支持IPv4/IPv6双栈的5G通信网络可靠性组网部署研究

5G网络要求更多的基站部署以支持更高的数据传输速率和连接密度。为实现网络数据的并行高速传输,确保网络应用业务的实时性和稳定性,文中提出一种支持IPv4/IPv6双栈的5G通信网络可靠性组网部署方法。结合IPv4和IPv6双栈,构建双栈转换机制结合有限双协议栈模型,在模型下构建5G通信网络结构,并通过高架立体交叉网优化IPv4/IPv6双栈的5G通信网络组网结构,提升IPv4/IPv6双栈5G通信网络的通信速度。采用冗余路径算法,实现5G网络IPv4/IPv6双栈通信中的服务功能链编排,解决IPv4/IPv6双栈通信中的冗余问题。实验结果表明,该方法能够构建一种更稳定、更高效的5G通信网络组网结构,提高了网络频谱效率,优化了网络环境。

一种基于双链的区块链共识机制

共识机制是区块链系统的核心技术,目前针对“非币”区块链系统提出的基于贡献值证明与工作量证明(Po C+Po W)的共识机制存在共识效率较低、可靠性和安全性不高、算力消耗大的缺点。提出一种新的基于双链的共识机制CON_DC_PBFT。在该共识机制中设计一种业务链-系统链双链结构,将贡献值等系统数据和主要业务数据分离到双链中各自完成共识处理,双链的共识表现为半独立的形式,业务链共识消息流受系统链监督协调,并且系统链根据贡献值随机指定业务链的记账节点,双链的分工与协同实现并行化和流水化,改善共识的效率。由于贡献值数据不能被轻易获取,通过拜占庭通信机制和节点随机选择算法,降低节点遭受攻击和系统停滞的风险。通过实验综合分析出块选择概率、单点故障率、节点数、区块传输速率、CPU使用率对共识机制的性能影响,结果表明,与Po C+Po W机制相比,CON_DC_PBFT共识机制节省了50%以上内存、存储资源占用,在综合共识时延上有30%以上的改善。

移动性增强技术在铁路5G专网中应用场景研究

超高可靠低时延通信是5G移动通信系统的三大特性之一,移动性增强是实现超高可靠低时延特性的一个关键技术。铁路5G专网同样也有高可靠性低时延的要求,列车在高速运行过程中,用户设备需要不断在相邻小区间进行业务切换,主要探讨移动性增强技术中的条件切换、双激活协议栈和快速切换失败恢复等3项功能在铁路5G专网中的应用场景。根据这3项功能的工作机制和铁路5G专网覆盖模型的特点,认为双激活协议栈和快速切换失败恢复对减少业务中断时延,保障列车运行安全具有很好的应用价值。

双流注射法低剂量技术在儿童支原体肺炎合并肺栓塞的肺动脉CTA检查应用探讨

目的:探讨双流注射法低剂量技术在儿童支原体肺炎合并肺栓塞患儿肺动脉CT血管成像(CTA)检查中的应用。方法:收集2019年5月—2022年2月临床诊断为支原体肺炎合并肺动脉栓塞、采用团注跟踪法行肺动脉CTA检查的45例患儿(对照组)临床资料,以及2022年3月-10月临床诊断为支原体肺炎合并肺动脉栓塞、采用双流注射法低剂量技术行肺动脉CTA检查的38例患儿(观察组)临床资料,比较两组的图像质量客观评价指标和主观评分、对比剂使用量、辐射剂量、肺栓塞检出率情况。结果:图像质量客观评价中,观察组和对照组的图像CT值、噪声、信噪比(SNR)、对比度噪声比(CNR)分别为(539.74±53.19)HU、(14.74±3.10)HU、32.13±5.36、33.19±6.33和(338.31±62.34)HU、(9.56±1.32)HU、33.70±3.52、28.83±4.75,两组图像CT值、噪声、CNR存在统计学差异(P<0.05),SNR无统计学差异(P>0.05)。两组图像质量主观评分构成比有统计学差异(P<0.001)。观察组的放射剂量长度乘积(DLP)、容积CT剂量指数(CTDIvol)、有效辐射剂量(ED)水平均低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。观察组和对照组对比剂用量分别为(21.25±5.23)mL、(37.58±9.22)mL,差异有统计学意义(t’=10.10,P<0.01)。观察组的肺栓塞检出率为97.36%,高于对照组的80.00%,差异有统计学意义(P=0.037)。结论:双流注射法低剂量肺动脉CTA在儿童支原体肺炎合并肺栓塞的诊断中能够获得较佳的图像质量,且能够降低辐射剂量,提高肺栓塞和动脉狭窄检出率。

