無線網(wǎng)狀網(wǎng)多徑路由協(xié)議及其安全機(jī)制的研究.pdf

1、無線網(wǎng)狀網(wǎng)(Wireless Mesh Networks，WMN)作為下一代網(wǎng)絡(luò)的重要接入網(wǎng)技術(shù)之一，受到越來越多的關(guān)注。無線網(wǎng)狀網(wǎng)中，Mesh路由器自組織成網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的無線骨干網(wǎng)，為Mesh客戶端提供穩(wěn)定、快速的無線接入服務(wù)。由于無線網(wǎng)狀網(wǎng)的自組織特性以及網(wǎng)狀的拓?fù)?，使得路由協(xié)議成為無線網(wǎng)狀網(wǎng)的核心技術(shù)，路由協(xié)議所選擇的路徑好壞將直接影響網(wǎng)絡(luò)性能。其中，多徑路由協(xié)議被認(rèn)為是一種能夠有效提高數(shù)據(jù)傳輸性能的路由協(xié)議。傳統(tǒng)的路由協(xié)議中，源

2、、目的節(jié)點(diǎn)之間通常只選擇一條路由路徑，而多徑路由協(xié)議在源、目的節(jié)點(diǎn)之間同時(shí)建立多條路由路徑，這些路徑既可以同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)，也可以交替使用。多徑路由協(xié)議能夠有效提高路由的健壯性、進(jìn)行負(fù)載均衡，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)膸?，降低?shù)據(jù)傳輸延遲?；诙鄰铰酚蓞f(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制還可有效增強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?。本文主要研究無線網(wǎng)狀網(wǎng)中的多徑路由協(xié)議及其安全機(jī)制。
　　 本文首先概述了無線網(wǎng)狀網(wǎng)的研究背景，并重點(diǎn)介紹了無線網(wǎng)狀網(wǎng)路由協(xié)議的特性和類型。第二章

3、闡述了多徑路由協(xié)議的研究背景、關(guān)鍵問題，并介紹了幾種經(jīng)典的多徑路由協(xié)議。現(xiàn)有的很多多徑路由協(xié)議忽略了所選路徑之問的相互干擾問題。而多路徑之間的干擾對(duì)于多徑路由協(xié)議的整體數(shù)據(jù)傳輸性能有著重要的影響。本文第三章對(duì)這一問題進(jìn)行了深入的分析，并提出一種基于IEEE802.兒MAC層模型的能夠描述多徑間干擾程度的多徑路由判據(jù)IAMM(Interference-Aware Multipath Metric)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步提出一種干擾感知的多徑路

4、由(Interference-Aware Multipath Routing，IAMR)協(xié)議。IAMR協(xié)議通過兩次選路，在保證單條路徑性能的同時(shí)兼顧考慮路徑之間的干擾因素。仿真測(cè)試表明，IAMR協(xié)議可有效提升端到端延遲、數(shù)據(jù)包到達(dá)率和吞吐量等方面性能。
　　 無線網(wǎng)狀網(wǎng)的通信環(huán)境復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)具有自組織性，這給無線網(wǎng)狀網(wǎng)的安全帶來很大的挑戰(zhàn)，本文第四章介紹了無線網(wǎng)狀網(wǎng)的安全關(guān)鍵問題，并進(jìn)一步闡述了無線網(wǎng)狀網(wǎng)路由協(xié)議容易受到的攻擊以及

5、主要安全機(jī)制，其中，基于多徑路由的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制被認(rèn)為能夠有效提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴１疚牡谖逭率紫冉榻B了已有的基于多徑路由的安全數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制的研究，并對(duì)它們進(jìn)行深入的分析比較。在此基礎(chǔ)上，提出了一種安全增強(qiáng)的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制(Enhanced Secure MessageTransmission，ESMT)。ESMT關(guān)注的是數(shù)據(jù)的可用性和機(jī)密性，它采用冗余的編碼機(jī)制對(duì)原始消息進(jìn)行編碼，并使用秘密值關(guān)聯(lián)的單向函數(shù)為每條路徑動(dòng)態(tài)的計(jì)算加密密鑰，編