移动网络(NEtwork MObility,NEMO)作为一个相对稳定的整体单元,在网络物理和拓扑结构变化时执行整体切换,完成IP的移动性,可以更好地满足人们随时随地的通信需求,在下一代网络中具有广阔的应用前景。但是,当NEMO形成嵌套结构或进行多家乡配置时,会产生严重的路由优化问题。现有路由优化解决方案还存在着一些不足,主要体现在:1)缺少完整、有效的路由优化方案代价分析模型;2)缺乏适应性,未能与NEMO的结构特征和应用环境相结合,优化过程产生的额外开销较大;3)缺少对多穴网络模型和安全问题的考虑。为此,本文针对嵌套移动网络中的路由优化问题展开了专门研究。本文以国家科技重大专项课题“全IP宽带移动网络架构及关键技术研究”和973计划课题“一体化网络体系结构模型及交换路由理论与技术”为依托,在深入分析路由优化问题的基础上,建立了嵌套移动网络路由优化代价分析模型。然后,基于该模型分析了现有优化方案的性能,并以最小化数据传输代价为目标,提出了两种路由优化机制。主要工作和研究成果如下:1.建立了路由优化代价分析模型(CAMRO)。从代价开销的角度出发,以路由优化过程中产生的额外信令和分组开销作为代价评价指标,定义了数据传输代价函数,给出了子网代价开销的数学解析式。该模型不仅可以对优化方案进行代价解析,还可以作为一种优化方案性能的度量标准,指导后续优化机制的设计。2.提出了一种基于代价函数的自适应路由优化机制(ARO-CF)。依据移动子网的运动和通信特征,将嵌套移动网络划分为绑定更新、均衡通信和数据路由三种通信模式。以最小化各模式下的数据传输代价为目标,采取相应的地址配置、绑定更新和数据传输策略,对路由优化过程中的信令与分组开销代价进行综合考虑和合理均衡。模型分析和仿真结果表明,该机制减少了数据传输的封装次数和隧道长度,具有较小的传输时延,实现了各模式下的数据传输代价最小化,对子网的动态变化具有良好的适应性。3.提出了一种基于路径代价模型的均衡路由优化机制(LBR-PM)。在CAMRO基础上,针对多穴嵌套移动网络,建立了路径代价模型。以最小化子网内的数据传输代价为目标,设计相应的地址配置和绑定更新策略;依据各转发路径的代价密度函数,通过动态的源路由选择算法,对不同路径的代价密度进行合理均衡。仿真结果表明,该机制在解决路由优化问题的同时,实现了子网内多链路选择和数据流合理分配。相比其他优化方案,具有较小的数据传输代价。