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1、SUPANET的移动性管理问题研究的移动性管理问题研究 专专 业：业： 计算机应用技术计算机应用技术 指导老师：指导老师： 曾华燊曾华燊 博生研究生：高博生研究生：高 雨雨报告内容课题研究背景课题研究背景1课题研究意义及国内外研究现状课题研究意义及国内外研究现状2课题研究目标、研究内容及拟解决的关键问题课题研究目标、研究内容及拟解决的关键问题3研究方法、技术路线、试验方案及其可行性研究研究方法、技术路线、试验方案及其可行性研究4课题创新性课题创新性5计划进度、预期进展和预期成果计划进度、预期进展和预期成果62024/9/52基于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究课题研究背景SUPANET
2、SUPANET的提出的提出1针对针对下一代网络的下一代网络的BSF-OESBSF-OES策略策略2SUPANETSUPANET的研究阶段的研究阶段32024/9/53基于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究课题研究背景vSUPANET的提出的提出 为了解决现有为了解决现有InternetInternet面临的面临的“高速交换、服务质高速交换、服务质量保障、网络安全和移动性问题的挑战量保障、网络安全和移动性问题的挑战”，四川省网络，四川省网络通信技术重点实验室针对通信技术重点实验室针对OSI/RMOSI/RM和和InternetInternet体系结构存体系结构存在的不足，为了进一步发挥在的
3、不足，为了进一步发挥“带外信令带外信令”思想的优势，思想的优势，提出了提出了“单层用户数据交换平台体系结构单层用户数据交换平台体系结构”（Single-Single-layer User-data switching Platform Architecturelayer User-data switching Platform Architecture，SUPASUPA）。）。2024/9/54基于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究课题研究背景v针对针对下一代网络的下一代网络的BSF-OES策略策略 在解决从现有的在解决从现有的InternetInternet向下一代向下一代Intern
4、etInternet平滑过平滑过渡问题上，实验室提出了渡问题上，实验室提出了“首先以首先以SUPASUPA体系结构为基础体系结构为基础建立能够应对上述挑战的建立能够应对上述挑战的InternetInternet骨干通信子网，把现骨干通信子网，把现有各类网络视为接入网络，保持与现有网络，特别是有各类网络视为接入网络，保持与现有网络，特别是InternetInternet的互联互通性，待各类技术成熟后在逐步向用的互联互通性，待各类技术成熟后在逐步向用户端延伸户端延伸”的的BSF-OESBSF-OES（Backbone Substrate First, Backbone Substrate Firs
5、t, Outwards Expansion SecondOutwards Expansion Second）策略。）策略。2024/9/55基于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究课题研究背景vSUPANET的研究阶段的研究阶段第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第三阶段第三阶段用户数据交换平用户数据交换平台以台以EFTSEFTS为核心为核心技术。技术。信控与管理平台信控与管理平台沿用沿用InternetInternet的的5 5层体系结构。层体系结构。信控与管理平台信控与管理平台的相关技术和对的相关技术和对外互联技术。外互联技术。形成形成 “1+41+4”层层SUPASUPA体系结构体系结构
6、。定义新的定义新的EPFEPF帧帧结构及相关接口结构及相关接口（UNIUNI、NNINNI）。研究以研究以SUPASUPA为骨为骨干网的移动性问干网的移动性问题题和和SUPASUPA安全性安全性问题。问题。完善完善SUPASUPA和和EPFTSEPFTS在高速交在高速交换、服务质量保换、服务质量保障、安全性和移障、安全性和移动性方面的相关动性方面的相关技术。技术。形成最终的形成最终的“1+31+3”层层SUPASUPA体系结构。体系结构。2024/9/56基于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究课题研究背景 本博士论文的研究背景是四川省网络通本博士论文的研究背景是四川省网络通信技术重点实验
7、室有关信技术重点实验室有关SUPASUPA的研究，具体的研究，具体研究对象是实验室有关研究对象是实验室有关SUPASUPA研究工作中第研究工作中第二阶段：二阶段：“以以SUPASUPA为骨干网的移动性问题为骨干网的移动性问题研究研究”。 2024/9/57基于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究课题研究意义及国内外研究现状SUPANETSUPANET面临的挑战面临的挑战1课题研究意义课题研究意义2国内外研究现状国内外研究现状32024/9/58基于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究SUPANET面临的挑战移动性移动性NGN面临的面临的挑战挑战安全性安全性高速交换高速交换服务质量保障服
