10-自组织网络

2020/6/221现代通信网络张冬梅([e-mail])北京邮电大学计算机学院本课件仅供北邮学生授课使用，禁止传播2020/6/2222主要内容Adhoc网络的概念Adhoc网络体系结构Adhoc的信道接入技术Adhoc网络的路由技术Adhoc网络的分簇算法Adhoc网络的节能问题无线传输技术WWANWMANWLANWPAN传输范围0.011010.11001000数据传输率（Mbps）本课件仅供北邮学生授课使用，禁止传播4InternetWLANCellular无线网络分类有基础设施的网络CellularNetwork(3GPPor3GPP2)WirelessLAN(IEEE802.11)无基础设施的网络AdHocNetwork本课件仅供北邮学生授课使用，禁止传播5AdHoc网络的定义Adhoc一词源自拉丁语，中文含义是“临时的、特别的”Adhoc网络是由一组带有无线收发装置的移动终端组成的一个多跳的临时的网络Adhoc网络的终端具有路由和报文转发功能可以通过无线连接构成任意的网络拓扑网络可以独立工作，也可以接入Internet或者蜂窝无线网络一般不适合做中间承载网络本课件仅供北邮学生授课使用，禁止传播6AdHoc网络的特点独立组网无中心自组织多跳路由动态拓扑特殊的无线信道特征移动终端资源受限安全性差本课件仅供北邮学生授课使用，禁止传播7AdHoc网络与其他网络的区别Adhocnetworks与无线移动网络传统蜂窝网络自组织通信网络固定的轨道无基础设施一跳无线连接多条无线连接保证带宽共享广播频道集中式路由分布式路由无缝连接因为流动性，经常有路径中断高成本、高时间调度快且高效的时间调度易于实现时间同步复杂、消耗带宽8传统蜂窝网络自组织通信网络用于民用、商业部门用于战场、紧急行动、网络维护费用高自组织并且维护是建立在网络里面的信息处理系统：不复杂更智能路由的主要目标:最大的callacceptance,最小的calldrop找到路径和最小开销,快速重新配置路径广泛地部署为了商业部署，几个部分都要被强调，广泛用于防御本课件仅供北邮学生授课使用，禁止传播9AdHoc网络与其他网络的区别Adhocnetworks与P2P网络P2P设备使用现有的网络结构，如InternetP2P是一种服务模式，而adhoc是一种组网方式本课件仅供北邮学生授课使用，禁止传播10主要应用军事应用应急通信商业与居民环境家庭与企业网络教育WSN通信区域的扩展本课件仅供北邮学生授课使用，禁止传播11军事应用本课件仅供北邮学生授课使用，禁止传播12军事应用CGS：通用地面站MLRS：多管火箭发射系统MTI：移动目标指示器SAR：合成孔径雷达UAV：无人机E8-JSTARS战场网络本课件仅供北邮学生授课使用，禁止传播13紧急救援本课件仅供北邮学生授课使用，禁止传播14紧急救援本课件仅供北邮学生授课使用，禁止传播15紧急救援本课件仅供北邮学生授课使用，禁止传播16紧急救援17AdHoc网络的种类AdhocnetworksMobileadhocnetworks(MANETs)WirelssMeshNetworks(WMN)Wirelesssensornetworks18MANETMANET特点NoinfrastructureSelforganizingnetworksCommunicationsviamobilenodesDynamictopologyHeterogeneitybandwidth-constrainedvariable-capacitylinksLimitedphysicalsecurityNodeswithlimitedbatterylifeandstoragecapabilitiesIssuesinMANETAdHocUnicastRoutingAdHocMulticast/BroadcastRoutingPowerSavingGlobalConnectivityforMANETAddressing&DNSServiceAutomaticSupportofNetworkinginMANETMANETAutoconfiguration19WirelessMeshNetwork20WirelessSensorNetworkSourceStimulusSinkSink本课件仅供北邮学生授课使用，禁止传播21AdHoc网络关键技术信道接入技术路由协议网络体系结构QoS技术多播与广播安全问题传输层服务能耗问题网络互联技术本课件仅供北邮学生授课使用，禁止传播22AdHoc网络体系结构平面网络结构网络简单且健壮所有节点在网络控制、路由选择和流量管理上都是平等的可扩充性差，只适合中小规模的Adhoc网络分级结构（分簇结构）网络被划分为多个簇：簇头节点和成员节点簇成员节点功能简单，只与簇头节点通信簇头节点要维护达到其他簇头的路由信息本课件仅供北邮学生授课使用，禁止传播23AdHoc网络的信道接入分布式操作同步隐藏终端问题暴露终端问题吞吐量接入延时公平性:特别是转发节点对实时业务量的支持资源可用性的测量功率控制有向天线节点移动的影响等本课件仅供北邮学生授课使用，禁止传播24AdHoc网络的路由协议与其他网络路由的区别与传统移动通信系统的路由问题的区别与无线局域网的区别Adhoc网络的路由协议分类基于表驱动的路由协议DSDV,WRP，CGSR按需路由协议AODV，DSR,LMR，ABR本课件仅供北邮学生授课使用，禁止传播25路由协议的需求最小路由获取时延最小控制开销耗电量迅速的路由重配置无环回路由分布式路由可扩充性QoS保障支持时间敏感业务量安全与隐私本课件仅供北邮学生授课使用，禁止传播26AdHoc网络的组播路由协议固定网络的组播路由技术建立一个树状的转发结构：转发树源节点树与共享树Adhoc网络组播路由算法需要考虑的问题建立和维护路由状态的效率算法和协议对网络拓扑变化的敏感度和主动的适应能力数据转发的效率与可靠率本课件仅供北邮学生授课使用，禁止传播27典型Adhoc网络组播路由策略路由状态的维护策略表驱动按需驱动转发结构树状网状周期性消息机制Beacon机制Heartbeat机制本课件仅供北邮学生授课使用，禁止传播28AdHoc网络的分簇结构与算法适用于规模大、节点多的网络中分簇算法根据系统要求按照某种规则将网络划分成可以相互连通并覆盖所有节点的多个簇在网络结构发生变化时更新簇结构以维护网络的正常功能在拓扑探测的同时完成分簇形成和分簇连接的工作簇的尺寸问题本课件仅供北邮学生授课使用，禁止传播29典型分簇算法基于节点ID的分簇算法最高节点度分簇算法最低节点移动性分簇算法考虑簇头负载和稳定度的分簇算法考虑节点能耗的分簇算法无簇头分簇算法调节簇尺寸的分簇算法基于地理位置的分簇算法基于信道接入的被动分簇算法本课件仅供北邮学生授课使用，禁止传播30能耗管理发射功率管理MAC:睡眠模式路由:负载均衡技术传输:减少发送与接收应用电池能量管理利用特殊材料延长电池生命周期，可充电处理器功耗管理设备功率管理本课件仅供北邮学生授课使用，禁止传播2020/6/2231谢谢！