[发明专利]一种按需分布式边缘节点移动管理方法有效

专利信息
申请号: 202111184595.7 申请日: 2021-10-12
公开(公告)号: CN113923593B 公开(公告)日: 2023-10-27
发明(设计)人: 张国亮;张艳艳;徐梦驰;欧阳琪;曹仲康 申请(专利权)人: 南京信息工程大学
主分类号: H04W4/02 分类号: H04W4/02;H04W24/02;H04W28/086;H04W36/18
代理公司: 南京钟山专利代理有限公司 32252 代理人: 李小静
地址: 210044 江苏*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 分布式 边缘 节点 移动 管理 方法
【说明书】:

发明公开了一种按需分布式边缘节点移动管理方法,其特征在于:步骤一:根据终端状态选择是否配置合适的用户面锚点,以保证在终端移动过程中建立稳定会话;步骤二:基于控制的形式和转发分离的架构,判断控制面是否分布来调整方案;步骤三:从需求多样性出发,选择单个会话移动性管理颗粒度;步骤四:采用基于VMME的适应性负载均衡优化方法,执行网络AP负载均衡。本发明可以在现有IPv6协议的基础上,提高移动性管理的性能,降低锚点维护成本的开销,减小数据传输过程中的迂回路径,可实现移动性管控功能的边缘化分布和传输路径的集中决策,保证移动通讯过程中的连续性。

技术领域

本发明属于无线通讯技术领域,具体涉及一种按需分布式边缘节点移动管理方法。

背景技术

目前,已被人们广泛认可的标准的移动管理协议有:移动IP协议(Mobile IPProtocol,MIP)、代理移动IP协议(Proxy Mobile IP Protocol,PMIP)和分层的移动IP协议(Hierarchical Mobile IPv6,HMIP)。移动IPv6协议,是一个基于主机的移动性管理协议,在原有IPv6的基础上,它新添加了几个IPv6扩展头以及一些ICMPv6报文,基本解决了MIPv4的三角路由问题。PMIP,是一种基于网络的区域性移动性管理协议,它定义了移动IP协议的简单扩展,将移动IP协议中的信令以及相关性质重新利用,因此此协议在保证IPv6主机的移动性的基础上,还提高了协议的可靠性和可扩展性。HMIP,在原有MIP和PMIP的基础上引入了移动锚点,简单地对移动节点的控制做了拓展。这些协议通过不同实体之间的交互,从一定程度解决了特定应用场景下移动性管理的问题,但还是存在很多问题亟需解决。首先:上述三种协议都属于集中式移动性管理方案,不可避免地出现三角路由和单点失效等问题;其次,协议内的核心主题的功能分配有着潜在的问题,比如家乡代理和本地锚点等核心主体既要负责数据包的路由转发,还要追踪维护节点的最新信息。上述两个主题之间功能的高度耦合,一来限制各实体之间的工作效率,二来加重了实体的负载,增加了数据传输的开销。再者,集中式的移动性管理方案中,网络流量靠近核心网,导致核心网负载过重。当终端在移动的过程中,网络流量急剧增加,严重影响核心网的正常工作。综上所述,原有的集中式的管理机制已经不适用于现代网络的发展。

为了应对上述集中式管理机制中的三角路由和核心网负载过重等问题,DMM工作组研究通过了分布式移动性管理方案,方案包括:将MN锚点功能分布化,解决了单点失效问题;采用了绑定和隧道技术缓解了三角路由的影响;向网络边缘转移流量,解决了网络流量靠近核心网而导致核心网负载过重的问题,通过上述方法,可以在很大程度上提升网络性能。

目前,有两种方法进行分布式移动性管理研究。一种方式是通过动态路由机制,动态路由通过路由器之间适时的路由信息互换和对路由择域信息库的维护,可以根据链路和节点的变化进行自动调整,如果节点和节点之间的链路出现问题,或者存在其他可用路由时,可以自动选择最优方案,使得数据包、报文等可以高效送达。第二种方式是在传统集中式移动性管理协议中修改和拓展所得,是通过维护移动节点和最新位置的映射,以实现移动性管理的目的。

当前,主要有三种分布式移动管理的方案,一是基于主机的DMM方案,其利用家乡代理为移动结点提供移动性支持,该方案中家乡代理提供锚点功能、路由管理功能和网络位置管理服务功能。移动主机拥有网络位置管理客户端功能和路由管理功能,来维持家乡代理和本身之间的隧道;二是基于网络的DMM方案,该方案中由本地锚点提供锚点功能、路由管理功能和位置管理服务器功能,由接入网关提供位置管理客户端功能;三是基于动态路由的DMM方案。上述方案使得传统集中式移动性管理机制的锚点功能分布化,解决了单点失效的问题。MN在移动过程中切换网络,在原有通话不间断的基础上,如果需要重新发起会话,则MN将会使用切换后网络的IP地址。

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