8、务质量保障v下一代网络（下一代网络（NGN）面临的挑战）面临的挑战2024/9/59基于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究SUPANET面临的挑战v下一代网络面临的移动性问题下一代网络面临的移动性问题2024/9/510基于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究SUPANET面临的挑战v以以SUPANET为骨干网所面临的移动性问题为骨干网所面临的移动性问题2024/9/511基于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究SUPANET面临的挑战SUPANET+HWN骨干网路骨干网路径的切换径的切换切换前后骨干切换前后骨干网路径的网路径的QoS骨干网切换控骨干网切换控制与接入网切制与接入网
9、切换控制的时序换控制的时序与异质无线网络与异质无线网络（HWN）互联）互联v以以SUPANET为骨干网所面临的移动性问题为骨干网所面临的移动性问题2024/9/512基于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究课题研究意义v针对针对SUPANETSUPANET移动性问题的相关研究甚少移动性问题的相关研究甚少。v移动移动多媒体应用将成为未来的主要移动移动多媒体应用将成为未来的主要发展趋势，发展趋势，NGNNGN的移动性问题也已成为学的移动性问题也已成为学术界和工业界当前研究的热点。术界和工业界当前研究的热点。因此，因此，研究研究SUPANETSUPANET域内的移动性支持机制，以域内的移动性支持
10、机制，以及及SUPANETSUPANET与与InternetInternet互联、与异质无线互联、与异质无线接入网络互联时的移动性管理问题，是接入网络互联时的移动性管理问题，是完善完善SUPANETSUPANET框架的重要组成部分。框架的重要组成部分。2024/9/513基于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究课题研究意义 本课题的研究意义就在于：首次针对本课题的研究意义就在于：首次针对SUPANET的特定技术环境，研究其域内的的特定技术环境，研究其域内的移动性支持机制，以及与移动性支持机制，以及与Internet和异质接和异质接入网络互联时的移动接入问题，设计相关入网络互联时的移动接入问
11、题，设计相关的切换控制流程，并通过仿真实验进行验的切换控制流程，并通过仿真实验进行验证，从而填补证，从而填补SUPANET在移动性研究方面在移动性研究方面的空白，为的空白，为SUPANET在未来移动应用环境在未来移动应用环境下的相关研究工作做好铺垫。下的相关研究工作做好铺垫。2024/9/514基于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究国内外研究现状vInternet中各中各层层的移的移动动性管理技性管理技术术研究研究现现状分析状分析网络层的移动性管理技术网络层的移动性管理技术（移动（移动IPIP）优点优点缺点缺点传输层的移动性管理技术传输层的移动性管理技术（mSCTPmSCTP）优点优点缺
12、点缺点应用层的移动性管理技术应用层的移动性管理技术（SIPSIP）优点优点缺点缺点2024/9/515基于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究国内外研究现状vInternet中各中各层层的移的移动动性管理技性管理技术术研究研究现现状分析状分析但这些解决方案都基于但这些解决方案都基于IPIP提供的无连接报文交换服提供的无连接报文交换服务，不需要考虑骨干网路径更新问题务，不需要考虑骨干网路径更新问题。 SUPANETSUPANET以经过固定路径的虚通道来承载业务数据，以经过固定路径的虚通道来承载业务数据，在这种情况下，接入路由器的切换，将引起虚通道在这种情况下，接入路由器的切换，将引起虚通道的
13、切换问题以及新虚通道的服务质量保障问题。的切换问题以及新虚通道的服务质量保障问题。因此，需要研究因此，需要研究SUPANETSUPANET的虚通道切换机制的虚通道切换机制，并且，并且，该虚通道切换机制必须能够该虚通道切换机制必须能够支持支持已有的主流移动性已有的主流移动性管理技术，以便保证管理技术，以便保证SUPANETSUPANET与各种网络互联时的与各种网络互联时的移移动性管理技术兼容性动性管理技术兼容性。 2024/9/516基于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究国内外研究现状v面向连接的交换机制下的骨干网路径切换技术研究现状面向连接的交换机制下的骨干网路径切换技术研究现状基于基于
14、MPLSMPLS的移动性研究，特别是的移动性研究，特别是LSPLSP切换切换/ /更更新研究一直是新研究一直是InternetInternet中面向连接的交换机中面向连接的交换机制下路径切换研究的热点制下路径切换研究的热点。20032003年，年，ITU-TITU-T定义了基于定义了基于MPLSMPLS的移动的移动IPIP服服务标准（务标准（Y.1281Y.1281）。）。 基于基于MPLSMPLS的移动的移动IPIP服务存在的问题：服务存在的问题：LSPLSP重建增加切换时延重建增加切换时延MPLSMPLS和移动和移动IPIP具有各自的信令具有各自的信令2024/9/517基于SUPA骨干网
