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  • 基于IPv6和ARM9的地震烈度仪开发

    基于IPv6和ARM9的地震烈度仪开发

    以低功耗微型电容式三轴向加速度传感器作为传感部件,采用基于ARM9的嵌入式系统并定制Linux作为总控系统,选择符合802.11b标准的无线通讯技术作为仪器的网络接入方式,研制完成基于无线IPv6的SI一2型地震烈度计,实现了地震烈度的网络化、数字化观测,解决了我国缺乏直接测定地震烈度仪器的问题。 引 言 当前国内外已建设的城市地震灾害速报系统一般以地震烈度计观测系统为主体。日本东京煤气公司在1994年就完成了由331台谱烈度计、20台液化传感器和5台强震仪构成的地震监测与震害快速评估系统(SIGNAL)。阪神地震取得显著的减灾效益后,东京煤气公司于1997年~2007年的十年间布设了3 800个新型地震谱烈度计。 目前我国仪器测定地震烈度是通过强震仪观测数据换算得到的。但强震仪结构相对复杂,制造成本很高,不便于大规模布设,而大量应用国外地震烈度测定仪器也不现实,因此自主开发我国适用的地震烈度传感器很有必要。 近年来,传感器网络研究和应用已成为热点。专业传感元器件产品也在向小型化、高精度发展,传感器的发展出现了智能化、网络化的新趋势而非传统的单纯检测功能。网络传感器以嵌入式微处理器为核心,集成了传感器、信号处理器和网络接口,由于引入了微处理器,采用了嵌入式技术和集成技术,使传感器的体积减小,抗干扰性能和可靠性得到提高,同时提高了控制系统的实时性和可靠性;网络接口技术的应用,为系统的扩充提供了极大的方便,具有便于远程操作、维护简单、实时监控等优点。因此,嵌入式系统和网络技术在地震观测领域已得到广泛应用。 鉴于此,新开发的SI一2型地震烈度计不只是一个单纯的地震烈度检测仪器,而是一个高度集成的网络化传感器,它集成了地震烈度感知器件、采集模块、嵌入式处理器与存储器、通信器件、嵌入式软件系统等,具有数据采集、数据存储、数据通讯、定位等功能,可以通过无线方式接入IPv6网络。应用SI一2型地震烈度计搭建的基于IPv6的地震传感器示范网络,在地震监测预警、地震应急快速响应以及减轻地震灾害方面有着广泛的应用前景。 1 系统架构 基于IPv6的SI一2型地震烈度计的软、硬件资源由加速度传感器,数据采集模块(A/D),电源,嵌入式系统(CPU),符合802.11b标准的无线网卡,GPS,内置测控软件等模块构成。市场上现有的嵌入式系统自带的操作系统一般是Linux 2.4内核,为支持IPv6须将操作系统的内核进行重新编译,升级为2.6版本内核。图1所示是SI一2型地震烈度计的总体架构。 2 主要部件选型 2.1 传感部件 选用美国Freescale公司出品的MMA7260Q低功耗微型电容式三轴向加速度传感器。传感器自身具有信号调理、一阶低通铝箔和温度补偿、高灵敏度、低噪声、低功耗、线性输出、自检等特点。测量范围:+/-2 g,测量精度:O.2μg。 2.2 数据采集A/D 地震烈度通过测量加速度换算而得,依据中国地震烈度表,最大的地震烈度2 g对应的加速度在200 cm/s2左右,采用10位A/D进行采样,其加速度分辨率为0.04 g,对应的烈度分辨率为O.024度,远高于人们所能接受的精度。 2.3 嵌入式系统 嵌入式系统采用三星公司基于ARM微处理器的S3C2410X。S3C2410X采用6层板设计,使用ARM920T内核,内部带有全性能的MMU(内存处理单元),具有高性能、低功耗、接口丰富和体积小等优良特性。在尽可能小的板面上集成了64 MB SDRAM、64 MB NAND FLASH,1 MB BOOT FLASH,RJ 45网卡,USB Host,标准串口,SD卡插座等。可集成嵌入式无线局域网设备,实现数据采集和无线传输。 2.4 定位模块 选用的GPS模块,接收特性:16通道,L1,C/A码;自带陶瓷天线;启动时间:冷启动45 s、温启动38 s、热启动2~8 s;精度<2.5 m CEP;再捕获<1 s,1PPS;刷新频率:4 Hz;内置LNA;速度<4 g。 2.5 通讯部件 考虑到地震行业地震观测的实际需要,采用了符合IEEE802.11b的无线网卡和通信距离达到1.2km的无线AP构成通信链路,作为SI一2型地震烈度计的无线通讯单元。 2.6 电源模块 选用可充电的锂电池组作为供电电源,便于长期重复使用。电池组容量为60 Ah。 3 系统功能实现 3.1 SI一2型地震烈度传感器的IPv6化 ARM嵌入式系统自带的操作系统一般是Linux2.4内核的,为支持IPv6须将操作系统的内核进行重新编译,升级为2.6版本内核。但Linux 2.6内核重编译是一个比较复杂的过程,具体步骤如下: 3.1.1 建立交叉编译环境 在RedHat9的主机上进行内核移植开发,首先需要建立交叉编译环境。由于2.6内核中采用了一些新的特性和指令,需要采用较新的工具集。采用binutils一2.15,gcc一3.4.2,glibc一2.2.5,linux一2.6.8,glibc—linuxthreads-2.2.5来建立交叉编译工具链,建立之后将工具链路径加入系统路径MYMPATH中。 3.1.2 内核修改 Linux 2.6.11.7内核加入了对S3C2410芯片的支持,不再需要任何补丁文件。修改内核源码中Makefile的交叉编译选项ARCH=arm,CROSS COMPILE=arm—linux一。针对硬件配置,需要在arch/arm/mach—s3c2410/devs.c或者smdk2410.c中添加FLASH的分区信息s3c nand info。然后在s3c device nand中增加.dev={.platform data=&s3c nand info},在arch/arm/mach—s3c2410/mach—smdk2410.c中的initdata部分增加&s3c device nand,使内核在启动时初始化NAND FLASH信息。 3.1.3 内核编译加载 由于2.6内核会根据本地系统配置进行初始设置,可以导入内核源码默认S3C2410的配置文件,方便加载内核基本配置,然后再选择所需选项。对MTD配置选择支持MTD设备驱动以及NAND FLASH驱动;选择支持要用到的各类文件系统(DEVFS,TMPFS,CRAMFS,YAFFS,EXT2,NFS)以及网络设备和协议,本传感器系统加载了网络芯片CS8900以及USB支持;在H.264多媒体系统中还需要加载Frame buff—er以支持LCD显示功能。使用交叉编译工具编译内核源码后,会在arch/arm/1boot/下生成名为zImage的内核映像,在Boot loader的命令提示模式下使用下载命令完成内核加载到开发板的存储设备FLASH中。 3.1.4 文件系统定制 Linux采用文件系统来组织系统中的文件和设备,为设备和用户程序提供统一接口。Linux支持多种文件系统,本系统使用CRAMFS格式的只读根文件系统,而将FLASH中的USER区使用支持可读写的YAFFS文件系统格式,方便添加自己的应用程序。 3.2 地震烈度计主要硬件设备驱动 3.2.1 网络设备驱动 系统中采用CS8900A的lO Mb/s网络芯片,它使用S3C2410的nGCS3和IRQ_EINT9,相应修改linux/arch/arm/mach—s3c2410/irq.c,并在roach—smdk24.10.c的smdk2410_iodesc[]中增加{SMDK2410_ETH_IO,S3C2410_CS2,SZ_1M,MT_DEVICE},内核源码中加入芯片的驱动程序drivers/net/arm/cs8900.h和cs8900.c,并且配置网络设备驱动的Makefile和Kcon—fig文件,加入CS8900A的配置选项,这样可以在内核编译时加载网络设备的驱动。 3.2.2 无线网卡驱动程序 从网上下载rt2x00的IPv4环境下的驱动程序,并针对该程序进行IPv6化改造,对其驱动程序进行修改,在系统重编译的时候,将驱动程序加入到系统的内核中。将无线网卡的驱动程序作为一个模块打包到操作系统中,可避免系统掉电后每次都要重装无线网卡驱动程序。 3.3 地震烈度计终端的软件设计 通讯传输软件主要负责完成传感器与业务服务系统之间的IPv6数据通信,软件功能如下: (1)传感器在成功接入到IPv6传感器网络后主动.向业务服务器发送传感器上线通知; (2)传感器在成功上线后每隔30 s主动采集烈度传感器的烈度值并上报给业务服务器; (3)进行GPS时间校准; (4)进行GPS定位(每隔8 min重新定位一次并上报定位数据); (5)业务服务器每隔10 min请求一次传感器配置参数; (6)响应业务服务器的配置参数请求、数据请求、历史数据请求、是否在线响应。 通讯软件包括:GPS数据处理子程序,A/D数据采集子程序,通讯子程序和传感器配置文件。对于不同的传感器,需要修改配置文件中的传感器IP、传感器ID和传感器序列号。传感器终端软件结构见图2。 4 性能指标和功能特点 4.1 性能指标 (1)网络通信协议:IEE802.11b,IEEE802.11g,IPv4,IPv6; (2)通信频率:2.412~2.462 GHz; (3)通信速率:54 Mb/s,48 Mb/s,36 Mb/s, 24 Mb/s,18 Mb/s,12 Mb/s,11 Mb/s,9 Mb/s, 6 Mb/s,5.5 Mb/s,2 Mb/s,1 Mb/s; (4)动态范围:±4g; (5)分辨率:±4mg; (6)工作距离:室内40 m,室外330 m,配合增益天线最大可达1 200 m (7)功耗:≤1.5 W (8)GPS定位精确度:水平:<6 m(50%),<9 m(90%),高度<11 m(50%),<18 m(90%),速度0.06 m/s。 4.2 功能特点 (1)无线和有线方式均支持IPv6; (2)采用集成电路方式的传感器,环境适应性强; (3)入网自动发现; (4)GPS自动定位、时间校准。 5 结 语 介绍了基于无线IPv6的SI一2型地震烈度计的技术设计和实现,该仪器建立在嵌入式Linux和ARM处理器的基础上,集成了信息感知、数据采集、处理、供电、定位、通讯等功能,具有功耗低、体积小、成本低及便于布设等优点。

