IEEE 802.16安全机制的研究与实现
IEEE802.16系统的QoS分组调度算法

第29卷 第5期2007年10月电气电子教学学报J OURNAL OF EEEVol.29 No.5Oct.2007I EEE 802.16系统的Q oS 分组调度算法徐文静,张春业,曹永绍(山东大学信息科学与工程学院,山东济南250100)收稿日期:2007205209;修回日期:2007208203作者简介徐文静(832),女,山东淄博人,硕士研究生,研究领域为I 86系统的Q S 机制。
张春业(52),男,山东济南人,硕导,副教授,研究领域为微波通信,W L N 中的关键技术等。
曹永绍(82),男,山东烟台人,硕士研究生,研究领域I 86系统的移动性问题。
摘 要:文章基于IEEE 802.16宽带无线城域网接入标准中定义的Qo S 架构,对上行分组调度UPS 进行了具体的设计,将其分为信息模块、调度数据库模块和服务分配模块三个部分。
并且提出了一种基于严格优先级的调度服务原则,为不同类型的服务流提供QoS 支持,分别给出了rt PS 、nrt PS 和B E 三种服务的调度算法。
文章最后通过具体仿真验证出所提出的策略能够为实时业务提供QoS 支持。
关键词:IE EE 802.16;Qo S;U PS ;严格优先级;调度算法中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:100820686(2007)0520051205Packet Scheduling Algor ithm Design and Per f or manceA nalysis f or Q oS Suppor t in I EEE 802.16SystemsXU Wen 2j ing ,ZHANG Chun 2ye ,CA O Yong 2sha o(School of In f ormati on S ci ence an d Engi neeri ng ,S han dong Universit y ,J i nan 250100,Chi na)Abstract :Based on t he QoS archi tect ure defi ned in IEEE 802.16broadba nd wi rele ss acce ss st anda rds in met ropolit an area net works ,we de si gn t he upli nk pac ket scheduli ng (U PS )i n t hi s paper and divide i t i nt o t hree modules :information module ,scheduli ng database module and service assi gnment module.We al so propose upli nk packet sc heduli ng using a co mbinat ion of st rict priorit y service di scipli ne t o p rovide QoS support to different traffic cl asse s and gi ve t he scheduling al gorit hm of rt PS 、nrt P S a nd B E service re spec 2t ivel y.In t he la st part of t he paper ,we eval uate t he eff ecti ve ness of o ur proposed mechani sm i n providi ng QoS support to real time application t hrough sim ulation.K eyw or ds :IEEE 802.16;QoS ;U PS ;st rict priorit y ;scheduling al gorit hm 对于IEEE 802.16系统的QoS 保障,IEEE 802.16标准中详细规定了服务类别的划分以及系统的Qo S 框架,但是并没有规定具体的接纳控制机制和QoS 调度算法,因此这也是目前的研究热点。
移动宽带无线接入技术IEEE 802.16e 综述

