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随着用户应用需求和技术创新的推动,以GSM/CDMA等为代表的主要提供语音电路交换的2G移动通信系统正在向可以提供数据、语音和多媒体服务的3G、4G网络不断演进,移动网络体系结构和移动性管理技术也在发展变化。但不同无线移动网络的网络结构和无线技术的内在独特性和用户要求移动通信提供服务方式的统一性、开放性之间形成了巨大的反差。用户要求能够自由地享受独立于终端、独立于网络制式的开放式第三方服务;但不同移动网络和无线传输技术的差异性和不兼容性却制约了这一需求;两者的矛盾促使了网络体系的加速融合,同时也使得通信领域越来越重视对基于多模式移动终端主机通信的研究,以及如何设计通过这些终端和网络相互配合,实现跨越不同体系的无线移动网络的无缝移动性。
本文从移动通信的网络体系结构入手,重点研究了移动性管理策略这一支持无线移动通信的重要策略机制。首先给出了移动性管理的内容和两个主要过程:位置管理和切换管理。并在同构移动网络内基于IP网络协议栈的分层原则上,讨论了不同网络协议层次上的移动性解决方案。然后提出异构无线移动网络环境下两种移动性策略的设计方案思路:“通用型”的移动性策略和“互补型”的整合移动性策略。针对上述两个设计思路,分别设计了双模主机在GPRS-WLAN网络间进行漫游和切换的基于SIP的“通用型”移动性管理方案和整合MobileIP和SIP的“互补型”移动性管理方案。解决方案从系统层面设计了这些移动性协议的信令流程并对网络节点结构做了适量的更新,针对于基于标准SIP的“通用型”方案在实时多媒体应用中存在的问题,做了改进的软切换方案设计。最后基于一个认可的移动性性能分析模型,选择移动性管理策略中重要的的性能参数指标——切换延迟和产生分组丢失的时间,做了分析和量化的评估。基于量化分析和评估的结果,对这两种方式的移动性管理策略的优缺点做了分析对比,总结了两者不同的网络适用环境。