NEMO(NetworkMobility)协议可解决网络整体移动管理问题,已经开始在救援、陆上交通、航空、航天等领域展开研究。航空通信具有高速移动、大区域切换、链路带宽有限等特点,直接将NEMO应用于航空通信中,会带来以下两个问题:第一,传统NEMO协议并没有实现网路内部移动节点身份的认证,降低了通信过程中数据信息的安全性,降低了航空通信的可靠性;第二,航空通信的大区域切换以及NEMO网络内部存在复杂的嵌套结构,会造成严重的三角路由问题,增大了端到端的通信时延和丢包率,降低通信带宽的利用率。针对以上两个问题,论文的主要创新点和工作如下:第一,针对航空通信NEMO网络中移动节点的安全性和通信的可靠性,提出一种基于安全互联的切换认证机制HASA。HASA预先建立安全互联机制,使得飞机路径上所接入的全部接入路由器和AAA服务器能够预先共享彼此公钥信息,保证信息传递过程的安全性。在身份认证过程,HASA将转交地址和网络前缀分开进行认证,并通过本地AAA服务器完成身份的认证和注册过程,避免了切换时的隧道压力,降低了切换过程的丢包率。最后,通过仿真结果和安全对比分析,验证了该切换认证机制在认证时延、计算开销和信息交换的安全性等方面的优势。第二,针对航空通信NEMO网络内存在的复杂的嵌套结构,提出一种基于HASA的安全路由优化策略SRON。在对转交地址进行认证时,增强转交地址的消息字段,在本地AAA服务器内形成路由信息表来记录移动路由器实时的地址信息,使得MR与AR间直接进行信息的交换,在逻辑上消除了嵌套结构,解决了乒乓路由问题。此外,整个路由优化过程均在本地AAA服务器上完成,并且MR和AR间建立的双向隧道减少了数据的封装和转发,减少了网络的开销,降低了传输的时延。