移动宽带无线接入技术IEEE 802.16e 综述- 2007-10-29 15:35:04 来源:解放军理工大学通信工程学院柯贤文张艳摘要:介绍了实现移动宽带无线接入的关键技术、IEEE 802.16e移动无线宽带接入标准及其物理层与MAC 层技术,并与IEEE 802.20移动无线宽带接入标准进行了简单比较。
关键词:移动无线宽带接入媒质接入控制层物理层1 移动宽带无线接入技术简介1.1 什么是宽带无线接入宽带无线接入是一种能够在无线空间环境中提供高速连接的技术,它使得用户终端通过无线的方式以与有线接入技术相近的数据传输速率和通信质量接入核心网络。
宽带无线接入是由基站和多用户终端组成的一种点到多点的通信网络,基站与各用户终端之间并不需要物理连线,而是通过户外天线与各用户终端进行高速的语音和数据通信。
现在发展的宽带无线接入技术可以支持的用户终端构成小规模的具有无中心、自组织、动态拓扑、多跳路由特性的Ad Hoc 网络,因此,宽带无线接入技术在高速Internet接入、信息家电联网、移动办公、军事、救灾、空间探险等领域具有非常广阔的应用空间。
1.2 移动宽带无线接入根据ITU-R 的M.1034-1 建议,无线接入可以分为:静止、步行、典型车速和高速车速四类,移动宽带无线接入(MBWA)就是能够为在典型车速和高速车速状态下提供无线宽带接入的系统,即上述分类中的后两类的系统。
与此相反,固定和游牧无线接入要求用户终端使用的时候保持静止,也称为便携性系统。
除了移动性分类的区别,移动无线和固定无线还有其他很多的区别,例如,使用的载波、技术支持、频谱分配、数据传输速率、应用业务、用户服务类别和设备等。
移动无线应用的典型频谱是为移动性分配的3.5GHz 以下专用许可频段,而固定无线系统典型应用的是非许可频段或分配给固定无线服务的许可频段。
1.3 移动无线宽带接入的关键技术空中接口部分需要解决的关键技术有:在高速数据传输方面主要有多天线、分集和波束成形技术、多用户检测和干扰抵消技术、自适应调制等;在高频传输的可靠性方面主要有纠错编码(Turbo 编码或LDPC 编码等)、自适应编码、重传机制;在非对称的多址接入和双工方面,由于其存在非对称性问题,可以考虑的双工方式主要有频分双工和时分双工两种模式;业务量和QoS 的MAC 层设计方面主要有业务量设计与QoS 保障的结合。
IEEE802.16e标准的LDPC码性能分析

IEEE 802.16e标准的LDPC码性能分析发布时间:2022-05-23T01:30:11.451Z 来源:《科技新时代》2022年4期作者:葛迎博[导读] IEEE 802.16e标准的LDPC码采用特殊的准循环码结构,能够根据检验矩阵直接实现LDPC码的快速编码。
基于IEEE 802.16e标准的LDPC码信道编码技术已经成为了当前研究的热点。
本文介绍了IEEE 802.16e标准中LDPC码的构造原理以及几种相对重要的译码算法,通过Matlab软件仿真对比分析了IEEE 802.16e标准中的LDPC码在几种不同码速率下的误码率性能。
葛迎博中国民航西北地区空中交通管理局陕西西安 710082摘要: IEEE 802.16e标准的LDPC码采用特殊的准循环码结构,能够根据检验矩阵直接实现LDPC码的快速编码。
基于IEEE 802.16e标准的LDPC码信道编码技术已经成为了当前研究的热点。
本文介绍了IEEE 802.16e标准中LDPC码的构造原理以及几种相对重要的译码算法,通过Matlab软件仿真对比分析了IEEE 802.16e标准中的LDPC码在几种不同码速率下的误码率性能。
关键词:IEEE 802.16e标准;LDPC码;译码算法;误码率分析1 IEEE 802.16e标准的LDPC码IEEE 802.16e标准的LDPC码采用特殊的准循环码结构,其校验矩阵H由基检验矩阵Hb扩展形成。
对于尺寸为m×n的校验矩阵H,基校验矩阵Hb的结构如下(1-1)其中Hb的尺寸为mb×nb,Hb1的尺寸为mb×kb,Hb2的尺寸为mb×mb。
其中kb= nb-mb,且m和n分别为mb×z,nb×z。
这里z为扩展因子,IEEE 802.16e标准规定其值为24到96中固定的19个数。
因为nb在不同的码速下恒为24,所以z=n/24,z的取值对应不同的码长。
IEEE 802.16技术简介

IEEE 802。