15、的网络环境中移动性问题研究国内外研究现状v面向连接的交换机制下的骨干网路径切换技术研究现状面向连接的交换机制下的骨干网路径切换技术研究现状人们从限制人们从限制LSPLSP重建范围、尽量重用旧重建范围、尽量重用旧LSPLSP的角的角度出发，提出了许多改进方案，可分为两类：度出发，提出了许多改进方案，可分为两类：LSPLSP扩展扩展层次化的移动层次化的移动MPLSMPLSLSPLSP扩展扩展层次化的移动层次化的移动MPLSMPLS2024/9/518基于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究国内外研究现状v面向连接的交换机制下的骨干网路径切换技术研究现状面向连接的交换机制下的骨干网路径切换技术研
16、究现状尽管人们对基于尽管人们对基于MPLSMPLS的移动的移动IPIP方案进行了大量的改方案进行了大量的改进，但仍存在以下固有问题：进，但仍存在以下固有问题：MPLSMPLS是是2.52.5层的技术，虽然能对数据进行分类，但不能直接层的技术，虽然能对数据进行分类，但不能直接提供物理层提供物理层QoSQoS保障。保障。如果将节点的业务通过前传等价类（如果将节点的业务通过前传等价类（FECFEC）映射到一个唯一）映射到一个唯一对应的对应的LSPLSP，那么每次节点切换接入网络，都将引起，那么每次节点切换接入网络，都将引起LSPLSP的的重建。重建。MIPMIP和和MPLSMPLS具有独立的信令来控
17、制地址的注册和具有独立的信令来控制地址的注册和LSPLSP的建立，的建立，切换时延将由两种信令流程的时延共同来决定。切换时延将由两种信令流程的时延共同来决定。SUPANETSUPANET使用使用EFPTSEFPTS为核心交换技术，能提供物理层为核心交换技术，能提供物理层的的QoSQoS保障，较保障，较MPLSMPLS更能保证业务流的更能保证业务流的QoSQoS需求。需求。 2024/9/519基于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究国内外研究现状v跨层切换控制技术研究现状分析跨层切换控制技术研究现状分析切换过程可能带来以下几个问题：切换过程可能带来以下几个问题：由于额外的切换信令，引起切换
18、时延。由于额外的切换信令，引起切换时延。由于移动终端在切换过程中不能收发数据，从而由于移动终端在切换过程中不能收发数据，从而导致对端节点发来的数据包被丢弃。导致对端节点发来的数据包被丢弃。新的接入网络或新的传输路径无法满足当前业务新的接入网络或新的传输路径无法满足当前业务流的流的QoSQoS要求。要求。 为了降低切换时延和切换过程中的丢包率，为了降低切换时延和切换过程中的丢包率，并提高切换后接入网络和骨干网路径的并提高切换后接入网络和骨干网路径的QoSQoS保障，人们对各个层次的移动管理技术进行保障，人们对各个层次的移动管理技术进行了大量改进。了大量改进。 2024/9/520基于SUPA骨干
19、网的网络环境中移动性问题研究国内外研究现状v跨层切换控制技术研究现状分析跨层切换控制技术研究现状分析但在但在NGNNGN网络环境下，切换控制可能涉及多网络环境下，切换控制可能涉及多个网络、多个网络层次，不能单单只优化一个网络、多个网络层次，不能单单只优化一个层次上的切换效率，需要进行跨层优化与个层次上的切换效率，需要进行跨层优化与流程协调。流程协调。一般情况下，当二层切换完成后，才发生三一般情况下，当二层切换完成后，才发生三层切换，为了提高切换效率，有必要将两个层切换，为了提高切换效率，有必要将两个层次的切换并行进行。这就需要三层切换功层次的切换并行进行。这就需要三层切换功能实体感知二层切换是
20、否发生或是否即将发能实体感知二层切换是否发生或是否即将发生，从而提前开始三层切换。生，从而提前开始三层切换。 2024/9/521基于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究国内外研究现状v跨层切换控制技术研究现状分析跨层切换控制技术研究现状分析目前，目前，IEEE 802.21IEEE 802.21被广泛用于支持切换控被广泛用于支持切换控制的跨层操作。制的跨层操作。 IEEE 802.21IEEE 802.21中中MIHMIH的服务的服务2024/9/522基于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究国内外研究现状v跨层切换控制技术研究现状分析跨层切换控制技术研究现状分析人们提出了基于人们提
21、出了基于IEEE 802.21IEEE 802.21跨层框架，来跨层框架，来支持异质接入网环境下的跨层切换并提高支持异质接入网环境下的跨层切换并提高QoSQoS。为了降低以移动为了降低以移动IPIP为基础的移动性管理方案为基础的移动性管理方案的切换时延，提高切换效率，一些研究工作的切换时延，提高切换效率，一些研究工作分别将分别将IEEE 802.21IEEE 802.21与移动与移动IPv6IPv6，层次移动，层次移动IPv6IPv6和快速移动和快速移动IPv6IPv6进行结合。进行结合。2024/9/523基于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究国内外研究现状v跨层切换控制技术研究现状分
