铁路通信网IPv6应用关键技术研究

IPv6技术是铁路通信网络的一个重要发展方向.在简述IPv6的发展、特点及IPv4向IPv6过渡技术的基础上,根据铁路通信网络技术特点,从IPv6地址规划、双栈及地址分配管理、路由协议及业务接入、VPN技术、安全防护等方面分析其关键技术,提出了铁路通信网络的IPv6部署策略;并从分段路由(SR)技术、灵活以太网(Fle...     

移动IPv6关键协议技术的研究

综述了移动IPv6关键协议技术研究方面的一些最新的工作,分析了移动IPv6的基本原理,着重论述了移动IPv6所面临的问题,包括最小移动、快速切换、平滑切换等扩展协议,以及服务质量、通信安全等。     

基于线路信息和QoS上下文转移的无缝切换方案

在高速客运专线环境中,信息传输的实时性和可靠性是保障铁路系统运营安全和提高客运系统无线接入服务的前提和基础.本文将分层移动IPv6网络拓扑结构应用于高速客运专线移动通信网.为减少其中实时业务的切换延迟和资源预留信息重建延迟,提出基于线路信息和QoS上下文转移的分层移动IPv6切换方案.首先,利用客运专线固定的线路信息和接入路由信息,事先建立顺序接入路由表;综合接收到的信号强度及位置信息和时间信息预知列车移动通信网的切换,从顺序接入路由表中主动选择合适的切换目的路由器,在此基础上有目的地进行提前切换.其次,利用上下文机制实现在切换之前将QoS信息传递给目标接入路由器,对新接入路由器扩展移动代理功能,提前为移动主机建立资源预留信息.仿真结果分析表明此方案减少了切换延迟,降低了数据丢包率.     

基于PMIPv6的高速铁路信息网络

铁路飞速发展以及网络技术和无线接入技术的日新月异,在高速铁路中部署信息网络成为铁路建设的重点内容。当前的移动性协议如MIPv6、HMIPv6、FMIPv6等都是基于终端的移动性协议,需要终端安装运行移动性支持协议。在研究代理移动IPv6协议的基础上,设计了基于代理移动IPv6的高速铁路信息网络,实验测试结果表明相比于传统的MIPv6,能够有效减小移动性管理对移动终端的要求、降低交互信令的复杂度、增强网络的可管理性。而这正是铁路这一特殊应用场景所需求的。     

列车移动网络关键技术的研究

随着数据业务的飞速增长,在铁路等具有网络移动特征的环境中,考虑如何有效地采用基于下一代网络协议IPv6的移动网络(NEMO)技术已经成为一个具有挑战性又十分重要的课题。本文研究列车移动网络的使用,并考虑移动通信中关键的带宽资源管理问题,建立了列车移动网络系统运动模型,并提出根据不同无线环境采用自适应多家乡移动路由器带宽管理的方案。通过对自适应多家乡移动路由器带宽管理方案进行性能评价和分析,从而证明了方案的有效性。     

基于MIH的PMIPv6垂直切换增强机制

当前的代理移动IPv6 (PMIPv6,Proxy Mobile IPv6)仅考虑了基本的注册、解注册和切换管理,并不能很好地支持具有多个异构网络接口的移动节点(MN,Mobile Node)的垂直切换.由于在基本PMIPv6的垂直切换过程中,本地移动锚点(LMA,Local Mobility Anchor)和移动接入网关(MAG,Mobile Access Gateway)在绑定更新完成时,移动节点可能并未配置好有效的地址,从而会引起严重的切换时延和数据包丢失.通过扩展介质独立切换(MIH,Media Independent Handover)原语和参数,可以支持高效的PMIPv6垂直切换.理论分析结果表明,所提机制能够有效减小垂直切换时延.     

铁路移动数据系统的设计与实现

现有铁路信息系统难以满足日益增长的IP移动数据服务需求，全国下一代网络CNGI的建设也使铁路信息系统面临着网络过渡问题。为此，提出面向下一代互联网络的铁路移动数据系统解决方案，重点解决IP地址和域名管理、移动性接入与通信等技术难点，确保铁路信息系统与下一代互联网互联互通。     

基于身份与位置分离体系结构的列车通信方案研究

在传统的互联网体系结构中,IP地址既作为节点的位置标志又作为节点的身份标志,难以适应列车通信。针对这一问题,提出身份与位置分离体系结构,并设计一种列车通信方案。在基于身份与位置分离体系结构的列车通信方案中,IP地址只作为节点的位置标志,引入端点标志符作为节点的身份标志,使得节点移动时也不会中断连接。列车中的节点通过移动网关接入互联网,对于MANET节点发送给互联网节点的数据报文,移动网关在转发之前需要对该数据报文重新封装;当节点移动时,利用路由更新选项和路由确认选项进行路由更新,并且这些选项都封装在IPv6逐跳选项报头中,不需要额外的信令开销。性能仿真及分析表明,与基于MIPv6的通信方式相比,该方案具有更高的报文递交率以及更低的报文开销。     

