认知无线电网络分布式多信道MAC协议*

在认知无线电网络中,MAC协议用于信道感知、选择和接入控制。以单网卡多信道MAC（MMAC）协议为基础,依据IEEE 802.22标准定义的静默期管理的两阶段感知策略,提出一种认知无线电网络分布式多信道MAC（CR-MMAC）协议。将两阶段感知机制和分布式协商融入MMAC协议,利用空闲频谱进行数据传输,并在MMAC协议ATIM窗的数据信道协商阶段引入预约机制,以避免选择同一信道的认知节点对在后续数据传输阶段再利用CSMA/CA造成的竞争碰撞。仿真对比分析表明,CR-MMAC协议能提高网络吞吐量、降低通信时     

一种基于认知无线电的自组网多信道MAC协议

针对节点具有多个可用信道的自组网的信道资源利用率问题,提出了一种基于认知无线电的MAC接入协议,协议根据网络中节点的邻居关系,通过认知推理对两跳邻居范围内的不同网络节点分配不同的驻留信道,驻留信道的选择考虑了避免信道干扰和冲突,每个节点只需要两部半双工收发信机就能够实现在多个信道上高效的数据收发.仿真结果表明,协议在网络总吞吐量、端到端时延等方面具有优良的性能,能很好地适用于节点密集的应用场合.     

一种基于认知无线电的自组网多信道MAC协议

针对节点具有多个可用信道的自组网的信道资源利用率问题,提出了一种基于认知无线电的MAC接入协议.协议根据网络中节点的邻居关系,通过认知推理对两跳邻居范围内的不同网络节点分配不同的驻留信道.驻留信道的选择考虑了避免信道干扰和冲突,每个节点只需要两部半双工收发信机就能够实现在多个信道上高效的数据收发,同时只需很少的控制信息开销.仿真结果表明,协议在网络总吞吐量、端到端时延等方面具有优良的性能,能很好地适用于节点密集的应用场合.     

大规模认知无线电网络多方密钥交换协议*

提出一种适合大规模认知无线电网络的密钥交换协议,首先利用拓扑位置将网络分簇,簇内使用multi party Diffie-Hellman,簇间使用a conference key distribution,通过旅行商问题为密钥交换协议提供最优路径。该协议不仅防止被动攻击,而且通过减少对广播信道的依赖提高共享密钥协商过程的效率和成功率,运行效率为O(2max(m)), max(m)为节点数最多的簇中节点数量。     

认知无线电网络双天线多信道MAC协议

在认知无线电网络中,媒体接入控制(MAC)协议的主要功能包括信道感知、选择和接入控制,其中感知时间和传输时间的长度对网络的性能有着重要的影响。在动态无线网络环境下,如何合理分配感知时间和传输时间是个挑战性问题。提出了一种双天线多信道分布式认知无线电MAC（TM-MAC）协议,不需要在传输之前对信道进行感知。节点可以在其它节点传输数据的同时对频谱资源进行检测,然后利用空闲的频谱资源通信。建立了数学模型分析在饱和网络状况下MAC协议的吞吐量。仿真分析表明TM-MAC协议能够有效提高网络的吞吐量。     

基于认知无线电的容迟网络非交互密钥协商

容迟网络的通信具有机会性,且传输时间受到严格限制。如果将传统的密钥交互协议应用于容迟网络中,将会导致传输效率的下降,这是因为节点的身份识别和共享密钥的协商需要节点间的多次交互。针对这一问题,提出一种基于认知无线电的非交互式的共享密钥协商方案(CRNIKES),节点通过频谱识别身份和双线性对技术协商共享密钥,使得网络在无需交互的情况下便可协商共享密钥,其协商效率为O(TC),TC为频谱感知时间。由于TC为常量,且与网络规模无关,因此共享密钥协商具有较高的执行效率且适用于容迟网络。     

基于多信道的Ad hoc网络信道接入协议研究

信道接入协议是Ad hoc网络协议的重要组成部分,其行为对网络的性能起着决定性的作用,因而一直是Ad hoc网络技术的研究重点之一.基于多信道的信道接入协议具有一些特殊的优点,目前在这方面开展的研究很多.介绍一种基于频率分配的多信道Adhoc网络信道接人协议FAMAC,并使用Markov模型对协议的性能进行了分析.     