22、析跨层切换控制技术研究现状分析由已有研究工作可见，利用跨层技术优化切换流程，由已有研究工作可见，利用跨层技术优化切换流程，有利于提高移动性管理的性能。有利于提高移动性管理的性能。但是，已有工作都以基于三层用户交换平台的但是，已有工作都以基于三层用户交换平台的IPIP网网络为骨干网，不能直接应用到以络为骨干网，不能直接应用到以SUPANETSUPANET为骨干网的为骨干网的环境中。环境中。因此，因此，有必要针对有必要针对SUPANETSUPANET提供的面向连接的虚通道提供的面向连接的虚通道服务，研究跨层的移动性管理技术对整个端到端的服务，研究跨层的移动性管理技术对整个端到端的切换流程进行优化，
23、切换流程进行优化，并且利用虚通道的时槽预留功并且利用虚通道的时槽预留功能，保证切换后骨干网路径的能，保证切换后骨干网路径的QoSQoS。鉴于鉴于IEEE 802.21IEEE 802.21提供了异质接入网络背景下的通用提供了异质接入网络背景下的通用服务和接口，本课题将利用其提供的介质无关切换服务和接口，本课题将利用其提供的介质无关切换功能，为优化切换流程提供服务。功能，为优化切换流程提供服务。 2024/9/524基于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究课题研究目标、研究内容及拟解决的关键问题课题研究目标、研究内容及拟解决的关键问题课题研究目标课题研究目标1研究内容研究内容2拟解决的关键问
24、题拟解决的关键问题32024/9/525基于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究课题研究目标v本课题的研究目标是：在本课题的研究目标是：在InternetInternet移动业务移动业务接入接入SUPANETSUPANET骨干网的背景下，针对骨干网的背景下，针对SUPANETSUPANET的特定技术特点，研究网络的移动性管理问的特定技术特点，研究网络的移动性管理问题，设计相关解决方案，最终提出一套能够题，设计相关解决方案，最终提出一套能够与现有移动性管理技术兼容并且能够保障业与现有移动性管理技术兼容并且能够保障业务流务流QoSQoS的移动性管理框架。的移动性管理框架。2024/9/526基
25、于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究课题研究目标目标一目标一提提出出一一种种 S SU UP PA AN NE ET T与与I In nt te er rn ne et t以以 及及 异异 质质无无线线接接入入网网络络互互联联的的通通 用用 机机 制制 ，简简 化化S SU UP PA AN NE ET T作作为为骨骨干干网网与与其其它它网网络络的的互互联联方方 式式 ， 并并 兼兼容容I In nt te er rn ne et t的的 主主 流流 移移动动 性性 管管 理理 技技 术术。v具体的研究目标具体的研究目标目标二目标二解解决决移移动动节节点点跨跨接接入入网网移移动动时时产产
26、生生的的S SU UP PA AN NE ET T骨骨干干网网路路径径切切 换换 问问题题，以以及及 新新路路 径径 Q Qo oS S保保 障障 问问题题。优优化化接接入入网网和和骨骨干干网网 的的 切切 换换 流流 程程 ， 降降低低端端到到端端切切换换时时延延，提提 高高 切切 换换 效效 率率 。 目标三目标三2024/9/527基于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究课题研究内容（一）v针对目标一，研究与现有针对目标一，研究与现有InternetInternet移动性管移动性管理技术兼容，并易于与理技术兼容，并易于与InternetInternet以及异质无以及异质无线接入网络互
27、联的线接入网络互联的SUPANETSUPANET通用机制。通用机制。v思路：未来的网络必然是全思路：未来的网络必然是全IPIP网络，因此，网络，因此，从网络层上以从网络层上以IPIP为基础互联，是最简单的选为基础互联，是最简单的选择。并且，能够与基于择。并且，能够与基于IPIP地址的移动性管理地址的移动性管理协议无缝兼容。协议无缝兼容。2024/9/528基于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究课题研究内容（一）vSUPANET的的DDQP工作机制工作机制RAFAMVT TimeslotNegotiationACFSCFTSRFARCSCSUEService DataDataFlowSUP
28、ANETVirtual TunnelControl SignalingData FlowLinksAMVT: Adjustable Multi-type Virtual Tunnel RAF: Resource Adjustment Function ACF: Access Control FunctionSCF: Service Classification Function TSRF: TimeSlot Request FunctionUE: User End AR: Access Router CS: Core Switch ADFMFADFMF: Application Data Fl
29、ow Mapping Function2024/9/529基于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究拟解决的关键问题（一）v针对研究目标一，笔者已提出了针对研究目标一，笔者已提出了SUPANETSUPANET的的DDQPDDQP机制的基本功能框架，但是，部分功能机制的基本功能框架，但是，部分功能的技术细节还有待进一步完善。比如，的技术细节还有待进一步完善。比如，AMVTAMVT的虚通道如何建立，的虚通道如何建立，RAFRAF如何调整虚通道的时如何调整虚通道的时槽资源，槽资源，ADFMFADFMF的映射方式研究，这些都是待的映射方式研究，这些都是待解决的技术问题。解决的技术问题。v其中，其中，