IPv6技术

本文主要讲述了下一代Internet的核心协议IPv6技术相对Ipv4的优点，并从报头、地址、即插即用的连网方式、网络层的认证与加密、服务质量、对移动通讯的支持等方面详细叙述了—IPv6技术的特点。     

基于IPv6的下一代铁路信息网络

铁路信息化对网络的依赖性日益增强,不可避免的对信息网络的承载能力、传输能力、接入能力提出更高的要求;IPv6是继IPv4之后的IP升级版本,在许多方面通过优化和改进解决了IPv4网络中存在的问题;为此介绍IPv6特性,探讨下一代铁路信息网络的发展。     

无线传感器网络IPv6地址自动配置方案的研究与设计

提出一种无线传感器网络IPv6地址自动配置方案,给出全IP通信传感器节点的IPv6地址格式,并将无状态地址分配策略与有状态地址分配策略有机地结合,提出无线传感器网络IPv6地址自动配置方案。本文从重复地址检测开销、地址配置总开销及地址配置总延迟时间3方面对此方案与Strong DAD及MANETConf的性能参数进行比较分析,验证了方案的有效性和高效性。     

旅客列车Internet应用的现状及研究进展

介绍国内外旅客列车Internet应用(IAPT)的研究现状和发展趋势,总结第一代IAPT所采用的窄带通信技术与移动IPv4技术的不足,说明其难以为越来越多的旅客提供有质量保证的Internet应用服务。随着无线宽带网络技术和下一代互联网技术的日益成熟,国外已经开始第二代旅客列车宽带Internet应用研究,并着手在高速行进的列车上为旅客提供商业化的Wi-Fi热点服务。通过分析比较国内外旅客列车Internet应用研究的差距,根据我国铁路信息化总体规划的要求,建议我国进行旅客列车的宽带Internet应用研究。最后基于无线宽带网络和下一代互联网技术并结合我国旅客列车Internet应用的特点,提出符合我国铁路国情的旅客列车宽带In-ternet应用技术体系的结构。     

基于无线Mesh网络技术的列车宽带接入原型系统设计

随着高速铁路、公路交通的发展,信息网络的移动接入技术需要得到相应的改善和提高。根据公共移动通信网和铁路专用移动通信网的发展现状,目前有多种列车移动接入技术。通过方案比较,本文原型系统采用了基于无线Mesh网络技术的无线宽带接入技术。当前,无线Mesh网络可遵循的标准有IEEE802.11s草案,该草案对无线Mesh网络的功能、接口及网络协议栈进行了全面的定义。本文根据IEEE802.11s草案,在Linux操作系统下定义了Mesh协议栈框架,并在此基础上设计实现了针对列车的车地宽带接入带状应用场景的无线Mesh网络原型系统,并就搭建的实际网络场景进行了性能测试。实验结果表明,所设计的原型系统基本达到了列车车地宽带接入应用的要求。     

基于软件无线电铁路安全信息无线移动接入系统的研究

在分析国内外铁路移动接入技术基础上,充分利用中国铁路现有无线列调系统所占用的450MHz频率资源,提出采用软件无线电技术,研究开发低成本多通道铁路安全信息无线移动接入系统,给出系统的基本原理、总体框架、体系结构,以及编码 解码、调制 解调、交织 反交织、通讯协议、过网和网络管理等实现算法。开发出一套原型系统,并在环形试验道进行了试验,试验结果表明,该系统传输速率高、误码率低,可以较好实现数据、话音和图像等信息的移动接入。该系统无需新的频率资源,具有很强的通用性,只需更换射频模块和相关软件,即可支持其它频段下的应用。     

IPv6环境下ND协议的安全威胁及防御对策研究

通过对IPv6地址与ND协议报文结构和工作机制的分析,可以了解IPv6环境下工作于本地链路范围的ND协议面临的安全威胁.从ND协议使用的5种类型ICMPv6消息入手,剖析可能存在的RA、NA、重定向欺骗和RS、NS泛洪安全隐患,针对安全威胁提出在接入层交换机上实施的防御策略,起到保护本地链路范围内信息报文正常交互的目的.     

高速列车宽带无线上网方案比较及电气安装要求

针对高速列车无法宽带无线上网的问题,分析比较了3种不同的解决方案和各自对电气安装的要求。车外语音加车内无线局域网,直放站配合无线局域网和微蜂窝RRU拉远这3种方案都能提供高速列车宽带无线上网。但是它们技术方案不同,导致成本、性能、布线难度不一样。可以根据工程要求选择不同的改造方案。     

基于云计算的下一代铁路移动通信网络架构

铁路智能化的发展以及铁路网与互联网的不断融合,对下一代铁路移动通信网络的承载能力和服务质量提出更高的要求。基于云计算的下一代铁路移动通信网络架构并针对铁路应用特点,论述该架构的技术优势和面临的挑战;在分析未来铁路移动通信应用需求的基础上,提出基于集中单元、分布单元和射频拉远单元三层结构的铁路无线接入网络部署方案以及基于移动中继节点的车载移动终端无线访问方案;给出下一代铁路移动通信网络的演进路线。基于云计算的铁路移动通信网络架构可以有效地降低建设及维护成本、提高资源的利用效率、降低能耗,符合铁路未来的发展趋势。