在现代飞速发展的信息通信领域中,Internet和移动通信的未来发展是两个引人瞩目的方向。随着以IPv6协议为基础的下一代互联网(CNGI)以及3G移动通信网络的部署和应用,以单机移动为主的移动IPv6技术已经无法满足现今人们对网络的需求。如今,移动网络(Mobile Network)已经成为一种最为流行,最具发展前景的网络连接方式,它可以为用户提供前所未有的方便的连接服务。但移动网络的复杂性,目前业界还没有一个成熟稳定的优化和安全方案,以保证移动网络传输的高效性和安全性。本文在深入研究NEMO基本支持协议的基础上,总结出了NEMO网络存在的问题,同时结合存在的问题对现行的NEMO路由优化方案和NEMO基本支持协议的安全性进行了分析,得出目前还没有一个正式的标准可以很好的解决NEMO网络的路由优化安全问题的结论。进而,在现行优化方案的基础上,提出了通过添加新的路由优化模块,移动路由器MR和网关节点CR,实现了NEMO网络的路由优化过程,以避免“三角路由”的问题的方案。然后,在IPsec基础上,通过添加新的代理和分类器,实现为NEMO网络中数据的安全传输提供保障。本文的主要工作包括是：首先,分别给出了非嵌套NEMO网络路由优化方案和嵌套NEMO网络路由优化方案。其次,基于IPsec协议,设计了为该路由优化方案提供保护的IPsec安全保护措施,该措施包含接入认证方案、换认证方案和传输安全方案,以保护NEMO的网络数据传输安全。最后,为了证明设计方案的可行性,本文在改进后的NS-2仿真平台上设计并实现了相关函数,并最终通过测试结果验证了该设计方案的可行性。