无线Mesh网络内容分发系统性能优化算法研究

发布时间：2017-10-04 06:43

  本文关键词：无线Mesh网络内容分发系统性能优化算法研究

  更多相关文章： 无线Mesh网络 多入多出 多目标优化 轻量加密

【摘要】：无线Mesh网络作为一种可有效提高网络利用率、增强网络可靠性的拓扑结构,随着无线网络标准推出至今,在无线网络标准的进步中不断提高性能。有效地利用新推出的无线网络标准和新技术是提高无线Mesh网络性能的有效方法之一。本文研究基于IEEE 802.11n标准的无线Mesh网络及其拓扑结构生成和内容分发方法,利用多入多出技术的优势,构建了适用于此标准的无线Mesh网络内容分发优化算法和加密算法。无线Mesh网络的内容分发拓扑不同于传统无线网络的分发拓扑结构,传统无线网络中强烈依赖无线接入点(Access Point,AP)和分发源节点,一旦遇到无线接入点失效或分发源节点失效的情况,分发将无法继续。基于无线Mesh网络的内容分发系统构建与无线Mesh接入点和无线Mesh客户端之上,本文基于现今被广泛使用的802.11n无线协议,基于多目标优化模型设计多目标优化算法,构建了无线Mesh网络冗余动态分配内容分发系统模型。提出了一种无线Mesh网络拓扑生成策略和信道分配策略两个算法,使用针对无线Mesh网络优化的多目标优化方法优化产生。仿真结果表明,算法产生的无线Mesh网络拓扑能结构和信道分配树对提高无线Mesh网络内容分发系统服务质量和网络性能有一定作用,并对无线Mesh网络的节点抖动具有动态修复能力。基于轻量级加密算法PRESENT提出了一种点对点的轻量级加密算法,通过在无线Mesh网络环境中收发节点的密钥交换和快速加密、解密方法实现了安全的无线Mesh网络传输。基于虚拟路由器实现仿真无线Mesh路由器应用,通过密钥交换和加解密实现了Internet中数据的传输安全。文章基于新标准的无线Mesh网络,通过应用以上算法,对无线Mesh网络实现了信道优化与传输效率与点对点可靠传输,并提高了无线Mesh网络的利用率和传输安全性,实现了可信传输和多跳网络中防窃听防篡改。
【关键词】：无线Mesh网络 多入多出 多目标优化 轻量加密
【学位授予单位】：江西理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 研究背景与意义8-10
• 1.2 本文的研究问题与内容10-14
• 1.2.1 网络拓扑的产生11-12
• 1.2.2 链路选择策略12
• 1.2.3 分发过程中的优化12-13
• 1.2.4 分发信息安全13-14
• 第二章 无线Mesh网络内容分发系统网络拓扑分析14-23
• 2.1 流媒体网络14-16
• 2.1.1 内容分发网络14-15
• 2.1.2 多线路由和边际网关协议15-16
• 2.2 无线Mesh网络拓扑16-23
• 2.2.1 概述16-17
• 2.2.2 无线Mesh网络分发拓扑分层算法17-18
• 2.2.3 网络拓扑分层生成方法18-23
• 第三章 无线Mesh网络内容分发系统信道优化算法23-29
• 3.1 信道优化概述23
• 3.2 无线Mesh网络信道选择算法23-26
• 3.3 多目标优化方法26-27
• 3.4 多目标优化的改进27-29
• 第四章 信道优化和拓扑产生结果与实验分析29-40
• 4.1 MIMO全局平均吞吐31-34
• 4.2 平均延迟34-38
• 4.3 包到达率38-40
• 第五章 无线Mesh网络传输安全性40-56
• 5.1 问题分析40
• 5.2 无线Mesh网络点对点加密实现40-41
• 5.3 路由节点端到端的加密实现41-42
• 5.4 安全加密模型42-44
• 5.4.1 安全协议42-43
• 5.4.2 密钥交换流程43-44
• 5.5 加密方式44-47
• 5.5.1 概述44-45
• 5.5.2 无线节点加密45
• 5.5.3 端到端加密45-47
• 5.6 仿真结果与实验分析47-56
• 5.6.1 吞吐量49
• 5.6.2 响应时间49-50
• 5.6.3 加密开销50-53
• 5.6.4 虚拟路由器性能53-56
• 第六章 结论56-57
• 参考文献57-60
• 附录A 实验平台60-61
• 致谢61-62
• 攻读学位期间的研究成果62-63

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本文编号：969229