    时间:2021-04-13 关键词: IPv6 ARM9 地震烈度仪

  • 工信部闻库:着力推动 IPv6 产业从通路走向通车

    工信部闻库:着力推动 IPv6 产业从通路走向通车

    8 月 28 日消息 在今天举行的 “2020 中国 IPv6 发展论坛”上,工业和信息化部信息通信发展司司长闻库表示:下一步我们将按照行动计划部署的目标和任务从云、管、端、用四个方面全面推进 IPv6 的规模部署工作,着力推动 IPv6 产业从通路走向通车。当前,以 5G、数据中心、物联网为代表的新型基础设施建设持续加速,人人互联加速向万物互联迈进,IPv6 能够提供海量的网络地址,能够为网络路由优化、流量高效管控提供好的技术基础,是信息基础设施演进升级的必然要求,也是加快新基建、实现万物互联的起点和关键要素。发展基于 IPv6 下一代互联网,不仅是互联网演进升级的必然趋势,也是落实网络强国战略的重要举措。对于提升我国互联网承载能力和服务水平,助力经济社会数字化转型,支撑经济高质量发展具有重要的意义。2017 年 11 月,中共中央办公厅、国务院办公厅印发了(以下简称),明确提出了未来五到十年我国基于 IPv6 的下一代互联网发展的总体目标、路线图、时间表和重要任务,全面吹响了我国大力推进 IPv6 升级改造攻坚战的冲锋号。行动计划发布以来,在各地各部门、各相关企业的通力协作、密切配合、务实推进下,我国 IPv6 规模部署工作取得了显著成效,主要体现在以下四个方面:一是基础网络设施方面,固定宽带和 LTE IPv6 升级改造全面完成,IPv6 的网络质量和 IPv4 基本趋同,IPv6 的专线业务具备全国服务的能力。二是在应用基础设施方面,基础电信企业完成了全部数据中心的 IPv6 改造,其他的数据中心运营企业完成了大型数据中心的 IPv6 改造,前十名的内容分发网络企业(CDN 企业)IPv6 的资源占比、覆盖占比、性能占比平均超过了 70%,前十的云服务企业主要公有云产品基本完成了 IPv6 的升级改造。三是在终端和行业应用方面。市场份额较大的手机终端厂商自 2018 年起新发布的机型和系统全面支持 IPv6,市场主流的智能家庭网关设备全面支持 IPv6,部分无线路由器厂商新生产的设备默认配置支持 IPv4 和 IPv6 双栈,基础电信企业、门户网站和自营 APP 按照国家的要求也完成了 IPv6 的改造。四是 IPv6 的用户和流量方面,截至 2020 年 7 月全国分配的 IPv6 地址的 LTE 用户占比超过了 90%,分配 IPv6 地址的家庭宽带用户比例超过了 50%,通过 IPv6 上网的活跃用户连接相比 2018 年年初增长率超过了 20 倍,骨干直连点 IPv6 总流量相比 2018 年初增长超过 10 倍,LTE 核心网、IPv6 流入流量跟 IPv4 流入流量相比由当时的不到 1% 到现在已经超过 10%。经过近三年努力,我国家已经建成全球规模最大的 IPv6 的网络基础设施,申请 IPv6 地址资源总量稳居世界第二。与此同时,闻库指出:我们也要清醒地看到我国 IPv6 规模部署工作仍然任重道远,在 IPv6 活跃用户占比和流量方面与国际的领先国家相比还有一定差距,下一步我们将按照行动计划部署的目标和任务从云、管、端、用四个方面全面推进 IPv6 的规模部署工作,着力推动 IPv6 的产业,从通路走向通车,主要从以下四个方面部署:一是继续提升 IPv6 网络服务水平。以典型互联网应用为耙向,进一步加强对网络特别是毛细血管网络的监测诊断工作,瞄准网络中的短板和薄弱环节,持续优化 IPv6 的网络路由,提升网络性能,改善服务质量,加快提升应用基础设施 IPv6 服务资源的占比,扩大 IPv6 服务覆盖的范围,优化 IPv6 应用加速性能,助力互联网应用加快 IPv6 用户放流量的步伐。二是增强固定终端 IPv6 的支持能力。推动加快存量智能家庭网关 IPv6 的升级更换,扩大获得 IPv6 地址的固定宽带用户的规模,持续开展家庭无线路由器 IPv6 的评测发布工作,推动电商平台优先推荐支持 IPv6 家庭无线路由器设备。三是引导应用生态向 IPv6 升级,推动基础电信企业持续做好门户网站,自营 APP 深度改造,配合中央网信办稳步提升各类商业网站和 APP 的 IPv6 支持度,带动 IPv6 用户规模和流量的双提升,推动各主要应用商店开展 IPv6 支持度的检测与标识工作,营造下一代互联网可持续健康发展的生态环境。四是强化 IPv6 用户流量的监测。指导中国信通院持续完善 IPv6 发展监测平台,按照下沉细化的 IPv6 支撑标准体系和目标任务,进一步加强对于用户、流量等关键指标的实时监测,定期发布权威的全国 IPv6 的发展指标报告,敦促和指导各相关单位按质量完成改造任务。闻库表示:目前正是实施 IPv6 规模部署行动计划第二阶段的收官之年,也是滚石上山,爬坡过坎的关键时期,让我们紧盯目标任务,狠抓责任落实,共同做好推进 IPv6 规模部署工作,使 IPv6 高速公路上真正跑起 IPv6 的车来,为加快网络强国建设、推动我国经济高质量发展做出更大的贡献。

    时间:2020-09-14 关键词: IPv6

  • IP地址即将枯竭

    “在网上,你不知道和你聊天的是个人还是一只狗。”这句经典的台词,道尽了互联网的虚拟性和不可确定性。如今,这一问题看似能够解决。日前,互联网名称与数字地址分配机构(ICANN)公布了一项最新数据:预计IPv4地址会在2011年8月耗尽,目前全球IPv4地址剩余仅为2.52亿,不足6%。业内人士认为,支撑全球互联网应用30年的IPv4地址池离枯竭点更近一步,互联网向IPv6网络的过渡刻不容缓。 旧“门牌号码”枯竭 广东IPv4地址明年8月前用完 “广东因为互联网普及率更高,加上3G发展和三网融合的需要,IPv4地址预计会在2011年8月前用完,比ICANN预测的时间要早。目前,广东电信在深圳已经建设了试验网并测试。”7月30日,广东电信相关负责人告诉记者,国际IPv4此前已经分配完毕,分配给中国的地址资源也即将使用完。因而,中国电信已经在广东等省启动了IPv6的试点工作。 该人士介绍,互联网协议IP作为一项协议标准,是网络设备连入网络的唯一标识,被称为互联网上的“门牌号码”。目前IP协议版本分为IPv4和IPv6两种,而IPv6能提供比IPv4更庞大的地址资源。如果不进行切换,等到IPv4地址用完,新的互联网设备将没有“门牌号码”,用户就无法登录。 “每粒沙子都有一个IP地址” 切换不会造成体验改变 记者了解到,切换到IPv6最直接的好处是解决了互联网上“门牌号码”不足的问题,而新的地址数量达到2的128次方。“业内的说法是,这可以让地球上每一粒沙子都具有一个IP地址。”前述电信人士表示,切换到IPv6后,互联网技术就有了更现实的表现。 事实上,被访问的IP地址才需要固定,比如本报大洋网。而网民利用手机或者PC上网时,所用的IP地址就是不固定的,即便在IPv6网络环境下,这一体验也不会改变。 无论在家还是在酒店,普通用户上网所获得的IP地址,都是随机分配的,“网络会寻求一个最快捷的上网通道给用户”。 “与狗聊天”是认证问题 IPv6提供了解决的基础 使用IPv6地址之后,任何人、物体都有了IP。那么,是否意味着,“在网上,你不知道和你聊天的是个人还是一只狗。”这个经典难题,也可以随之解决? “严格地说,IPv6解决的是地址资源不足的问题,而‘与狗聊天’是属于认证的问题。两者并没有必然的关联。”技术专家告诉记者,目前,无论是IPv4还是IPv6,采用的都是以物为主体的认证体系,互联网依然具备虚拟性。即IP地址以电脑或手机为归宿,A的电脑获得的IP地址是可查的,但这并不能保证B可能借用A的电脑上网。这跟陌生人冒用他人名义给你打电话是一个道理。因此,就解决不了“与狗聊天”的谜题。

    时间:2020-09-10 关键词: ip地址 IPv6

  • IPv4向IPv6过渡的难题

      运营商所需要的IPv6演进方案,首先要能够解决IPv4的地址短缺问题,由于时间紧迫,这个方案还要具备较高的成熟度,而且部署简单。其次,运营商还需要长远考虑,确定中后期的演进路线。   互联网名称与数字地址分配机构(ICANN)公布的最新数据表明,全球IPv4地址仅剩余2.52亿个,不到总量的6%,预计IPv4地址会在2011年8月耗尽。随着物联网、移动互联网、IPTV、宽带上网等业务不断发展壮大,运营商不停地扩大网络规模,这也使IPv4地址枯竭的速度更快了。业内人士认为,IPv6是解决IPv4地址短缺的争议最少的方案。   运营商的困惑   运营商将IPv4升级为IPv6网络的过程,就好像将旅馆的所有客房重新粉刷、更换家具设施,同时还要保障旅馆不停业,甚至接待更多旅客;并且旅馆老板还要考虑成本投入,难度可想而知。运营商在升级到IPv6时,普遍面临下面三个挑战。   方案众多   IETF有观点认为:“IPv6最大的败笔,在于无法向前兼容IPv4协议。”这也是从IPv4升级到IPv6,出现众多演进方案的根本原因。虽然这些方案的技术不外乎三类——双栈、隧道和地址转换,但在不同细枝末节上的变种已超过20余种,如NAT444、NAT64、NAT-PT、DS- Lite、6RD、IVI等。   这些技术方案有的可以缓解IPv4地址短缺的燃眉之急,有的可以帮助运营商应对来自终端用户或自身网络建设的IPv6部署需求。各种技术方案的应对场景不同,再加上运营商的网络基础各异,这都增加了运营商选择方案的难度。   成本敏感   电信行业显然已经不再是早年的“朝阳产业”,运营商也在不断降低毛利以吸引更多用户,抵抗竞争压力。尤其是2008年的全球金融危机之后,电信行业也不可避免地陷入投资额下降的困境。在IPv6网络演进的问题上,运营商的改造规模覆盖了终端、接入、城域、骨干等各个环节,几乎是全网升级,设备采购量和资金投入自然不小。如何降低TCO,保护投资,也是运营商需要考虑的关键问题之一。   平滑演进   IPv6的演进不可能一蹴而就,不同电信业务、不同应用场景在不同阶段对IPv6演进方案有着不同需求。因此,基于各过渡技术的进展,运营商需要根据自己的特点,选择合适的过渡方案组合。在这个过程中,运营商不仅要解决目前的地址枯竭问题,还要兼顾长期的演进过程更加平稳,以达到保护投资的目的。   IPv6演进之道   运营商所需要的IPv6演进方案,首先要能够解决IPv4的地址短缺问题,由于时间紧迫,这个方案还要具备较高的成熟度,而且部署简单。其次,运营商还需要长远考虑,确定中后期的演进路线。在全盘考虑整个网络改造的过程中,运营商要注意控制投资成本,保护前期采购的设备能够得到充分使用。   初期过渡方案NAT444   NAT444方案由日本NTT提出,其主要思想是将NAT44部署位置提高,由运营商部署运营级NAT44设备CGN,同时与用户侧的NAT组成两级地址转换,形成三块地址空间,即用户侧私有地址、运营商私有地址、公网地址。这也是NAT444名称的由来。NAT444方案可以提高IPv4地址的复用率,缓解地址枯竭问题,而且便于部署,只需在汇聚层或者核心层增加CGN设备即可,无需进行较大规模的设备替换。从用户感知度、技术成熟度和部署难易度等方面考虑,NAT444是目前比较好的方案。   下面分析一下成本问题。假设整体改造一张拥有100万宽带用户的城域网,分别采用NAT444、6RD和DS-Lite三种方案来进行。由于NAT444部署简单,不需要家庭网关的支持,所以仅需升级城域网基础设施,增加CGN设备,其费用约为400万美金。6RD和DS-Lite方案除了要在城域网中增添专用网关之外,均需要家庭网关的支持,以每个家庭网关43美金计算,这两个方案的费用开销在4700万美金以上。显然,NAT444方案最具成本优势。