一种新的移动Ad Hoc网络会话密钥协商协议

文章在移动Ad Hoc网络环境下,以节点公钥证书为基础,提出了一个安全的会话密钥协商协议,使得非法节点无法获知通信内容,有效地保证了移动Ad Hoc网络的通信安全。     

基于QoS的分布式认知无线电网络多信道MAC协议

在分布式认知无线电网络中,动态资源利用不足和中心控制单元的缺失使其MAC层协议的设计面临很多挑战。针对认知无线电网络的特点,提出了一种新的MAC协议,该协议通过在信道预约阶段优先考虑对时延要求较高的应用,来保证网络对这类应用的QoS;同时还解决了认知无线电网络中频谱的利用率低和隐藏终端两个热点问题。为分析研究该协议的性能,首先提出了一种新的分析模型。然后将这种新的MAC协议与两种典型的MAC协议进行了仿真对比,结果表明该协议提高了网络的吞吐量。最后通过数值分析和仿真证实了本协议设计简单高效,具有较高的频谱利用率,不但满足了时延敏感性应用的QoS需求,而且还能有效地解决多信道隐藏终端的问题。     

基于Diffie Hellman的移动Ad hoc网络动态混合密钥管理策略*

密钥管理是解决移动Ad hoc网络中安全通信问题的重要环节。在分析网络特点的基础上,提出了一种基于DiffieHellman协议的动态混合密钥管理策略(DHKM)。通过网络分簇,将多个簇首节点一起作为权威机构执行管理功能,采用DiffieHellman交换,并利用成员过滤函数维护密钥,适应网络拓扑的动态变化。结果表明,DHKM保证了密钥的完整性和机密性,并有效减少了密钥更新对网络性能的影响。     

大规模Ad hoc网络中一种高效的组密钥协商协议

移动Ad hoc网络自身的特点决定了该网络中节点资源的有限性,所以在移动Ad hoc网络中构建组密钥协商协议时,应尽量减少节点的资源开销。为了解决这个问题,提出了一种基于分簇-K叉树组模型结构的组密钥协商协议——CKT-ECC协议。该协议在分簇-K叉树组模型结构上,采用椭圆曲线密码体制实施密钥协商和分配,使得节点在密钥协商过程中具有低计算开销和低通信开销的优势。与GDH、TGDH组密钥协商协议相比,本协议有效地降低了节点在密钥协商过程中的计算开销和通信开销,适用于大规模移动Ad hoc网络。     

基于地理区域的Ad hoc网络组密钥管理方案*

由于Ad hoc网络拓扑结构的动态性、无线传输媒体的开放性等特点,使得网络容易受到各种安全威胁。提出一种新的密钥协商算法MGDH,并且结合MGDH提出一种可扩展的基于地理区域的组密钥管理方案(RGKM)。方案中无须可信赖的第三方,从而解决了单点失效问题,通过引入反向路由的思想,在保证安全性的同时减少了网络的通信量,有效实现了网络的能量平衡。     

依赖半径的大规模Ad hoc网络群密钥管理方案

针对效率依赖网络规模的群密钥管理方案在大规模Ad hoc网络中非均衡, 在更新时延威胁前向安全性这一问题, 设计了性能优化的群密钥管理方案, 通过跳数对网络分层, 层中建立完全子图和星形子图, 选择和设计性能相同的常数轮协议协商和管理群密钥, 协议复杂度与网络半径相关。理论分析和仿真实验证明该方案更适合大规模Ad hoc网络。     