基于eNSP的智慧矿山网络防火墙技术研究

智慧矿山建设是矿业行业的未来发展趋势,也是推动我国制造业向高质量发展的重要抓手。为了解决智慧矿山网络建设过程中网络易受到攻击等安全问题,引进eNSP并对智慧矿山网络进行了仿真与模拟。搭建了基于eNSP的智慧矿山网络拓扑总体架构,模拟了煤矿井下和地面网络中的交换机、防火墙等网络设备,在矿山网络内外网分界处部署了较多的防火墙设备,实现了VRRP技术、双机热备技术、防火墙安全策略、IPSec加密协议等防火墙相关技术;拓扑分为内网和外网两部分,内网由地面部分和井下部分构成,井下部分和地面部分均由网络三层架构及分布式存储服务器群组成;对各个区域划分了IP地址和安全区域、配置了安全策略,地面部分和井下部分之间通过安全隧道IPSec建立连接。通过数据抓包等方式验证设计的可行性,并对实验结果进行分析,结果表明,本次模拟能够为实际智慧矿山网络的建设提供参考,指出了采用主备建立思想能够更大程度保证数据永不丢失和系统永不停顿,验证了防火墙在网络规划中的重要性和必要性,达到了实验目的和技术预想。

BGP MPLS VPN中CE双归属场景下路由优化研究

BGP MPLS VPN网络架构是一种由MP-BGP技术和MPLS技术相结合的新型VPN网络架构。为了提高BGP MPLS VPN网络架构中接入层PE的可靠性,通常部署CE双归属架构,然而该方案在特殊组网下,可能会存在次优路径。详细分析了一种基于CE双归属的特殊组网场景,针对存在的问题部署了OSPF虚连接优化方案,并使用ENSP软件进行模拟仿真,验证该方案的可行性。

配电自动化双主站通信规约检测方法

为了有效改进配电自动化通信规约的检测手段,提出了一种双主站检测的方法。由工作站、通信接口装置、待测终端设备、云服务器组成。该方法主要检测终端设备同时接入双主站的能力,检测其通信是否正常、能否正常响应双主站的操作等。以两个IEC101主站示例,其中两个主站分别为主站A、主站B,根据不同案例,提出检测方法并给出检测结果,有效提高规约的检测效率。

电力线双模通信技术的测试与评估方法研究

高速电力线载波(HPLC)与微功率无线(HRF)相结合的双模通信技术是目前低压台区用电信息采集系统的最佳的本地通信方案,两种信道可以互为路由,组成一张网络,具有实时性和可靠性高、业务场景丰富等特点。针对双模通信独特混合组网方式,提出了一种双模通信技术检测方案,设计了双模通信互联互通测试系统,开发了测试系统平台软件,实现了通信性能测试、协议一致性测试和互操作测试,在实验室环境下模拟现场的各种工况环境,有效对双模通信产品进行互联互通标准化测试和评估。

变电站自动化系统从IPv4到IPv6的网络迁移策略

随着32位的IPv4地址消耗殆尽,公共互联网正在向128位的IPv6地址过渡。尽管目前电力系统通信对IPv6网络的依赖性不强,但仍需提前制定网络迁移策略。文章描述了电力系统通信从IPv4到IPv6迁移的必要性,分析了IPv6迁移对电力系统通信的影响;介绍了目前IPv6迁移的3种过渡策略:双栈设备、隧道技术和转换技术;同时介绍了部分基于IP的应用协议,分析了IEC 61850、60870、61400等通信协议与IP地址的相关性;最后针对变电站自动化不同场景,给出了各场景下从IPv4到IPv6的网络迁移策略,并分析了IPv4到IPv6的迁移对变电站典型自动化应用场景的影响。文章所提网络迁移策略将加快和推广IPv6网络在变电站、控制中心、运维中心等电力系统内的部署和实施,为构建高速率、广普及、全覆盖、智能化的下一代电力通信网络提供技术支撑。

煤矿综合自动化监控系统的设计与应用

设计并实现了一种煤矿综合自动化监控系统,旨在有效监控煤矿的生产过程,提升生产安全性。系统架构设计采用信息层和控制层的双层结构,通过iFIX 3.5工作站和ControlNet环网实现了对生产设备的自动化控制和实时监控;利用OPC协议和SQL Server数据库,确保数据采集、存储和处理的高效性和可靠性;硬件设计方面,环网平台采用千兆以太网技术,支持多种传输介质和双电源冗余设计,保证了系统的高带宽、低延迟和高可靠性。通过系统设计,实现了对煤矿生产过程的全面监控和智能化管理,显著提高了其生产效率和安全性。

能耗均衡与节能的自适应水下路由协议

针对水下传感器网络中节点能耗不均衡和能量有限的问题,提出一种能耗均衡与节能的自适应水下路由协议ECBES(energy consumption balanced and energy saving adaptive underwater routing protocol)。构建双区非均匀分层拓扑。基于能耗均衡因子,利用拓扑和节点剩余能量计算节点转发优先级,实现自适应转发节点选择,均衡网络能耗。与此同时,通过候选转发区域各分区域中节点参与转发数据包的比例确定次优候选转发区域,将次优候选转发区域作为初始策略,利用策略迭代思想确定最优候选转发区域,保证投递率的同时减少不同网络规模中重复数据包的转发,降低网络的整体能耗。仿真结果表明,ECBES相比VBF、ES-VBF和ALRP,在不同节点数量下,节点死亡率均最低,在保证数据包投递率的同时,能耗最少。