30、“ADFMFADFMF的映射方式的映射方式”是关系着如何实是关系着如何实现现SUPANETSUPANET骨干网与其它接入网互联，并与现骨干网与其它接入网互联，并与现有移动性管理技术兼容的关键问题，是本课有移动性管理技术兼容的关键问题，是本课题针对题针对DDQPDDQP机制要研究的主要问题。机制要研究的主要问题。 2024/9/530基于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究拟解决的关键问题（一）v多粒度多粒度/ /混合的混合的QoSQoS保障机制保障机制 （有状态和无状（有状态和无状态两大类，单流与合流两大类）态两大类，单流与合流两大类）2024/9/531基于SUPA骨干网的网络环境中移动
31、性问题研究课题研究内容（二）v针对目标二，在针对目标二，在DDQPDDQP机制下，分别研究机制下，分别研究SUPANETSUPANET的有状态业务流和无状态业务流的虚通道切换的有状态业务流和无状态业务流的虚通道切换技术。技术。 v思路：外部给予切换请求消息，思路：外部给予切换请求消息，SUPANETSUPANET域内进域内进行独立的虚通道切换。行独立的虚通道切换。2024/9/532基于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究拟解决的关键问题（二）v其中待解决的关键问题包括：其中待解决的关键问题包括：设计专有的虚通道切换机制（类型、协议、信令设计专有的虚通道切换机制（类型、协议、信令流程）流程
32、）针对业务流类别，确定合适的虚通道切换方式针对业务流类别，确定合适的虚通道切换方式（端到端切换？路径中转？部分更新？）。（端到端切换？路径中转？部分更新？）。整条更换整条更换路径中转路径中转部分更新部分更新2024/9/533基于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究课题研究内容（二）v针对目标二，研究现有针对目标二，研究现有InternetInternet移动性管理技移动性管理技术与术与SUPANETSUPANET虚通道切换技术的兼容问题。虚通道切换技术的兼容问题。SUPANETSUPANET骨干网骨干网骨干网骨干网路径切换路径切换路径切换路径切换NNT TAA移动IPSIPmSCTP20
33、24/9/534基于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究拟解决的关键问题（二）v其中待解决的关键问题包括：其中待解决的关键问题包括：根据现有移动性管理技术（移动根据现有移动性管理技术（移动IPIP，SIPSIP）的功能）的功能架构，对架构，对SUPANETSUPANET信控平面相关实体的进行扩展。信控平面相关实体的进行扩展。设计现有移动性管理信令与设计现有移动性管理信令与SUPANETSUPANET虚通道切换信虚通道切换信令的映射、转换方案。令的映射、转换方案。移动移动IPIP无状态业务流的切换无状态业务流的切换SIPSIP有状态业务流的切换有状态业务流的切换2024/9/535基于SUP
34、A骨干网的网络环境中移动性问题研究课题研究内容（二）v基于基于DDQP的移动的移动IPv6和快速移动和快速移动IPv6扩展扩展NARPARCARCNFMIPv6 MessagesVirtual TunnelIPv6 TunnelSUPANETFBUTS_ReqHITS_ReqHAckTS_RepFBackTS_RepFBackDisconnetFNAReturn Routability ProcedureBUTS_ReqTS_RepTS_ReqTS_RepBAMNConnetData FlowRouter Discovery via ProxyNARPARCARCNFMIPv6 Message
35、sVirtual TunnelIPv6 TunnelSUPANETRouter Discovery via ProxyDisconnetReturn Routability ProcedureBUTS_ReqTS_RepTS_ReqBAMNConnetData FlowFNAFBUTS_ReqFBUTS_ReqFBackTS_RepTS_RepTS_RepFMIPv6“先应先应”模式下的扩展模式下的扩展FMIPv6“反应反应”模式下的扩展模式下的扩展2024/9/536基于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究课题研究内容（三）v针对目标三，研究针对目标三，研究SUPANETSUPANET与
36、异质无线接入网与异质无线接入网络互联环境下的跨层切换控制技术，优化垂络互联环境下的跨层切换控制技术，优化垂直切换流程，降低切换时延，提高切换效率。直切换流程，降低切换时延，提高切换效率。 切换流程切换流程路径路径切换切换地址地址配置配置网络网络发现发现资源资源预留预留二层二层切换切换切换切换预测预测网络网络选择选择2024/9/537基于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究拟解决的关键问题（三）v针对研究目标三，研究针对研究目标三，研究SUPANETSUPANET与异质无线接与异质无线接入网络互联的环境下跨层切换控制技术。其入网络互联的环境下跨层切换控制技术。其中待解决的关键问题包括：中待
