Adhoc(移動(dòng)自組網(wǎng))課件_第1頁(yè)
Adhoc(移動(dòng)自組網(wǎng))課件_第2頁(yè)
Adhoc(移動(dòng)自組網(wǎng))課件_第3頁(yè)
Adhoc(移動(dòng)自組網(wǎng))課件_第4頁(yè)
Adhoc(移動(dòng)自組網(wǎng))課件_第5頁(yè)
已閱讀5頁(yè),還剩99頁(yè)未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

無(wú)線Adhoc網(wǎng)絡(luò)1、Adhoc網(wǎng)絡(luò)的基本概述2、Adhoc網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)3、關(guān)鍵技術(shù)1、概述網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的主線Adhoc術(shù)語(yǔ)的來(lái)源Adhoc來(lái)源于拉丁語(yǔ)—本意是“向這個(gè)”英文名稱:AdhocnetworkSelf-organizingnetworkInfrastructurelessnetworkMulti-hopnetworkAdhoc在英語(yǔ)中的含義是:“forthespecificpurposeonly”—“為某個(gè)特定目的、臨時(shí)的、事先未準(zhǔn)備的”1991年5月:IEEE正式采用“Adhoc網(wǎng)絡(luò)”—一種特殊的自組織、對(duì)等式、多跳、無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)Adhoc網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷史早在1972年,美國(guó)DARPA就啟動(dòng)了分組無(wú)線網(wǎng)項(xiàng)目PRNET(PacketRadioNETwork),研究在戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下利用分組無(wú)線網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,但是不能支持大型網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的需要。1983年,啟動(dòng)了高殘存性自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目SURAN(SURvivableAdaptiveNetwork)

SURAN項(xiàng)目研究任務(wù):—如何將無(wú)線分組網(wǎng)技術(shù)用于支持更大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)—開(kāi)發(fā)了能夠適應(yīng)戰(zhàn)場(chǎng)快速變化的自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議SURAN計(jì)劃的三個(gè)具體的目標(biāo):—開(kāi)發(fā)出符合分組無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的產(chǎn)品—開(kāi)發(fā)并驗(yàn)證適合上萬(wàn)個(gè)結(jié)點(diǎn)的組網(wǎng)方法—開(kāi)發(fā)并驗(yàn)證存在復(fù)雜電子干擾條件下可生存的分組無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)Adhoc網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷史GloMo計(jì)劃1994年:DARPA又啟動(dòng)了全球移動(dòng)信息系統(tǒng)GloMo(GlobleMobileInformationSystems)計(jì)劃項(xiàng)目,并一直研究至今。1996年—2000年WINGs研究項(xiàng)目·無(wú)線自適應(yīng)移動(dòng)信息系統(tǒng)WAMIS—多跳、移動(dòng)環(huán)境下支持實(shí)時(shí)多媒體業(yè)務(wù)的高速分組無(wú)線網(wǎng)絡(luò)·主要目標(biāo):如何將無(wú)線移動(dòng)自組網(wǎng)與Internet無(wú)縫地連接起來(lái)Adhoc網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷史成立于1991年的IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)采用了“Adhoc網(wǎng)絡(luò)”一詞來(lái)描敘這種網(wǎng)絡(luò),自組織、對(duì)等式、多跳無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò),Adhoc網(wǎng)絡(luò)就此誕生。Internet工作組:IETF1997年成立MANET工作組(mobileadhocnetwork)利用多跳無(wú)線網(wǎng)構(gòu)造基于IP的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)IRTF在2003成立了ANS研究組(AdHocNetworksScalability)移動(dòng)adhoc網(wǎng)絡(luò)(MANET)移動(dòng)Adhoc網(wǎng)絡(luò)/多跳無(wú)線網(wǎng)絡(luò)由一組帶有無(wú)線通信收發(fā)裝置的移動(dòng)終端節(jié)點(diǎn)組成網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)移動(dòng)終端自由移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中所有移動(dòng)終端地位相等可以在任何時(shí)候、任何地點(diǎn)快速構(gòu)建不需要現(xiàn)有信息基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的支持是一個(gè)多跳、臨時(shí)、無(wú)中心網(wǎng)絡(luò)。