    时间:2020-09-09 关键词: ipv4 IPv6

  • IPv6应用对网络安全的影响

      虽然IPv6是一个具有安全功能的协议,但从IPv4向IPv6过渡会产生新的风险,并且会削弱机构的安全策略。了解潜在的危害以及如何在不损害公司安全的情况下实现过渡是非常重要的。相关: IPv6要来 你准备好了吗?   如果你还没有考虑IPv6对你的网络安全的影响,那么现在是时候开始考虑了!   你可能知道推动IPv6协议应用的主要因素是什么,我们的IPv4地址即将耗尽!目前IPv4协议使用的32位地址方案只能容纳43亿个独特的地址。虽然这个数量听起来很多,但是就地球人来说,每个人还不能拥有一个IP地址。并且有些人还不止需要一个IP地址,如工作地点和家庭之间的IP地址、以及其它网络设备等。IPv6协议使用128位寻址技术解决了这个问题。IPv6协议允许的IP地址数量是3.4x10的38次方;这样大的数量我们要很长时间才能用完。   那么,IPv6协议的出现对我们的安全意味着什么呢?让我们看一下对我们的网络有影响的五个问题:   1.安全人员需要有关IPv6协议的教育和培训。IPv6协议将在你的控制之下进入你的网络,这只是个时间问题。同许多新的网络技术一样,学习IPv6的基础知识是非常重要的,特别是学习寻址方案和协议,以便适应事件的处理和相关的活动。   2.安全工具需要升级。IPv6不向下兼容。用于整个网络的通信路由和安全分析的硬件和软件都要进行升级,以支持IPv6协议,否则这些硬件和软件都不支持IPv6。当使用边界保护设备的时候,记住这一点是非常重要的。为了兼容IPv6,路由器、防火墙和入侵检测系统都需要软件或者硬件升级。   3.现有的设备需要额外设置。支持IPv6的设备把它当成一个完全独立的协议。因此,访问控制列表、规则库和其它设置参数要重新进行评估,并且要转换为支持IPv6的环境。   4.隧道协议产生新的风险。网络和安全团体已经耗费了很多时间和精力确保IPv6是一个具有安全功能的协议。然而,这种转换的最大的风险之一是使用隧道协议支持向IPv6的转换。这些协议允许在IPv4数据流通过非兼容设备时把IPv6的通信隔离开。因此,在你准备好正式支持IPv6之前,你的网络用户可以使用这些隧道协议运行IPv6。如果这是一个令人担心的问题,在你的边界内封锁IPv6隧道协议。   5.IPv6自动设置可造成寻址的复杂性。IPv6另一个有趣的功能是自动设置。自动设置功能允许系统自动获得一个网络地址,而不需要管理员的干预。IPv6支持两种不同的自动设置技术。监控状态的自动设置使用DHCPv6,这是对目前的DHCP协议的简单升级,从安全的角度看并没有很大的不同。另外,关注一下非监控状态的自动设置功能。这个技术允许系统产生自己的IP地址,并且检查地址的重复性。从系统管理的角度说,这种非集中化的方式可能更容易一些,但是,对于跟踪网络资源使用(或者滥用!)情况的网络管理员来说,这种做法提出了很大的难题。   正如你所说,IPv6是革命性的。IPv6允许我们为未来十年的无处不在的接入做好准备。但是,同其它的技术创新一样,我们需要从安全的角度认真关注IPv6。

    时间:2020-09-09 关键词: 网络安全 IPv6

  • 基于6LOWPAN的IPv6传感器网络报头压缩方案

    基于6LOWPAN的IPv6传感器网络报头压缩方案

        无线传感器网络是由大量按需随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信模块的微型节点以自组织方式构成的无线网络。传感器网络具有成本低、能耗代、灵活性高等优点,可以应用于国防军事、环境监测、交通管理、医疗卫生、反恐抗灾等领域,具有重要的研究价值和应用前景。无线传感器网络节点的资源非常有限,因此需要一个轻量级的无线通信规范。IEEE 802.15.4标准定义了一个短距离、低复杂度、低功耗、低数据速率的介质访问控制层(MAC)和物理层(PHY)规范,该标准的技术特点决定了它特别适合传感器网络、智能家庭网络、工业控制网络等节点众多、数据率较低的应用环境。IPv6作为下一代网络协议,具有地址资源丰富、地址自动配置、安全性高、移动性好等优点,可以满足无线传感器网络在地址、安全、移动及与现有网络融合等方面的需求。因此,IPv6与IEEE 802.15.4在传感器网络上的结合有着无可比拟的应用前景。   本文以北京交通大学下一代互联网互联设备国家工程实验室自主开发和研制的微型传感路由器所构建的IPv6无线传感器网络为基础,设计并实现了一种更为高效的IPv6报头压缩方法,并对压缩性能进行了分析。   1 平台简介   本文基于IPv6无线传感器网络平台的拓扑结构及协议层次如图1所示。IPv6无线传感器网络节点设备可以自组织形成多跳Mesh网络,将采集到的温度、湿度、光强等环境信息发送给网关设备。网关设备通过以太网直连的方式与服务器进行通信,并把收到的来自传感器节点的数据提交给服务器,服务器端完成对整个IPv6传感器网络的控制和环境信息的人性化显示。        传感器节点采用ATmega128作为处理器、使用CC2420作为射频芯片,能量供应模块可以使用9 V直流稳压电源或使用9 V干电池直接供电,同时配备温湿度传感器和光强传感器对环境信息进行采集。节点通信协议分为5层,物理层采用IEEE 802.15.4通信规范,使用OQPSK方式进行调制,发送频段使用2.4 GHz,传输速率可达250 Kb/s。适配层实现数据包的分片和重组、报头压缩以及Mesh路由等功能。网络层运行精简的微型IPv6协议栈,该协议栈代码量小、简易轻型并且可以与使用完整的IPv6协议栈的对等节点进行通信。应用层主要运行传感器网络应用级程序,比如数据采集、环境监控等。节点的层次协议设计完全遵守RFC4919和RFC4944中定义的规范。   2 IPv6报头压缩   2.1 现有方案分析   到目前为止,6LoWPAN报头压缩方案主要有两种。其中一种是RFC4944中定义的方案。该方案在最理想的情况下可以将IPv6完整的40 B压缩到2 B(HC1字节和跳数限制字节),同时支持UDP,TCP,ICMP下一个报头的压缩,HC1字节编码IPv6报头中各字段的压缩方式,IPv6报头中未经压缩的内容按顺序存放在未压缩字段中。        如图2所示,版本、传输类型和流标签(全部为零)、净荷长度(可以从IEEE 802.15.4 MAC头中净荷长度字段推断出来)均可以压缩掉,下一个报头字段携带在HC1字节中,跳数限制字段不压缩,存放在未压缩字段中。标准中规定IPv6地址采用无状态的配置式,地址由64位前缀和64位接口标识符(Interface ID,IID)生成。IEEE 802.15.4定义了两种寻址模式:IEEE 64位扩展地址和16位短地址。每一个IEEE802. 15.4设备都有一个分配的EUI-64标识符,该标识符用作64位扩展地址进行寻址,具有全球惟一性,并且通过该EUI-64标识符可以生成一个IPv6接口标识符,实现IPv6地址的自动配置。16位短地址是在节点成功加入网络后,由节点所在PAN内的协调者动态分配,只能保证在该PAN内的惟一性,不能用作实现IPv6地址的自动配置。因此如果IPv6地址为本地链路地址(前缀为fe80::/64),并且IEEE 802.15.4寻址模式为64位扩展地址,就可以将IPv6地址压缩掉,否则就要将其在未压缩字段中携带。   图3为HC1字节具体编码格式。        另一种是现有报头压缩草案中定义的方案。该方案提出了对本地链路地址、全球单播地址、多播地址等IPv6地址的压缩方法,同时解决了源压缩方案不具有协议层次性的弊端。而且该压缩方案支持IPv6扩展报头的压缩和流标签、服务类型的区分。但是这种压缩方案过于复杂,对于处理能力有限、能量受限、硬件资源匮乏并且以环境监测为主要应用的传感器节点来说并不实用。因此本文提出一种基于RFC4944的IPv6报头压缩改进方案。   2.2 改进方案   虽然RFC4944中提到的压缩方案已经很精简,但是这种方法仍然存有冗余。方案中对于IPv6报头的跳数限制字段并没有压缩,而是始终占用1 B存放在未压缩字段中。但是在实际中,1,64,255这三种跳数限制已经可以满足大部分的应用需求,因此本文提出一种支持对跳数限制压缩的IPv6报头压缩方法,最理想情况下可以将IPv6报头压缩到1B。   如果将跳数限制压缩,就要从HC1字节中节省出两个比特,用来标识跳数限制的4种状态(未压缩、1、64、255),HC1字节中前4个比特都用来描述IPv6源地址和目的地址的压缩状态,存在一定的冗余性。因为根据上文的分析,不需要1个比特来专门标识IPv6接口标识符的压缩状态,如果IEEE 802.15.4寻址模式为64位扩展地址,接口标识符可以直接压缩掉,如果寻址模式为16位短地址,接口标识符不可以压缩,需要携带在未压缩字段中。因此HC1字节中只需要2个比特标识IPv6地址前缀的压缩状态,可以节省下2个比特用来标识跳数限制的压缩状态。具体压缩方案如图4所示。        2.3 实现流程   为了实现IPv6报头压缩与解压缩的功能,在适配层和网络层之间加入压缩控制层,网络层的数据经过压缩控制层的处理之后交给适配层处理,同样适配层的数据经过压缩控制层之后交给网络层处理,处理流程如图5所示。系统头文件中定义一个预编译开关来控制IPv6报头是否要进行压缩,当开关打开时,数据包将会进入压缩器进行处理。压缩器首先要完成节点本地环境的检测,主要包括对IEEE 802.15.4地址模式、IPv6地址前缀类型、服务类型和流标签状态、下一个首部类型、跳数限制需求和下一个首部压缩状态的检测,之后根据节点本地环境进行HC1字节和未压缩字段的填充。   数据包的解压缩过程正好是数据包压缩的逆程,解压缩器首先要根据IEEE 802.15.4地址类型还原接口标识符,然后通过解码HC1字节可以将IPv6报头中压缩掉的字段恢复出来,最后在配合未压缩字段的内容就可以还原完整的IPv6报头。        3 功能测试及性能分析   3.1 功能测试   该系统中节点使用64位扩展地址作为底层的寻址模式,6LoWPAN网络的内部使用IPv6本地链路地址进行通信,在单跳情况下使用Sniffer无线嗅探仪捕捉到的压缩前后数据包内容如图6所示。根据具体的IPv6报头格式并按照上文提到的IPv6报头压缩方案将原40 B的IPv6报头压缩到1 B,压缩前总数据包长度为85 B,压缩后总数据包长度为46 B,压缩效率为(85-46)/85=45.9%,对于多跳情况下,适配层会增加一个Mesh头部,该头部长度为17 B,因此对应于多跳情况下压缩效率为[(85+17)-(46+17)]/(85+17)=38.2%。基于以上事实,下文通过存储开销、网络生存时间、丢包率、平均时延4个方面对报头压缩进行性能分析。   3.2 存储开销   节点的程序代码存放在ATmega128的ROM中,大小为128 KB,数据空间为ATmega128的RAM,大小为4 KB。在把报头压缩开关打开和关闭的情况下,使用AVR Studio4工具分别对同一序进行编译,软件输出结果如表1所示。        由表1可知报头压缩使程序的代码空间增加了1 742 B,只占节点ROM的1.32%,但是却没有增加额外的数据空间。AVR Studio 4工具给出的程序所使用的RAM大小只是程序中所使用的全局变量的大小,结果说明打开报头压缩选项并未增加全局变量的使用,经计算报头压缩所需的局部变量不会超过20B。   3.3 网络生存时间   网络生存时间对于传感器网络是一个非常重要的性能参数。然而传感器网络大部分的能量均消耗在数据包的发送和处理器的指令处理上。一方面,报头压缩可以减少数据包的长度,节省单位数据包的发送能耗。另一方面,报头压缩会增加处理器额外的指令处理,增加单位数据包的发送能耗。为了验证报头压缩是否能够增加网络的生存时间,做如下实验:采用同一节点,使用9 V干点池供电,分别在报头压缩和不压缩的情况下单跳与网关通信(链路质量很好,无其他无线设备干扰,发送功率均为1 mW),在服务器端记录当电池能量耗尽时压缩和不压缩两种情况下节点发送数据包的总个数,实验结果如表2所示。        由表2可见节点启用报头压缩发送的数据包总数要大于关闭报头压缩的情况,显然报头压缩可以有效的提高网络生存时间。   3.4 丢包率   由于使用报头压缩会使节点发送的数据包长度变短,因此在相同的节点发包速率下会减小MAC层的碰撞概率,理论上会减少丢包的发生。为了验证上述结论,就要尽可能地减少无线信道对丢包率的影响,实验方案如下:选取10个传感器节点与网关组成星型网路,通信距离均在1 m以内,发送功率均为1 mW。在不同的发包频率下使节点发送100个数据包,在服务器统计总共收到的数据包个数,计算网络的整体丢包率。实验分为2组,分别采用压缩和不压缩的方式进行数据包发送,结果如图7所示。        由图可见网络的丢包率与节点发送数据包的频率和长度有关,发送频率越高、数据包越长,则网络产生的信道冲突的可能性越大,丢包率也就越高。   3.5 平均时延   节点发送数据包的速率为250 Kb/s,采用压缩方案单个数据包可以节省39 B,因此单个数据包的发送时间可以减少39&TImes;8/250=1.24 ms。当然报头压缩和解压缩需要额外的处理时间,本节点ATmega128工作频率为8 MHz,处理性能为8 MIPS,处理1 000条指令的时间也仅需125μs,因此综合来讲报头压缩可以有效的减少网络时延,尤其是在大规模网络部署的情况下。本文中采用Ping6命令对网络时延进行测试,实验分为2组分别对应压缩和不压缩的情况,每组实验使用5个节点组成5跳网络,在服务器端对每跳节点进行100次ICMP响应请求,记录平均返回时间,实验结果如图8所示。        由图可见网络的平均延时基本与跳数为线性增加的关系,单跳情况下压缩与不压缩的网络时延之差大概在2.5 ms左右。因为Ping命令测试的是往返时间,所以这与理论分析相吻合,随着跳数的增加时延之差基本线性增长。   4 结语   本文设计并实现了一种IPv6报头压缩机制,理想情况下可以将IPv6报头压缩到1 B,在节点单跳和多跳通信的情况下压缩效率分别为45.9%和38.2%。实验结果表明,本文所设计的报头压缩方案可以在占用较小额外存储空间的情况下,减小丢包率、延长网络生存时间、降低网络时延。由于对下一个报头(UDP,TCP,ICMP)的压缩并不会给压缩效率带来很高的收益,因此本文中并未讨论下一个报头的压缩方案,后续工作中可以考虑增加对下一个报头的压缩支持。

