ad_hoc网络资料.ppt

Ad hoc网络技术概述 Ad hoc网络技术概述 在无线网络技术中，目前最热点的应用当属IEEE802.11无线局域网（WLAN），这一领域最重要的研究是： 无线Ad hoc网络 无线传感器网络（Wireless Sensor Network,WSN） 无线Mesh网（Wireless Mesh Network,WMN） Ad hoc网络是后两者的基础和前身 Ad hoc网络技术概述 根据IEEE的定义，Ad hoc网络是一种特殊的自组织、对等式、多跳、无线移动网络，也常被称为移动Ad hoc网络（Mobile Ad hoc Network,MANET） 它的前身是无线分组网PRNET（Packet Radio Network）。对无线分组网的研究起源于军事研究的需要. Ad hoc网络中所有节点的地位都是平等的，理论上不存在任何的中心节点，因而该种网络具有很强的抗毁性 Ad hoc网络技术概述 Ad hoc网络中的节点不仅具有普通移动终端所具有的功能，还具有报文转发能力 Ad hoc网络的节点通过分层的网络协议和分布式算法相互协调，实现网络的自组织和自运行，因此它又被称为多跳无线网（Multi-hop Wireless Network）、自组织网络（Self-organized Network）或无固定设施的网络（Infrastructureenless Network） Ad hoc技术现在主要朝着两个方向发展：一个是向军事和特定行业发展；另一个就是与民用的接入技术息息相关的无线Mesh网 Ad hoc网络技术概述 无线自组网（Ad hoc）、无线传感器网络和无线Mesh网的关系示意图： Ad hoc网络技术概述 Ad hoc网络的体系结构 Ad hoc网络信道接入协议 Ad hoc网络的分簇协议和分簇算法 Ad hoc网络的路由协议 Ad hoc网络服务质量和安全问题 Ad hoc网络的体系结构 Ad hoc网络的体系结构 Ad hoc网络较以往的网络具有更多特殊的性质和特征，因此，常常采用分布式控制方式进行组网，并且网络中的每个节点均具有自组织功能 Ad hoc网络所具有的分布式控制特性，是指将原来网络所具有的控制功能分散到自主网络的多个节点甚至是全部节点 Ad hoc网络的自组织功能则是指在网络拓补结构变化的情况下， Ad hoc网络节点可以自动地“感知”到网络拓补的变化，从而自适应地修正原有的路由信息和工作参数，做到网络的自主管理和自主控制 体系结构对于网络协议和各功能模块设计起着至关重要指导作用，并且在很大程度上决定了网络的规划和整体性能 Ad hoc网络节点的结构 Ad hoc网络的节点与一般网络上的节点存在很大的不同，除了具有普通节点的功能以外，还拥有路由器的功能。 每个Ad hoc网络节点可大致分为主机、路由器和电台三部分。 其中主机部分将完成普通移动终端的功能，内含人机接口和数据处理等应用软件。 而路由器部分主要负责维护网络的拓扑结构和路由信息，完成报文的转发功能。 电台部分为信息传输提供无线信道支持。 Ad hoc网络节点的结构 从物理结构上分，Ad hoc网络的节点可以分为以下几类：单主机单电台、单主机多电台、多主机／多电台。 Ad hoc网络技术概述 单主机单电台最主要的特点就是结构简单，一般手持机都采用如此结构。 单主机多电台的结构较前者复杂，需要在两个或多个网络中设置中继节点以便互连。 多主机单／多电台的一个节点可能包括多个主机，多个主机共享一个或多个电台，这样直接带来的好处就是可以用来构建叠加(overlay)式的网络，还可用做网关节点来互连多个Ad hoc网络以及接入其他网络。 平面结构的Ad hoc网络 这种网络结构中的任意两点间一般存在多条路径，能较好地实现负载平衡和最优化路由，从理论上说这种网络是不存在瓶颈的，比较健壮。 这种网络的节点的覆盖范围很小，相对比较安全。但是，随着网络中的节点数目增多，特别是在节点大量移动的情况下，网络的控制开销将激增，伴随着路由中断、集中式的网络管理和控制难以实现的情况出现。 此外，这种网络可扩充性较差，每个节点都需要知道到达其他所有节点的路由。因此，平面结构只适用于中小规模的Ad hoc网络。 平面结构的Ad hoc网络 分级结构的Ad hoc网络 在分级结构中，Ad hoc网络被划分为一到多个簇(cluster 每个簇由一个簇头(cluster header)和多个簇成员(cluster member)组成。这些簇头形成高一级的网络。在高一级网络中，又可以再分簇，形成更高一级的网络。图示的单簇分级网络，便是典型的分级结构的一种。