10-自组织网络.ppt

* Ad Hoc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 * 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 * 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 * * 谢 谢！ * 数据传输率（Mbps） * * * 本课件仅供北邮学生授课使用，禁止传播 本课件仅供北邮学生授课使用，禁止传播 * * 现 代 通 信 网 络 张 冬 梅 (zhangdm@bupt.edu.cn) 北京邮电大学计算机学院 * * * 主要内容 Ad hoc网络的概念 Ad hoc网络体系结构 Ad hoc的信道接入技术 Ad hoc网络的路由技术 Ad hoc网络的分簇算法 Ad hoc网络的节能问题 无线传输技术 WWAN WMAN WLAN WPAN 传 输 范 围 0.01 10 1 0. 1 100 1000 数据传输率（Mbps） * Internet WLAN Cellular 无线网络分类 有基础设施的网络 Cellular Network (3GPP or 3GPP2) Wireless LAN (IEEE 802.11) 无基础设施的网络 Ad Hoc Network * Ad Hoc网络的定义 Ad hoc 一词源自拉丁语，中文含义是“临时的、特别的” Ad hoc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 Ad hoc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 * Ad Hoc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 * Ad Hoc网络与其他网络的区别 Ad hoc networks 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 * 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call acceptance, 最小的call drop 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 * Ad Hoc网络与其他网络的区别 Ad hoc networks 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ad hoc是一种组网方式 * 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 * 军事应用 * 军事应用 CGS：通用地面站 ML RS：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 * 紧急救援 * 紧急救援 * 紧急救援 * 紧急救援 * Ad Hoc网络的种类 Ad hoc networks Mobile ad hoc networks (MANETs) Wirelss Mesh Networks (WMN) Wireless sensor networks * MANET MANET特点 No infrastructure Self organizing networks Communications via mobile nodes Dynamic topology Heterogeneity bandwidth-constrained variable-capacity links Limited physical security Nodes with limited battery life and storage capabilities Issues in MANET Ad Hoc Unicast