6移动通信技术-移动自组网.ppt

Wireless ad hoc networks无线自组织ad hoc网络 通信发展趋势 两大发展趋势 （1）无线/移动 （2）IP 蜂窝移动通信的特点 移动终端和固定基站互相通信 移动终端不具备路由功能 基站负责路由，基站相当于接入有线网络的网关 Ad hoc 网络特点 移动节点配置无线适配器 无基站等基础设施 移动终端具有路由能力 网络中每个终端可以自由移动、地位相等 多跳、临时、无中心、拓扑变化、分组业务 可以可以在任何时候、任何地点快速构建 Ad Hoc自组织无线网络意义 随着电信市场竞争的加剧，找准和开拓新业务增长点成为运营商和设备提供商在市场中掌握先机的关键。 采用Ad Hoc网络技术的MESH无线区域网等业务被认为是未来重要业务热点。 甚至有人称：就象IP网络改造传统电信网络一样，Ad Hoc网络将对现有移动通信网络的结构和运营模式带来划时代影响。 Ad Hoc无线网络概念 一组有无线收发装置的移动终端组成的一个多跳、临时、自创建（Self-Creating)、自组织(Self-Organizing)、自管理（Self-Administering)系统。 不依赖预设基础设施而临时组建。 移动终端具有路由功能，可经无线连接成任意网络拓扑。可独立工作，可与Internet或蜂窝网络连接。 Adhoc 应用 特殊环境通信需求 临时会议/科学考察/探险/临时救助/军事战场 Adhoc的关键技术 路由协议 服务质量 Adhoc网络互连 传输层服务性能 资源管理/功率控制 安全问题 Adhoc的多跳通信 需要通信的两点可能不在相互无线覆盖范围内 需要其它节点临时承担路由器转发 节点移动后需要发现新路由 ADHOC路由面临的问题 路由信息不易获得 1、定期交换路由信息开销大 2、网络资源有限 3、节点资源有限（电池供电） 路由信息可能过期 1、节点随时移动 2、无线传播变化大 常规路由技术不适用adhoc 好的路由算法 路由算法是网络层协议，它既试图使网络通过量最大，又试图使分组时延最小。 路由算法常很复杂，表现在： 1）路由算法需所有节点互相协调，而不像链路层和高层那样仅涉及对等模块间协调； 2）须处理链路和节点故障，对业务重定向，并对系统维持的数据库进行更新。 3)达到高性能，部分区域拥塞时，能修正路由。 在高负载时，在相同时延下，可增加网络通过量；在轻负荷和中等负荷时，可减少每个分组平均时延。 好的路由算法 理想路由算法应具有如下一些特点： 1) 算法必须是正确的和完整的。 2) 算法在计算上应简单。 3) 算法应能适应通信量和网络拓扑的变化。 4) 算法应是公平的。 5) 算法应是最佳的。 Adhoc两种典型路由技术 表驱动路由技术 (Proactive) 按需驱动路由技术 (Reactive) 表驱动（Table-driven）路由 先应式路由机制 传统的分布式最短路径路由协议 链路状态或者距离向量 所有节点连续更新“可达”信息 每个节点维护到网络中所有节点的路由 所有路由都已经存在并且随时可用 路由请求的延迟低，随时请求随时用 路由开销大? OLSR：http://hipercom.inria.fr/olsr/# 按需（On-demand）路由 在源端需要时经路由发现过程来确定路由 控制信息采用泛洪（flooding）方式 路由请求延迟高 路由开销低 两种实现技术 源路由（报文头携带完整的路由信息） hop-hop路由 DSR、AODV 按需路由的路由发现 路由发现 路由发现（2/4） 如果目标节点E收到该请求包，给请求源A回答一个RREP消息 List：拷贝自RREQ 路由请求源收到RREP消息后在本地Route Cache中缓存路由信息 路由发现（3/4） 重复请求包的检测处理 若中间节点收到了来自同源” 请求id”相同的请求包； 若中间节点收到的请求包中路由记录已包含本节点； 则中间节点丢弃该请求包； 中间节点对于未处理过的请求包 将自己地址填入请求包list； 请求包作为广播分组送给邻居； 按需操作路由的特点 路由发现和维护都是按需进行的 不需要周期性地通告路由 不需要感测链路状态 不需要邻居检测 不依赖于任何底层协议 路由中断时，重新寻找路由延迟大 评价adhoc路由协议指标 端-端的数据吞吐量和延迟 反映了数据报的传输质量 路由请求的时间 有数据需要发送到发送出去的时间 路由协议的效率 路由控制信息与数据信息的比率 路由协议的性能在不同的网络中表现不同 无线传感器网络WSN- Wireless Sensor Networks 传