[发明专利]嵌套移动网络中的自适应路由优化方法

说明书

(一)、技术领域：本发明涉及一种路由优化方法，特别是涉及一种嵌套移动网络中的自适应路由优化方法。

(二)、背景技术：随着移动IP技术逐渐成熟并推向应用，人们对采用移动网络(Network Moblity，NEMO)方式接入因特网的需求日渐强烈。

NEMO的基本支持协议(NEMO Basic Support Protocol，NBSP)本质上是MIPv6协议的简单自然扩展，将移动性管理功能集中在移动路由器(MobileRouter，MR)上，是建立在家乡代理(HomeAgent，HA)和隧道技术上的实现方案。当多个移动网络依次附着，形成树形的嵌套移动网络(Nested NEMO)时，将出现严重的路由优化问题。如图1所示，Nested NEMO通过接入路由器(Access Router，AR)接入网络，当通信对端节点(Correspondent Node，CN)要和移动子网节点(Mobile Network Node，MNN)MNN1进行通信时，按照NB SP基本流程，数据包要沿着：CN→HA3→HA2→HA1→AR→MR1→MR2→MR3→MNN1的转发路径，通过多个HA和双向隧道的层层嵌套转发到目的地。Nested NEMO中的乒乓路由和数据包多层隧道封装问题，导致数据报文的传输时延、丢包率和报文封装开销大幅增加，而且随着移动网络嵌套层次的增加会变得愈加严重。

研究人员针对上述问题，提出了一些解决方案，这些方案在一定程度上解决了路由优化问题，但也存在着诸多不足：①为了优化传输路径，带来了大量的BU(Binding Update)信令开销，当子网快速移动、频繁切换时，易造成BU风暴；②现有的路由优化机制是静态孤立的，没有考虑到网络的具体特征，未能与子网的实时通信和运动模式相结合；③单一地追求最优路径传输或最小信令开销，不能在两者之间进行合理的均衡；④数据传输路径的非最优化带来额外的封装开销和传输代价。

(三)、发明内容：

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的缺陷，提供一种嵌套移动网络中的自适应路由优化方法，该方法可解决嵌套移动网络中乒乓路由和数据包多层隧道封装问题，最小化通信总开销。

本发明的技术方案：

一种嵌套移动网络中的自适应路由优化方法，含有以下步骤：

步骤a.通信模式的划分与代价函数的确定：

在嵌套移动网络(Nested NEMO)中，依据根移动路由器(Root MR，RMR)的会话移动率(session-to-mobility radio，smr)与阈值的大小关系将整个子网划分为绑定更新模式(Binding Update Model，BUM)、数据路由模式(Data RoutingModel，DRM)和均衡通信模式(Balanced Communication Model，BCM)；根据绑定更新和隧道封装两方面所产生的额外开销，分别给出各个模式的代价函数和总代价函数的表达式；在对应的模式下，采取相应的路由优化措施，使子网在移动过程中数据传输的总代价最小；

步骤b.地址配置策略设计：

将移动路由器(Mobile Router，MR)和访问移动节点(Visiting Mobile Node，VMN)统一称为绑定更新的节点(BU Capable Nodes，BCN)；在绑定更新模式(Binding Update Model，BUM)和均衡通信模式(Balanced CommunicationModel，BCM)下，绑定更新的节点(BU Capable Nodes，BCN)根据上层移动路由器(parent-MR)的地址前缀配置转交地址(Care of Address，CoA)，不能正确标识正确的拓扑位置，将这种转交地址(Care of Address，CoA)记做拓扑不正确转交地址(Topologically Incorrect CoA，TIC-CoA)；在数据路由模式(DataRouting Model，DRM)下，绑定更新的节点(BU Capable Nodes，BCN)根据外地接入路由器(Access Router，AR)的地址前缀配置转交地址(Care of Address，CoA)，能够标识正确的拓扑位置，将这种转交地址(Care of Address，CoA)记做拓扑正确转交地址(Topologically Correct CoA，TC-CoA)；

步骤c.绑定更新策略设计：