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无线mesh网络的物理区域控制技术研究

作　者: 牟宝林
导　师: 朱俊平
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: PZC Mesh 无线信号衰减模型 OPNET
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着无线通信技术和电子移动设备的飞速发展,无线Mesh网络(Wireless Mesh Network,WMN)是将来Internet无线接入网的一个理想解决方案。但由于无线信号的发散性和穿透性,使得无线网络的安全因素成为影响服务质量(QoS)的关键因素,需要新的安全保护措施保障无线网络的健康发展。本论文提出一种基于物理区域控制(PZC)技术,其目的在于从物理区域角度控制用户的行为,当用户处于合法区域以外就拒绝使用无线网络服务,这样从根本上断绝了非法用户入侵的可能性。PZC技术还可以用于校园、企业、公共场所实现区域性服务控制,在不需要添加硬件的条件下,实现对一些特殊区域实施特殊服务,对无线网络的应用提供很丰富的扩展应用。本论文主要研究工作如下:(1)学习相关技术分析学习了Mesh网络架构、无线信号传播衰减模型、无线网络定位、网络仿真等相关技术,并分析了这些技术的优缺点,利用其优点设计本文所提出的无线Mesh网络的物理区域控制技术。(2)设立评价标准根据本文提出的物理区域控制(PZC)技术的特点,提出了两种评价标准,一个是控制评价直方图,一个是控制评价值。它们可以有效地反映出控制效果的好坏,并为后续研究提供很好的参考数据。(3)利用OPNET建立节点模型通过研究Mesh网络结构,利用OPNET仿真模拟软件建立各个节点的模型,实现物理区域控制所需要的基本功能,从而可以在模拟仿真中通过各个节点的联合功能实现物理区域控制。(4)基于Mesh网络结构的PZC技术的实现这是本研究的主要内容,本研究主要参考无线网络的自定位算法构建坐标系,并通过坐标系建立区域规则,当用户终端申请服务时,会根据区域规则判断用户的合法性,进而提供相应的服务。在研究实验中,分别采用了自由空间模型、Okumura-Hata和COST-231信号衰减模型,模拟了自由空间、大型城市、中型城市、郊区、乡村五个不同环境,测试每个环境中区域控制算法的实验效果,基本实现了无线网络的物理区域控制技术。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第一章绪论  10-15
  1.1 研究背景  10
  1.2 研究意义  10-11
  1.3 相关背景与研究现状  11-13
  1.4 研究思路  13-14
  1.5 论文章节安排  14-15
第二章相关技术概述  15-32
  2.1 无线测量技术  15-18
    2.1.1 接收信号强度测量法  15-16
    2.1.2 到达时间测量法  16-17
    2.1.3 到达时间差测量法  17
    2.1.4 角度测量法  17-18
  2.2 基本定位技术  18-20
    2.2.1 三点定位法  18
    2.2.2 多点定位法  18-19
    2.2.3 三角定位法  19-20
    2.2.4 定位算法总结  20
  2.3 无线MESH 网络  20-23
    2.3.1 无线Mesh 网络的架构  20-22
    2.3.2 无线Mesh 网络特征  22-23
    2.3.3 小结  23
  2.4 无线传输模型  23-28
    2.4.1 Okumura 模型  23-25
    2.4.2 Hata 模型  25-28
  2.5 OPNET 无线仿真  28-32
第三章仿真方法研究  32-41
  3.1 仿真方案  32-33
  3.2 评价标准  33-34
  3.3 算法仿真模拟的主要组成节点  34-37
    3.3.1 目标节点  35
    3.3.2 联合控制节点  35-36
    3.3.3 计算服务器节点  36-37
  3.4 算法实现步骤  37-38
  3.5 位置估算算法  38-39
  3.6 实验配置  39
  3.7 实验参数  39-40
  3.8 实验步骤  40-41
第四章试验结果分析评价  41-46
  4.1 用OKUMURA-HATA 模型  41-43
  4.2 用COST-231 模型  43-45
  4.3 分析结果  45-46
第五章总结和展望  46-47
参考文献  47-50
致谢  50-51
作者简介  51

无线mesh网络的物理区域控制技术研究

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