基于OPNET的Mesh安全协议仿真平台研究

论文摘要

近年来,随着用户对网络可移动性的要求越来越高,Mesh网络走入了越来越多人们的生活。然而在Mesh网络中,所有的通信都是基于开放的无线“连接”,所以Mesh网络的安全协议成为人们关注的热点。在Mesh网络安全协议的研究领域中,安全性研究与网络特性研究均十分重要。然而目前大部分学者将其精力集中在协议的安全性方面,导致网络性能方面的研究却较少。加之安全协议建模的复杂性和低效性,据作者所知当前对安全协议网络特性的仿真和评估还没有通用的方法与技术,而且现有仿真系统也不能很好的支持其性能研究。针对以上问题,我们提出了一种新的Mesh安全协议仿真评估体系结构,根据该体协结构,仿真平台设计者可以在设计自己的平台或者可以在仿真软件中搭建自己的平台。其次,我们定义并封装了平台的接口数据结构,并提出了安全协议扩展方法,根据此方法安全协议设计者可以将其实现的协议模块加入到本平台。第三,我们在OPNET仿真软件中实现了该仿真平台。最后,我们将验证本平台结构和扩展方法的通用性以及本平台的可行性和正确性,同时将应用本平台仿真并评估项目组设计的安全协议WMSP,分析结果表明项目组设计的WMSP协议具有良好的网络特性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 Mesh网络仿真简介
• 1.1.1 Mesh网结构与特点
• 1.1.2 无线Mesh网络的国内外研究现状
• 1.1.3 Mesh安全目标
• 1.1.4 Mesh安全现状
• 1.2 Mesh网络仿真的背景与意义
• 1.2.1 通用仿真平台现状
• 1.3 论文组织及章节安排
• 第二章 OPNET建模与仿真的方法
• 2.1 OPNET建模机制简介
• 2.1.1 离散事件仿真机制
• 2.1.2 系统层次化建模方法
• 2.2 OPNET无线节点功能简介
• 2.3 OPNET中动态进程机制
• 2.3.1 子进程启动
• 2.3.2 多进程的使用步骤
• 2.3.3 多进程仿真核心访问权管理
• 第三章 Mesh安全协议仿真平台设计与实现
• 3.1 Mesh安全仿真平台的体系结构
• 3.1.1 设计思路
• 3.1.2 体系结构
• 3.2 安全协议仿真接口
• 3.3 安全协议扩展方法
• 3.3.1 平台接口
• 3.3.2 扩展思路及步骤
• 3.4 仿真平台的实现
• 3.4.1 Mesh节点模型建模
• 3.4.2 路由模块实现
• 3.4.3 安全模块实现
• 3.4.4 MAC模块实现
• 第四章 Mesh仿真平台的应用与验证
• 4.1 安全协议仿真场景
• 4.1.1 仿真场景设计
• 4.1.2 参数设置
• 4.2 安全协议模块扩展
• 4.2.1 WMSP协议简介
• 4.2.2 安全协议模块扩展步骤
• 4.3 仿真实验与结果分析
• 4.3.1 仿真统计量收集
• 4.3.2 平台特性验证及仿真结果分析
• 4.4 总结
• 第五章 工作总结及展望
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果
• 附录A 缩略语
• 附录B 关键代码