16技术简介2004—08—15 作者:党梅梅IEEE 802在无线领域针对不同的市场需求和应用模式制订了不同的标准,如应用于PAN的IEEE 802.15标准、应用于无线局域网的IEEE 802.11标准。
IEEE 802.16则是为制订无线城域网(Wireless MAN)标准成立的工作组,该工作组自1999年成立后,主要负责固定无线接入的空中接口标准,涉及MMDS、LMDS等技术,并没有引起很大的关注。
但是自从支持移动特性的802。
16e任务组成立以及很多主流设备制造商加盟WiMAX后,IEEE 802。
16e吸引了越来越多的目光。
本文主要介绍IEEE 802。
16的标准化进展,WiMAX与802.16的关系,并对802.16的技术特性进行了分析。
1 IEEE 802。
16工作进展IEEE 802。
16的主要任务是,开发工作于2~66GHz频带的无线接入系统空中接口物理层(PHY)和媒质接入控制层(MAC)规范,同时还有与空中接口协议相关的一致性测试以及不同无线接入系统之间的共存规范。
IEEE 802.16规定的无线系统主要应用于城域网。
根据是否支持移动特性,IEEE 802。
16标准可以分为固定宽带无线接入空中接口标准和移动宽带无线接入空中接口标准,其中802.16、802。
16a、802.16d 属于固定无线接入空中接口标准,而802。
16e属于移动宽带无线接入空中标准,相应的研究状态如表1。
表 1 IEEE 802。
16空中接口相关标准由于802。
16d基本上是对802。
16、802.16a和802。
16c的修订,因此可以认为目前802.16包括两个主流空中接口标准:802.16d和802.16e,分别为固定和移动设计。
2 WiMAX联盟的推进2001年4月,由业界领先的通信设备公司及器件公司共同成立了一个非盈利组织-微波接入全球互操作性认证联盟WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access).该联盟旨在对基于IEEE 802。
IEEE802.16a安全子层的实现

a to z t na d k y g n rtn ec.T e ttl y tm wil n f a o fo t e nr d cin f RADI t i rv te c lblt a d uh r ai n e —e eai g, t i o h oa s se l be ei lt rm h ito u t o t o US o mp o e h s aa ii y n
0 引言
IE 0 .6 标 准定 义 了无 线 城域 网的空 中接 E E82 1a
封装 协议 , 负责 加 密数 据包 , 包括 加密 与认 证算法 以
及该 认 证 算 法 的 应 用 规 则 ; 密 钥 管 理 ( K 协 ② P M) 议, 负责 从基 站 到用户 站 的密钥分 发 、 同步 以及业 务
Z O a in , N u.og H U Y .a WA G X edn2 j
( . n r ai e ryC n r B i g U i  ̄ t o o n e cm u i t n , e n 0 8 6 C i 1 I o t n Sc i et , e n n e i fm o ut e v y fP s a d Tl o m n ai s B i g 1 7 , h a; t e co 0 n 2 N t n l e a . IN, i a n e i , iu S a x 7 0 7 , h ) . ai a K yL b o S Xd n U i n t X ’ o f i v y n, h n i 1 0 1 C i a n
然 能 稳 定 的运 行 。 关键词 IE 0 .6 ; A IS 安 全 子 层 ; 份 认证 E E82 9 .8 文 献 标 识 码 A 中 图分 类 号
IEEE802.16安全认证协议的形式化分析

22IE 8 21 eP M 2 . E E 0 .6 K v 认证协议简介
在 I E 8 21d的基 础 上,I E 0 . E E 0. 6 EE 8 21 6工作 组于 2 0 05
2IE 8 21 E 0 .6认证协议介绍 E
21IE 8 21 dP Mv 认 证 协 议简 介 【 . E E 0 .6 K 1 】
【 关键词 】 A 逻辑 安全密钥管理 认证协议 BN
1引言
I E 8 21 E E0. 6工作组相继推出了 8 21d和 8 21e 0. 6 0 . 两个版 6
