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无线传感器网络路由协议的仿真研究

作　者: 刘春光
导　师: 马春光；马晓波
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 计算机技术
关键词: 无线传感器网络网络仿真路由协议安全引导地理位置路由
分类号: TN915.04
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 68次
引　用: 1次
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内容摘要

无线传感器网络是一种新兴的网络,无线传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算机技术、分布式信息处理技术和无线通信技术。它是一种全新的强大的网络信息获取和处理技术,它可以为许多应用提供支持；同时,由于它的可移植性,构建无线传感器网络本身也是一项富有挑战性的工作。在无限传感器网络技术中,路由技术为核心关键技术,在网络设计中担任着很重要的角色。本文目的就是针对WSN的路由协议进行深入的仿真研究。本文分析了各种类型WSN路由协议的特性,分析了WSN网络路由层协议的安全性问题,找到各种路由协议易受到的攻击种类和一般性的解决办法。本文利用NS2仿真平台,搭建了WSN网络路由层的仿真环境,使用C++和Tcl语言在在NS2平台上实现了开发并添加新的路由协议的一般方法。本文以GEAR路由协议为例,对其算法和安全性进行了了深入的分析,指出了该算法的特点和实现原理,分析了其易受到的女巫、DoS、虚假路由、选择性转发等攻击方式。并针对GEAR协议特点提出了基于位置密钥对引导模型的安全性改进方案。本文分别对GEAR协议的性能、易受攻击方式和安全性改进做了仿真试验,在NS2平台上建立了完整的实验环境。分析了GEAR协议的性能和受到攻击时的特性以及对安全改进后的协议进行性能对比分析。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-14
  1.1 课题研究背景及意义  9-12
    1.1.1 课题背景  9-11
    1.1.2 课题意义  11-12
  1.2 问题的提出  12
  1.3 本文的主要工作  12-13
  1.4 论文结构安排  13-14
第2章无线传感器网络相关研究  14-28
  2.1 无线传感器网络概述  14-16
  2.2 无线传感器网络路由协议分析  16-21
    2.2.1 平面结构路由协议  17-18
    2.2.2 层次结构路由协议  18-19
    2.2.3 基于位置的路由协议  19-20
    2.2.4 基于QoS的路由协议  20-21
  2.3 无线传感器网络路由协议安全性分析  21-24
    2.3.1 Directed Diffusion协议安全性分析  21-22
    2.3.2 LEACH协议安全性分析  22-23
    2.3.3 GEAR协议安全性分析  23-24
  2.4 无线传感器网络仿真技术分析  24-26
  2.5 无线传感器网络路由及仿真技术发展趋势  26-27
  2.6 本章小结  27-28
第3章 WSN路由协议仿真环境构建  28-37
  3.1 NS2平台体系结构  28-30
  3.2 NS2平台无线仿真模型结构  30-32
  3.3 NS2平台开发路由协议方法  32-34
  3.4 NS2平台仿真流程  34-36
  3.5 NS2平台仿真恶意攻击方法  36
  3.6 本章小结  36-37
第4章 GEAR协议仿真实验及分析  37-46
  4.1 GEAR协议算法分析  37-39
  4.2 GEAR协议性能仿真实验  39-41
  4.3 GEAR协议恶意攻击仿真实验  41-45
  4.4 本章小结  45-46
第5章 GEAR协议安全性改进及仿真分析  46-54
  5.1 GEAR协议安全性改进  46-47
  5.2 GEAR安全路由协议设计  47-50
    5.2.1 符号描述  47
    5.2.2 相邻节点间信息交换  47-49
    5.2.3 查询向目标区域的传播过程  49-50
    5.2.4 查询信息在目标区域内的传播过程  50
  5.3 改进的GEAR协议安全性分析  50-51
  5.4 改进的GEAR协议仿真分析  51-53
  5.5 本章小结  53-54
结论  54-55
参考文献  55-59
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  59-60
致谢  60-61
个人简历  61

无线传感器网络路由协议的仿真研究

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