無線多跳網(wǎng)絡(luò)是一種無線網(wǎng)絡(luò),由移動節(jié)點通過自組織方式形成,具有自組織性、分布性和動態(tài)性的特點,無需依賴于預(yù)先架設(shè)或部署的固定基礎(chǔ)設(shè)施。網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)包可以在到達(dá)目的地之前經(jīng)由多個中間節(jié)點進(jìn)行中繼轉(zhuǎn)發(fā),從而更好的實現(xiàn)廣域部署。動態(tài)、靈活等特點使得無線多跳網(wǎng)絡(luò)吸引了眾多研究者的注意,并廣泛地應(yīng)用于電信基礎(chǔ)設(shè)施容易遭到破壞的軍事通信,災(zāi)害管理和應(yīng)急服務(wù)等眾多領(lǐng)域。然而,隨著網(wǎng)絡(luò)性能不斷優(yōu)化以及部署成本日益降低,個域信息采集的應(yīng)用愈來愈多,使得如何安全并高效地傳輸數(shù)據(jù)包成為無線多跳網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的重要研究問題。有限的能量資源和開放性的傳輸信道加劇了網(wǎng)絡(luò)安全和能耗等方面的挑戰(zhàn)。典型的多跳網(wǎng)絡(luò)通過節(jié)點之間的相互協(xié)作,以分布和協(xié)作的方式將處于網(wǎng)絡(luò)邊緣的節(jié)點數(shù)據(jù),安全高效地收集處理。由此,高效安全的多跳路由設(shè)計對于無線網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸至關(guān)重要,本文將構(gòu)建面向數(shù)據(jù)特征的馬爾可夫狀態(tài)轉(zhuǎn)移模型,并據(jù)此設(shè)計安全高效的隨機(jī)多徑路由協(xié)議,通過傳輸路徑的隨機(jī)選取使得網(wǎng)絡(luò)具有抵御典型攻擊的能力,從而保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴Ｍ瑫r,該協(xié)議可以根據(jù)各路徑的剩余能量情況,降低網(wǎng)絡(luò)的整體能耗并平衡負(fù)載。性能仿真和分析結(jié)果表明,本文所提出的路由協(xié)議在能源消耗、傳輸延遲、信息傳輸量和安全性方面有著顯著的性能提升。
【學(xué)位單位】：黑龍江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN92;O211.62
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 本文的研究背景及意義
    1.2 無線多跳網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第2章 多跳網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及路由協(xié)議分析
    2.1 引言
    2.2 典型的無線多跳通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
        2.2.1 移動Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的分析
        2.2.2 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的分析
        2.2.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的分析
    2.3 多跳網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)問題分析
    2.4 路由協(xié)議分析
        2.4.1 面向能效需求的路由機(jī)制
        2.4.2 面向安全需求的路由協(xié)議
        2.4.3 混合型路由協(xié)議的分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 基于馬爾可夫狀態(tài)轉(zhuǎn)移的模型構(gòu)建
    3.1 引言
    3.2 系統(tǒng)模型和攻擊模型的構(gòu)建
        3.2.1 系統(tǒng)模型的構(gòu)建
        3.2.2 攻擊模型的構(gòu)建
    3.3 數(shù)據(jù)傳輸鏈路的建立
    3.4 馬爾可夫狀態(tài)轉(zhuǎn)移模型
        3.4.1 馬爾可夫狀態(tài)轉(zhuǎn)移模型
        3.4.2 初始概率分布及轉(zhuǎn)移概率計算
    3.5 本章小結(jié)
第4章 低功耗安全多跳路由算法研究
    4.1 引言
    4.2 基于馬爾可夫的路由建模
    4.3 Bellman最優(yōu)化處理
    4.4 基于隨機(jī)動態(tài)逼近的在線數(shù)值迭代算法
    4.5 算法收斂性分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 性能分析和仿真驗證
    5.1 引言
    5.2 性能分析
        5.2.1 能量消耗分析
        5.2.2 數(shù)據(jù)傳輸概率分析
        5.2.3 負(fù)載均衡分析
        5.2.4 信息傳輸安全性分析
    5.3 仿真結(jié)果
        5.3.1 仿真環(huán)境設(shè)置
        5.3.2 抵御攻擊的安全性驗證
        5.3.3 信息傳輸?shù)姆�(wěn)定性驗證
        5.3.4 算法的能量效率驗證
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果
攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項目

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本文編號：2840547