多跳無(wú)線網(wǎng)、自組織網(wǎng)絡(luò)、無(wú)固定設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)、對(duì)等網(wǎng)絡(luò)MANET網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)1具有移動(dòng)通信和計(jì)算機(jī)網(wǎng)路的特點(diǎn)移動(dòng)通信和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合報(bào)文交換采用分組交換機(jī)制移動(dòng)終端是配有無(wú)線收發(fā)設(shè)備的移動(dòng)便攜式終端移動(dòng)終端兼并雙重角色作為主機(jī)要運(yùn)行面向用戶的應(yīng)用程序作為路由器要運(yùn)行相應(yīng)的路由協(xié)議終端之間通過(guò)多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)完成轉(zhuǎn)發(fā)MANET網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)2網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭?dòng)態(tài)變化用戶終端隨意移動(dòng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的開(kāi)機(jī)/關(guān)機(jī)無(wú)線電發(fā)送功率變化無(wú)線信道間的相互干擾地形等綜合因素的影響MANET網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)3無(wú)中心網(wǎng)絡(luò)的自組性無(wú)控制中心每個(gè)節(jié)點(diǎn)地位平等節(jié)點(diǎn)隨時(shí)加入/離開(kāi)網(wǎng)絡(luò)任何節(jié)點(diǎn)故障不會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)具有更強(qiáng)魯棒性和抗毀性MANET網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)4多跳組網(wǎng)方式接收端和發(fā)送端可使用比兩者直接通信小的多的功率進(jìn)行通信->大大節(jié)約能量的消耗中間節(jié)點(diǎn)參與分組轉(zhuǎn)發(fā)->能有效降低對(duì)無(wú)線傳輸設(shè)備的設(shè)計(jì)難度和成本,同時(shí)擴(kuò)大自組網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍MANET網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)5有限的傳輸帶寬無(wú)線信道提供的帶寬比有線信道要低得多競(jìng)爭(zhēng)共享無(wú)線信道會(huì)產(chǎn)生碰撞信號(hào)衰弱、噪聲干擾以及信號(hào)之間的干擾等移動(dòng)終端的自主性自組網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)終端之間存在某種協(xié)同工作關(guān)系每個(gè)終端都將承擔(dān)為其他終端進(jìn)行分組轉(zhuǎn)發(fā)的義務(wù)MANET網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)6安全性差無(wú)線鏈路使網(wǎng)絡(luò)容易受到鏈路層攻擊節(jié)點(diǎn)漫游時(shí)缺乏物理保護(hù)移動(dòng)性使節(jié)點(diǎn)之間的信任關(guān)系經(jīng)常變化存在單向信道無(wú)線終端發(fā)射功率的不同以及地形因素的影響Adhoc網(wǎng)絡(luò)與常用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)比較最大的區(qū)別在于無(wú)基站結(jié)點(diǎn)一跳與多跳Adhoc網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用軍事應(yīng)用:主要應(yīng)用領(lǐng)域。因其特有的無(wú)需架設(shè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、快速、抗毀性強(qiáng)等特點(diǎn),已經(jīng)成為戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)。美軍研制了大量的無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,用于單兵、車載、指揮所等不同的場(chǎng)合,并大量裝備部隊(duì)。緊急和突發(fā)場(chǎng)合:在發(fā)生了地震、水災(zāi)、火災(zāi)災(zāi)難后,能夠在這些惡劣和特殊的環(huán)境下提供通信支持。偏遠(yuǎn)野外地區(qū):無(wú)法依賴固定或預(yù)設(shè)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施進(jìn)行通信。臨時(shí)場(chǎng)合:Adhoc網(wǎng)絡(luò)的快速、簡(jiǎn)單組網(wǎng)能力使得它可以用于臨時(shí)場(chǎng)合的通信。比如會(huì)議、慶典、展覽等場(chǎng)合,可以免去布線和部署網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的工作。動(dòng)態(tài)場(chǎng)合和分布式系統(tǒng):通過(guò)無(wú)線連接遠(yuǎn)端的設(shè)備、傳感節(jié)點(diǎn)和激勵(lì)器,可方便用于分布式控制,特別適合于調(diào)度和協(xié)調(diào)遠(yuǎn)端設(shè)備的工作,自動(dòng)高速公路系統(tǒng)(AHS)中協(xié)調(diào)和控制車輛,對(duì)工業(yè)處理過(guò)程進(jìn)行遠(yuǎn)程控制等。Adhoc網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用個(gè)人局域網(wǎng)(PAN):用于實(shí)現(xiàn)PDA、手機(jī)、掌上電腦等個(gè)人電子通信設(shè)備之間的通信,并可以構(gòu)建虛擬教室和討論組等嶄新的移動(dòng)對(duì)等應(yīng)用(MP2P)。傳感器網(wǎng)絡(luò):應(yīng)用的另一大領(lǐng)域。具有非常廣闊的應(yīng)用前景。