發(fā)布時間：2017-07-16 12:04

  本文關(guān)鍵詞：基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)可靠傳輸機制的研究

  更多相關(guān)文章： 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 節(jié)點部署 負(fù)載均衡 量化方法 密鑰流隨機性

【摘要】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由大量存儲能力有限、功率有限的傳感器節(jié)點組成,由于其主要應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測、交通維護以及醫(yī)療保健等重要領(lǐng)域,因此數(shù)據(jù)的可靠傳輸便成為了一個最為關(guān)鍵的安全因素。本文圍繞數(shù)據(jù)的可靠傳輸展開了兩大方面的研究,即初期如何構(gòu)建低成本、低功耗、性能優(yōu)良的網(wǎng)絡(luò)以及網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建后數(shù)據(jù)如何能安全的進行傳輸。對于網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建部分,本文認(rèn)為基于貪婪準(zhǔn)則的節(jié)點部署方法易于實現(xiàn),且易于擴展。但各節(jié)點獨立地生成到網(wǎng)關(guān)的通信路徑,而沒有實時參考既存網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點分布情況。基于此,本文提出了既存中繼節(jié)點優(yōu)先準(zhǔn)則等三種新的貪婪準(zhǔn)則,并將這三種準(zhǔn)則與最近貪婪準(zhǔn)則相結(jié)合,最終得到了一種基于協(xié)作機制的中繼節(jié)點部署算法。同時,為使各節(jié)點的負(fù)載趨于平均,本文提出了閾值法以及平均值法。并給出了相應(yīng)的路由方法,容錯方案以及節(jié)點部署的擴展方法。網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建后,常會對數(shù)據(jù)進行加密操作以達到安全傳輸?shù)哪康�。而加密密鑰流的安全性直接影響到加密算法的安全性,好的量化方式是獲得高安全性密鑰流的最主要因素。因此,針對數(shù)據(jù)的安全傳輸部分,本文重點研究了密鑰流的量化方式以及密鑰流序列的隨機性能判定方式。最終提出了一種能自動截取隨機比特位組合的L比特量化方法。同時,本文總結(jié)并規(guī)范了密鑰流序列的隨機性評判標(biāo)準(zhǔn),并提出了序列線性復(fù)雜度平均誤差等兩種新的測試方法。理論分析和實驗結(jié)果表明,在網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建部分,本文提出的基于協(xié)作機制的中繼節(jié)點部署算法耗費更少的中繼節(jié)點,能降低網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目偰芎?減少網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建成本。本文提出的閾值法等兩種負(fù)載均衡方法能明顯均衡各節(jié)點負(fù)載,節(jié)省各節(jié)點的能量。在數(shù)據(jù)安全傳輸方面,本文提出的自動截取隨機比特位組合的L比特量化方法能避免人為干預(yù)的環(huán)節(jié),使得最終得到的密鑰流隨機性更好。但該量化方法會額外耗費時間,故建議將其運用于加密數(shù)據(jù)量適中的場合。
【關(guān)鍵詞】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 節(jié)點部署 負(fù)載均衡 量化方法 密鑰流隨機性
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP212.9;TN929.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 課題的來源10
• 1.2 課題研究的目的和意義10
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析10-13
• 1.3.1 中繼節(jié)點部署方法研究現(xiàn)狀及分析10-12
• 1.3.2 密鑰流隨機性研究現(xiàn)狀及分析12-13
• 1.4 研究內(nèi)容及組織安排13-16
• 1.4.1 本文研究內(nèi)容13-14
• 1.4.2 本文組織結(jié)構(gòu)14-16
• 第2章 節(jié)點部署及密鑰流量化技術(shù)16-28
• 2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述16-17
• 2.2 中繼節(jié)點部署算法17-24
• 2.2.1 節(jié)點部署物理限制因素17-19
• 2.2.2 典型節(jié)點部署算法分析19-24
• 2.3 密鑰流量化方法24-27
• 2.3.1 C閾值量化方法24
• 2.3.2 區(qū)域量化方法24-25
• 2.3.3 L比特量化方法25-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第3章 基于協(xié)作機制的中繼節(jié)點部署算法28-48
• 3.1 貪婪準(zhǔn)則選取28-38
• 3.1.1 最近機制貪婪準(zhǔn)則29-31
• 3.1.2 既存RN優(yōu)先的貪婪準(zhǔn)則31-32
• 3.1.3 搜尋未連通SN的貪婪準(zhǔn)則32-33
• 3.1.4 尋找小間距節(jié)點的貪婪準(zhǔn)則33-35
• 3.1.5 節(jié)點部署算法仿真實驗及分析35-38
• 3.2 均衡節(jié)點負(fù)載方法38-44
• 3.2.1 閾值法39-41
• 3.2.2 平均值法41-42
• 3.2.3 負(fù)載均衡算法對比測試42-44
• 3.3 路由方法44-45
• 3.3.1 路由步驟44
• 3.3.2 路由異常處理44-45
• 3.4 節(jié)點部署算法容錯方案及擴展性方案45-47
• 3.4.1 容錯性方案45-46
• 3.4.2 可擴展性研究46-47
• 3.5 本章小結(jié)47-48
• 第4章 自動截取比特位組合的L比特量化方法48-73
• 4.1 量化方法模型48-52
• 4.1.1 密鑰流序列周期49-50
• 4.1.2 周期模板計算50-51
• 4.1.3 量化方法算法描述51-52
• 4.2 密鑰流序列隨機性分析52-68
• 4.2.1 周期個數(shù)及對應(yīng)周期模板數(shù)53-54
• 4.2.2 線性復(fù)雜度測試54-57
• 4.2.3 L-Z復(fù)雜度57-58
• 4.2.4 熵值分析58-60
• 4.2.5 序列相關(guān)性60-64
• 4.2.6 平衡性測試64-65
• 4.2.7 初值敏感性65-66
• 4.2.8 序列分布66-67
• 4.2.9 時間復(fù)雜度分析67-68
• 4.3 密文序列統(tǒng)計性仿真測試68-71
• 4.3.1 密文 0-1 平衡測試69-70
• 4.3.2 字符頻率統(tǒng)計測試70-71
• 4.4 本章小結(jié)71-73
• 結(jié)論73-74
• 參考文獻74-78
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其它成果78-80
• 致謝80

【參考文獻】

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本文編號：548552