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研究生:曾麟翔
研究生(外文):Lin-Shiang Tzeng
論文名稱:使用假註冊預先建立路由方法以改善行動式MPLS網路換手績效之研究
論文名稱(外文):Using Fake Registration to Pre-Establish Routing for Improving Handover Performance in Mobile MPLS Networks
指導教授:楊欣哲楊欣哲引用關係
指導教授(外文):Shin-Jer Yang
學位類別:碩士
校院名稱:東吳大學
系所名稱:資訊管理學系
學門:電算機學門
學類:電算機一般學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2010
畢業學年度:98
語文別:中文
論文頁數:61
中文關鍵詞:多協定標籤交換 (MPLS)行動式多協定標籤交換網路 (MMPLS Networks)假註冊 (Fake Registration)假註冊與預先建立路由方法 (PEFRR)
外文關鍵詞:MPLSMMPLS NetworksFake RegistrationPEFRR (Pre-Established with Fake Registration Routing Scheme)
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多協定標籤交換 (Multi-Protocol Label Switching, MPLS)是以標籤交換的方式,為不同目的地的封包建立特定傳輸路徑,達到封包快速傳送的目的。由於行動裝置使用者的增加,結合Mobile IP與MPLS網路可有效地支援行動節點 (Mobile Node, MN),縮短行動節點換手 (handover)時路徑重建的時間,讓使用者不會因為handover的執行造成通訊的中斷或者延遲。對於MPLS的路徑中斷恢復 (Fault Recovery),一直是MPLS Traffic Engineering的研究重點,雖然IETF制訂了Pre-Established、Pre-Qualified,以及Establish-on-Demand等方法去建立或維護路徑,但仍無法有效地支援快速移動中的行動節點。
由於MPLS網路傳輸路徑並非隨時都保持暢通或路徑正常,路徑若無法適時維持其妥善,可能造成維護成本的高漲,或者無法保有最佳路徑,致使網路服務品質降低。因應行動節點縮短換手時延的需求,本論文提出以假註冊方式達成預先建立標籤交換路徑的方法稱之為PEFRR。在行動式MPLS網路中,當行動節點移動至原無線網路服務臨界邊緣前,一旦偵測到另一個外部網路代理人 (FA)時即進行「假註冊」,以預先建立一條標籤交換路徑 (LSP)。本論文分別針對1、5、10組MN與CN進行模擬實驗,經由模擬結果,PEFRR方法分別縮短12%、11%及9%的點對點的延遲 (End-to-End Delay),分別提升 27%、8%及11%的封包通過量 (Throughput),也分別減少 0.002%、0.088%及0.006%的封包遺失率 (Packet Loss Rate),證實PEFRR方法比MMPLS網路有較佳的換手績效。
Multi-Protocol Label Switching (MPLS) can setup a particular forwarding path to destination by label switching. It will speed up packets delivering. With the increasing of mobile users, integrating Multiprotocol Label Switching (MPLS) and Mobile IP (MIP) can support MN efficiently. Shortening the time of LSP establishment for mobile nodes (MN) will fasten handover procedure and reduce latency. There are three ways used for rapid restoration of connectivity and initiation of the recovery path setup: Pre-established, Pre-Qualified, Establish-on-Demand, but it could not support rapidly moving users efficiently. Routing path is not always setup and maintains in stable situation.
Generally, unstable routing path in the MPLS networks may higher the costs of maintenance and can not provide optimal path, and is unable to offer a quality of service comparable to the preferred path. In this paper, we proposed a pre-established with fake registration routing scheme called PEFRR to reduce the handover latency for rapid moving of mobile nodes. In mobile MPLS networks, the "Fake Registration" process can be performed to pre-establish LSP when mobile nodes move to the coverage edge and detect the radio signal from new foreign agent (FA). When the MN determines to do a handover task for a new FA, it will reduce the time for movement detection, MN registration, and LSP establishment latency. The simulation results indicate that our proposed PEFRR can shorten end-to-end delay for 12%, 11% and 9%, enhance the throughput 27%, 8% and 11%, and the packet loss rate is 0.002%, 0.088% and 0.006% lower than MMPLS respectively.
摘要 i
Abstract ii
目錄 iii
表目錄 iv
圖目錄 v
1. 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究目的 2
1.3 章節結構說明 5
2. 文獻探討與相關研究 6
2.1 多協定標籤交換 (MPLS)與標籤發送協定 ( LDP ) 6
2.2 最佳化行動 MPLS 10
2.3 MPLS 建立Recovery Path的方法 10
2.4 Pre-Registration 換手方法 11
3. PEFRR之設計原理與運作程序 13
3.1 Mobile IP結合MPLS方法與PEFRR方法差異 14
3.2 PEFRR之運作流程及換手程序 16
3.3 PEFRR演算法設計 21
4. 模擬實驗與結果分析 25
4.1 模擬實驗環境與程序 25
4.2 衡量的關鍵績效指標 27
4.3 模擬實驗結果與討論 29
5. 結論 37
參考文獻 38
附錄 模擬實驗數據 40
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