    时间:2020-09-09 关键词: 6lowpan 传感器网络 报头 IPv6

  • 华为IPv6 IPTV方案首家通过实用验证

        华为公司宣布,一个包括IPTV业务系统、城域网核心路由器NE5000E、业务路由器NE40E、接入网OLT MA5680T、MDU MA5616&MA5612、ONT HG8245、家庭网关HG526以及机顶盒EC2108在内的IPv6 IPTV端到端解决方案,已在中国电信湖南长沙城域网验证通过。   这项成果成功实现了机顶盒IPv6 IPOE接入认证,直播(BTV)、点播(VOD)、时移(TSTV)业务等主要IPTV业务用户体验与IPv4 IPTV完全相同,成为首家通过运营商现网验证的IPv6 IPTV端到端解决方案供应商,全面支持运营商建设可运营、可规模部署的IPv6 IPTV系统。   此前,华为在2010年与中国电信联手打造了低成本、可复制的IPv6网络平滑演进“长沙模式”,实现了双栈城域网的现网部署。根据试点经验,华为与中国电信联合提交了多项全球最具权威的国际互联网技术开发和标准制定组织IETF及中国通信标准化协会(CCSA)的标准规范,成为运营商网络及宽带上网业务向IPv6演进的重要指导。   今年,中国电信将IPv6业务演进的研究放在了同样消耗大量IPv4公网地址且未来几年用户量将持续大规模增长的IPTV业务上,希望通过对相对封闭的IPTV系统的IPv6演进,引导IP流量向IPv6转移,推动IPv6产业链端到端成熟。中国电信继续选择华为在湖南长沙城域网现网建设从IPTV业务管理系统、IPTV业务系统,到城域网网、接入网,再到家庭网关和机顶盒的端到端IPv6 IPTV网络。本次试点对组播复制点下移至OLT、MDU的FTTH/FTTB网络部署方式也进行了充分验证,网络设备能够满足未来业务规模发展的需求。

    时间:2020-09-09 关键词: 华为 iptv IPv6

  • IPv6导入成物联网落实关键

      网际网路标准发展机构-网际网路工程工作小组(IETF)自11/13起,首度在台北举行为期一周的会议。由于亚洲国家对于网路标准的制定拥有愈来愈高的参与自觉, IETF本次从世界各地邀来将近100个IETF工作小组讨论网际网路标准。讨论主题重点围绕着IPv6。   在台湾,IPv6 计划(Taiwan IPv6 Program)在1993年就已经成立,主要协助台湾学术界、政府、与产业导入IPv6 网路。台湾学术网路 (TANet)已大规模导入IPv4/IPv6互通网路,而且几乎所有台湾国中及小学都部署了IPv6。政府网路的主要服务预期在未来两年内也将完成IPv6 的部署,并扮演促进产业IPv6部署工程的重要角色。   IETF的使命是要产生出高品质的技术文件以对于网际网路的设计、使用、与管理产生影响力,俾能使网际网路发挥更佳的功效。在这为期一周的会议中,IETF工作小组 (Working Groups)将讨论网际网路所面临若干最艰困的技术挑战以及机会。         IETF主席Russ Housley表示,全世界70亿人口,仅有20亿人口使用网路,但仍有50亿人口无使用网路,若要能让其余的50亿人口顺利使用网路,则导入IPv6绝对是必要的工作,这也是本次会议最重要的讨论主题。全世界目前上网人口即将到达IPv4的容量极限,尤其亚洲地区,亚太网路资讯中心 (APNIC),也就是分配网际网路标准位址的五所区域性网际网路注册中心(RIRs) 之一,于2011年4月宣布尚未核发的位址已经剩下最后的/8(Final /8) IPv4网段,迈入亚洲地区IPv4耗竭的最后阶段。

    时间:2020-09-09 关键词: 物联网 IPv6

  • 物联网核心技术:从入门到精通

    物联网核心技术:从入门到精通

      《物联网核心技术:从入门到精通》是小编查阅各方面资料后加以梳理后整理出来的电子书。本电子书是关于物联网核心技术的介绍,主要论述了物联网概述、物联网的发展、物联网最新动态、物联网技术及其应用、物联网前景及其挑战以及物联网相关技术资料下载等内容。本电子书的内容由浅入深、充实丰富,希望各位工程师/电子发烧友们通过对本电子书的学习,能真正的做到从入门到精通的境界。   【点击图片下载电子书: 《物联网核心技术:从入门到精通》 】   《物联网核心技术:从入门到精通》电子书将业内一些著名专家撰写的有关物联网的相关技术文章集中起来,方便工程师朋友进行下载。   《物联网核心技术:从入门到精通》有关于物联网的基础知识介绍,也有物联网相关设计实例和应用。相信这本电子书对于广大工程师朋友们会有很大的帮助。   欢迎大家就此书提出改进建议!   ——联系电子发烧友网主编:moyanfen@elecfans.com  

    时间:2020-09-08 关键词: 通信 RFID 物联网 物联网技术 IPv6

  • Ipv6为中国互联网发展提供无限可能

      在刚刚结束的2012 IPv6过渡技术国际测试大会总结会议上,中国电信、中国联通、中国移动均表示自己的IPv4地址基本耗尽。尤其是拥有大量固网用户的中国电信在有些省份IP资源已经分配完毕,没有多余的地址可供分配。而中国互联网的发展速度可谓是突飞猛进,截至今年六月份,互联网普及率已经达到近40%。而现在的网络已不简简单单是人对物的关系,已然发展为人对人、人对物、物对物的关系。这更加重了IP地址分配的重担。   一方面上IP地址的枯竭,一方面是互联网应用不断广泛。这只能通过改变旧有的IP地址分配方式,创造新的体系来完成。而IPv6正提供了这种可能。   在我国已经提出了明确的发展下一代互联网的路线图和时间表。2011年到2015年为过渡阶段,将会开展大规模商业工作。并在2016年到2020年完成过渡阶段,抓住机遇使中国成为互联网技术强国。   中国电信北京研究院陈运清在会上就表示,宽带发展带动宽带人口渗透率13%已经处于5%-20%的窗口期;3G业务进入加速增长期;行业信息化与物联网需求旺盛,这三个方面推动以IPv6为基础的下一代互联网势在必行。中国电信在2001年就开始了技术试验并一直致力于IPv6技术研究,在2012年承接了国家商用试验,提出了云管端体系。   中国移动技术部副总经理魏晨光也介绍了中国移动在推进IPv6时所作的工作,主要是进行IPv6在移动互联网上的应用问题的研究。主要是LTE与IPv6技术结合方面。   中国移动拥有着6亿多移动用户,但只有5109万IPv4地址,仅占国内地址总量的15.4%,严重不足。同时发展LTE与物联网技术将会消耗数十亿地址。尤其是TLE具有永久性特性,用户开机时即需要至少一个IP地址。LTE对IP地址的需求量约为2G/3G的18.9-37.8倍,中国移动未来将需要至少13亿个IP地址。   中国移动已联合联芯、Marvel、中兴等推出了2款支持IPv6的TD-SCDMA芯片和手机原型。   中国联通集团技术部副总经理兼物联网办公室主任马彦也在会上介绍了中国联通IPv6过渡技术工作。提供不同场景的网络和业务全互通方案。参加本次国际测试的19项中全部通过。   此次测试,所有技术、设备均通过测试。在中国这个人口大国、技术大国中,IPv6已经击穿了IP地址这个互联网发展的屏障,为我国互联网发展提供了无限可能。

