[发明专利]一种多目标协作的自适应移动锚点选择方法

权利要求书

1.一种多目标协作的自适应移动锚点选择方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，对移动终端的移动特性及服务特性进行分析建模，并确定总体性能目标；

步骤2，自适应选择最佳服务MAP。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1包括如下步骤：

步骤1-1，用C_SP-X表示协议实体X处理控制信令的开销，X为CN、HA、MAP或者AR；

用C_DP-Y表示协议实体Y对数据包的处理开销，Y为HA或者MAP；α为HA与MAP之间的平均距离；β为HA与CN之间的平均距离；γ为MAP与AR之间的平均距离；δ为CN与MAP之间的平均距离；ε为有线链路中每字节的通信延迟；μ为无线链路相对于有线链路通信延迟的比率；N为与移动终端有关联的通信对端节点的个数；U_s为控制信令数据包的大小；U_d为数据包的大小；η为三角路由传输的数据包的比例；λ为会话到达率，且服从泊松分布；L₁为平均会话长度；

步骤1-2，移动终端的移动特性以其在当前服务MAP区域内执行一次切换操作所带来的系统开销为指标进行考量，用C_i，Mobility表示，当前服务MAP记为第i-th MAP；

设定P_intra表示移动终端在同一MAP区域内不同子网间的穿过率，此时，移动终端仅需使用新配置的链路转交地址与当前服务MAP进行局部绑定更新，其开销定义为C_{BU_MAP}；

用P_inter表示移动终端在不同MAP域间的穿过率，此时，移动终端还需使用新配置的区域转交地址与HA和所有的CN进行全局绑定更新，与HA进行全局绑定更新的开销定义为C_{BU_HA}，与所有的CN进行全局绑定更新的开销定义为C_{BU_CN}；

步骤1-3，设定接入路由器AR的覆盖范围为l_m*l_m的正方形区域，lm表示正方形区域的边长，每个MAP包含k*k个AR，则MAP有些信号覆盖范围的周长为4kl_m；

移动终端的子网穿过率定义为P：

P＝vL/πS，

其中，L表示子网信号覆盖区域的周长，S表示子网的信号覆盖面积，v表示移动终端的移动速率，则得出：

P_intra＝4v/πl_m，

P_inter＝4v/πkl_m；

步骤1-4，根据HMIPv6协议中描述的绑定更新过程，其造成的系统开销包括绑定更新信令的交互及处理开销，则C_i，Mobility定义为：

C_i，Mobility＝P_intraC_{BU_MAP}+P_inter(C_{BU_MAP}+C_{BU_HA}+C_{BU_CN})， (1)

公式(1)中，

C_{BU_MAP}＝C_SP-MAP+2C_SP-AR+2(γ+μ)εU_s，

C_{BU_HA}＝C_SP-HA+2C_SP-MAP+2C_SP-AR+2(α+γ+μ)εU_s，

C_{BU_CN}＝3N C_SP-CN+2N C_SP-HA+6NC_SP-MAP+6N C_SP-AR+(2β+2α+6γ+6μ+4δ)NεU_s；

步骤1-5，移动终端的服务特性以其在所选择的服务MAP即第i-th MAP区域内收发数据包所带来的系统开销为指标进行考量，用C_i，Service表示；

当移动终端未完成与CN的绑定更新之前，CN发往移动终端的数据包采用三角路由模式，即需要经过HA转发，其所带来的系统开销表示为C_DT-TR；

当CN处的绑定更新完成之后，则采用路由优化模式，数据包直接发送给MAP，然后再通过MAP与移动终端之间的隧道转发给移动终端，其所带来的系统开销表示为C_DT-RO，则C_i，Service定义为：

C_i，Service＝ηλLC_DT-TR+(1-η)λLC_DT-RO， (2)

公式(2)中，

C_DT-TR＝C_DP-HA+C_DP-MAP+N(α+β+γ+μ)εU_d，

C_DT-RO＝C_DP-MAP+N(δ+γ+μ)εU_d。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤2包括如下步骤：所选择的最佳服务MAP应满足如下公式：

C_total＝Min(C_i，Mobility+C_i，Service)，

其中，C_total为选择了最佳服务MAP时的系统总体开销，L[i]为MAP归一化的相对负载值；w_j是动态加权值；

由于在第i-th MAP处注册的移动终端与外界通信的数据包都要经过它们之间的隧道进行转发，因此，采用q_i、Q_i分别表示该MAP的当前队列长度和队列最大长度值；s_i、S_i分别表示最近一个周期内计算获取的MAP的会话达到率和其能力范围内所允许的会话到达率；k_i、K_i分别表示MAP当前所服务的移动终端的数量和其能力范围内所允许的移动终端的服务数量；

为归一化的值，值域均为[0，1]，

当q_i＝Q_i或者s_i≥S_i或者k_i≥K_i时，L[i]＝1，则判定该MAP处于过载状态，此时应避免接收新的移动注册请求。