WiMAX宽带无线网络安全体系及接入控制的研究

摘要

WiMAX(World Interooerabilitv for Microwave Access，全球微波接入互操作性)作为一种极具竞争力的无线接入技术，众多的运营商都在关注着它的进展，并着力将其推向市场。然而由于无线城域网的传输媒介的开放性，安全问题也备受关注，安全机制完善如否，接入控制策略是否合理，已经成为WiMAX网络产品化和市场化成功与否的关键性因素之一，因此，本论文对于WiMAX网络安全机制和接入控制问题的研究具有非常重要的意义。 首先，论文针对IEEE 802.16协议中的安全子层，论述了IEEE 802.16-2004．和IEEE 802.16-2005标准的安全机制，建立起基站和用户站在认证机制，密钥分配，数据加密这一系列过程中的交互流程。针对该流程进行了安全分析，分析其对经典攻击的响应，通过分析，发现协议对一些安全问题没有给出详细的定义，其认证体系存在一定的缺陷，且移动终端处理能力弱，这些问题都会造成一定的安全漏洞，带来安全隐患。 其次，在分析安全漏洞的基础上，引入了WPKI(Wireless Public KeyInfrastructure，无线公钥体系)到WiMAX，并针对WiMAX的特点做出了修正和改进，提出了基于WPKI技术的认证机制，基于AES算法的数据传输安全机制，基于SSL技术的基站间安全通信机制，改进了WiMAx系统中的安全体系，并对该安全体系进行了安全和性能分析，分析表明，改进的WiMAX安全体系在一定程度上解决了WiMAx中存在的安全隐患，同时兼顾了移动终端处理能力弱，存储空间小的问题，提高了安全体系的性能。 接着，本文对WiMAX系统对接入控制的定义做了分析，对传统蜂窝网络和3G系统的接入控制算法做了全面深入的研究，比较了各种接入控制算法的适用条件和优缺点，针对WiMAX系统的特点，依据接入控制的衡量指标，提出了基于Qos优先级的接入控制机制，并对该机制进行了仿真，仿真结果验证本文算法的有效性和可靠性。 最后，文章进行了全文总结，并对未来工作做出了展望。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 绪论

1.1研究背景及选题依据

1.2国内外研究现状

1.3论文主要研究内容及结构

1.3.1论文研究内容

1.3.2论文的组织结构

第2章 WiMAX安全子层及接入控制概述

2.1 WiMAX安全子层概述

2.1.1 IEEE 802.16-2004固定接入系统的安全机制

2.1.2 IEEE 802.16-2005移动接入系统安全机制

2.1.3 IEEE 802.16-2004和IEEE802.16-2005安全机制的比较

2.2 WiMAX接入控制机制

2.2.1接入控制算法概述

2.2.2接入控制机制在IEEE 802.16中的定义

2.2.3 WiMAX接入控制机制的特点

2.3本章小结

第3章 WiMAX安全子层攻击分析

3.1攻击分析模型介绍

3.2 WiMAX安全体系对经典攻击的响应

3.2.1非授权访问类攻击

3.2.2被动攻击

3.2.3拒绝服务攻击

3.2.4其他攻击

3.3 WiMAX安全子层可能存在的漏洞

3.4移动WiMAX中的新问题

3.4.1终端处理能力相关问题

3.4.2快速切换过程中的安全隐患

3.4.3核心网数据传输的安全问题

3.5本章小结

第4章 WiMAX安全体系改进方案

4.1基于WPKI技术的WiMAX认证方案

4.1.1 WPKI认证技术概述

4.1.2基于WPKI的认证机制在WiMAX中的应用与改进

4.2基于AES算法的数据传输安全机制

4.2.1 AES与DES算法及其比较

4.2.2 AES算法的实现

4.3基于SSL技术的基站间安全通信机制

4.3.1网络安全协议比较

4.3.2 SSL介绍

4.3.3 SSL在WiMAX中的应用

4.4 WiMAX接入控制访问权限策略研究

4.4.1 WiMAX安全区域划分

4.4.2 WiMAX访问控制策略的设计

4.5 WiMAX安全体系改进方案

4.6安全体系安全性与性能分析

4.6.1安全性分析

4.6.2性能分析

4.7本章小结

第5章 基于QoS优先级的WiMAX接入控制方案

5.1基于QoS优先级的WiMAX接入控制方案

5.1.1 WiMAX系统资源估计方案

5.1.2基于QoS的接入控制方案

5.2仿真结果与分析

5.2.1仿真环境与参数设置

5.2.2结果与分析

5.3本章小结

第6章 结论与展望

6.1结论

6.2展望

致谢

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果