37、解决的关键问题包括：如何让移动节点提前获取骨干网的相关网络信息如何让移动节点提前获取骨干网的相关网络信息（地址、（地址、QoSQoS能力等）。能力等）。如何优化二层切换、接入路由器发现、网络选择、如何优化二层切换、接入路由器发现、网络选择、地址配置、时槽请求等流程的执行时序。地址配置、时槽请求等流程的执行时序。2024/9/538基于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究研究方法、技术路线、试验方案及其可行性研究研究方法、技术路线、试验方案及其可行性研究研究方法研究方法1技术路线技术路线2试验方案试验方案3可行性研究可行性研究42024/9/539基于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究
38、研究方法v针针对对研研究究目目标标一一，拟拟采采取取理理论论研研究究与与仿仿真真验验证相结合的研究方法。证相结合的研究方法。针针对对SUPANETSUPANET作作为为骨骨干干网网与与异异质质无无线线接接入入网网络络互互联联时时面面临临的的移移动动性性问问题题，分分析析基基于于SUPANETSUPANET特特定定技技术术环环境境下下的的路路径径切切换换与与传传统统InternetInternet路路径径切切换换之之间间的的差差异异，分分析析现现有有InternetInternet移移动动性性管管理理技技术术，提提出出SUPANETSUPANET的的DDQPDDQP机机制制，并并通通过过仿仿真真
39、实实验验搭搭建建DDQPDDQP机制的基本功能模型，验证该机制的正确性。机制的基本功能模型，验证该机制的正确性。2024/9/540基于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究研究方法v针针对对研研究究目目标标二二，拟拟采采取取以以理理论论分分析析为为辅辅，以仿真实验进行性能分析为主的研究方法。以仿真实验进行性能分析为主的研究方法。首首先先，通通过过分分析析现现有有的的移移动动性性管管理理技技术术（移移动动IPIP和和SIPSIP）的的信信令令流流程程，设设计计DDQPDDQP虚虚通通道道切切换换技技术术与与现现有有的的移移动动性性管管理理技技术术融融合合的的具具体体方方式式和和信信令令扩展。
40、扩展。在在此此基基础础上上，通通过过仿仿真真实实验验分分析析端端到到端端虚虚通通道道切切换换、虚虚通通道道中中转转、虚虚通通道道部部分分更更新新三三种种切切换换方方式式的的切切换换性性能能和和QoSQoS保保障障能能力力，从从而而针针对对不不同同类类型型的的业业务务流流、不不同同类类型型的的移移动动性性管管理理技技术术，选选择择适适合的虚通道切换方式。合的虚通道切换方式。2024/9/541基于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究研究方法v针针对对研研究究目目标标三三，拟拟采采用用理理论论分分析析结结合合仿仿真真实验的研究方法。实验的研究方法。在在针针对对以以异异质质无无线线接接入入网网络
41、络为为背背景景的的现现有有跨跨层层切切换换控控制制技技术术的的研研究究基基础础上上，分分析析接接入入网网部部分分的的切切换换流流程程与与SUPANETSUPANET骨骨干干网网部部分分的的切切换换流流程程，研研究究利利用用跨跨层层信信息息和和信信令令对对端端到到端端切切换换流流程程进进行行优优化化方式，并利用仿真实验验证流程优化的有效性。方式，并利用仿真实验验证流程优化的有效性。 2024/9/542基于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究技术路线v针对针对SUPANETSUPANET与其它网络互联的问题，原有研与其它网络互联的问题，原有研究成果采用了究成果采用了SUPANETSUPANE
42、T与其他网络在信控平面与其他网络在信控平面和用户数据平面紧耦合的方式解决互联问题。和用户数据平面紧耦合的方式解决互联问题。v在本课题的背景下，为了简化在本课题的背景下，为了简化SUPANETSUPANET作为骨作为骨干网与多种异质无线接入网络互联的方式，干网与多种异质无线接入网络互联的方式，提供灵活性，并与传统移动性管理技术兼容，提供灵活性，并与传统移动性管理技术兼容，笔者提出了笔者提出了SUPANETSUPANET的的DDQPDDQP机制，在网络层进机制，在网络层进行业务流与虚通道的映射，来解决行业务流与虚通道的映射，来解决SUPANETSUPANET与与异质无线接入网络互联的问题。异质无线
43、接入网络互联的问题。2024/9/543基于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究技术路线v针对移动节点切换接入网时引起的骨干网路针对移动节点切换接入网时引起的骨干网路径更新问题，由于径更新问题，由于SUPANETSUPANET采用了面向连接的采用了面向连接的用户数据交换平台，并且业务流对骨干网路用户数据交换平台，并且业务流对骨干网路径有径有QoSQoS要求，因此，骨干网的路径更新不能要求，因此，骨干网的路径更新不能沿用传统沿用传统InternetInternet移动性管理技术的解决方移动性管理技术的解决方案。案。v本课题在提出的本课题在提出的DDQPDDQP机制基础上，利用虚通机制基础上，
