摘要快速移动IPv6（FMIPv6）协议是改进移动IPv6（MIPv6）协议性能的增强型协议之一，但是由于链路层触发原语的限制，性能提升十分有限。文章在介绍802.21媒介独立性切换的基础上，通过增加新的原语和参量，提出了一种基于媒介无关切换（MIH）方法来改进快速移动IPv6性能的方案。

    0、引言

    近些年来，移动通信技术发展势头迅猛，各种便携终端的功能也越来越强大。人们对“时时在线”的要求也不断提高，从简单的在线应用到实时的高速视频传输，移动互联网的格局和性能不断得到新的挑战。美国、韩国相继部署了商用的无线城域网络，对当前的移动互联网发展格局产生了很大的影响。而实现移动互联网的关键是要解决“漫游”和“移动”问题。

    为解决上面的问题，互联网工程任务组（IETF）提出了移动IPv6（MIPv6）[1]的概念，实质上是一个支持主机移动的网络层解决方案。MIPv6作为基于全IP的、未来4G移动通信网络的关键基础技术，允许用户在不同的无线接入网内移动。但是MIPv6的切换效果并不是十分理想[2]，在实际切换中表现出来的时延（大约2s～3s）是许多实时业务所无法接受的。针对此问题，IETF又提出了一些增强型协议——FMIPv6[3]。快速移动IPv6（FMIPv6）通过链路层的预测和触发，预先准备切换的一些信息，减少MIPv6的切换时延。但是，FMIPv6只关注协议的操作而并没有考虑其它问题，如无线接入发现和候选路由器发现，这些对于FMIPv6的性能都是至关重要的。同时由于FMIPv6只是利用链路层触发来进行优化。因此无法进一步提高性能。

    1、FMIPv6简介

    1.1基本原理

    MIPv6中，采用了新的机制使得移动节点（MN）在不同子网间移动时，仍可维持与对端通信的连续性。MN利用两个地址来进行移动性管理：一个是固定不变的家乡地址（HoA），用于标识主机；另一个是用于路由的、随节点位置改变而改变的“转交地址（CoA）”。当MN离开家乡移动到外地网络时就会配置转交地址，然后向其家乡代理（HA）注册这一地址。这样，通信对端（CN）发来的分组将由HA通过它与MN之间的双向隧道来转发。如果采用路由优化模式，MN也会向CN注册自己的转交地址，之后MN与CN之间就可以直接通信。

    FMIPv6在MIPv6基础上进行了一些扩展，主要解决两个问题：a）移动节点如何一检测到新的子网链路就立即发送数据包。b）新的接入路由器如何一检测到移动节点的接入就立即发送数据包到该移动节点。

    图1是FMIPv6参考场景图，其中PAP、NAP、PAR、NAR分别表示前访问点、新访问点、前接入路由器和新接入路由器。移动节点（MN）在两个访问点之间移动时，发生切换。

    图1FMIPv6参考场景图

    1.2信令流程

    FMIPv6有好几种切换模式，最常用的是“预先”操作模式，本文所进行的改进也是针对此模式进行的。通过链路层触发，MN在发生切换之前，就主动收集新接入路由器的相关信息，因此，切换的性能较之基本移动IPv6有很大幅度的提升。

    1.3不足之处

    快速移动IPv6虽然较基本移动IPv6性能得到了明显的改善，但是这个性能的改善是以预测的准确性为前提的。如果MN获得的新接入路由器链路层的信息出现问题，则往往导致切换的失败。尤其是在两个覆盖区域的边缘进行来回移动时，会产生严重的“乒乓效应”，导致无法准确地进行预测，切换的性能受到严重影响。