An authenticated group key distribution scheme for wireless sensor networks

In wireless sensor networks (WSNs), group key distribution is the core of secure communications since sensor nodes usually form groups and cooperate with each other in sensing data collection and in-network processing. In this paper, we present a scalable authenticated scheme for group key distribution based on a combinatorial exclusion basis system (EBS) for efficiency and one-way hash chains for authentication. The proposed scheme guarantees a lightweight authenticated group key updating procedure and is efficient in terms of storage, communication and computation overheads. Foundation item: the National High Technology Research and Development Program (863) of China (Nos. 2006AA01Z436, 2007AA01Z455, and 2007AA01Z473).     

A loss-tolerant group key management scheme with revocation capability for wireless sensor network

A new group key management scheme against the unreliable wireless communication channel and unsafe environment was proposed for wireless sensor network (WSN). In the proposed scheme, broadcast polynomial, generated over finite field Fq based on the secret sharing, was employed to revoke compromised sensor nodes. In order to tolerate key-update message loss, group session keys were generated as one-way hash chain sequence and distributed in advance. The analysis showes that the scheme has better performance in terms of the computation and communication overhead.     

一个安全有效的会议密钥分配方案

提出了M．Steiner等人提出的会议密钥分配方案GDH．2存在的安全漏洞，并提出了一个新的安全有效的密钥分配方案，该方案适合多个用户通过不安全的通信网络进行信息交流。相对于GDH．2而言，本文案只以增加很小的计算量和通信负荷为代价，使安全性能得到较大的提高。     

基于无线传感器网络技术的山区高速公路边坡监测方案

基于2.4GHzZigBee通信协议的无线传感器网络技术设计的高速公路边坡稳定性实时监测系统方案,由自组多跳的多无线传感器节点构成数据采集传输簇群,通过GPRS模块将数据传输至远程监控中心辅助决策,对此已完成通讯测试和模拟组网调试,充分证明了该方案设计能够满足边坡稳定性实时监控的需要。     

Highly resilient key distribution strategy for multi-level heterogeneous sensor networks by using deployment knowledge

The most important problem in the security of wireless sensor network (WSN) is to distribute keys for the sensor nodes and to establish a secure channel in an insecure environment. Since the sensor node has limited resources, for instance, low battery life and low computational power, the key distribution scheme must be designed in an efficient manner. Recently many studies added a few high-level nodes into the network, called the heterogeneous sensor network (HSN). Most of these studies considered an application for two-level HSN instead of multi-level one. In this paper, we propose some definitions for multi-level HSN, and design a novel key management strategy based on the polynomial hash tree (PHT) method by using deployment knowledge. Our proposed strategy has lower computation and communication overheads but higher connectivity and resilience.     

基于无线传感器网络技术的山区高速公路边坡监测方案

基于2．4GHz ZigBee通信协议的无线传感器网络技术设计的高速公路边坡稳定性实时监测系统方案,由自组多跳的多无线传感器节点构成数据采集传输簇群,通过GPRS模块将数据传输至远程监控中心辅助决策,对此已完成通讯测试和模拟组网调试．充分证明了该方案设计能够满足边坡稳定性实时监控的需要。     

An improved ring signature scheme without trusted key generation center for wireless sensor network

Security of wireless sensor network (WSN) is a considerable challenge, because of limitation in energy, communication bandwidth and storage. ID-based cryptosystem without checking and storing certificate is a suitable way used in WSN. But key escrow is an inherent disadvantage for traditional ID-based cryptosystem, i.e., the dishonest key generation center (KGC) can forge the signature of any node and on the other hand the node can deny the signature actually signed by him/herself. To solving this problem, we propose an ID-based ring signature scheme without trusted KGC. We also present the accurate secure proof to prove that our scheme is secure against existential forgery on adaptively chosen message and ID attacks assuming the complexity of computational Diffie-Hellman (CDH) problem. Compared with other ring signature schemes, we think proposed scheme is more efficient.     

一种基于TDD的无线mesh网络随机自学习调度算法

基于时分多址（TDD）的无线mesh网络是实现无线多跳网络和宽带无线接入的一种关键技术.为用户提供一种可以保障稳定通信的有效的分布式算法是影响基于TDD的无线mesh网络性能的关键因素.本文针对TDD的无线mesh网络提出一种随机自学习分布式调度算法,这种算法是一种基于信息学习的随机选择算法.在网络中,任一节点都要根据其邻居节点控制消息中所携带的数据,学习邻居节点的调度信息,从而判断可用时隙.若上次信息传输成功,则节点仍然沿用上次的传输时隙;反之,节点在可用时隙中随机选择一个时隙发送控制消息.仿真结果表明,与IEEE802.16标准中定义的算法相比,提出的随机自学习分布式调度算法能实现更高的吞吐量.     

