移动ad hoc网络分簇算法的研究

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1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterTheResearchofMobileAdHocNetworkClusteringAlgorithmByYuqingMaSupervisor：Prof．XiaoyuLiComputerSoftwareandTheoryCollegeofInformationandEngineeringMay2014学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本入在导师的指导下，独立进行研究所取得的成

2、果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：哆渗蔼日期：矽脚年岁月刁El学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采

3、用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表；使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：弓罅茵日期：沙f9年§月刁El摘要移动AdHoc网络，即一种自组织对等式多跳路由的特殊形式无线移动网络(MANET)。20世纪90年代至今，随着无线网络技术及应用的普及，移动AdHoe网络借助其自身多方面优势运行于无网络设施的独立网络环境中。在实际应用中，为了得到更好的网络扩展性能，分级结构的移动AdHoe网络

4、得到广泛青睐。其中，各个节点通过分簇算法形成不同的层次关系，并分担不同层次的职能，以此增大网络的吞吐量和扩展性，提高网络规模，因此分簇算法的优劣能够直接影响分层式移动AdHoc网络的性能高低。目前，针对移动AdHoe网络的分簇算法已有大量研究成果，主要包括基于单参数或多参数的分簇算法，而参数的选取主要集中在移动节点的稳定性、相关度、移动性等方面。但是，对于移动AdHoc网络分簇过程中较易出现的安全问题研究较少，且加权分簇算法中对各参数的选取有待于进一步优化。本文是针对移动分层AdHoe网络下分簇算法的参

5、数选择与安全性能展开的探讨与研究，在传统加权分簇算法基础上加入对节点自私行为和恶意攻击行为等安全因素的考虑，并分别采用不同方法确定各加权参数，旨在提高AdHoe网络分簇性能的同时，改善网络的安全性能。本文所做的主要工作包括：(1)深入分析了现存移动分层AdHoe网络的各分簇算法的基本原理与技术，并对算法优点与缺点进行比较分析。剖析现存算法仍面临的安全问题。(2)根据网络在分簇中可能遇到的安全问题，提出了添加安全度量参数的AdHoe网络自适应安全加权分簇算法(SWCA)。除考虑节点的相关度、相对移动性、剩

6、余能量值之外，加入了对安全参数的计算与评估，并由内／外部安全参数共同确保其准确性，从而识别网络多重攻击，提高AdHoe网络分簇的安全性能。(3)基于上述算法，分别给出所需数据结构，确定算法中各参数的计算过程，并分情况讨论网络分簇形成、入簇、出簇等分簇管理过程。最终采用网络模拟环境进行多组对比实验，表明该算法不但能够优化分簇功能，而且能够在非安全网络环境中提高AdHoc网络的安全性能。关键词：移动AdHoc网络；加权分簇算法；安全评估度量值；信任度评估；分布式入侵检测系统；分簇管理过程AbstractMo

7、bileAdHocnetwork(MANET)isaspecialkindofself-organizingpeertopeermulti．hopwirelessmobilenetwork．Withthepopularityofwirelessnetworktechnologyandapplicationsince1990s，AdHocnetworkisrunninginanetworkenvironmentofindependencewithoutanetworkinfrastructurewithi

8、tsadvantagesinmanyaspects，suchasnocenterself-organizing，multiplehopsrouting，dynamictopology,etc．Inpracticalapplications，inordertogetbetternetworkscalability,thehierarchyAdHocnetworkiswidelyfavored．Inordertoincreasethethrou