    时间:2020-09-07 关键词: 中国移动 中国联通 ipv4 IPv6

  • 面向3G移动通信的IPV6核心网络解决方案

      1、IPv6的市场驱动力   由于近年来 Internet及互联网络应用的蓬勃发展, 使用网络的人口数量及新加入互联网的计算机迅速增加, 目前Internet 上采用的32位IPv4地址结构的可用地址已经面临地址严重短缺的问题。全球宽带接入模式的普及和宽带上网人数的急剧增加,改变了过去人们使用拨号上网方式,用户终端设备始终在线数目的大量增加加剧了IPv4地址的消耗。   另外全球范围内WLAN、2.5、3G无线移动数据网络的发展加快了以互联网为核心的通信模式的形成, 由于移动通信用户的增长要比固定网用户快得多,特别是各种具有联网功能的移动终端的迅猛发展,考虑到随时随地的、任何形式、直接的个人多媒体通讯的需要,现有的IPv4已经远远不能满足网络市场对地址空间、端到端的IP连接、服务质量、网络安全和移动性能的要求。   2、3G移动通信系统体系结构中的IPv6   无线通信方式是通讯网络的最灵活的接入方式,而数据通信产业和无线通信产业的技术融合是最终实现“Any to Any”的通信的关键所在。互联网及数据通信产业的发展加快了无线通信产业的演进,使无线通信产业在技术上能更好的满足对数据业务(主要是IP业务)快速增长的需求。而第三代移动通信系统3G将启动移动通信的互联网时代。   无论是3GPP的UMTS还是3GPP2的CDMA2000系统,它们的系统架构都将向全IP的方向演进和发展的。包括对语音、数据、多媒体等业务形式的承载是基于IP的;端到端的业务呼叫模型是基于IP的;RAN及CN核心的网络交换和呼叫控制也是基于IP的。而在3G/B3G的系统规划中,3GPP、3GPP2规范的方向均确定了IPv6是3G/B3G网络承载、业务应用的发展方向。在3G/B3G的IMS阶段,网络系统(包括分组域和电路域)将全面基于或兼容IPv6。   人们在了解3GPP/3GPP2体系中的IPv6时经常会产生混乱,这是由于IPv6处于两个不同的层面造成的。首先是数据承载层面,在这里用户数据流量经过运营商PLMN从MS流向PDN。另一个是传输承载层面,它与数据承载层面是两个不同的逻辑层面。概括来讲,IPv6会出现在3GPP/3GPP2标准里的四个区域。如图2所示2个在用户数据承载层面, 2个在传输承载层面。下图介绍了IPv6在该体系中的应用环境及其作用。   有一点需要澄清。 首先“IP承载服务”它描述了PLMN中的用户数据服务承载平面,并非传输承载平面。为了更好的理解数据承载平面与传输承载平面,请参见图3。我们看到图中有两个不同的IP层,橙色(包括IMS使用的绿色)部分是承载用户数据的IP层。它是用来在UE和应用之间传送UDP或TCP的网络层。另外在PLMN中,运营商的网络里还存在另一套IP协议栈。但如图所示,它属于另一个层面,即传输承载层面。   3、数据承载层面的IPv6   数据承载层面的范围从MS到MS希望访问的提供服务的网络(在3G标准中称为PDN)设备,在端到端的呼叫模型中可能是另一个MS。在用户的数据承载层面,IMS(IP MulTImedia Subsystem,图2中绿色的部分)与IPv6是很重要的部分,因为3GPP标准要求IMS使用IPv6,并确立了其唯一性。请注意,3GPP2出于两种体系融合的考虑,也同样采用了这样的IMS协议模式。IMS IPv6数据流会从MS流向PDN,进入移动运营商的IM子域。IMS使用SIP作为控制平面来控制用户数据。用户数据会流向提供SIP应用的Intranet、Internet、ASP或WASP。这正是图2、3中绿色箭头所表示的部分。从支持双栈(IPv4、IPv6)的MS起,3G系统中所有关连IMS呼叫流程的所有网元将必须支持IPv6。包括支持双栈的MS、分组网关及Pi网络侧的网络地址,SIP控制平面的CSCF等,涉及MS的IPv6地址分配、简单IP、移动IP业务PPP会话的用户在PDSN路由汇聚,FA与HA的管道,HA的COA地址绑定表的更新等等。这意味着在实施IMS的阶段,采用IPv6作为核心网络(包括分组、电路域)的承载网络将是最佳的选择。 同时通过IPv6网络中QoS技术的实施,针对不同业务等级、流量模型的要求,充分保证对3G网络移动终端的不同等级的业务应用的、不同的SLA要求实现端到端(同一管理域内)的服务质量保证。在3G正式商用前会有不同阶段,如不同厂家设备的融合、测试试验以及部署等。现阶段最突出的问题是IETF与3GPP/3GPP2 SIP网元之间的差异,以及IMS与外部使用IPv4的SIP设备之间的互通性。   4、传输承载层面的IPv6   在传输承载层面有两个重要部分需要考虑。按3GPP/3GPP2术语讲就是核心网络(CN:Core Network)和无线接入网络(RAN:Radio Access Network),它们都可以或应该使用IPv6。传输承载层面存在于RAN网络的承载层、R-P/Gn接口和3G的CN网络层面(如Gp接口), IPv6作为可选项出现。   在CN和RAN中传输承载层面并不作任何用户界面的数据转发决定。只有在PDSN/GGSN处才开始进行一部分基于IP包头的转发判断。更多的智能选路处理过程都发生在GGSN的Gi接口和PDSN的Pi接口之后。在MS与PDSN/GGSN之间,关于应用的IP层经过隧道被传送。在3GPP 的UMTS系统中,CN的传输使用隧道协议GTP(GPRS Tunnel Protocol)支持MS与GGSN的连接。在GPRS(2.5G)中GTP只出现在SGSN与GGSN之间;在UMTS环境中GTP还连接在相关的RNC(Radio Network Controller)与SGSN上。GTP可以使用IPv4或IPv6。正如我们前面所讲的,传输承载平面的IP(这里的GTP IP层)版本完全与数据承载平面独立。从MS经过上行链路链接到PDSN/GGSN,或从GGSN经下行链路传送到MS。当IP数据包从MS被投递到PDSN/GGSN时,它的IP路由和转发就将要真正开始了。

    时间:2020-09-06 关键词: 3g mpls IPv6

  • IPv6防火墙设计系统 构建全方位的安全防护网络

      引言   随着科技的不断发展,以数据业务为主的固定宽带无线接入技术发展已经很成熟,而移动宽带无线通信技术还并没有得到广泛的应用。由于移动宽带无线接入系统需要解决带宽、移动性和覆盖范围三者之间在技术实现上的矛盾,故要面临路径损耗和链路预算、多径传输、信道间相互干扰等主要问题,这就不可避免的涉及到了信道资源的问题。   大庆油田采用了基于SCDMA的McWill无线宽带通信技术,而iSWAN1800型基站是McWiLL技术中的核心单元,是连接终端无线设备与核心网的桥梁,因此本文重点介绍iSWAN1800型基站对其信道资源的分配。   1基站的信道结构   McWiLL无线宽带接入技术在SCDMA技术体系基础上提出了CS-OFDMA无线接入多址方式。它结合了OFDMA和SCDMA的技术优点。与传统的CDMA系统不同,McWiLL采用的是频域扩频,而不是时域扩频。在McWiLL系统中,除了CS-OFDMA多址方式外,还采用了TDMA技术,每个TDD周期中划分了8个业务时隙。下面以5Mhz射频带宽为例,介绍基站的信道资源结构。   带宽为5Mhz的载波首先被划分成5个占用1Mhz带宽的子载波组,每个子载波组包含8个时隙,也就是分成8个子载波集合,每个集合包含16个连续的子载波,载波组1、5因为在两边,为了避免干扰,需要空出两个信道作为保护信道,所以只有14个信道。   在调制过程中,每个用户调制信号的连续N(1~8)个符号首先经过一个扩频系数为8的正交码扩频调制,扩频调制后的N个信号相加产生8个码片信号。然后分别从这8个子载波集合中选取一个子载波(1/16),把8个码片信号调制到对应的8个子载波上。这样调制的结果是,把每个符号的能量分散调制到了均匀分布在1Mhz子载波组中的8个子载波上。   结合CS-OFDMA和TDMA,可以计算出McWiLL系统的最大物理信道数量是5&TImes;16&TImes;8/2=320(个)。   2基站的物理信道种类   如前所述,McWiLL系统的最大物理信道数量是320个,这其中还包括了一些用于接入信道等公用信道开销,下面简单介绍一下iSWAN1800基站的信道种类。   McWiLL系统有以下物理信道种类:   ①广播信道(BCH):   包含两个子信道,主要用途是基站在下行时隙广播基站信息和终端寻呼消息,广播IP/OAM广播包和寻呼,广播信道的发送能量大,以此保证终端的正常接收。   ②测距信道(RG)/测距接入响应信道(RRCH)   测距信道主要用于终端在下行和上行的保护时隙发送测距消息。当终端发送测距请求后,基站用测距接入响应信道发送响应,调整终端上行同步及功控。   ③上行接入信道(RACH)/接入响应信道(RARCH)   上行接入信道用于终端上行时隙发送接入请求消息,接入响应信道用于基站在下行时隙发送信道分配消息。   ④业务信道(TCH)   终端在上下行时隙用于发送数据、语音和传送控制信息等业务,用下行波束形成。   3基站无线资源及分配原则   3.1无线资源   iSWAN1800基站的资源包括两部分,一是能量,二是子信道的数量。上行能量每个TS受限总功率为25dBm,400M是24dBm,下行总能量是固定的,同时支持的满功率信道和覆盖成反比。   子信道的数量取决于两方面,一是在时域中,有8个时隙;二是在频域有5个载波组,边缘载波组有14个子信道,非边缘载波组有16个子信道。这些构成了所有的业务并发信道。   在带宽方面,每个子信道占用的带宽是随着信道调制方式的不同而变化的,具体情况如下表:   表1调制方式与带宽   调制方式子信道带宽终端总带宽基站总带宽   QPSK 8Kbps 16&TImes;8&TImes;8Kbps≈1Mbps 76×8×8Kbps≈5Mbps   QAM8 12Kbps 16×8×12Kbps≈1.5Mbps 76×8×12Kbps≈7.5Mbps   QAM16 16Kbps 16×8×16Kbps≈2Mbps 76×8×16Kbps≈10Mbps   QAM64 24Kbps 16×8×24Kbps≈3Mbps 76×8×24Kbps≈15Mbps   3.2分配及抢占原则   有了丰富的资源,如何将这些资源合理的分配给各个用户,也是很重要的一个问题,iSWAN1800基站是按照一定的算法规则来进行资源分配的。基站会根据干扰,信噪比,能量等信息选择时隙,一般干扰最小的时隙将会优先分配出去。基站也会根据带宽请求来分配资源。而干扰情况,信噪比,以及能量等信息,都将成为分配的参考因素,每个时隙可以分配多少子信道。   每个用户尽量满足其最小带宽。如果某一个用户得不到而且是由于系统没有资源,则触发抢占原则。触发后,这个用户所在载波组的其它用户在一定时间内将只能得到其最小带宽,如果这样还不能满足其最小带宽,将触发优先级抢占。每个用户属于一个优先级组,这个组预先配置了其可以占用的系统资源百分比,优先级抢占就是根据百分比分配系统用户的带宽。   4小结   随着数据业务的发展,宽带无线通信技术的需求已经越来越高,iSWAN1800宽带基站作为McWiLL无线宽带技术中连接用户端与核心网的枢纽,合理地对无线资源进行了分配,提高了整个McWiLL无线通信系统的效率,从而为大庆油田的生产提供了可靠地保障。  

