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无线蜂窝系统和Internet正推动着电讯技术的不断进步。随着二者的融合,用户对高带宽、低延时,能够随时随地和不问断地提供各种IP服务的下一代无线网络需求日益强烈。可以预见,下一代无线网络必然是基于IP的网络。然而,在早期的网络中,网络设备被认为是静止的,所有的网络协议也都是基于此设计的。因此,在带来机遇的同时,移动计算环境也对传统的IP协议提出了很多新的挑战。这些挑战包括:(1)移动节点如何接入Internet而不需要改变IP。(2)移动节点的安全性如何保证。(3)如何适应无线环境的低可靠性、低带宽。(4)切换管理。(5)如何为移动节点提供QoS保证。(6)如何做到与现有协议兼容。针对这些挑战,人们提出了许多解决方案,其中最著名的就是Mobile IP协议。通过引入移动代理,Mobile IP有效地解决了节点的移动管理问题。但是,Mobile IP也有其缺陷。随着研究的深入,人们又引入了微移动的概念和相关协议,但这些方案仍有诸多不足。本文针对现有方案的不足,提出了三个方面的改进:(1)针对HAWAII路径更新算法的不足,设计了一种基于Default Route的路径更新算法DRB和它的增强算法,该算法在充分考虑各种网络环境的基础上,将default route用于HAWII的路径更新过程。模拟结果和相关计算表明,该算法在保持与原有算法相近性能的条件下,具有更大的灵活性,并有效地降低了路由表的开销。(2)针对HMIPv6中MAP选择算法的不足,提出了一种支持负载分担的新算法。计算结果和模拟表明,该算法实现简单,开销管理和负载分担效果好。针对HMIPv6切换管理的不足,将Fast Handovers引入HMIPv6,实现快速切换。模拟结果表明,通过将HMIPv6和FMIPv6结合起来,我们可以同时获得二者的优点,即HMIPv6更少的注册时间和控制消息,FMIPv6更快速地切换。(3)针对MANET的路由协议的不足,我们提出了一种多路径QoS路由协议,MQRP。该协议充分考虑了MANET的特点,依据不同的标准,设计了三种多路径选择算法。模拟表明,在MANET中,该协议能够有效利用网络带宽,提供更为可靠的网络传输。