[发明专利]基于HORSEI2的移动自组网安全QoS多播路由的建立方法

说明书

                       技术领域

本发明属于网络安全技术领域，是属于移动自组网的一种基于HORSEI2的移动自组网安全QoS多播路由的建立方法。 

                       背景技术

移动通信网络可以分为两大类：有基站支持和没有基站支持.前者包括现有GSM，CDMA，CDPD等网络；后者就是移动自组网。移动自组网是一组带有无线收发装置的移动节点组成的一个多跳的临时性的自治系统.在这种环境中，由于节点无线通信覆盖范围的有限性，需要借助中间节点进行分组转发到达信宿。它可以在没有可用的网络基础设施的情况下提供一种可用的通信支撑环境。 

移动自组网是一种无线的没有中心基础设施支持的移动网络，网络中的节点均由移动主机构成。移动自组网最初应用于军事领域，它的研究起源于战场环境下分组无线网数据通信项目，该项目由DARPA资助，其后，又在1983年和1994年进行了抗毁可适应网络SURAN(SurvivableAdaptive Network)和全球移动信息系统Glomo(Global InformationSystem)项目的研究。由于无线通信和终端技术的不断发展，移动自组网在民用环境下也得到了发展，如需要在没有有线基础设施的地区进行临时通信时，可以很方便地通过构建移动自组网实现。在移动自组网中，当两个移动主机在彼此的通信覆盖范围内时，它们可以直接通信。但是由于移动主机的通信覆盖范围有限，如果两个相距较远的主机要进行通信，则需要通过它们之间的移动主机的转发才能实现。因此在移动自组网中，主机同时还是路由器，担负着发现路由和转发报文的工作，并且  路由一般都由多跳组成，数据包通过多个主机的转发才能到达目的地。故移动自组网也被称为多跳无线网络。 

移动自组网可以看作是移动通信和计算机网络的交叉。在移动自组网中，使用计算机网络的分组交换机制。通信的主机一般是便携式计算机、个人数字助理(PDA)等移动终端设备。移动自组网不同于目前因特网环境中的移动IP网络。在移动IP网络中，移动主机可以通过固定有线网络、无线链路和拨号线路等方式接入网络，而在移动自组网中只存在无线链路一种连接方式。在移动IP网络中，移动主机通过相邻的基站等有线设施的支持才能通信，在基站和基站(代理和代理)之间均为有线网络，仍然使用因特网的传统路由协议。而移动自组网没有这些设施的支持。此外，在移动IP网络中移动主机不具备路由功能，只是一个普通的通信终端。当移动主机从一个区移动到另一个区时并不改变网络拓扑结构，而移动自组网中移动主机的移动将会导致拓扑结构的改变。 

多播是一种以单个目的地址为标识的一组主机为目的节点的数据报的传输。多播服务对于那些一对多传输的应用是十分有用的。多播路由策略能优化资源的使用，特别是在带宽和能源有限的移动自组网中。但是由于主机的移动性和无线信号的干扰，移动自组网中的多播比有线网络中的多播要复杂得多。 

QoS(Quality of Service)路由是发现和维护满足给定资源QoS约束下的路径[48]。QoS约束指标一般有：时延、时延抖动、带宽、丢包率和网络代价等等。 

在移动自组网中，拓扑结构动态变化，无线信道带宽较窄，网络经常出现拥塞现象，不利于某些实时性网络应用程序的正常运行。基于QoS的路由协议比较适于在移动自组网中运行。有线环境下基于QoS的路由  协议通常与某种资源预留机制(例如RSV P协议)配合使用，满足具有不同信息流的QoS需求。但在移动自组网环境中，由于其特性，难于实现这种较为精巧的控制策略，要达到的目标也是有所不同的。首先，有线环境下基于QoS的路由协议需要传播网络资源信息，进行资源预留操作，保留信息流的状态信息和可用的网络资源信息。这些开销会在自组网中占据大量的信道带宽、CPU处理能力和内存空间。其次，移动自组网中网络节点的任意移动可能会使得有关的网络资源发生较大的变化，保存的资源预留的有关状态无效，从而导致以较大协议开销形成的路由无效，并且可能触发更多的路由更新信息。最后，有线环境下的目标是选择相应的路由以保障具有QoS需求的信息流的传输，而移动自组网中的目标是在所选择路由存在的前提下，提供最有可能满足特定QoS需求的信息流的传输的路由。 

移动自组网中的QoS路由相对于有线网络的QoS路由来说，由于带宽窄、处理能力弱、能源受限、无线信号干扰和节点移动等因素的影响，移动自组网的QoS路由更需要考虑开销小变化快的算法。