網(wǎng)絡系統(tǒng)可生存性是指網(wǎng)絡系統(tǒng)在遭到破壞的情況下,仍然能夠及時地完成關鍵任務的能力。無人值守無線傳感器網(wǎng)絡（Unattended Wireless Sensor Networks,UWSNs）通常部署在環(huán)境惡劣或者敵方區(qū)域,故其極易發(fā)生故障、遭受惡意攻擊或意外事故。因此,目前針對無人值守無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)可生存性的研究逐漸成為研究熱點。數(shù)據(jù)的正常傳輸是無人值守無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)的關鍵任務。傳感器節(jié)點的失效會影響數(shù)據(jù)通信的安全可靠性。本文以基于無人值守無線傳感器網(wǎng)絡的戰(zhàn)場態(tài)勢感知網(wǎng)絡可生存性需求為背景,從失效節(jié)點檢測和可重構路由兩方面的可生存性增強技術來提高資源受限的無人值守無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)的可生存性,并針對無人值守無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)設計了可生存性評估方案。本文主要研究內容及創(chuàng)新點歸納如下:（1）無人值守無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)失效節(jié)點檢測方案針對無人值守無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)資源受限與高檢測率必將帶來高能耗這一對矛盾,提出資源受限無人值守無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)失效節(jié)點檢測率動態(tài)規(guī)劃方法,結合連續(xù)時間馬爾可夫鏈與經(jīng)典傳染病模型建立了受內部攻擊的無人值守無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)失效節(jié)點檢測模型,并利用動態(tài)規(guī)劃... 

【文章來源】：中北大學山西省

【文章頁數(shù)】：151 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 背景及意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 無人值守無線傳感器網(wǎng)絡國內外研究現(xiàn)狀
    1.3 無人值守無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)可生存性國內外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 無人值守無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)可生存性增強技術研究現(xiàn)狀
        1.3.2 無人值守無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)可生存性評估指標及方法研究現(xiàn)狀
    1.4 論文主要研究內容
        1.4.1 無人值守無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)失效節(jié)點檢測方案研究
        1.4.2 無人值守無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)可重構路由技術研究
        1.4.3 無人值守無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)可生存性評估研究
    1.5 論文組織結構
第二章 無人值守無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)及其可生存性理論基礎
    2.1 無人值守無線傳感器網(wǎng)絡概述
        2.1.1 無人值守無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)結構
        2.1.2 無線傳感器節(jié)點結構
        2.1.3 無人值守無線傳感器網(wǎng)絡特點
        2.1.4 無人值守無線傳感器網(wǎng)絡應用
        2.1.5 無人值守無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)功能
        2.1.6 關鍵問題分析
    2.2 無人值守無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)可生存性理論
        2.2.1 無人值守無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)可生存性定義
        2.2.2 無人值守無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)可生存性評估建模方法
    2.3 本章小結
第三章 無人值守無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)失效節(jié)點檢測方案研究
    3.1 引言
    3.2 相關工作
    3.3 無人值守無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)失效節(jié)點檢測率動態(tài)規(guī)劃模型
        3.3.1 傳感器節(jié)點狀態(tài)轉換過程
        3.3.2 無人值守無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)失效節(jié)點(妥協(xié)節(jié)點)檢測模型
        3.3.3 基于動態(tài)規(guī)劃方程的最優(yōu)檢測率動態(tài)規(guī)劃模型
    3.4 仿真實驗
        3.4.1 仿真實驗設置
        3.4.2 參數(shù)設置
        3.4.3 仿真實驗結果分析
    3.5 本章小結
第四章 無人值守無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)可重構路由技術研究
    4.1 引言
    4.2 相關工作
    4.3 無人值守無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)可重構路由模型
        4.3.1 網(wǎng)絡模型
        4.3.2 攻擊模型
        4.3.3 攻擊行為描述
        4.3.4 行為收集過程
        4.3.5 傳感器節(jié)點及路徑的攻擊概率
        4.3.6 傳感器節(jié)點及路徑的狀態(tài)
        4.3.7 信息感知可重構路由模型
    4.4 最小代價路徑算法
    4.5 仿真實驗
        4.5.1 仿真實驗設置
        4.5.2 參數(shù)設置
        4.5.3 仿真實驗結果分析
    4.6 本章小結
第五章 無人值守無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)可生存性評估研究
    5.1 引言
    5.2 相關工作
    5.3 無人值守無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)可生存性評估指標
        5.3.1 丟包率
        5.3.2 無人值守無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)可靠性
        5.3.3 無人值守無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)可用性
        5.3.4 無人值守無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)可生存性
    5.4 網(wǎng)絡模型
        5.4.1 網(wǎng)絡拓撲結構
        5.4.2 網(wǎng)絡假設
        5.4.3 威脅模型
    5.5 基于連續(xù)時間馬爾可夫鏈的受攻擊無人值守無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點生存模型
        5.5.1 傳感器節(jié)點生存模型
        5.5.2 穩(wěn)態(tài)分析
    5.6 無人值守無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)可生存性評估指標量化
        5.6.1 無人值守無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)可靠度
        5.6.2 無人值守無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)可用度、可生存度
    5.7 無人值守無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)可生存性評估方法驗證實驗
        5.7.1 仿真實驗設置
        5.7.2 參數(shù)設置
        5.7.3 仿真實驗結果分析
    5.8 無人值守無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)可生存性增強技術評估實驗
        5.8.1 仿真實驗設置
        5.8.2 仿真實驗結果分析
    5.9 本章小結
第六章 方案驗證
    6.0 引言
    6.1 實驗設置
        6.1.1 實驗平臺搭建
        6.1.2 通信模塊設計
    6.2 實際網(wǎng)絡部署
    6.3 實驗結果
    6.4 本章小結
第七章 總結與展望
    7.1 論文工作總結
    7.2 論文的主要創(chuàng)新點
    7.3 工作展望
參考文獻
攻讀博士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]基于廣義隨機Petri網(wǎng)的導彈系統(tǒng)測試性建模與指標評估方法研究[J]. 翟禹堯,史賢俊,呂佳朋.  兵工學報. 2019(10)
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[5]移動Ad Hoc網(wǎng)絡攻擊建模方法研究綜述[J]. 樂成利,高秀峰.  飛航導彈. 2019(09)
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[8]Probabilistic Model Checking-Based Survivability Analysis in Vehicle-to-Vehicle Networks[J]. Li Jin,Guoan Zhang,Jue Wang.  中國通信. 2018(01)
[9]基于信任感知的無線傳感器網(wǎng)絡安全路由機制研究[J]. 秦丹陽,賈爽,楊松祥,馬靜雅,張巖,丁群.  通信學報. 2017(10)
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博士論文
[1]網(wǎng)絡安全態(tài)勢分析與可生存性評估研究[D]. 劉密霞.蘭州理工大學 2008



本文編號：3631820