基于无线Mesh网络的一种信道分配算法及路由协议

提出了在多信道环境下的无线Mesh网络中的一种混合型路由协议TOIRP(tree-based and on-de-mand integrated routing protocol)以及一种分布式的信道分配算法CLBCA(channel load based channel assign-ment).TOIRP协议采用HWMP(hybrid wireless mesh protocol)所提出的混合路由技术,将基于树的路由与传统的AODV(ad hoc on-demand distance vector)路由相结合,减少路由发现的时延,同时采用了一种新的路由判据CETTI(cumulative expected transmission time with interference).该路由判据充分考虑多信道的特性,设计了一种量化通信干扰的方法,将干扰分为外部数据流对路径的干扰以及路径内部数据流的干扰两个方面,并综合考虑了跳数、时延等因素,提高了网络的吞吐量.信道分配算法分为收发器与邻居节点绑定和收发器与信道绑定两个部分,将信道的负载作为选择信道的标准,避免了多信道中常见的信道依赖所造成的影响,并且提高了信道的利用率.模拟结果表明,采用新的路由判据后,网络的吞吐量最优情况下得到提升.     

基于虚拟坐标的移动自组织网络组播路由

为提高移动自组织网络QoS特性,减小组播的时延,利用群论中的直积方法构建了一个类超立方体拓扑结构,它具有对称性强,直径小的特点,给移动自组织网络结点分配虚拟坐标,使其嵌入到该类超立方体中,并在此基础上提出了一种确定性的组播路由算法.理论分析与实验结果表明,所设计的组播路由算法在端到端时延,网络带宽消耗以及组播数据分发的成功率方面更能适应移动自组织网络的需求,并为大规模的移动自组织网络组播通讯在带宽,时延和负载均衡等优化策略方面提供了解决方案.     

无线传感器网络中基于网络编码的容错路由

针对无线传感器网络中节点被窃听和盗用对数据安全传输所带来的影响,提出了一种基于网络编码的容错路由(fault-tolerant routing based on network coding,FR-NC).该路由算法利用网络中大多数节点能正确传输数据的特点,通过选举保证数据一致性,从而防止了盗用节点对数据的篡改;同时对随机编码系数进行加密,起到了对数据安全的监督和保护作用.通过对实验结果的分析,可以发现当网络中存在一定数量的盗用节点时,FR-NC具有较好的健壮性.     

基于无线传感器网络的环境监测系统

针对当前城市环境保护与在线监测的需要，提出了一种利用具有自组织特性的无线传感器网络（wireless sensor networks, WSN）对温度、湿度和噪声等环境变量进行在线监测的方法．该方法采用了对等式网络体系结构、低功耗微小网络节点、基于拓扑树的网络初始化配置算法以及基于地理位置特性的路由算法，不仅解决了传统监测方法中网络布线复杂、精度有限的问题，而且具有实时性和容错性强等特点．仿真结果表明，在1000个节点、通信距离为100m的条件下，监测数据延迟时间〈600ms，较好地满足了实时环境监测的要求。     

无线局域网STRP技术的系统建模及有效性分析

轮询机制是基于小区的无线局域网对MAC控制的重要方法，但这种机制最主要的缺点是当网络负载较轻时效率较低，这种低效性是由于轮询网络中空闲工作站而导致活动工作站发送数据的时延。因此采用STRP轮询机制以克服在网络轻负载时的低效问题，通过数学建模和系统分析以证明该机制的有效性。     

适用于无线传感器网络的数字水印技术

针对无线传感器网络的数据安全问题,提出了一种适用于无线传感器网络的数字水印技术,并设计了水印的生成、嵌入和检测算法.该算法通过水印信息标识发送方节点的身份,将水印信息嵌入到节点采集的数据中进行发送,并在数据融合的过程中保留这种信息.接收方节点通过验证水印信息来判断数据的可靠性,一旦检测到了水印信息则进行存储和转发,使水印信息的数据不被丢弃.通过分析和实验验证,结果表明:该算法可以有效地验证数据的可靠性,水印信息在数据抽样和汇总中不被破坏,具有较好的可行性和实用性.     

两层无线传感器网络多维数据隐私保护范围查询协议

针对现有两层无线传感器网络隐私保护范围查询协议存在数据安全低、感知节点通信能耗较高,且较少针对多维数据的问题,提出了一种基于交叉0-1编码和质数融合的两层无线传感器网络隐私保护范围查询协议。在数据提交阶段,感知节点采集多维数据并根据属性维度分组,采用交叉0-1编码、质数融合等方法优化比较因子的计算方式,用AES算法构建加密约束链,提高数据安全性,降低计算和通信能耗。在查询处理阶段,Sink节点对查询范围值采用交叉0-1编码和质数融合操作产生比较因子,将查询单元格与比较因子作为查询指令送至存储节点;存储节点根据交叉0-1编码比较规则将采集数据与查询范围值的比较因子比较,完成多维数据范围查询,结果发送给Sink节点。在结果验证阶段,Sink节点根据多维加密约束链中的采集周期时间和特性,验证查询结果的真实性完整性。在实验部分,采用Cortex-M4和Cortex-A9内核开发板实现协议内容,验证了数据提交、隐私数据查询、隐私数据查询结果真实性和完整性验证等功能。通过对本文协议与CSRQ(communication-efficient secure range queries)协议在感知节点通...     

