.8 IAPP 52

2.8 异构切换 53

2.8.1 UMTS-WLAN切换 54

2.8.2 LTE-WLAN切换 57

2.9 组播安全性 63

2.10 结语 69

第3章 移动事件的系统分析 71

3.1 主要贡献和标志性结果概述 72

3.2 引言 73

3.3 切换组件的分析 75

3.3.1 网络发现和选择 77

3.3.2 网络附接 77

3.3.3 配置 78

3.3.4 安全关联 78

3.3.5 绑定更新 79

3.3.6 媒体重路由 80

3.4 层间切换的影响 80

3.4.1 层2时延 81

3.4.2 层3时延 81

3.4.3 应用层时延 82

3.4.4 层间的切换操作 82

3.5 结语 86

第4章 对移动性建模 88

4.1 主要贡献和标志性结果概述 88

4.2 引言 89

4.3 相关工作 89

4.4 将移动性建模为一个离散事件动态系统 90

4.5 Petri网原语（基础） 91

4.6 基于Petri网的建模方法论 93

4.7 切换期间的资源利用率 94

4.8 切换过程的数据依赖分析 96

4.8.1 基于Petri网的数据依赖 97

4.8.2 切换过程期间数据依赖分析 98

4.9 切换的Petri网模型 102

4.10 切换事件的基于Petri网的分析 116

4.10.1 切换中死锁的分析 116

4.10.2 可达性分析 118

4.10.3 矩阵方程 120

4.11 使用Petri网的系统性能评估 121

4.11.1 基于周期时间的方法 121

4.11.2 基于Floyd算法的方法 122

4.11.3 资源-时间乘积方法 123

4.12 优化的机会 125

4.12.1 切换操作中并行性分析 126

4.12.2 提前操作的机会 127

4.13 结语 127

第5章 层2优化 128

5.1 引言 128

5.2 相关工作 128

5.3 IEEE 802.11标准 129

5.3.1 IEEE 802.11无线LAN架构 130

5.3.2 IEEE 802.11管理帧 131

5.4 采用主动扫描的切换规程 132

5.5 快速切换算法 134

5.5.1 选择性扫描 134

5.5.2 缓存 136

5.6 实现 138

5.7 测量 139

5.7.1 试验设置 139

5.7.2 环境 139

5.7.3 试验 139

5.8 测量结果 140

5.8.1 切换时间 140

5.8.2 分组丢失 140

5.9 结论和未来工作 142

第6章 移动优化技术 144

6.1 主要贡献和标志性结果概述 144

6.1.1 发现 144

6.1.2 认证 145

6.1.3 层3配置 145

6.1.4 层3安全关联 146

6.1.5 绑定更新 147

6.1.6 媒体重路由 147

6.1.7 路由优化 148

6.1.8 媒体无关的跨层触发器 149

6.2 引言 150

6.3 发现 150

6.3.1 主要原则 151

6.3.2 相关工作 151

6.3.3 应用层发现 152

6.3.4 试验结果和分析 155

6.4 认证 158

6.4.1 主要原则 160

6.4.2 相关工作 160

6.4.3 网络层辅助的预认证 163

6.4.4 试验结果和分析 167

6.5 层3配置 170

6.5.1 主要原则 173

6.5.2 相关工作 173

6.5.3 路由器辅助的重复地址检测 174

6.5.4 提前IP地址配置 175

6.5.5 试验结果和分析 176

6.6 层3安全关联 177

6.6.1 主要原则 177

6.6.2 相关工作 177

6.6.3 锚点辅助的安全关联 178

6.6.4 试验结果和分析 181

6.7 绑定更新 184

6.7.1 主要原则 184

6.7.2 相关工作 185

6.7.3 层次化绑定更新 185

6.7.4 试验结果和分析 189

6.7.5 提前式绑定更新 191

6.8 媒体重路由 192

6.8.1 主要原则 192

6.8.2 相关工作 193

6.8.3 使用转发代理的数据重定向 193

6.8.4 移动中介辅助的时间约束下的数据重定向 195

6.8.5 时间约束的局部化组播 198

6.9 媒体缓冲 202

6.9.1 主要原则 203

6.9.2 相关工作 204

6.9.3 用于边缘缓冲的协议 204

6.9.4 试验结果和分析 208

6.9.5 缓冲时延和分组丢失之间折中的分析 212

6.10 路由优化 213

6.10.1 主要原则 213

6.10.2 相关工作 214

6.10.3 采用应用层移动维护一条直接路径 214

6.10.4 在端点处截获器辅助的分组修改器 215

6.10.5 截获中介辅助的路由优化 217

6.10.6 代价分析和试验分析 219

6.10.7 基于绑定缓存的路由优化 222

6.11 媒体无关的跨层触发器 225

6.11.1 主要原则 225

6.11.2 相关工作 225

6.11.3 媒体无关切换功能 226

6.11.4 比较快速的链路下线检测方案 231

6.12 结语 234

第7章 对多层移动协议的优化 236

7.1 主要贡献和标志性结果概述 236

7.2 引言 237

7.3 主要原则 237

7.4 相关工作 238

