[发明专利]一种层次移动IPv6自适应MAP选择方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种在部署有多层移动锚点（MAP）的层次移动IPv6网络内，移动节点在两相邻子网之间进行切换时，如何从多个可用MAP中选择最佳服务MAP的问题，属于下一代移动互联网的技术领域。

背景技术

IETF层次移动IPv6切换管理技术（HMIPv6）通过引入新的功能实体——移动锚点（MAP，Mobile Anchor Point），提供本地的家乡代理服务，把网络划分为由MAP管理的“域”，网络的层次是通过MAP所管辖的区域来定义和划分的。“域”的引入限制了移动节点同本地区域以外节点的信令交互，从而使绑定更新局部化，缩短了切换延迟。MAP可以是位于任意层次的特殊路由器。当移动节点在一个特定层次的区域内移动时（微移动或区域移动），就使用本地的MAP对移动节点的移动性进行管理。如果移动节点漫游到一个新的MAP区域（宏移动或全局移动），移动节点的移动性仍沿用标准的MIPv6协议进行管理。引入MAP后，移动节点的转交地址划分为区域转交地址（RCoA,Rational Care-of Address）和链路转交地址（LCoA,On-Link Care-of Address）。RCoA是移动节点根据接收到的“MAP选项”中的MAP子网前缀自动配置的，用于移动节点向HA和CN进行注册。LCoA是移动节点根据路由通告消息（RA,Router Advertisement）所配置的，即MIPv6协议中所指的转交地址，其子网前缀与MAP域内当前提供服务的接入路由器（AR,Access Router）的一致。在本地区域内，当前服务MAP使用LCoA标识移动节点，且将代替移动节点接收和发送所有的数据包。在一个HMIPv6网络中，通常需要根据网络规模的大小，同时部署多层MAP来提供扩展性和鲁棒性更好的移动服务，但是也引入了额外的数据转发和处理的开销。因此在具有多层MAP架构的HMIPv6网络中，为即将准备切换的移动节点选择一个最佳服务MAP以优化网络的整体性能是一个非常重要的问题。通常，MAP选择机制可以划分为两类：1）静态MAP选择机制；2）动态MAP选择机制。

静态MAP选择机制包括基于距离的选择机制（Distance-based），如最远MAP（Furthest-based）选择机制。通常来说，更高层的MAP其覆盖范围也更宽广。对于快速移动节点来说，由于其需要频繁地执行越区切换，且HMIPv6对于“宏移动”仍然沿用MIPv6的标准切换过程，具有较大的切换时延和数据丢包率。因此，为有效避免快速移动节点频繁地改变服务MAP以及执行与HA、CN之间的全局绑定更新，Furthest-based比较适用于此类移动节点。但是由于移动节点具有不同的移动特性，如子网停留时间（Dwelling Time）、子网通过率（Cross-over rate）等，Furthest-based并不适用于所有类型的移动节点。如果移动节点在外地网络仅限于在局部区域内移动，由于移动节点与最远MAP之间的跳数最大，则选择最远MAP将增加局部绑定更新信令传输迂回的时延且导致更大的数据转发开销。此外，如果所有的移动节点都选择最远MAP作为它们的服务MAP，那么该MAP必将成为传输性能上的瓶颈，容易引起单点故障和负荷集中问题。

动态MAP选择机制是一种MAP选择的替代方案，通常考虑MAP的当前状态以及移动节点的移动特性等因素，为移动节点选择最佳MAP。基于移动速率的MAP选择机制（Velocity-based）主要是以移动节点的移动速率为评判标准选择服务MAP。比如，对于需要频繁切换的快速移动节点则选择高层MAP，目的是减少由于频繁更换服务MAP导致的全局绑定更新的开销；而对于慢速移动节点，由于其并不需要频繁地更换服务MAP，可为之选择低层MAP以减少数据转发的开销。该机制的关键是需要事先定义移动速率的阈值以划分移动节点是快速移动还是慢速移动。但是由于移动速率阈值的设置是固定的，且移动节点并不总是保持一种移动状态，因此，Velocity-based并不能够充分反应移动节点的行为特征，且阈值也较难设定。