基于身份密码体制在无线局域网安全协议中的应用

通过引入基于身份(Identity-based)的公钥密码体制，提出了一个基于身份的802．11无线局域网安全认证结构．文中详细描述了从初步建立系统参数，动态的共享密钥的生成，到4-way握手的相互身份认证的认证协议过程以及Weil Palring的实现，并且通过上海交通大学无线网络测试，说明了该协议在安全性方面和实际应用中相对于目前的无线局域网安全协议的优越性．     

对ARAP认证协议的攻击及其改进

分析了射频识别（RFID）系统中匿名RFID认证协议（ARAP）存在的安全缺陷,指出攻击者可利用该协议存在的异或运算使用不当的安全缺陷发起身份假冒攻击.为此,提出了一种改进的RFID双向认证协议,该协议修改了ARAP认证协议中部分异或运算和验证操作,仍采用假名机制提供隐私性保护,防止攻击者对标签进行跟踪.结果分析表明,改进后的协议具有双向认证、前向安全性和匿名性等安全属性,并能够抵抗冒充、跟踪和重放等攻击.同时,性能对比分析表明改进后的协议具有比较好的效率,实用性较强.     

无线传感器网络的自身定位算法研究

自身定位算法在无线传感器网络技术的目标定位和跟踪等方面起着举足轻重的作用,而算法的优劣直接影响着自身定位和目标定位的精度．以传统的DV-hop算法为依据,提出了一种WDH（Weighted-DV-hop）定位算法,在获得跳数的步骤中,根据接收到的传播信号区分强弱程度,并取0．d．5或1作为跳数递增量的加权修正值,来得到新的跳数．最后通过Matlab平台实现算法的验证,表明其可以明显地提高定位的精度．     

基于协同机理的异构无线网络协议模型

通过对多无线接入网融合方案进行分析和比较,提出了一种基于中继的协同组网技术和网络协议模型.通过在中继节点处的MAC层上增加通用协同适配层以实现异构网络下的数据转换和协同传输,同时在基站和中继处分别引入协同无线资源管理实体支持多中继协同组成中继子网以及不同接入网间的传输容量和质量的协商,以实现数据的无缝中继传输.实验表明,该中继协同组网技术能够有效地支持多无线接入网的融合,实现在异构网络环境下为用户提供高速传输业务和多无线接入网资源的协同使用.     

Ad-hoc网络DSR路由协议的优化

针对DSR路由协议由于采用泛洪机制而导致的较高路由开销这一问题，提出了使用查询局部化技术的优化方案．即在原有的DSR协议的基础上引入查询局部化技术，将泛洪控制在一个局部的范围内，以防止整个网络内的泛洪，从而减小网络开销．仿真结果表明，使用查询局部化技术后，网络路由协议开销得到显著减小(约50％)并降低了平均端到端时延．     

有向网络的复制机制及其相关网络分析

鉴于有向网络比无向网络包含了更多的内在信息, 而复杂网络中的基本统计量往往仅适用于无向网络, 使得有向网络的研究相对缺少, 由此提出了一个有向网络的统计量, 并分析该统计量在相关有向网络研究中的有效性. 考虑到复制是有向网络增长的一个主要动力, 定义了有向网络结点复制率和有向网络复制率的概念, 并利用结点入度分布和复制率研究了有向规则网络、复制模型网络及自然数网络. 结果显示, 完全复制模型和自然数网络的入度具有无标度特性, 其入度分布的幂律指数 都为2, 2个有向网络的复制率 , 而部分复制模型的复制率 . 因此, 有向网络的入度分布、复制率都能很好地解释完全复制模型与自然数网络的相关性, 可作为重要统计量广泛应用于有向网络研究中.     

一种基于移动预测的无线传感器网络动态拓扑管理机制

拓扑管理是节省无线传感器网络能量消耗的主要方法之一.通常采用的拓扑管理是静态的.即在整个网络范围内通过定期让冗余节点休眠来节能.但在诸如移动目标定位跟踪的应用场景中.静态拓扑管理会造成较大的能量消耗的浪费.提出一种动态拓扑管理机制,利用移动预测技术在移动目标的附近动态构造拓扑管理区域,并只在该区域内实施拓扑管理,而让区域之外的大部分节点休眠.分析了动态拓扑管理的性能并通过仿真比较了动态拓扑管理与其他相关机制的能量消耗.     

广义逆矩阵在密钥协议中的应用

广义逆矩阵的密钥协定方案于1997年由Dawson提出，1999年王永传等人个修改了此方案，本文进一步改进这类密钥协定方案，这样避免了基本攻击。