7.5 多层移动方法 239

7.5.1 基于策略的移动协议：SIP和MIP-LR 239

7.5.2 采用MMP集成SIP和MIP-LR 240

7.5.3 集成全局移动协议和微移动协议 243

7.5.4 多层移动协议的实现 244

7.5.5 实现和性能问题 245

7.6 结语 247

第8章 对同时移动的优化 249

8.1 主要贡献和标志性结果概述 249

8.2 引言 249

8.3 同时移动问题图示 251

8.4 相关工作 253

8.5 主要优化技术 254

8.6 分析框架 254

8.6.1 基础概念 254

8.6.2 切换序列 254

8.6.3 绑定更新 256

8.6.4 位置中介和绑定更新中介 257

8.7 分析同时移动问题 259

8.8 同时移动的概率 262

8.9 解决方案 264

8.9.1 软切换 264

8.9.2 接收方侧的机制 265

8.9.3 发送方侧的机制 266

8.10 应用各种解决方案机制 268

8.10.1 移动IPv6 268

8.10.2 MIP-LR 270

8.10.3 基于SIP的移动性 270

8.11 结语 272

第9章 对组播流化的切换优化 274

9.1 主要贡献和标志性结果概述 274

9.2 引言 275

9.3 主要原则 278

9.4 相关工作 279

9.5 一个层次结构式组播架构中的移动性 280

9.5.1 信道宣告 282

9.5.2 信道管理 282

9.5.3 信道调谐 283

9.5.4 本地广告插入 283

9.5.5 信道监测器 284

9.5.6 安全 284

9.6 针对组播媒体交付的优化技术 285

9.6.1 反应式触发 286

9.6.2 提前式触发 287

9.6.3 在一个移动节点配置期间触发 288

9.7 试验结果和性能分析 288

9.7.1 试验结果 288

9.7.2 性能分析 292

9.8 结语 294

第10章 协作漫游 296

10.1 引言 296

10.2 相关工作 298

10.3 IP组播寻址 300

10.4 协作式漫游 300

10.4.1 概述 300

10.4.2 L2协作协议 301

10.4.3 L3协作协议 302

10.5 协作认证 303

10.5.1 IEEE 802.1x概述 303

10.5.2 认证过程中的协作 304

10.5.3 中继过程 305

10.6 安全 307

10.6.1 漫游中的安全问题 307

10.6.2 协作认证和安全 308

10.7 流化媒体支持 309

10.8 带宽和能量使用 310

10.9 试验 311

10.9.1 环境 311

10.9.2 实现细节 311

10.9.3 试验设置 312

10.9.4 结果 313

10.10 应用层移动 317

10.11 负载均衡 319

10.12 组播和扩展性 320

10.13 组播的一种替代方法 320

10.14 结论和未来工作 321

第11章 系统评估 323

11.1 主要贡献和标志性结果概述 323

11.2 引言 324

11.3 试验验证 324

11.3.1 媒体无关预认证框架 324

11.3.2 技术内切换 327

11.3.3 技术间切换 330

11.3.4 跨层触发器辅助的预认证 331

11.3.5 采用802.2 1触发器的移动节点发起的切换 333

11.3.6 采用802.2 1触发器的网络发起的切换 335

11.3.7 切换准备时间 336

11.4 IP多媒体子系统中的切换优化 339

11.4.1 非优化的切换模式 339

11.4.2 对反应式语境传递的优化 340

11.4.3 带有提前安全语境传递的优化 341

11.4.4 性能结果 342

11.5 使用基于Petri网模型的系统验证 344

11.5.1 切换功能的基于MATLAB的建模 344

11.5.2 基于Petri网的优化安全关联模型 347

11.5.3 基于Petri网的层次结构绑定更新模型 349

11.5.4 基于Petri网的在途数据媒体重定向模型 350

11.5.5 基于Petri网的优化配置模型 350

11.5.6 基于Petri网的组播移动模型 352

11.6 调度切换操作 353

11.6.1 顺序调度 354

11.6.2 并发调度 355

11.6.3 提前调度 355

11.7 系统性能的验证 356

11.7.1 基于周期时间的方法 357

11.7.2 使用Floyd算法 357

11.8 基于Petri网的多接口移动性建模 359

11.8.1 多穴连接场景 359

11.8.2 连接前中断场景 359

11.8.3 中断前连接场景 359

11.8.4 基于MATLAB的多接口移动的Petri网络建模 359

11.9 切换调度中的死锁 362

11.9.1 带有死锁的切换调度 363

11.9.2 切换调度中的死锁预防和避免 364

11.10 并发性等级和资源的分析 367

11.11 提前切换的折中分析 373

11.12 结语 376

第12章 结论 377

12.1 移动优化的通用原则 377

12.2 贡献概述 378

12.3 未来工作 379

附录 381

附录A 用于应用层发现的RDF方案 381

附录B 移动相关术语的定义 383

参考文献 391