44、利用虚通道切换来解决骨干网的路径更新问题，并扩道切换来解决骨干网的路径更新问题，并扩展现有展现有InternetInternet移动性管理技术的信令流程移动性管理技术的信令流程来解决虚通道的来解决虚通道的QoSQoS保障问题。保障问题。2024/9/544基于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究技术路线v本课题通过研究跨层的切换控制技术来解决本课题通过研究跨层的切换控制技术来解决移动节点在异质无线接入网络之间切换时产移动节点在异质无线接入网络之间切换时产生的垂直切换问题。生的垂直切换问题。v针对接入网切换和骨干网路径切换的优化问针对接入网切换和骨干网路径切换的优化问题，本课题利用题，本课题
45、利用IEEE 802.21IEEE 802.21的的MIHFMIHF作为基本作为基本的跨层信息交互平台，研究基于快速移动的跨层信息交互平台，研究基于快速移动IPv6IPv6和和SIPSIP的切换控制流程优化方案。的切换控制流程优化方案。2024/9/545基于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究试验方案v本课题的试验方案采用以网络模拟软件进行本课题的试验方案采用以网络模拟软件进行协议建模、仿真为主的基本思路。网络模拟协议建模、仿真为主的基本思路。网络模拟软件以软件以OPNET 10.0OPNET 10.0为为主。为为主。（1 1）针对研究目标一，笔者拟使用）针对研究目标一，笔者拟使用OPN
46、ET 10.0OPNET 10.0对提出的对提出的DDQPDDQP机制进机制进行基本功能建模，实现接入路由器之间通过虚通道进行数据交换，行基本功能建模，实现接入路由器之间通过虚通道进行数据交换，实现异质网络通过实现异质网络通过DDQPDDQP进行互联，验证进行互联，验证DDQPDDQP基本功能的正确性。基本功能的正确性。（2 2）针对研究目标二，笔者拟使用）针对研究目标二，笔者拟使用OPNET 10.0OPNET 10.0对扩展后的移动对扩展后的移动IPv6IPv6协议和协议和SIPSIP进行基本功能建模，实现移动节点切换进行基本功能建模，实现移动节点切换SUPANETSUPANET接入路由接
47、入路由器时的具有器时的具有QoSQoS的端到端虚通道切换方案和虚通道中转切换方案，并的端到端虚通道切换方案和虚通道中转切换方案，并通过比较切换时延、丢包率、切换前后的数据传输时延、抖动等参通过比较切换时延、丢包率、切换前后的数据传输时延、抖动等参数，对两种虚通道切换方案进行比较。数，对两种虚通道切换方案进行比较。（3 3）针对研究目标三，笔者拟使用）针对研究目标三，笔者拟使用OPNET 10.0OPNET 10.0对对IEEE 802.21IEEE 802.21的的MIHFMIHF进行基本功能建模，在移动节点和进行基本功能建模，在移动节点和SUPANETSUPANET路由器中分别配置路由器中分
48、别配置MIHFMIHF模块，实现跨层信息交互。并对设计的切换控制流程优化进行模块，实现跨层信息交互。并对设计的切换控制流程优化进行仿真，比较优化前后的性能。仿真，比较优化前后的性能。2024/9/546基于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究可行性研究v技术可行性：技术可行性：本课题基于本课题基于SUPANETSUPANET相关技术基础上进行移动性研究，相关技术基础上进行移动性研究，SUPANETSUPANET已有已有很多研究成果，为本课题的研究提供了众多技术支持；很多研究成果，为本课题的研究提供了众多技术支持；国内外对无线通信网络和国内外对无线通信网络和InternetInternet的
49、移动性管理研究较多，提出了的移动性管理研究较多，提出了一些相关协议和机制，这些成果可以作为本研究的基础；一些相关协议和机制，这些成果可以作为本研究的基础；IEEE 802.21IEEE 802.21的标准即将出台，移动的标准即将出台，移动IPIP和和SIPSIP的相关机制也较为成熟，的相关机制也较为成熟，为本课题提供了可行性支撑。为本课题提供了可行性支撑。v方案可行性：方案可行性：NGNNGN的移动性管理问题是当前国内外研究的热点，已有一些值得参考的移动性管理问题是当前国内外研究的热点，已有一些值得参考的功能框架；的功能框架；国内外针对国内外针对MPLSMPLS的移动性研究可作为本课题的技术参
50、考；的移动性研究可作为本课题的技术参考；本人经过两年多的研究，对其中的主要研究问题研究得比较清楚，本人经过两年多的研究，对其中的主要研究问题研究得比较清楚，并有了初步的解决方案。并有了初步的解决方案。2024/9/547基于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究可行性研究实现条件上的可行性：实现条件上的可行性：本课题的准备工作做的比较充分，所需的资料、仿真数据等已收集本课题的准备工作做的比较充分，所需的资料、仿真数据等已收集到；到；研究力量充分，除本人外，还有几个研究生全职参与；研究力量充分，除本人外，还有几个研究生全职参与；本课题受到本课题受到20072007年国家自然科学基金的支持（项目
