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WiMAX系统中基于网关本地路由的安全方案设计

作 者: 颜秉伟
导 师: 潘甦
学 校: 南京邮电大学
专 业: 通信与信息系统
关键词: WiMAX网络 网关本地路由 安全解决方案 加密算法 加密密钥 密钥更新 转发效率
分类号: TN929.5
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
下 载: 16次
引 用: 0次
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内容摘要


自从WiMAX标准成为3G标准以来,全世界各地的运营商、设备制造商、网络设备提供商等都开始针对WiMAX网络进行研究。WiMAX网络的天然技术优势让它成为城域网研究领域的热点。为了改进现有WiMAX网络的路由体系,提高现有WiMAX网络的数据转发效率,同时又保证其安全性,论文对WiMAX网络的路由体系及其安全管理框架体系进行了研究。首先,论文研究了WiMAX网络的基本知识,主要涵盖WiMAX网络的接口模型与组网形式、MAC层数据转发的基本概念以及现有的WiMAX网络中数据包在MAC层的转发流程等内容。针对现有的WiMAX路由体系,论文提出并简单介绍了WiMAX本地路由的概念。其次,论文研究了WiMAX网络的整个安全系统管理框架,主要涵盖两个方面的基本内容:安全子层的管理框架以及在实际通信过程中通信数据包在整个通信过程中所经历的安全处理流程。再次,论文提出了详细的基于网关本地路由的安全解决方案,从网关本地路由的判断、数据路径的建立直到加密算法加密密钥的同步都进行了详细说明。同时,论文还研究了由于加密密钥的定期更新而带来的通信过程中面临的一些实际问题,并对此提出了相应的解决办法。最后,论文对所设计的安全解决方案做了仿真分析和总结。通过仿真分析发现,论文所设计的安全解决方案能够在一定程度上降低基站和网关等主要网元的数据包处理时延和功耗,从而提高WiMAX系统的数据转发效率。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章 绪论  8-12
  1.1 课题来源与研究背景  8-9
    1.1.1 课题来源  8
    1.1.2 研究背景  8-9
  1.2 研究内容及意义  9-10
  1.3 论文组织结构  10-12
第二章 WiMAX 系统基本知识介绍  12-30
  2.1 WiMAX 系统组网与网络接口模型  12-19
  2.2 MAC 层基本概念及数据包转发流程  19-24
  2.3 接入网关基本情况介绍  24-26
  2.4 WiMAX 系统路由体系与改进的网关本地路由体系  26-29
  2.5 本章小结  29-30
第三章 WiMAX 系统安全框架  30-41
  3.1 安全子层基本情况介绍  30-39
    3.1.1 两种密钥管理协议下的安全流程  32-37
    3.1.2 EAP 方式安全功能实体  37-39
  3.2 WiMAX 系统数据包的安全处理流程  39-40
  3.3 本章小结  40-41
第四章 基于网关本地路由的安全方案设计  41-63
  4.1 网关本地路由的判断与本设计方案的启动  42-44
  4.2 单独的数据路径的建立方法  44-47
  4.3 加密算法以及加密密钥的同步机制  47-53
    4.3.1 方案一:ASN-GW 不参与 SA 和 TEK 的协商  47-51
    4.3.2 方案二:ASN-GW 参与 SA 和 TEK 的协商  51-53
  4.4 本方案中需要解决的两个关键问题  53-57
    4.4.1 在通信用户的TEK 同步和更新期间,数据包的处理  53-55
    4.4.2 基站BS 与网关ASN-GW 之间不用再加密数据包的处理机制  55-57
  4.5 网关本地路由安全方案实例计算与总结  57-62
  4.6 本章小结  62-63
第五章 总结与展望  63-65
  5.1 论文总结  63
  5.2 下一步的工作  63-65
致谢  65-66
缩略语  66-67
参考文献  67-70
作者在攻读硕士学位期间发表的论文  70

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