    时间:2020-09-06 关键词: 架构 x86 s3c2440 IPv6

  • Infoblox推出全球领先企业IT网络安全控制解决方案

      自动化网络控制公司Infoblox Inc.今天宣布推出新产品,让客户能够更好地控制其企业IT网络,并提高安全性和可用性。新产品让全球企业能够更好地管理因自带设备(BYOD)、云计算、迁移至IPv6以及网络威胁加剧等因素所带来的网络需求。   新推出的Infoblox DNS Firewall、Infoblox Security Device Controller和Infoblox Trinzic 100 Network Edge Services Appliance实现了该公司力求帮助客户在网络中创建战略控制点的战略。新产品被整合到Infoblox市场领先的最新网络控制解决方案组合中。   Infoblox产品与战略部执行副总裁Steve Nye表示:“移动设备、虚拟化和私有云所带来的日益增长的需求,以及与网络威胁相关的关键业务风险,都无法通过增加人工流程和网络带宽加以解决。我们认为,加大网络控制力度是实现业务灵活高效、提高安全性的最佳途径。Infoblox赋予我们的客户这种控制能力,让现代网络能够实现更高级别的可用性、安全性和自动化。”   智能检测恶意软件,保障网络安全   恶意软件威胁的规模和复杂性日渐增加,很多恶意软件找到了通过移动和平板设备侵入企业的更轻松的方法。一旦侵入防火墙内部,这些恶意软件就很难被传统的安全方法检测到,它们会利用域名系统(DNS),作为连接恶意站点或僵尸网络控制器的路径。作为Infoblox DDI(DNS、DHCP和IPAM)解决方案的附加选项,新的Infoblox DNS Firewall通过专为企业IT团队打造的最新恶意软件检测和自动化标识机制,可以有效预防这种情况的发生。   通过使用专门生成的实时恶意软件数据源,Infoblox DNS Firewall能够在Infoblox递归DNS服务器中自动罗列出目前已知的所有恶意域名和IP地址。当有恶意代码或用户试图连接恶意站点时,Infoblox DNS Firewall就会阻止连接,锁定受感染的设备并提醒IT团队采取相应措施。Infoblox DNS Firewall解决方案是对Infoblox DNS技术的延伸,让客户能够解决其组织中存在的重大漏洞。   自动控制安全设备,简化防火墙配置   网络安全团队通常需要想方设法跟上防火墙变更的范围与频率,而变更防火墙对于维护IT环境的安全是必不可少的。更新安全设备规则非常耗时,并且很多流程仍需人工完成。新的Infoblox Security Device Controller简化了访问策略控制,实现了安全设备策略配置的自动化,为网络安全团队节省了宝贵的时间。   凭借Infoblox Security Device Controller,网络安全人员如今可在多厂商安全设备环境中自动对变更进行分析、筹划、测试和配置,而无需对诸多设备逐个应用防火墙规则。防火墙变更较为频繁的企业将可节省大量的时间和资源,并减少错误。该单一平台有助于追踪和合规,这是因为变更记录都存放在统一位置,并且无需了解专业的特定设备语言和复杂的语法。   远程分支设备将控制延伸到网络边缘   零售店、医院、学校和酒店等需要在多个远程地点部署IP设备的组织通常需要设法管理该网络边缘的IP设备。让这些设备保持联网需要复杂的IT硬件和专业知识,而中心网络一旦出现故障,传统的分支联网装置便通常无法提供网络服务。新的Infoblox Trinzic 100 Network Edge Services Appliance是一款易于部署的低成本设备,可提供高度可靠的分支机构网络控制,无需专业的硬件或IT知识。   通过利用可将分布式企业的各种设备链接在一起的Infoblox Grid™技术,Trinzic 100可实现集中控制、高可用性和轻松维护。所有的配置或变更都可从中心位置一次性完成,并可应用到位于分支机构或远程地点的所有边缘设备中。通过集中管理和控制,企业就可将其网络扩展至数千个地点,且各个地点无需具备专业的技术知识。   支持性引言   Accuvant联合创始人兼产品解决方案部高级副总裁Dan Wilson说:“我们的客户需要简单的解决方案来解决其最紧迫的IT难题。而通过Infoblox的新产品,我们能够帮助客户缓解与自带设备、私有云、IPv6等相关的安全性和可用性问题。此外,我们还能借助Infoblox所提供的专业知识和工具,为我们的客户提供新的增值服务,这也有助于我们壮大自己的业务。”   Forrester Research首席分析师Andre Kindness在一份Forrester Research报告中写道:“随着自动化和移动性等越来越多的计划相继落实,企业需要加大网络运营的控制力度和可见度。网络管理人员的职责必须不断发展,能够控制并解决与新老系统优化、配置管理、生命周期管理和ITIL(IT基础架构库)有关的网络管理问题。”

    时间:2020-09-06 关键词: 云计算 infoblox IPv6

  • 3G和4G LTE网络架构之间的区别

    3G和4G LTE网络架构之间的区别

      LTE是英文Long Term EvoluTIon的缩写。LTE也被通俗地称为3.9G,具有100Mbps的数据下载能力,被视作从3G向4G演进的主流技术。   2012年12月18日,中国移动香港TD-LTE网络交付商用;   2013年2月2日,浙江移动在杭州、温州及宁波推出4G试商用;   2013年2月27日,广州、深圳两地推出4G试商用;   2013年3月消息,上海移动将在4月推出4G试商用。   3G时代,中国拖了后腿,4G时代,我们需要卯足劲前进!文章主要解读3G网络架构和LTE网络架构的一些重要技术名词,两代网络架构之间的区别,以及LTE 4G网络的几个关键技术指标。      2G/3G向LTE演进过程   2G/3G阶段:语音业务是主要收入来源,宽带和分组域网络不断引入新的增值业务,宽带业务收入呈现上升趋势;   业务IP化阶段:固定网络和移动网络,都通过网络智能化和软交换的部署进行电路域网络向IP承载的改造和升级;   固定业务、移动业务融合阶段:固定、移动用户的带宽和速率都将大幅提升,固定和移动的业务网络建设可以进行多方面的融合;   增值业务引入阶段:在业务层通过引入IMS,为固定和移动的宽带用户提供增值业务,Femto(家庭基站)的部署则实现终端融合;   综合业务运营阶段:随着IMS不断发展扩大,网络演进为基于IP的宽带全分组网络,提供包括语音、数据、视频和流媒体融合的业务;      3G-4G演进示意   LTE阶段:固定网络向三网融合发展,移动网络的无线部分全面部署LTE,核心部分则演进到EPC网络。

    时间:2020-09-05 关键词: 3g 4g IPv6

  • ZigBee IP市场风潮成形 芯科、德州仪器强攻

      早于预期,瞻博网络本周推出EX9200可编程核心交换机,针对10G、40G和100Gbps软件定义网络。   对于寻求40/100G以太网和/或SDN可编程性的EX8200客户,EX9200是完全的核心替换,EX8200线卡都无法向前兼容EX9200。   瞻博网络产品营销和战略高级主管DhriTIman Dasgupta称:“EX8200在较低密度市场取得了成功,但我们并没有非常高速度密度的解决方案。”   Dasgupta表示,瞻博网络目前还没有提供EX8200到EX9200的迁移或折价交易的计划,但正在努力中。   EX9200是基于瞻博网络的MX边缘路由器,而不是EX交换机。它运行与MX相同的One/Trio ASIC,并且规格是相同的,但机箱、线卡、交换机架构、路由引擎和软件并不相同。   在EX9200与MX路由器之间,只有电源供应器、风扇托盘、空气过滤器和电源线是可以互换的组件。   瞻博网络为EX9200选择MX技术而不是EX交换机平台,主要是因为Trio ASIC的可编程性,而EX平台无法提供那样的可编程性。   他还声称,除了多太比特交换容量,EX8200从来都不是针对40/100G以太网而设计的。然而,购买EX8200的客户可能认为它可以用于100G以太网,为此,瞻博网络可能将继续投资和支持EX8200,并帮助迁移到EX9200.   EX9200的推出也让我们对QFabric互连的未来发展感到质疑,QFabric互连是瞻博网络的QFabric单层数据中心架构交换系统的核心。有消息称,QFabric将继续作为瞻博网络单层架构的领先平台,但只是针对10G部署,尽管该平台支持40G接口。   Dasgupta称。大多数QFabric顶级机架交换机(在QFabric架构中被称为“节点”)已经具备40G上限链路。   QFabric将被定位为思科Nexus 7 000的替代品,而EX9200的竞争对手将包括数据中心Nexus 7000 M系列、思科的Catalyst 6500E和惠普的7500/10500/12500交换机。   目前还不清楚瞻博网络将用什么产品来对抗思科新的Nexus 6000 40G数据中心交换机,但他们可能通过结合EX9200与QFabric顶级机架节点来“应战”。   Dasgupta称,瞻博网络仍然致力于单层结构架构的持续发展,并且市场对可预测的低延迟交换存在需求。他表示,瞻博网络每个季度都会与几个客户签署“完全”QFabric(节点加互连)的合同。   “在10年内,每个数据中心都将需要一个像QFabric这样的架构,”Dasgupta表示,“通过这种架构,你将能够确保应用程序性能SLA。”   对于QFabric是否将支持100G,他拒绝发表评论。   有消息称,如果只有QFabric顶级机架节点达到100G,他们将连接EX9200核心用于两层数据中心网络。瞻博网络正在将EX9200定位为用于此目的的最佳平台,结合EX系列和/或QFabric 1G/10G顶级机架交换机。   除了EX9200,瞻博网络本周还推出了网络管理应用程序,用于控制校园和数据中心中有线和无线局域网的混合环境。Junos Space Network Director包括RingMaster管理应用程序—瞻博网络通过2010年收购Trapeze Networks公司获得的程序。   该Network Director将结合瞻博网络本周推出的新的虚拟化无线控制器来使用,这个JunosV无线局域网控制器是一个软件,它在x86服务器上作为虚拟机运行,旨在抽象化底层硬件设备,来提供无线控制服务。   在大约一年内,JunosV WLC将被嵌入到EX9200中,从该核心处,将能够管理数千个接入点和数万名WLAN用户,且具有高可用性。

    时间:2020-09-04 关键词: 德州仪器 Zigbee 智能电网 ip IPv6

  • 如何通过IPV6将无线传感网络与互联网连接?

    如何通过IPV6将无线传感网络与互联网连接?

      1 引言   无线传感器网络(Wireless Se nsorNetwork,简称WSN)是集信息采集、信息处理、信息传输于一体的综合智能信息系统,具有广阔的应用前景,可以应用到安全、生态环境、智能交通、智能家居和家庭医疗护理等领域。无线传感器网络常伴随着大量的传感器设备,如果将各种设备连接到互联网中,则需要海量的I P地址,目前I P v4已经无法满足其需求,而IPv6具有丰富的地址资源,因此可以很好的满足其需求,除此之外IPv6还具有如下优点:   1.1 安全性高   I P v6协议族定义了有关安全性的基本信息,如数据报封装安全协议(ESP)和发送数据报认证(认证头部A H)。   对所有IPv6节点,IPsec是强制实现的,一个I P v6的端到端连接是安全的,对通讯对端的验证核对数据的加密保护使得敏感数据可以在IPv6网络上安全地传输。而且全球唯一的地址可以清楚地标识每个节点,并且避免了N A T(网络地址转换)对端到端的安全性破坏。   1.2 移动性强   可以通过地址自动配置在任何地方获得一个转交地址,并且用此地址与网络上的节点进行通信。利用移动IPv6和家乡代理,移动终端可以在保持已有的通信连接不被中断的情况下在不同网络间进行漫游,同时还能保持自身的可达性。   1.3 服务质量好   I P v6包头中有一个业务类别域(Traffic Class),利用该域可以实现对关键用户和应用的优先服务;IPv6包头中的流标记域(flow label)则为流量工程(Traffic Engineering)和负载平衡以及区分端到端的数据流提供了一个强有力的工具;全球唯一的地址可以更详细地区分数据流,而结构化的地址则可以很容易地在边缘网络上实现数据流的聚合。   因此,I P V6可以很好的满足无线传感器网络与互联网进行无缝隙连接的功能需求。   2 关键技术研究   无线传感器网络是由大量具有无线通信与计算能力、低功耗、低复杂度的传感器节点组成的一种采用无线通信方式的多跳移动性对等网络。如果将I P V6技术完全应用到无线传感器网络中,必然消耗了传感器的大部分能量,其部分功能也无法实现。因此,无法将现有的IPV6技术应用到无线传感器网络中。为了将I P V6技术应用于无线传感器网络,本文在研究6L o W PA N的基础上,设计了IPV6头部压缩方法,使IPV6可以有效的服务于无线传感器网络。IEEE工作组设计了如图1所示的IPv6头部压缩方法。      图1 LOWPAN_HC1   在该设计中,IPV6的源地址和目的地址占据了很大的一部分数据包空间。如果能将其所占的地址空间能进行优化压缩,将大大地提高数据包的工作效能。I P V6数据包主的地址主要包括地址前缀和接口标识。如果是在无线传感器网络的内部进行传输,完全可以将前缀进行压缩,而接口标识可以通过数据链路层进行识别。在此基础上,源地址和目的地址可以有效的压缩为2个比特。具体的设计格式如图2所示:      图2 LOWPAN_HC1 编码格式   具体的编码格式说明如下:   SA:IPV6 源地址   DA:IPV6目的地址   T&F:传输类型和数据流标签   NH:下一个头部   HC2:HC2代码   NCF:没有压缩的区域   3 仿真实验   为了验证本文设计的方法的有效性,将该设计方法在N S2模拟其上进行了相关的模拟实验。实验的主要包括了21个节点,在50*50平方米的空间内模拟实验,其中包括1个解调器和5个普通的协调器。模拟的引用层数据信息的长度为50字节。主要的实验内容包括信息传输成功率和端到端的延迟测试,具体的测试结果如表1和2所示。   表1 数据包传输成功率比较      表2 端到端延时比较      4 总结   本文在研究了无线传感器网络、I P V6和6LoWPAN的基础上,将IPV6数据包的包头进行部分的优化压缩,使IPV6能更好地应用于无线传感器网路,从而可以使无线传感网络能很好的与互联网进行融合。