面向智能内河航运通信的无线信道测量与典型信道特征

为了明确新一代移动通信技术服务智能内河航运的作用机理，基于内河航运无线通信发展现状和通信环境特殊性，搭建了4G和5G临时无线通信网络，分别对以长江武汉段为例的典型内河通信场景开展了实际信道测量活动，以探寻内河航运无线通信特性的影响因素；利用高精度无线信道测量仪采集了信道传输函数、信号接收强度、时延等信道参数；基于无线传播理论和抽头延迟线模型，提取了传输路径损耗、功率时延分布、时延扩展、多普勒扩展等典型无线信道特征；基于信道典型特征参数，预测了4G和5G无线传播信号在内河场景下的有效覆盖范围及信号传输速率，探究了内河航运无线通信的多径来源和时延分布。测量和分析结果表明:内河航运无线通信中，桥梁、岸边建筑、过往大型船舶等均为无线传播信号多径效应的主要来源；桥梁可以造成最大18.0 dB的衍射损耗，岸边建筑和过往船舶遮挡会分别造成25.0、10.6 dB的能量衰减；4G无线通信的最大测量速率为95.32 Mb·s-1，而5G通信测量速率最高可达0.72 Gb·s-1；大型过往船舶还会造成均方根时延扩展增大约754.94 ns。可见，根据内河通信特殊环境构建合适的新一代移动通信专网，可以更好地为智能航运提供通信保障服务。      

基于TD-LTE技术的无线链路物理模型构建及其预算方案

为提升培养通信专业人才的综合能力及其社会对无线通信新技术人才的需求,要将TD-LTE技术引入高校无线通信网络实验室建设,必须做好前期的网络链路预算,这是无线通信网络实验室建设的关键,也是核心.它对后续的频率规划、容量规划以及系统组网设计等至关重要.为此,依据网络链路预算原理,在构建链路预算物理模型的基础上,绘制了链路预算软件流程图,引入LTE链路预算参数,设计出LTE链路预算方案,为实现该实验平台建设的目标提供了重要思路,同时,也为算法仿真及系统设计提供研究基础.     

基于DSSS的多移动机器人无线组网通信性能研究

提出了一种基于DSSS通信支持移动机器人群协同的无线移动组网方案；对DSSS宽带通信性能进行了理论分析；构建了DSSS通信仿真验证模型，并对QPSK—CCK，8PSK—PBCC等宽带通信性能进行了仿真验证，理论分析与仿真结果表明：文中提出的方案可使通信数据传输率分别达到11，22Mb／s，能满足移动机器人群协同无线移动宽带组网的要求．     

铁路大型枢纽地区GSM-R网络无线资源的管理

铁路大型枢纽如编组站通常以办理大量列车到达、解体、编组出发、直通和其他列车作业等业务为主,邻近区域汇接有大量相互交叉的线路,这些相互交叉的部分,无线网络可能相互重叠并引起干扰,实现大容量无线覆盖有一定难度.为解决铁路编组站地区特殊的地理条件和组织形式下的无线资源管理问题,本文首先明确了编组站GSM-R系统的基本构成,分析了编组站无线资源管理存在的问题,结合编组站频率规划、交叉线路无线覆盖等问题进行了研究.研究结果表明,微蜂窝和紧密频率复用有条件为枢纽地区提供更好的无线覆盖质量.最后提出了适合枢纽地区GSM-R频率规划和无线覆盖要求的技术方案.     