认 证信 息消息 :s s在初 始测距完成 ,取得 与 B S的物理 同步后,向 BS 送 一条认证信息消息 ,该消息包含了 s 发 s生
I E 0. EE 8 21 6工 作 组 对 8 21a S 0. 、 S 6
年发布 了新 的版本 8 21e 0 . ,与 8 21d相 比,其主要特点是 6 0. 6 B 支持移动性 ,它是一种固定和移动宽带无线接入系 S
A uh n iai n I f r a o t e t t n o m t n c o
{ Keca g) A x h n e
Ke q e t y Re u s
考图1 ,主要区别 在于 每条消息所包 含的内容 。这
2 o .9 0 8O
3 7
里对认证流程进行分析时,我们将 8 21 d中的 s 0. 6 s改为 MS , 体现终端的移动性。 认证信息消息 : MS在初始测距完成 ,取得 与 B S的物理 同步后 ,向 BS发送一条认证信息消息 ,该 消息包含了 MS生
本 ,作为 目前宽带无线接入技 术的排头 兵。其中 8 21 d以固 0. 6 定模 式 为主,而 8 21e在这基 础上,提 升了终 端的移动性 , 0. 6 支持客户终端 以车载速 度移动通信。随着 网络应用的迅速 发
IEEE802.16标准安全机制研究

l 8 2. d的 安 全 机 制 0 1 6
现
( ) 系 结 构 1体
(D ) S U 以及 数据段 , 载荷的 长度可 变 ; 二种 是带宽 请 第
求 头 , 来 请 求 额 外 的 带 宽 , 携 带 载 荷 。 通 用 MA 用 不 C 头 格 式 中 制 定 了 后 续 的 载 荷 是 否 进 行 加 密 . 通 用 MA C头 不 需 要 加 密 。为 了有 利 于 注 册 和 MA C管 理 等
关 键 词 : 8 21 :安 全 机 制 :无 线 城 域 网 0 6
引 言
无线 城域 网( WMA ) 一 种 新 兴 的 宽 带 无 线 接 入 N是
密 子 层 。在 8 21 及 的 实 体 主 要 包 括 两 个 用 户 )他们 之 间 的关 系 为客 户 端 和服 务 器 f/) cst  ̄关系 。 密子 层的功 能就是 完成 B 保 S对 S S的身 份 鉴别 , 以及 实现 B S和 S S之间 的安全通信 。
技术 。 作为 “ 后一 公里 ” 最 无线 接 入解 决方 案 , 当前 是
宽 带 接 入 技 术 (n 纤 、 轴 电 缆 和 数 字 用 户 线 等 ) I光 同 的 有力竞 争对手 。 目前 W MA 的 标 准 8 21 N 0 .6系列 , 包
括 8 21 8 21a 8 21c 8 21d 8 21e 由 于 0. 6、0 . 、0 . 、0 、6 、0 .6 。 6 6
^
操 作 , 有 MAC管理消息 也不需 要加密 。 在鉴权 和 所 但
密 钥 交 换 完 成 后 , 大 部 分 消 息 都 会 带 有 HMA — C D gs, 来 对 消 息 进 行 认 证 。 iet用
无线城域网IEEE 802.16标准的安全性研究

l
IE E E于 20 年 4月首先发布 了 IE 8 2 1 — 0 标准 , 02 E E 0 .62 1 0 为 无线宽带接人 B WA( rabn r esA cs) 义 了无 线城 BodadWi ls ces 定 e
后的几年 中,E E先后 发 布 了 8 2 1 a 8 2 1 e 8 2 1 d和 IE 0 . 6 ,0 . 6 ,0 . 6 8 2 1 e 以满足各种传输的需要。 0 .6 用 在安全方 面,0 .6系列 还存 在 一些缺 陷 , 82 1 这些 安全 缺 陷 可能会影 响到无线城 域 网的普及 。有 些 问题 是从 82 1 -0 1 0 . 62 0 中继承下来 的, 另一些 问题是 8 2 1 d特有 的。本文 以 82 1d 0 .6 0 .6 为例对其安全性进行分析评价 , 并且提 出相应 的解决方法 。
■ … …
… …
0 引 言
无线城域网是继无线局域 网 以后 的又一种 无线接 入标 准 ,
f 回
特服汇子I 定务聚层
管理实悻
■理 卜 管 体● 宴 _
够提供更大的传输 范围 和更 快 的传输速 度。IE E E先后 制 订 了一系列 标 准来 支持 无 线城 域 网技 术 , 括 8 2 1 a 82 包 0 . 6 ,0 .
