随着移动通信技术的迅速发展,笔记本电脑、掌上电脑、手机等各种便携式移动设备的广泛应用,人们希望在移动的过程中仍能保持互联网接入和连续通信。与IPv4相比,IPv6有更大的地址空间,更有利于移动技术的发展,移动IPv6已成为当前研究的前沿和热点。IPv6协议是下一代互联网的核心协议,现行的IPv4网络和互联网应用将逐步向IPv6网络过渡。与此同时,移动通信和互联网技术逐步走向融合,互联网服务迫切需要移动性支持,而移动通信也需要增强数据和多媒体业务,两者的融合对于移动互联网的实现和应用将带来许多新的挑战与机遇。移动IPv6的切换技术是此领域的研究热点之一,旨在提高移动网络中实时传输的服务质量,即减少切换延迟和数据丢包率,实现无缝切换,而现行的网络协议和切换过程无法满足这样的要求。因此,在下一代网络的环境下,特别是移动IPv6下的切换技术是目前实时应用所面临的关键问题,同时也成为本文研究的核心内容,具有重要的研究价值。本文深入介绍了IPv6协议基本原理和移动IPv6切换问题,标准移动IPv6协议的切换时延较长,容易造成通信连接中断和数据包丢失,无法满足VoIP等实时应用和对数据包丢失敏感应用的要求。论文重点阐述了移动IPv6切换协议扩展技术,如移动IPv6快速切换技术、移动IPv6平滑切换技术、层次型移动IPv6管理模型等,分析和比较了各种切换扩展技术的性能。移动IPv6快速切换技术和层次型移动IPv6切换技术虽然从不同程度改善了移动IPv6网络的切换性能,但是,这两种技术在某些情况都有一些缺陷,例如当移动终端设备在不同的子网间切换时,由于增加了网络中的信令交互,此时层次型MIPv6的切换性能甚至不如基本IPv6协议。因此,设计出更好的移动IPv6切换方案来满足实际的应用是本文的一个重要目标。在层次型移动IPv6协议切换过程中,该协议使用无状态自动配置方式为移动节点配置链路转交地址和区域转交地址,而为了确保地址唯一性,需要进行重复地址检测操作,这将产生很大的切换时延。因此可以通过减少DAD对切换造成的影响来提高层次型移动IPv6协议切换性能。本文修改了层次型IPv6切换协议中转交地址配置方式,在每个接入路由器和移动锚点中设置地址池,地址池中存放可在本子网使用的IP地址,当MN检测到自己将要移动到新的子网时,它可以向当前接入路由器请求转交地址,因此就不需要对转交地址进行DAD操作,同时,制定了切换过程中消息通信机制和消息格式。通过对层次型MIPv6和改进的层次型MIPv6这两种协议的切换性能进行分析和比较,本文提出的改进方案能够大幅减少切换时延,显著改善网络层切换性能。最后,本文使用NS-2网络仿真工具对两种切换协议进行模拟试验,试验结果表明,本文提出的改进方案能够有效避免层次型MIPv6协议中对转交地址进行的DAD操作,减少切换延迟和数据丢包率,提高移动网络中实时通信的服务质量,实现无缝切换。