    时间:2020-09-04 关键词: 无线传感网络 wsn IPv6

  • ZigBee全新智能电网NAN标准上阵 支持IPv6

      ZigBee联盟(ZigBee Alliance)日前宣布,着手开发针对智能电表(Smart Meter)及智能电网(Smart Grid)的通讯规范,以确保联盟会员的无线智能电网相邻区域网路(Neighborhood Area Network, NAN)产品及解决方案能在网际网路通讯协定第六版(IPv6)网路上随插即用(Plug-and-play)且互通无虞。   ZigBee联盟总裁暨执行长Tobin J.M. Richardson表示,该联盟长期开发基于电机电子工程师学会(IEEE) 802.15.4及网路工程工作小组(IETF)标准的互通无线通讯规范,并已获得全球数以万计的应用产品导入,希望未来新的标准可以协助会员厂商达到NAN互通的目标。   事实上,NAN被定义为电力事业的最后一里(Last-mile),做为连接智能电表、自动配送装置至射频(RF)控制器、数据集中器、现场装置(Field Device)等广域网路(Wide Area Network, WAN)闸道的户外接取点。   目前业界对于NAN互通标准需求若渴,因为开放式的全球标准将可让产品更具特色、增加价格竞争力、降低供应风险,并在确保各种产品都可无缝互通的前提下,让客户有更多方案选择弹性。   尽管如此,既有的IEEE及IETF标准并无法达到这样的要求,上述两大标准皆有太多可选择的弹性,因而无法确保产品互通性,因此,ZigBee联盟所制定的新一代NAN标准将补强不足之处,并定义一套可供认证的新互通性通讯规范,助力电力事业厂商大幅度改善产品表现,突破现在厂商自有、单一的标准所出现的技术桎梏。   ZigBee联盟已为国际标准组织(ISO)开放式系统互联通讯参考模型(OSI)通讯堆叠的第一层(Layer 1)至第四层,定义完整的无线通讯协定,以提供一个可支援不同IP-based应用的和谐传输网路,并确保互通性。其中,第一层与第二层将基于修订版的 IEEE 802.15.4g标准制定,第三层及第四层将基于IEFT标准,包括IPv6、相关网路架构、适当的布线(RouTIng)及传输协定以及周边安全机制。   ZigBee联盟希望藉由NAN无线通讯规范的制定,建立一套测试和认证机制,让不同制造商所生产的智能电表、智能电网装置及通讯设备皆能透过此一IPv6通讯规范达到互通目的。   ZigBee联盟指出,关于NAN的市场需求、定义及技术要求细节皆已完成初稿,且过去几年数个概念验证(Proof of Concept)活动已由该联盟及成员厂商陆续举办,来自全球的相关厂商已藉此测试NAN标准内部的实体层(PHY)/媒体存取控制层(MAC)功能间的互通性,预计2014年底NAN标准制定工作将可完成,届时ZigBee联盟将进一步公布技术规格、通讯协定实作遵循声明(Protocol ImplementaTIon Conformance Statement ,PICS)以及认证测试计划。

    时间:2020-09-02 关键词: 智能电网 zigbee联盟 nan IPv6

  • 中国工程院院士邬贺铨:5G网络更需要WIFI覆盖

    中国工程院院士邬贺铨:5G网络更需要WIFI覆盖

      今天,中国工程院院士邬贺铨在“5G和未来网络国际研讨会”表示,5G的到来,让网络数据传输能力可提升百倍。这让众多消费者担心自己的通信资费会随着数据传输能力的大幅提高而大幅增加。   4G发展中,流量计费的大幅度增加已经让消费者增加额外的负担。如果5G带来的是资费的进一步上升,其商业推广前景将会遭遇消费者的反对票。邬贺铨称,其已向工信部建言,希望未来5G到来时,资费可降低10倍以上。   邬贺铨称,未来的5G出现会不会把所有现有的移动网络取代,5G网络需要合作,不过,未来5G可能使用GSM、3G频段。   但邬贺铨认为,未来5G时代,并不会出现大家想象中的5G实现低频段的多覆盖,再利用小蜂窝实现密集的覆盖。未来,5G将让更多的流量分流到WiFi网络当中。   例如,在室外,用户终端可通过基站覆盖实现通信,但在室内,6GHz以上的5G信号是难以覆盖的,这需要未来5G需要在室内进行转发,实现室内覆盖。   另外,5G的大流量,让5G上网资费将十分高昂,所以一到室内肯定要转到WiFi上。 对此,邬贺铨解释称,5G的资费虽然会比4G便宜,但大带宽的流量消耗,会让人们的资费大幅提升,这会让人们难以承受高企的通信资费。而在4G时代已经出现了这一趋势,去年思科发布的报告显示,全球的移动通信流量51%是分流到WiFi上,而未来5G时代,WiFi分流的将会更多。因此,随着5G的发展,超高速,超宽带的无线局域网也需要同时出现。   5G将促进IPv6地址大规模应用   邬贺铨表示,目前,IPv6正蓬勃发展,而随着VoLTE、5G的应用,IPv6将进入发展的快车道。   去年5月份统计数据显示,IPv6流量的占比在日本KDDI网络中占18%,美国AT&T占52%,Verizon Wireless占69%。   这主要得益于VoLTE的应用。VoLTE永久在线的要求让每个终端需要两个IP地址,而过去2G、3G终端并不需要永久在线,这相当于现在的VoLTE地址数是2G、3G、4G网络的将近18倍。   此外,5G需要支持大连接,物联网,需要大量的IP地址,IPv6显然是一个必然的选择。邬贺铨认为5G将推动IPv6的发展,反过来IPv6也支持了5G的发展。   不过,IPv6的地址比较复杂,如果用在物联网上,浪费开销太多。未来5G将进一步促进低功耗的IPv6技术的应用。

    时间:2020-08-26 关键词: Wi-Fi 5G IPv6

  • 什么是物联网?技术发展问题及对策如何?

    什么是物联网?技术发展问题及对策如何?