I E r p s d a n w sa d r al d 8 2. d i 0 4 t e h e u r me t fB o d a d Wiee s Ac e s I r e n E E p o o e e tn a d c l 0 1 n 2 0 o me tte rq i e 6 e n r a b n rl s c s . n o d rt e ・ o o
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信 息 系 统 与 网 络
I E 0 .6安全 机 制 的研 究 与 实现 E E 821
高 长喜 , 海 涛 , 亚 建 , 心 忻 杜 周 钮
( 北京 邮 电大 学 网络 与交换 国家 重点 实验 室 , 北京 10 7 ) 0 8 6
测试 验证 了该协 议 模块 功能 的有效 性 , 且 该 协议 并 实现 并通 过 了 IE 0 .6C no ac[ E E8 2 1 of m ne r 测试 标准 。
技术 , 能为 固定和游 牧 的设 备提 供低 成本 、 它 高效率
和 大范 围的宽带 无线 接 人 , 为 “ 后 一 英里 ” 作 最 接人
摘 要 分 析 并 讨 论 了 IE 0 .6 准 的安 全 机 制 , 出 了其 安 全缺 陷 和 最 新 标 准 的 相 关 安 全 改 进 工 作 。 在 安 全 机 制 E E8 21 标 指
分 析 的基 础 上 , 计 了 82 1d 准 安 全 系 统 的 软 件 架 构 , 在 H u 平 台下 以可 动态 加 载 的 内核 模 块 形 式 实 现 了其 安 全 子 层 设 0 .6 标 并 nx 协 议 栈 。通 过 仿 真 M C层 及 P Y层 的功 能 , 安 全 子层 软 件 实 现 进行 了性 能 验 证 及 兼 容 性 测 试 。 结 果 表 明 , 系统 完 全 实 A H 对 该 现 了 IE 0 .6 标 准 的设 计 目标 。 E E82 1d 关键词 IE 0 .6 安全 机制 ; MA Lnx内核 模 块 E E82 1 ; Wi X;i u
s n a d ae as on e u 。 a e n t e a ay i o e s c r y me h i s f a e a c i cu e o 0 . 6 tn ad s c rt s s m s t d r r l p i tdo t B s d o n ls f t e u i c a s a o h s h t n m, ot r rh t tr f8 2 1 d s d r e ui y t i w e a y e
p o s d a d i e u i rtc ls k i mpe n e n tefr o o d bl en l d e o n x. ro a c n o aii t e to e rp e t s c rt poo o mc si lme td i om fla a e k r e o n s y h mo u fLiu Pefr n ea d c mp t l yts f l m bi h t o t e i lme tt l e r d b i lt s f r mp e nain ae p ro e y smuaig M AC a d PHY a e , d te r s l n iae ta e sse c n fly s t f te d sg wa o fm n n ly r a ut idc t tt y tm a u l aiy e in n h e s h h s h
T3 3 P9 文献标识码 A 文章 编 号 10 —30 (07 1 00 — 4 03 16 20 )0— 0 1 0 中 图分 类 号
Re e r h a d I p e e t t n o EEE 0 1 s a c n m lm n a i fI o 8 2. 6 S c rt e h n s e u iy M c a im
0 引 言
IE 0 .6标 准 是 一 种 无 线 城 域 网 ( A ) E E82 1 WM N
须进行 的工 作 , 而 , 然 这方 面 的研究 显得 相 对不 足 。 基于 对其安 全机 制 的分 析 , 文 通 过 导 出 的服 务接 本
ห้องสมุดไป่ตู้
人点 (A ) 口与仿 真 的其 余 各 层 协议 进 行 耦 合 , SP 接
解决 方案 , 是对 传统 的有线 和无线 接人方 式 的补充 。
Ab ta t T e e uiy sr c h s c rt me h ns o E c a im f I EE 0 1 sa d r i a ay e 8 2. 6 tn a d s n lz d,i s c rt a n s a d he mp o e ns n t e aet t e u i we k e s n t i rv me t i lts s y h
ojc vs f E E 8 2 1 ds dr . b t e E . t a ei o I 0 6 a d n
Ke r s I E 0 1 s c r c a i Wi y wo d E E 8 2.6;e ui me h ns y t m; MAX; i u en l d e L n x k r e mo u l
G O C agx, U H ia , H U Y -a , I i-i A hn . D a t Z O a i NU Xnx i -o j n n
( t e e a o t yo e o n n w t i e n l y B i g U i r o P s n e c m n ai z, e i 0 86 C i ) S t K yL br o a a r fN t  ̄i a dS i h g Tc o g , e i n e f o s d Tl o u i t n B i g 10 7 , h a w g cn h o j n vs ta em c o j n n