基于PLC & ZigBee技术物联网家庭网关的研究与实现

提出了一种基于PLC和ZigBee技术的物联网家庭网关设计方案。本设计方案以S3C2440作为主控芯片,并集成了ZigBee协调器、电力载波调制解调电路、蓝牙通信电路。操作系统采用Linux 2.6.32,并以此作为软件开发平台移植了Boa Web服务器、Sqlite嵌入式数据库。该网关以电力载波通信技术(PLC)为主,辅以ZigBee及蓝牙无线通信技术,构成了物联网感知层网络结构,本网关综合了无线及有线两种感知网接入方式,组网灵活、方便。     

Can the Polynomial Based Key Predistribution Scheme Be Used Many Times in One Wireless Sensor Network Key Establishment Protocol？

Key establishment is the basic step for the wireless sensor network (WSN) security. The polynomial based key predistribution scheme of Blom and Blundo et al. has been the basic ingredient for the key establishment for WSNs. It is tempting to use many random and different instances of polynomial based key predistribution scheme for various parts of the WSN to enhance the efficiency of WSN key establishment protocols. This paper indicates that it is not secured in general to use many instances of Blom-Blundo et al. polynomial based key predistribution scheme in a WSN key establishment protocol. Thus the previously constructed group-based type WSN key predistribution schemes using polynomial based key predistribution scheme are insecure. We propose new generalized Blom-Blundo et al. key predistribution schemes. These new generalized Blom-Blundo et al. key predistribution schemes can be used many times in one WSN key establishment protocol with only a small increase of cost. The application to group-based WSN key predistribution schemes is given.     

基于AD9850的通信信号频率测量

提出了一种基于AD9850的高频信号频率测量与信号跟踪方案，介绍了芯片AD9850的基本工作原理及性能特点，给出了基于AD9850的信号自动跟踪测量系统的硬件结构框图，并进行了分析说明。该方案已在一种无线通信综合测试仪中成功应用。     

无线Ad-Hoc网络密钥分发和认证机制研究

针对Ad Hoc网络没有管理中心,资源受限等特点,解决了Ad-Hoc网络面临的新的安全问题,使Ad-Hoc网络得到更广泛的应用.结合基于身份加密和门限秘密共享两个基本理论,提出了一个适用于Ad-Hoc网络、没有管理中心的分布式密钥分发和认证方案.其优点是:减少了运算量,节省了存储空间和带宽,并无需在网络形成之前假设密钥已经分发完毕,从而有效解决了Ad-Hoc网络安全中密钥管理的问题.     

无线Ad-Hoc网络密钥分发和认证机制研究

针对Ad Hoc网络没有管理中心,资源受限等特点,解决了Ad-Hoc网络面临的新的安全问题,使Ad-Hoc网络得到更广泛的应用.结合基于身份加密和门限秘密共享两个基本理论,提出了一个适用于Ad-Hoc网络、没有管理中心的分布式密钥分发和认证方案.其优点是:减少了运算量,节省了存储空间和带宽,并无需在网络形成之前假设密钥已经分发完毕,从而有效解决了Ad-Hoc网络安全中密钥管理的问题.     

基于无线传感网的铁路隧道环境无线监测系统设计

依据隧道环境监测需求及特点,提出了一种环境参数无线监测系统设计方案,实现了ZigBee短距离无线通信技术与GPRS远程通信技术的有效结合,完成了传感器网络中数据采集节点以及网络协调节点的硬件和软件开发,并设计了适合于数据实时传输的通信协议.测试表明,该系统测量误差小,可靠性高,适合应用于铁路隧道环境监测.     

下一代网络(NGN)与移动IPv6

下一代网络(NGN)是目前网络发展的趋势,是今后通信业务和互联网业务的核心,其核心承载将使用IPv6技术。作为IPv6内在组成部分的移动IPv6技术,对于下一代网络,尤其是对于下一代移动通信网络,有着极其重要的影响。通过移动IPv6技术,可以各种接入方式,将宽带、移动互联网和现有的无线系统等都无缝地集成到IP层,通过一种网络基础设施提供所有通信和信息服务,即是下一代网络发展的方向,也是移动IPv6的核心优势。     

面向系统级能耗优化的无线实时网络系统任务调度机制

传统的能耗优化方法通常利用CPU的DVFS协议以及射频通信休眠调度来减少耗能。却很少有工作在对系统任务负载的调度和运行模式分配的同时考虑计算/通信两个子系统对能耗的综合优化。此外,传统的能耗优化机制通常只考虑系统的总能耗最优,而忽略了系统中个别节点能源耗尽对网络连通性所产生的影响。提出一种以系统寿命最大化为目标的任务调度和工作模式分配机制。该机制根据任务的实时性约束条件和节点的剩余能量调度任务,通过控制DVFS协议给子任务设定工作频率,同时利用射频休眠调度来实现系统能耗和寿命的折中平衡。仿真实验的结果表明,任务调度与分配算法在无线嵌入式网络系统的能耗和寿命表现上优于传统的方法。