[发明专利]一种基于群集移动节点的切换方法

说明书

本发明公开了一种基于群集移动节点的切换方法，本发明基于PMIPv6协议，提出群集移动节点方法，应用媒体无关切换技术，减少了大量移动节点，同时提出切换请求时系统时延增大的解决方法，即通过扩展原始代理绑定更新消息结构来解决，最后模拟网络模型和节点移动模型，从切换时延方面分析了方法的有效性。结果表明，本发明与原始切换方法相比可以大大降低切换时延。

技术领域

本发明涉及一种基于群集移动节点的切换方法。

背景技术

下一代无线网络中，解决终端设备的大规模切换已成为研究趋势。互联网工程任务组(Internet Engineering Task Force，IETF)提出的Mobile IPv6协议支持IPv6网的移动，但是它无法保证低的切换时延。为了解决这一弊端，其相继提出了快速移动IPv6、层次式移动IPv6，它们要求终端设备协议栈支持移动IPv6，但相反终端设备并不支持这种服务。所以IETF提出了基于网络移动管理的代理移动IPv6协议(Proxy Mobile IPv6，PMIPv6)，允许节点本身与家乡代理(Home Agent，HA)之间不存在移动信令交互，完全由代理服务器跟踪节点的移动性。但是PMIPv6协议有自身的局限性，无法保证VoIP及视频会议等实时通信的服务质量。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开了一种基于群集移动节点的切换方法，包括如下步骤：

步骤1，移动节点通过原MAG与LMA接收数据包，原MAG向介质独立信息服务器(Media Independent Information Service，MIIS)发送并接收获取信息请求与响应，取回移动节点可能切换的现有邻居接入网的信息；

步骤2，移动节点根据接收到的信息向原MAG发送候选资源查询，原MAG代替移动节点与每个候选MAG建立连接发送请求查询；

步骤3，移动节点根据响应的信息决定切换到目标MAG，向原MAG发送切换委托请求，MAG将请求转发给候选MAG，当移动节点接收到切换委托响应时表示一切资源准备就绪，开始进行PMIPv6切换。

步骤3包括如下步骤：

步骤3-1，原MAG向LMA发送代理绑定更新，lifetime字段设置为0，同时LMA建立缓存区，向原MAG发送代理绑定确认信息，此时移动节点通过原MAG发送的数据包都会存在缓存区内；

步骤3-2，移动节点向候选MAG发送路由请求，候选MAG封装代理绑定更新消息发送给LMA，LMA返回代理绑定更新消息，并更新绑定缓存的入口，推送缓存区内的包；此时移动节点与LMA间的通信流通过候选MAG建立，原MAG向候选MAG发送切换完成请求，当返回完成请求时所有切换过程完毕。

步骤3-1中，如果区域内有两个以上的移动节点有切换请求时，对代理绑定更新的消息结构进行扩展，在原始保留字段处增加G字段，该字段标识了是否要进行群集切换；

在移动节点收到原MAG转发的切换委托响应后，建立移动节点切换组，则原MAG向LMA发送代理绑定更新消息时携带了所有组内移动节点信息，根据代理绑定更新消息中携带的候选MAG代理地址，LMA向候选MAG发送代理绑定更新消息，建立双向信道，最后候选MAG向所有移动节点发送路由广播。

步骤3-2中，当移动节点的信号持续减弱时，移动节点根据MAG提供的信息探测候选目标网络的信号强度，如果此时存在一个可用切换组，将移动节点加入其中，如果不存在，则建立一个切换组，当候选切换组的数量大于一个时，MAG根据节点群的移动方向、候选网络连接状况抉择连接当前最优的目标网络MAG，同时，在集合移动节点绑定的过程中增加定时器，在定时器时间截止之前群集要切换的移动节点，直到定时器超时开始执行移动节点组的切换。

步骤3-2中，每个MAG都实时监测移动节点的状态信息，包括信号强度的衰减信息。