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随着信息化时代的到来,移动通信因为其便捷性大大方便了人与人之间的沟通,对提高生产和工作效率也有着不可忽视的推动作用。然而,现有的移动通信网络并不能满足某些安全部门的需求。对这些部门来说,安全性、易用性和低成本是其最为关心的三个方面。本文针对安全部门的这些特殊需求提出了一种新型的低成本、高可靠性、组网方便、安全性高的分布式移动通信系统。该系统将多个可定制的基站连起来提供足够大的通信区域。文中,我们以GSM为例介绍该安全的分布式移动通信系统的设计与实现方式。
本文的主要工作如下:
1.我们根据分布武GSM移动通信系统的应用需求,设计并实现了该系统下的各个基站子系统:主要包括一个软件无线电平台和一个装有GSM协议栈和交换系统的计算平台。然后我们对每个基站子系统的性能进行了测试,并且和OpenBTS作了对比。结果表明,与单基站OpenBTS实验平台相比,本文设计的系统在性能方面有比较明显的优势。
2.针对各个基站子系统之间需要自动组网、实现终端快速交换和共享认证信息的要求,我们设计了一种应用于无线网络上的DRSU(Data Route for Switch Usage)路由方案。DRSU能对网络的变化作出及时的响应,并为话务交换和终端认证信息的搜寻提供最直接的支持。我们在文中描述并分析了DRSU的要点和实现过程。
3.本文分析了现有多路径方案的实现思路,然后在广泛使用的链路状态算法上,提出了一种能获得多条节点不相交的最短路径的NDRS(Node Disjoint& Relative Shortest)算法。NDRS算法主要应用于与基站子系统相连的有线网络,如局域网等。使用NDRS算法是为了让各个基站子系统之间通过多条节点不相交的路径传输通信数据。采用这种方式,网络中任何一个路由节点的窃听者都不能获得基站子系统下属终端通信的全部加密内容,从而在根本上提高数据传输的安全性。同时,使用多路径还能增加数据传输的带宽,使我们的分布式系统能适用于网络条件较差的环境。
4.文章的最后分析了存在多个网络和多条路径时需要解决的问题,针对这些问题提出了传输层的MPTP(multi-path transport layer protocol)协议。分析表明,MPTP能充分利用NDRS算法获得的有线网络中的多路径和使用DRUS方案的无线路径。仿真证明,MPTP能很好的应对路径的突然中断,同时可以显著的增加网络带宽,减小通话时延。