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IPv6作为下一代互联网的核心,对移动性有很好的支持。但是,视频、音频等对实时传输要求较高业务及移动通信的3G和4G技术要求在移动过程中实现无缝、平滑切换,这对移动IPv6的切换性能提出了更高的要求。IETF提出了一系列标准如RFC3775、RFC4068、RFC4140等,对移动IPv6的标准切换MIPv6、快速切换FMIPv6和层次切换HMIPv6进行描述,快速切换利用链路预测和隧道机制,层次切换引入移动锚点MAP实现本地注册,这些方案在不同程度上减少了切换延迟,提高了切换性能,但同时也存在一些问题,如HMIPv6中移动结点MN进行宏移动时复杂的绑定更新过程,导致较长的注册延迟。本文对层次移动IPv6宏切换存在的问题进行研究,移动结点发生宏移动后,开始配置转交地址和重复地址检测进行网络层切换,接着向移动锚点注册,最后向家乡代理和通信对端注册,与MIPv6相比,增加了向MAP注册的过程,增加了切换延迟,不能优化宏切换的过程。针对该问题,本文提出一种将隧道机制应用于层次切换的优化方案TBFMH,主要工作有：1)将部分网络层切换的操作提前进行,根据切换信息获得转交地址,并进行重复地址检测确保地址的唯一性。2)将本地绑定更新与二层切换前隧道建立的操作并行执行,主要通过改进原有的消息,使结点接收该消息时进行绑定操作。当移动结点到达新MAP域后,只进行基本MIPv6的注册过程,与原HMIPv6的宏切换相比,降低了绑定注册的代价,减少了总的切换时延。3)为了减少丢包的可能性,该方案通过建立MAP间的隧道来转发切换过程的数据分组并由MAP进行缓存,当移动结点进入新链路后MAP再把这些分组发送给MN。4)借助于NS2仿真平台和FHMIP1.3.1扩展模块,构造合适的拓扑结构,对HMIPv6和TBFMH进行模拟,并对实验数据进行分析比较。实验结果表明,与原协议相比,TBFMH不仅减少了切换延迟,而且降低了丢包率,明显提高了宏切换的整体性能。