51、名称：年国家自然科学基金的支持（项目名称：NGINGI体系结体系结构构-SUPA-SUPA及其核心技术研究，项目批准号：及其核心技术研究，项目批准号：6077310260773102），研究时间三），研究时间三年，能保证研究过程中的资料购买，发表论文，参加学术活动等的年，能保证研究过程中的资料购买，发表论文，参加学术活动等的必须的经费支出。必须的经费支出。2024/9/548基于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究课题创新性v本课题是在以面向连接的用户数据交换平台为核心技术的本课题是在以面向连接的用户数据交换平台为核心技术的SUPANETSUPANET为骨干网的这个新网络的背景下，研究网络
52、的移动为骨干网的这个新网络的背景下，研究网络的移动性管理问题。主要的创新性有：性管理问题。主要的创新性有：（1 1）在以）在以SUPANETSUPANET为骨干网的环境下，本课题提出了为骨干网的环境下，本课题提出了SUPANETSUPANET的的DDQPDDQP机制，基于机制，基于DDQPDDQP来解决来解决SUPANETSUPANET与与InternetInternet以及异质无线接入网络互以及异质无线接入网络互联的问题，并解决业务流在联的问题，并解决业务流在SUPANETSUPANET域内的域内的QoSQoS保障问题。保障问题。（2 2）基于）基于DDQPDDQP机制，研究具有机制，研究具
53、有QoSQoS保障的虚通道切换控制技术，以保障的虚通道切换控制技术，以及现有及现有InternetInternet移动性管理技术与虚通道切换技术的融合，解决了移动性管理技术与虚通道切换技术的融合，解决了由于节点移动性引起的由于节点移动性引起的SUPANETSUPANET骨干网路径更新问题和切换后业务流骨干网路径更新问题和切换后业务流QoSQoS保障问题。保障问题。（3 3）借用跨层优化思想，对）借用跨层优化思想，对SUPANETSUPANET的路径更新流程与接入网的切的路径更新流程与接入网的切换控制流程进行优化设计。该优化方案不但能够提高以换控制流程进行优化设计。该优化方案不但能够提高以SUP
54、ANETSUPANET为核为核心网环境下的端到端切换控制效率，对其他网络环境同样具有参考心网环境下的端到端切换控制效率，对其他网络环境同样具有参考价值。价值。2024/9/549基于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究计划进度、预期进展和预期成果计划进度、预期进展和预期成果计划进度计划进度1预期进展预期进展2预期成果预期成果32024/9/550基于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究计划进度及预期进展时间时间研究内容研究内容完成情况完成情况预期进展预期进展20062006年年3 3月月- -20072007年年3 3月月研究课题及研究背景的确研究课题及研究背景的确定定已完成已完成确定
55、研究题目确定研究题目20072007年年4 4月月- -20072007年年1212月月资料收集，研究现状分析；资料收集，研究现状分析；课题初步方案的确定。课题初步方案的确定。已完成已完成了解了解SUPANETSUPANET技术及其相关研究成果；技术及其相关研究成果；了解移动性管理研究的相关研究成果。了解移动性管理研究的相关研究成果。20082008年年1 1月月- -20082008年年6 6月月课题最终方案的确定；课课题最终方案的确定；课题设计的技术及方法题设计的技术及方法的学习掌握；的学习掌握；DDQPDDQP机制的定义。机制的定义。已完成已完成确定课题的研究内容；确定课题的研究内容；确
56、定确定SUPANETSUPANET与异质无线接入互联的与异质无线接入互联的机制；确定需使用的切换控制技机制；确定需使用的切换控制技术和相关评价指标。术和相关评价指标。20082008年年7 7月月- -20092009年年2 2月月虚通道映射技术的设计；虚通道映射技术的设计；虚通道切换方案的设计与虚通道切换方案的设计与仿真。仿真。进行中进行中虚通道切换方案设计完成；仿真代码虚通道切换方案设计完成；仿真代码的编写；的编写；得出实验结果，发表论文。得出实验结果，发表论文。20092009年年2 2月月- -20092009年年1010月月跨层切换控制流程优化的跨层切换控制流程优化的设计与仿真；设计
57、与仿真；整体移动性管理框架的设整体移动性管理框架的设计。计。未开始未开始流程优化设计完成；仿真代码的编写，流程优化设计完成；仿真代码的编写，得出切换流程优化的性能结果；得出切换流程优化的性能结果；最终形成最终形成SUPANETSUPANET为核心网、异质为核心网、异质无线网络为接入网的移动性管理无线网络为接入网的移动性管理框架模型；发表论文。框架模型；发表论文。20092009年年1010月月- -2001020010年年1 1月月撰写论文，答辩撰写论文，答辩未开始未开始完成学位论文。完成学位论文。2024/9/551基于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究预期成果v完成完成SUPANET
58、SUPANET的的DDQPDDQP机制的整体方案设计；机制的整体方案设计；v提出基于提出基于DDQPDDQP机制的与现有机制的与现有InternetInternet切换控切换控制技术兼容的虚通道切换机制，并利用仿真制技术兼容的虚通道切换机制，并利用仿真软件进行实验比较；软件进行实验比较；v优化端到端切换控制流程，提高切换效率，优化端到端切换控制流程，提高切换效率，降低切换时延和丢包率；降低切换时延和丢包率；v在核心期刊档次以上的国内外期刊或国际会在核心期刊档次以上的国内外期刊或国际会议上发表议上发表1010篇左右的科技论文。篇左右的科技论文。2024/9/552基于SUPA骨干网的网络环境中移动性问题研究
