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随着互联网业务的进一步发展以及移动电话、PDA和笔记本电脑等数字移动通信终端数量的增加,无线接入将逐渐成为互联网的主要接入方式,用户希望能在任何地点、以任意的接入方式(有线或无线)连接到Internet,并且在移动的过程中不中断正在进行的网络应用,始终保持联机状态。在这个前提下,IETF提出了MobileIP标准。移动IP可以让节点能够使用固定的IP地址在不同的网段上切换,同时对上层应用保持透明。然而,开始基于IPv4协议提出的移动IPv4协议由于本身的诸多局限性(如:地址资源面临枯竭等),愈来愈无法适应互联网业务的飞速发展,在这样的情况下,移动IPv6被提出了。
移动IPv6作为一项前沿的网络技术,具有广阔的应用前景和巨大的商业价值。移动IPv6可以很好的解决移动IPv4中的三角路由问题;移动IPv6有128位地址,可提供足够的地址空间;移动IPv6继承自IPv6协议的即插即用的自动地址配置机制使其可以很容易的提供移动网络需要的特性,支持无线网络的无缝漫游。2006年1月,IETF的第64次大会上,IPv6、移动性和SIP是此次大会最热门的话题。
众所周知,无线信道的带宽是整个无线通信系统中最宝贵和稀少的资源。然而,由于层次性互联网传输协议框架中各层协议的封装,特别是当广泛应用新协议后,如移动IPv6,协议报头变得越来越大,且越来越复杂,相当一部分无线带宽用来传送控制信息(即协议头标),而这些控制信息对终端用户有太多的冗余信息。这样导致了无线信道带宽的利用率较低,并由于分组过长而引起了误码率的增加。在由多跳组成的端对端的连接中,这些协议头标确实非常重要;但是在单跳的传输中,这些头标却没有任何用处。这就使得我们有可能压缩这些头标,以尽可能的节省宝贵的带宽。
本文首先介绍了IPv6协议和移动IPv6机制,比较了已有的几种头标压缩方案的优劣。然后详细介绍鲁棒性头标压缩(ROHC)方法,并在内核2.4.22的Linux系统的示范系统中实现了该头标压缩方案,解决移动IPv6应用在无线环境中的传输效率的问题。
在ROHC模块的实现中:1、详细的设计了ROHC协议在移动IPv6协议栈中的实现方案;
2、划分了ROHC模块的基本单元并设计了各个单元之间的关系;
3、完成对ROHC协议在Linux系统中的实现逻辑的设计;
4、研究了Linux内核中网络接口源码,找出了网络内核源码中,自建的模块截获系统接收后或者要发送的报文的方法;
5、解决了通常分组流的划分方法在移动IPv6切换过程中所引起的关联丢失的问题;
6、测试了ROHC模块在移动IPv6实验床上在网路延迟以及丢包率下的性能表现。
实验证明,在Linux系统中实现ROHC协议是可行的,大大节约了无线链路的带宽,降低了传输的误码率。在CNGI中,ROHC协议必然会大行其道。