移动无线Ad Hoc网络研究

减小字体 增大字体 作者:吴礼腾  来源:本站整理  发布时间:2013-07-17 16:20:21

1 Ad Hoc网络介绍

Ad Hoc网络是一种无线移动通信网络,其前身是分组无线网络(Packet Radio Network)。Ad Hoc网是一种无线网络,英文可译为Multi-hop Network、Infrastructureless、NetworkSelf-or-ganizing Network等,是一种较为新的通讯技术手段。

这里提出的“Ad Hoc”指的是一种无线特定的网络结构,强调的是多跳、自组织、无中心的概念。该网络具有信息收集和传递功能,各个节点相互独立,且可以任意组合成一个面向特定工作任务的网络拓扑结构。

2 移动无线Ad Hoc网络分簇算法及性能研究

2.1 分簇算法的评价

在Ad Hoc网络架构中,常采用分簇算法,而分簇算法最关键的是利用簇头作为判定是否在同一网络链路中的条件。换言之,Ad Hoc网络依靠邻节点之间交换信息,从而互联成网络,其分簇算法要以分布的方式来设计和运行。

我们对分簇算法的评价的假设:

网络中采用两种频率进行通信。簇头之间采用一种频率进行通信,节点之间采用另一种频率进行通信。簇头之间在通信时采用的密钥与簇内采用的密钥是不同的。即簇头之间在通信时采用一种加密机制,本网络中打算采用非对称加密RSA;簇内成员之间采用另一种加密机制,本网络打算采用DES对称加密算法。

对密钥进行管理时,主要考虑密钥管理的前向性和后向性问题。当某一个簇中有节点离开,对本簇而言:若离开的节点是簇头时,则要重新进行簇头的选举,重新建立通信密钥的管理与分配;若某个普通节点离开,则本簇的簇头要负责进行簇内通信的密钥更新。一个簇中有节点加入,在节点加入之前要先实现本簇的密钥更新,使得新加入的节点无法获取之前的信息。

由前面的假设不难看出,簇头拥有双重密钥,图1和图2为不同簇成员要进行交换信息的机制:

触发密钥更新机制:有节点出入要更新一个簇,若其在一段较长时间内保持拓扑结构不变,则也要进行密钥

更新。

2.2 最小ID启发式算法分簇算法

在实际采用分簇算法时,一般使用最小ID启发式算法,之所以采用该方法,主要是考虑到该分簇算法计算量小、实现方便、算法收敛较快,类似路由中的最短路径

算法。

网络拓扑结构变化的时候,引发密钥更新。新密钥更新的过程中,节点要付出计算新密钥的计算代价。在计算出密钥后,需要在所有簇头的共同管理下,对整个网络进行密钥更新,密钥传输过程中需要消耗通信

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