    以物联网为核心的信息技术被誉为继计算机、互联网技术之后兴起的世界范围内的第三次信息技术革命,其应用范围覆盖了广电网、有线网络、无线通信、智能交通、安全、监控及医疗等行业。从2009年开始各国政府都在加快物联网的技术发展与应用。据预测,物联网技术所带来的产业价值是互联网技术的30倍以上,该技术将会形成的通信业务将达到万亿元人民币级别,前景非常可观。预计到2020年,全世界接入物联网的终端设备将会达到500亿个以上。中国政府也非常重视对物联网技术的发展,加快物联网技术的研发和应用已经写进了政府工作报告,上升为国家战略;并相继出台了一系列物联网发展相关的产业政策及规划。一、物联网的概念含义与基本特征(一)物联网的概念物联网指的是通过各种类型的信息传感设备,如传感装置、电子标签(RFID技术)、视频识别技术、激光扫描器、红外感应、全球定位系统(GPS)等,按照约定的协议,根据实现物品互联互通所需的网络相连接,进行信息通信和交换,从而实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的网络系统。作为现代信息技术的集成创新和新一代信息技术的重要组成部分的物联网技术主要包含感知层、网络层和应用层三层架构。(二)物联网的特征物联网作为新一代信息技术的重要组成部分,有三个方面的特征:首先,物联网技术具有互联网特征。对需要所用物联网技术联网的物体来说一定要有能够实现互联互通的互联网络来支撑。其次,物联网技术具有识别与通信特征。接入联网的物体一定要具备自动识别的功能和物物通信(M2M)的功能。最后,物联网技术具有智能化特征。使用物联网技术形成的网络应该具有自动化、自我反馈和智能控制的功能。二、我国物联网产业发展现状在我国,物联网概念的前身是传感网,中国科学院早在1999年就启动了传感网技术的研究,并取得了一系列的科研成果。2009年以后,国内出现了对物联网技术进行集中研究的浪潮,2010年物联网被写入了政府工作报告。从产业结构、产业规模来看,中国目前的物联网产业发展仍处于初级阶段。物联网相关技术、标准、产品和市场都不成熟,预计到2015年末物联网产业将达到5000亿级的规模,到2020年末将达到万亿级规模。(一)物流网产业发展上升到国家战略高度时任总理的温家宝2009年8月在无锡考察时指出要积极创造条件,在无锡建立“感知中国”中心,加快推动物联网技术发展;2010年9月,物联网业就上升到了国家战略高度,作为新一代信息技术的重要组成部分的物联网技术被列为国家重点培育的战略性新兴产业;当年10月《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》出台,指出战略性新兴产业是国家未来重点扶持的对象,而主要聚焦在下一代通信网络、物联网、三网融合、新型平板显示、高性能集成电路和高端软件等范畴的新一代信息技术产业将是未来扶持的重点。除此之外,中国已将物联网列入到了《国家中长期科学技术发展规划(2006―2020年)》和2050年国家产业路线图。(二)形成了较为丰富的物联网基础应用自2010年中国物联网产业发展被正式列人国家战略高度后,物联网产业的发展获得了前所未有机遇。根据中国RFID产业联盟发布的数据显示,2010年中国RFID产业纯收入已经达到121.5亿元人民币,同比增长了42.8%,2011年的产业纯收人达到了160多亿元,同比增长了33.3%,增长非常快。目前中国RFID产业发展仅次于美国、英国,排名世界第3位。RFID技术已用于工业生产、物流、食品追溯、城市交通等若干领域,随着3G网络的使用,各运营商又纷纷推出了移动支付方式,使RFID技术又增加了新的应用领域――移动支付。(三)物联网标准建设已经起步物联网标准缺失是阻碍物联网技术快速发展的关键制约因素。目前,不仅国际上物联网所涉及的很多领域都没有建立起统一的标准,中国更是如此。从2009年开始,随着中国政府不断加大推进物联网产业发展的力度,物联网标准制定工作越来越受到社会各方面重视。我国传感网标准建设已经开始起步,2007年成立传感器网络研究组(SGSN)后,中国信息技术标准化技术委员会承办了传感器网络研究工作会议第1次会议,并4次组织国内的专家参加该会议。2010年6月9日成立了中国物联网(传感网)标准联合工作组,已经有14个部委、17个行业协会组织、24个标准化组织加入了该组织进行物联网标准研究工作。该工作组的成立意味着我国物联网标准研究及制定工作有了新的进展,各个参与单位在物联网标准联合工作组这个平台上得到有效沟通、交流,对物联网相关标准研究和制定工作能起到很好的推动作用。2012年3月,由工业和信息化部电信研究院组织制定的《物联网概述》标准通过了国际电信联盟会议审议,进人研究组草案阶段,这标志着该项标准距离正式成为国际标准仅有一步之遥。三、中国物联网技术发展存在的问题(一)标准缺位阻碍物联网技术发展目前,国际上都没有形成统一的物联网应用标准,国内更是如此,行业与行业、企业与企业之间,物联网应用都很难行成统一标准。由于缺乏统一的标准,导致物联网项目不能互通,这无疑增加了物联网领域广域化全程全网的应用难度。2010年,中国物联网技术应用已经扩展到智能交通、智能物流、智能城市管理、智能医疗健康、智能家居、智能电网等多个领域;但与此同时,物联网技术标准缺位也将日益成为影响物联网产业发展的关键制约问题,不仅无法实现物联网的互联互通,在某种程度上还将影响整个物联网产业的持续、快速、健康发展。(二)物联网核心技术环节有待突破尽管中国科学院传感网研究起步较早,从1999年就着手启动了该项研究,并且在多项网络通信技术应用方面,如无线智能传感器、微型传感器、传感器终端机和移动基站等,研究进展都非常顺利,产业化推进很快,从材料、技术、器件、系统到网络都已经形成了完整的产业链;在世界物联网技术领域,中国作为国际标准制定的主导国之一(目前国际标准制定的主导国由中国、美国、德国、韩国四国组成),发展前景喜人。但二维码技术和RFID技术作为物联网技术的关键环节,在西方发达国家的研究起步较早、发展也较快,在芯片设计制造、终端设备及系统等应用等方面中国与之相比都处于落后地位。此外,中国在物联网领域的核心技术方面与发达国家相比仍然存在较大的差距,在RFID产业链上,从核心芯片研发、系统集成到软件开发等核心关键技术仍然不是由中国的企业所控制。(三)物联网信息安全问题亟待解决如果基于物联网技术的网络安全无法得到解决,那么物联网的技术发展必将受到影响。目前,物联网技术中的各类网络之间的互联技术、无线网络技术、网络节点的数据传输技术等方面都存在信息安全隐患,都有可能发生信息泄露。尤其是在射频识别系统中嵌入物品信息的电子标签方面,如果不采取保护措施,电子标签被读写器任意扫描,扫描后电子标签自动地回应读写器的指令,并将其已经存储的信息传输给读写器的话,就会导致个人隐私、企业机密、甚至是国家机密的信息暴露。因此,如何有效地对海量信息和用户隐私进行保护,是物联网发展有待解决的核心问题。政府立法机构应当根据物联网发展中遇到的情况和安全问题,尽早制定相应的法律、法规,出台相关产业发展政策;通过借鉴互联网安全保护的手段来发展物联网信息保护技术,确保物联网信息和用户隐私的安全。(四)IP地址不足问题有待解决物品接入到物联网后,每个物品都需要一个唯一的IP地址,以便解决寻址问题,而目前IPv4地址不足问题严重,只能依靠IPv6技术来实现。但由IPv4向IPv6转型以及如何处理好与IPv4的兼容性问题,成为物联网技术发展过程中的一个难题。四、加快物联网技术研究与发展的对策(一)加大研发投入,参与国际标准的制定任何国家的物联网发展战略都强调研发投入,中国也不例外,没有投入就不会有产出。物联网是多种新技术交叉融合的产物,新技术的不断交叉融合应用也是推动物联网技术产生和发展的关键。中国在规划物联网产业发展战略和制定发展政策时,应该重视加大物联网核心技术研发投入,抢占产业发展的高地,因为加大研发投入是促进物联网产业加快发展的关键。目前在物联网产业的核心技术研究、开发方面,中国与世界先进水平还存在一定差距;要减小差距,必须根据我国物联网产业发展实际情况,结合已有的研究基础,有选择地研究和发展某些领域的核心技术,而不是要求全面突破,必须逐步在某些领域实现技术突破,达到世界领先。如由工业和信息化部电信研究院牵头组织制定的《物联网概述》标准,通过了国际电信联盟第13研究组会议审议就是一个很好的例子。这对指导和促进我国物联网技术进步、产业发展、成果应用,具有划时代的意义。在某些领域实现突破后形成了国际标准,这并不意味着相关领域的物联网企业可以坐等市场份额,可以坐等获得相应的利润。如何将已经形成的标准优势转化成竞争优势和成本优势,推动技术成果产业化,形成完整的物联网产业链,搭建布局合理、结构优化和门类齐全的物联网产业体系,这才是推动物联网技术发展的关键。(二)加快物联网应用的示范建设――“车联网”何为“车联网”呢?“车联网”是在汽车上安装传感器、雷达等设备来感知预防交通事故;安装GPS定位系统实现车辆在途跟踪与路径优化,结合道路监控传感器发现和优化交通流量;汽车与远程控制中心的信息交互可以实现车辆远程启动或锁死,防止汽车被盗抢等事件发生。因此,“车联网”作为一种覆盖面广、基础性强、市场空间巨大的典型物联网应用颇具发展前景,“车联网”由于其规模效应和产业带动作用明显已经成为物联网示范应用的首选。苏州金龙2010年7月首先在客车行业应用“车联网”之后,“车联网”应用发展非常迅猛,一年后装车总量就超过了1.2万辆。目前,苏州金龙、郑州宇通、中国一汽、长安、吉利、上汽、福田都已经推出自己的车载信息服务系统,并逐步进入批量装车阶段。中国移动、联通、电信、诺基亚、西门子等企业也都积极参与“车联网”应用。此外,“车联网”还是当前大力发展的智能交通的应用重点方向。目前,公交车“车联网”由于容易建立以地区为单位的网络平台,已在多地得到示范应用,并取得了较好的成果。预计到2020年,中国的乘用车规模将会达到2亿辆,到那时智能交通就显得更加重要,其应用将不在是基于单车的服务,而是更加广阔的应用领域。(三)创建一批国家级物联网产业基地一个新兴产业要得到发展,必然要经历产业聚集和产业延伸两个必不可少的发展过程。物联网产业要持续快速发展,首先要合理布局产业空间布局,其次还需要为其打造一系列量身定做的配套产业和政府从产业的发展规划到税收、投资、服务等多方面予以优惠的政策扶持,这有这样才有可能实现物联网产业在实现空间聚集,形成产业集群,世界各国和地区都是如此。与此同时,物联网产业在空间布局上实现集聚发展也能方便政府进行集中管理,形成集群效应。然后要实现产业集聚,必须依赖我国已有的产业基础,因此我国应该依托已经形成的物联网技术园区为基地,如杭州、南京、重庆、无锡等地条件较好的高新技术开发区都已经被批准建立国家物联网产业发展示范基地,达到一定规模后,就可以通过以点带面的方式来实现全国物联网产业的布局优化。加大物联网产业园区规划建设力度,合理分布产业园区,避免重复建设,从总量和规模上加快物联网产业发展;并依据电子信息产业的发展规律来规划和建设物联网产业发展配套体系,完善综合发展环境,促使我国早日成为世界性的物联网产业设计和制造大国。(四)积极培育物联网企业主体与传统的信息技术产业相比,物联网产业发展存在的不确定性更大,其影响也更加难以预测,只有掌握物联网产业相关的核心技术和相应的技术自主权,及时识别各种潜在的安全威胁,才能将物联网产业发展可能形成的风险加以规避,要做到这一点必须培育一批掌握物联网核心技术的企业主体。从目前的实际情况来看,发展大型物联网企业集团可以从两个方面来考虑:一方面是做大做强已有的大型信息技术企业,如华为、联想、中兴等,使其获得国际竞争能力;另一方面是鼓励中国移动、中国联通、中国电信等电信运营商实现传统技术业务转型,利用其在移动、宽带、互联等方面强大市场优势,研发物联网领域的关键技术,实现产业升级转型。

    时间:2020-08-26 关键词: 通信 物联网 IPv6

  • 中国计划建成全球最大规模IPv6商业应用网络,2025年有望达成

    中国计划建成全球最大规模IPv6商业应用网络,2025年有望达成

      中国1998年首次引进IPv6,但是目前的水平仍旧不及欧美地区,为此,中国确立了IPv6网络发展规划,在规划中国欲用5到10年时间建设全球最大的IPv6商业应用网络。   IPv6是Internet Protocol Version 6的缩写,其中Internet Protocol译为“互联网协议”。IPv6是IETF(互联网工程任务组,Internet Engineering Task Force)设计的用于替代现行版本IP协议(IPv4)的下一代IP协议,号称可以为全世界的每一粒沙子编上一个网址。   11月26日,中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《推进互联网协议第六版(IPv6)规模部署行动计划》,并发出通知,要求各地区各部门结合实际认真贯彻落实。   IPv4用在分组交换网络上,使用32位地址。这意味着,最多只有4294967296个地址。随着互联网用户数量急剧增加,另外越来越多的设备连接到互联网,这一点变得非常明显:IPv4即将耗尽全部数量的地址。实际上,已经有40多亿个设备在共享IP地址。   IPv6增加了340万亿个IP地址,即使地球上每个人都有几十个联网设备,分配的话也绰绰有余。IPv6于2012年6月6日推出,可是许多组织还没有采取措施来适应这个新系统。   与IPv4相比,IPv6优势明显:具有更大的地址空间;使用更小的路由表;增加了增强的组播(MulTIcast)支持以及对流的控制(Flow Control);加入了对自动配置(Auto ConfiguraTIon)的支持;具有更高的安全性;允许扩充;更好的头部格式;有一些新的选项来实现附加的功能。   IPv6从1998年首次引进中国,到今年2017年,也将满20年了。目前与欧美甚至印度之间的差距显著。   行动计划提出,用5到10年时间,形成下一代互联网自主技术体系和产业生态,建成全球最大规模的IPv6商业应用网络,实现下一代互联网在经济社会各领域深度融合应用,成为全球下一代互联网发展的重要主导力量。   到2018年末,市场驱动的良性发展环境基本形成,IPv6活跃用户数达到2亿,在互联网用户中的占比不低于20%,并在以下领域全面支持IPv6:国内用户量排名前50位的商业网站及应用,省部级以上政府和中央企业外网网站系统,中央和省级新闻及广播电视媒体网站系统,工业互联网等新兴领域的网络与应用;域名托管服务企业、顶级域运营机构、域名注册服务机构的域名服务器,超大型互联网数据中心(IDC),排名前5位的内容分发网络(CDN),排名前10位云服务平台的50%云产品;互联网骨干网、骨干网网间互联体系、城域网和接入网,广电骨干网,LTE网络及业务,新增网络设备、固定网络终端、移动终端。   到2020年末,市场驱动的良性发展环境日臻完善,IPv6活跃用户数超过5亿,在互联网用户中的占比超过50%,新增网络地址不再使用私有IPv4地址,并在以下领域全面支持IPv6:国内用户量排名前100位的商业网站及应用,市地级以上政府外网网站系统,市地级以上新闻及广播电视媒体网站系统;大型互联网数据中心,排名前10位的内容分发网络,排名前10位云服务平台的全部云产品;广电网络,5G网络及业务,各类新增移动和固定终端,国际出入口。   到2025年末,我国IPv6网络规模、用户规模、流量规模位居世界第一位,网络、应用、终端全面支持IPv6,全面完成向下一代互联网的平滑演进升级,形成全球领先的下一代互联网技术产业体系。   行动计划还提出了重点任务,包括加快互联网应用服务升级,不断丰富网络信源;开展网络基础设施改造,提升网络服务水平;加快应用基础设施改造,优化流量调度能力;强化网络安全保障,维护国家网络安全;突破关键前沿技术,构建自主技术产业生态。   重点任务提出,要升级改造移动和固定网络。以LTE语音(VoLTE)业务商业应用、光纤到户改造为契机,全面部署支持IPv6的LTE移动网络和固定宽带接入网络。实现骨干网互联互通。建立完善IPv6骨干网网间互联体系,升级改造我国互联网骨干网互联节点,实现互联网、广电网骨干网络IPv6的互联互通。构筑新兴领域安全保障能力。加强IPv6环境下工业互联网、物联网、车联网、云计算、大数据、人工智能等领域的网络安全技术、管理及机制研究,增强新兴领域网络安全保障能力。

    时间:2020-08-05 关键词: 物联网 云计算 IPv6

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