VoIP管制指挥的双冗余通信设计

首先,针对目前国内各大军民航机场语音通信交换系统的高可靠性要求,结合集中式系统架构分析了主用和备用交换服务双冗余通信设计方案的可行性;然后,从冗余协同运行的角度提出了主从倒换决策及节点分布式的同步方法和设计流程;最后,通过双冗余通信的同步测试,验证了该方法的实时性和高可靠性能。该方法与传统的双机备份通信模式相比,设计更加合理,系统部署更加便捷灵活,可作为未来军民航管制指挥领域高可靠通信应用的指导。

一种嵌入式IPv4/IPv6双协议栈的实现

提出了一种基于平台无关性的嵌入式IPv4/IPv6双协议栈的实现方法。根据嵌入式应用,设计了相应的缓冲区管理机制,简化了IPv6模块中ICMPv6和邻居发现的相关功能以及TCP模块中的运行状态机和滑动窗口机制,并对协议栈接口层和传输层作了相应的功能扩展。

IPv6协议在校园网中的部署及关键技术

为了解决IPv4地址的紧张问题,各高校申请了IPv6地址,全面部署基于IPv6的下一代校园网已成为未来几年教育信息化建设的核心工作之一。针对湖南理工学院校园网这一特定网络环境,给出了具体的规划和部署及关键技术分析。

Ad Hoc网络中一种新的双信道MAC协议及其性能分析

针对多跳ad hoc网络,提出了一种新的应用于媒体接入控制(MAC)层的双信道协议,采用双信道传输以及改进的握手协议和信道预留方法,避免了数据冲突,解决了隐藏终端和暴露终端对数据传输的影响问题,提高了信道利用率.节点根据收到的不同的控制包,在控制信道和数据信道中采取3种不同的预留方法.在数据传输中,隐藏终端能够同时接收数据,暴露终端能够同时发送数据.在高业务量网络中分析了该协议的吞吐量属性,通过与基于RTS/CTS的协议的比较,表明DCMAC协议能提高多跳ad hoc网络的吞吐量.

一种基于USB Key的双因子身份认证与密钥交换协议

传统的USB Key只能存储数据而无法进行复杂的加/解密运算,导致基于USBKey的认证协议存在诸多不足。本文针对含智能卡芯片的USB Key可进行加/解密运算和生成随机密钥的特点,提出了一种基于USB Key的双因子身份认证与密钥交换协议DKA KEP。该协议综合运用伪随机数验证、一次性会话密钥、AES加密算法、安全哈希算法等技术,除了可提供安全快速的身份认证与密钥交换,还具有快速更改密钥、支持多种哈希算法和无需时间同步机制的特点。对DKAKEP协议的安全性分析和实际应用表明,该协议可抵御多种协议攻击,具有较强的实用性、安全性和可靠性。

基于BBM92协议的量子密钥分发系统改进方案

量子密钥分发所面临的最主要问题是如何实现高码率、远距离的量子密钥传输。为提高量子保密通信系统量子密钥生成的速率,将双探测器量子密钥分发方案应用于BBM92协议,并分别在理想纠缠光源、参量下转换纠缠光源两种情况下进行了数值仿真。对系统性能进行对比后得出:在BBM92协议中利用双探测器,量子密钥分发系统的密钥生成率明显高于单探测器系统,而误码率大幅度低于单探测器系统。理想光源情况下传输距离可扩展到300 km,参量下转换光源的情况下,传输距离也可达250 km。

基于报文监听的Ad Hoc网络双信道接入协议

首先提出了基本的报文监听协议DCMA_BPS,并对控制报文的长度和协议的特性进行了分析,又提出了信道接入协议DCMA_PSBI,通过BI控制报文来阻止隐终端发送数据报文。仿真分析表明,DCMA_PSBI是一种非常高效实用的基于报文监听的Ad Hoc网络双信道接入协议。

CNGI广西大学驻地网用户接入网的设计与实现

为实现广西大学校园网络与CERNET2的互通,顺利达到CNGI广西大学驻地网的建设目标,在分析校园网络拓扑及应用现状的基础上,结合IPv6技术的特点,提出了在向IPv6网络过渡过程中网络建设的一般原则,依此原则对不同区域的校园网络拓扑进行了细分,并采用双协议栈技术和隧道技术相结合的设计方案,对实际网络进行改造,收到了良好的效果。

基于隧道和NAT-PT相结合的IPv6过渡方案

在分析现有3种过渡技术(双协议栈、隧道、协议转换)的基础上,提出了利用其中的隧道和协议转换相结合的方式构造出新的过渡方案。这种方案有利于改进3种过渡技术中的不足之处,并分析了这种技术的优越性和可行性。