基于能量优化的Ad hoc认知无线电网络组播路由启发式算法研究*

提出了两个Ad hoc认知无线电网络中基于能量优化的组播路由启发式算法。一个是基于经典的最短路径树的组播算法（shortest path tree algorithm,SPTA）,另一个是基于能量函数的组播启发式算法(energy function based heuristic algorithm,EFHA)。这两个算法都在考虑了认知无线电网络特性的基础上建立能量优化的组播树,从应用例子可以看出, EFHA算法明显优于SPTA算法,并且复杂度较低。     

一种无证书的移动Ad hoc网络密钥管理方案

结合无证书签密协议,提出一种分级移动Adhoc网络密钥管理方案。该方案不需要公钥证书,用户自己生成公钥,有效地降低了用户终端计算、存储能力的需求和系统密钥管理的通信开销;同时密钥生成中心为用户生成部分私钥,解决了基于身份密码体制中的密钥托管问题;分级的结构将网上节点分成一些相对独立的自治域,既提高了安全服务的可用性和可扩充性,也便于对某些紧急情况快速做出反应。     

认知Ad hoc网络的频谱接入跨层设计方案*

为提高分布式认知Ad hoc网络的频谱感知精准性和能量有效性,提出了一种基于能量效率的频谱接入跨层设计方案。首先通过基于感知因子的完全二分图分解法对网络进行分簇,进而在簇内联合优化次用户的发射功率和接入概率,最终得到最优信道接入和功率分配方案。仿真结果表明,与传统算法相比该方案可通过合理分簇提高分布式认知网络的感知精度,在保证感知性能的条件下使系统能量效率得到有效提升。     

ad hoc网络中多项式组密钥管理方案

在ad hoc网络中,节点存在拓扑结构动态变化以及存储和计算能力相对低下等特点。提出了基于STR树状结构的组密钥管理方案,利用对称密码学原理以及对多项式赋值的运算方式,有效地降低了每个节点所需存贮的空间以及运算量,使该类型的树状结构适用于ad hoc网络。同时,该密钥管理方案也考虑到了当成员发生变化时的各种情况,使其在安全性与高效性上达到统一。     

基于零知识证明的自组织的Ad hoc网络密钥管理*

已提出的Ad hoc网络密钥管理方案中,需要多个节点承担服务节点的角色,这与Ad hoc网络的无中心、节点对等、自组织等特性相违背,健壮性差,且公私钥对及证书生成时通信量大。提出一种新的自组织的Ad hoc网络密钥管理方案,它将零知识证明应用于证书的认证过程,使得节点公私钥对及证书完全由节点自己生成,认证工作亦无须服务节点的参与,由认证双方参与即可。实验表明,此方案通信量低、可靠性高、健壮性强。     

A three round authenticated group key agreement protocol for ad hoc networks

Group Key Agreement (GKA) protocols enable the participants to derive a key based on each one’s contribution over a public network without any central authority. They also provide efficient ways to change the key when the participants change. While some of the proposed GKA protocols are too resource consuming for the constraint devices often present in ad hoc networks, others lack a formal security analysis. In this paper, we propose a simple, efficient and secure GKA protocol well-suited to ad hoc networks and present results of our implementation of the same in a prototype application.     

Distributed cooperative spectrum sensing in cognitive radio for ad hoc networks

Cognitive radio refers to an intelligent radio with the capability of sensing the radio environment and dynamically reconfiguring the operating parameters. Recent research has focused on using cognitive radios in ad hoc environments. Spectrum sensing is the most important aspect of successful cognitive radio ad hoc network deployment to overcome spectrum scarcity. Multiple cognitive radio users can cooperate to sense the primary user and improve sensing performance. Cognitive radio ad hoc networks are dynamic in nature and have no central point for data fusion. In this paper, gradient-based fully distributed cooperative spectrum sensing in cognitive radio is proposed for ad hoc networks. The licensed band used for TV transmission is considered the primary user. The gradient field changes with the energy sensed by cognitive radios, and the gradient is calculated based on the components, which include energy sensed by secondary users and received from neighbors. The proposed scheme was evaluated from the perspective of reliable sensing, convergence time, and energy consumption. Simulation results demonstrated the effectiveness of the proposed scheme.