本文關(guān)鍵詞：基于全網(wǎng)絡(luò)預(yù)關(guān)聯(lián)技術(shù)的IEEE 802.11快速切換算法，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,基于IEEE 802.11標準的大規(guī)模WLAN得到廣泛使用,AC與瘦AP結(jié)合的大規(guī)模組網(wǎng)方式使得終端用戶可能需要頻繁在不同BSS內(nèi)進行切換。諸如VoIP、視頻監(jiān)控、遠程協(xié)作和遠程控制等業(yè)務(wù)對于網(wǎng)絡(luò)切換時延有較高要求,而現(xiàn)有802.11標準帶來的切換時延無法滿足這些要求。如何降低802.11網(wǎng)絡(luò)切換時延對于各類新興業(yè)務(wù)的發(fā)展有著重要現(xiàn)實意義。針對這一問題,本文提出了一種基于全網(wǎng)絡(luò)預(yù)關(guān)聯(lián)(PAE)的快速切換算法。當STA初次關(guān)聯(lián)到網(wǎng)絡(luò)時,從當前AP處獲得網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有AP信息,逐一與其預(yù)關(guān)聯(lián)。預(yù)關(guān)聯(lián)通過當前AP協(xié)助中繼實現(xiàn),它截獲所有STA發(fā)出的關(guān)聯(lián)管理幀,通過有線網(wǎng)絡(luò)發(fā)往目標AP,目標AP將其重新注入802.11協(xié)議MAC層,并將響應(yīng)幀以同樣方式由當前AP中繼回送給STA,以此實現(xiàn)STA與目標AP跨空間關(guān)聯(lián)通信。STA與目標AP預(yù)關(guān)聯(lián)成功后緩存其派生的臨時密鑰,切換發(fā)生時目標AP根據(jù)緩存的臨時密鑰狀態(tài)判斷是否允許快速切換。STA通過一次重關(guān)聯(lián)請求完成切換過程,并直接使用緩存的臨時密鑰對后續(xù)數(shù)據(jù)傳輸進行加密。本文在對802.11網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議以及標準切換過程進行仔細分析后設(shè)計了上述快速切換算法,并在Linux無線路由器上進行實踐分析,以印證算法的有效性。在算法的實現(xiàn)過程中,作者深入研究了Linux下開源無線網(wǎng)卡驅(qū)動ath9k與開源IEEE 802.11i協(xié)議實現(xiàn)程序hostapd/wpa_supplicant的基本架構(gòu)和工作流程,結(jié)合對Linux系統(tǒng)協(xié)議棧的學(xué)習(xí),設(shè)計了PAE算法在Linux無線路由器上實現(xiàn)的各個功能模塊,通過開發(fā)用戶程序、內(nèi)核模塊,以及使用開源網(wǎng)絡(luò)工具,實現(xiàn)了PAE算法。實驗結(jié)果表明,文本提出的PAE算法在保持了802.11i協(xié)議安全性的同時,將認證與密鑰派生時延近乎降低到0,有效降低了現(xiàn)有切換時延。新算法對于軌道交通等高實時性要求的WLAN應(yīng)用有重要助益。
【關(guān)鍵詞】：802.11 快速切換 認證 四次握手
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN925.93
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 縮略語對照表10-14
• 第一章 緒論14-18
• 1.1 研究背景及意義14-15
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3 本文主要工作17
• 1.4 文組織結(jié)構(gòu)17-18
• 第二章 IEEE 802.11切換的協(xié)議背景與原理18-36
• 2.1 協(xié)議族發(fā)展與框架18-20
• 2.1.1 協(xié)議框架18-19
• 2.1.2 網(wǎng)絡(luò)類型19-20
• 2.1.3 切換模式20
• 2.2 802.11網(wǎng)絡(luò)安全認證協(xié)議20-26
• 2.2.1 802.1X21-22
• 2.2.2 EAP協(xié)議22-25
• 2.2.3 802.1X協(xié)議過程25-26
• 2.3 802.11i26-31
• 2.3.1 TKIP27
• 2.3.2 CCMP27
• 2.3.3 RSN27-29
• 2.3.4 四次握手29-31
• 2.3.5 WPA/WPA231
• 2.4 802.11切換全過程31-36
• 2.4.1 觸發(fā)32-33
• 2.4.2 掃描33-34
• 2.4.3 認證34-35
• 2.4.4 關(guān)聯(lián)35-36
• 第三章 PAE快速切換算法設(shè)計36-52
• 3.1 現(xiàn)有切換過程與算法的時延分析36-40
• 3.1.1 觸發(fā)時延36-37
• 3.1.2 掃描時延37-38
• 3.1.3 認證時延38-40
• 3.2 PAE算法應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)模型40-41
• 3.3 PAE算法設(shè)計41-49
• 3.3.1 目標AP發(fā)現(xiàn)與選擇41-43
• 3.3.2 預(yù)關(guān)聯(lián)協(xié)議流程43-48
• 3.3.3 執(zhí)行快速切換48-49
• 3.4 PAE算法的性能分析49-52
• 第四章 PAE算法的實現(xiàn)與性能測試52-60
• 4.1 實現(xiàn)平臺介紹52-53
• 4.1.1 ath9k無線網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動52
• 4.1.2 hostapd/wpa_supplicant52-53
• 4.2 PAE算法在Linux設(shè)備的實現(xiàn)方案53-55
• 4.3 程序?qū)崿F(xiàn)技術(shù)原理55-57
• 4.4 實驗結(jié)果與分析57-60
• 第五章 總結(jié)60-62
• 5.1 PAE算法的意義60
• 5.2 不足與展望60-62
• 參考文獻62-66
• 致謝66-68
• 作者簡介68-69

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1 錢怡 ,曹秀英;IEEE 802.11協(xié)議中關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)的實現(xiàn)[J];信息安全與通信保密;2004年08期

2 劉宴兵;楊茜惠;孫世新;;IEEE 802.11寬帶無線局域網(wǎng)負載均衡優(yōu)化研究[J];計算機應(yīng)用研究;2008年07期

3 溫曉軍,文光斌;基于IEEE 802.11標準的無線局域網(wǎng)組網(wǎng)方案[J];計算機應(yīng)用研究;2002年03期

4 艾渤,郝東來,葛建華;基于IEEE 802.11(a)標準的信道估計與均衡技術(shù)[J];重慶郵電學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2003年01期

5 吳陽平;王韜;楊士中;;IEEE 802.11站管理實體功能分析與實現(xiàn)[J];電訊技術(shù);2009年03期

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7 高峰;高澤華;張兵;曹健;歐陽紅升;;IEEE 802.11多速率條件下信道訪問公平性研究[J];數(shù)據(jù)通信;2011年05期

8 劉衛(wèi);趙曉俠;;IEEE 802.11中基于節(jié)點數(shù)量估計的時隙長度動態(tài)設(shè)置[J];通信與信息技術(shù);2013年01期

9 方翌煒;方華京;;基于FPGA的IEEE 802.11協(xié)議幀生成器的設(shè)計[J];微計算機信息;2007年20期

10 ;[J];;年期

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1 劉春鳳;IEEE 802.11無線ad hoc網(wǎng)絡(luò)MAC層自私行為研究[D];天津大學(xué);2009年

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  本文關(guān)鍵詞：基于全網(wǎng)絡(luò)預(yù)關(guān)聯(lián)技術(shù)的IEEE 802.11快速切換算法，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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