商業(yè)應(yīng)用:組建家庭無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)和無(wú)線設(shè)備網(wǎng)絡(luò),開(kāi)展移動(dòng)和可攜帶計(jì)算以及無(wú)所不在的通信業(yè)務(wù)等。其它應(yīng)用:比如它可以用來(lái)擴(kuò)展現(xiàn)有蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的覆蓋范圍,實(shí)現(xiàn)地鐵和隧道等場(chǎng)合的無(wú)線覆蓋,實(shí)現(xiàn)汽車和飛機(jī)等交通工具之間的通信,用于輔助教學(xué)和構(gòu)建未來(lái)的移動(dòng)無(wú)線城域網(wǎng)和自組織廣域網(wǎng)等。Adhoc網(wǎng)絡(luò)如何接入現(xiàn)有的Internet也是近年研究的一個(gè)熱點(diǎn)。2、Adhoc網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)Adhoc網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)--分級(jí)結(jié)構(gòu)單頻分級(jí)系統(tǒng)使用一個(gè)頻率簇頭和網(wǎng)關(guān)形成虛擬主干簇頭的選舉和維護(hù)較復(fù)雜多頻分級(jí)每一級(jí)使用一個(gè)頻率高級(jí)結(jié)點(diǎn)的功率大,帶寬較寬簇頭要有兩套協(xié)議棧Adhoc網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)-分級(jí)結(jié)構(gòu)(2)簇頭簇成員網(wǎng)關(guān)簇單頻分級(jí)平面結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)簡(jiǎn)單所有節(jié)點(diǎn)能力相同健壯只要存在多條路徑就可以通信相對(duì)安全缺點(diǎn)路由開(kāi)銷大節(jié)點(diǎn)數(shù)目多移動(dòng)性強(qiáng)的環(huán)境下,維持網(wǎng)絡(luò)最新拓?fù)涞目刂崎_(kāi)銷大可擴(kuò)充性差層次結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)Cluster成員功能簡(jiǎn)單路由信息局部化減少路由協(xié)議開(kāi)銷節(jié)點(diǎn)定位簡(jiǎn)單可擴(kuò)展性好抗毀性好缺點(diǎn)Cluster頭需要選擇所有傳輸都要通過(guò)頭路由不一定最佳Cluster頭是瓶頸3、關(guān)鍵技術(shù)3.1Adhoc網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)3.2Adhoc網(wǎng)絡(luò)安全性問(wèn)題3.3功率控制與功率消耗源3.4移動(dòng)Adhoc網(wǎng)絡(luò)的QoS問(wèn)題3.5ad-hoc網(wǎng)絡(luò)中的MAC協(xié)議3.1Adhoc網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)為什么需要新的路由協(xié)議?傳統(tǒng)的路由解決方案(如在Internet和蜂窩網(wǎng)中的一些方案)都是假定網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是相對(duì)穩(wěn)定的,移動(dòng)Adhoc網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)涫遣粩嘧兓?;傳統(tǒng)的路由方案依賴于保存在某些網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)或特定管理節(jié)點(diǎn)中的分布式路由數(shù)據(jù)庫(kù),而AdHoc網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)不可能永久存儲(chǔ)路由信息,而且它們存儲(chǔ)的信息也并不是一直真實(shí)可靠的;常規(guī)路由協(xié)議不是為高移動(dòng)性和低帶寬網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的;DV算法存在“無(wú)窮計(jì)算”問(wèn)題和慢收斂;采用泛洪技術(shù)的(鏈路狀態(tài))協(xié)議造成額外的通信和控制開(kāi)銷;常規(guī)路由協(xié)議周期性地路由更新消耗大量的網(wǎng)絡(luò)帶寬和節(jié)點(diǎn)能源;當(dāng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)失效和網(wǎng)絡(luò)分區(qū)時(shí)形成路由回路;無(wú)線終端功率的差異以及無(wú)線信道的干擾導(dǎo)致單向信道的存在;Adhoc網(wǎng)絡(luò)對(duì)路由協(xié)議的要求分布式操作提供無(wú)環(huán)路由維護(hù)多條路由提供節(jié)能策略提供安全機(jī)制支持單向鏈路提供QoS支持支持組播功能路由建立的時(shí)間越快越好路由控制報(bào)文數(shù)量越少越好路由長(zhǎng)度越短越好現(xiàn)有Adhoc路由協(xié)議分類平面路由無(wú)需建立具有特殊cluster頭功能節(jié)點(diǎn)的層次結(jié)構(gòu)所有節(jié)點(diǎn)在路由機(jī)制中地位平等尋址方式是平面的層次路由節(jié)點(diǎn)功能不同尋址方式是分層進(jìn)行的地理信息輔助路由利用地理信息進(jìn)行路由選擇表驅(qū)動(dòng)路由先驗(yàn)式(proactive)路由傳統(tǒng)的分布式最短路徑路由協(xié)議鏈路狀態(tài)或者距離向量所有節(jié)點(diǎn)連續(xù)更新“可達(dá)”信息每個(gè)節(jié)點(diǎn)維護(hù)到網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)的路由所有路由都已經(jīng)存在并且隨時(shí)可用路由請(qǐng)求延時(shí)低路由開(kāi)銷高表驅(qū)動(dòng)路由協(xié)議特點(diǎn)初期,主要是修改有線網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議以適應(yīng)Adhoc網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,大多屬于表驅(qū)動(dòng)路由協(xié)議。表驅(qū)動(dòng)路由協(xié)議的路由查找策略與傳統(tǒng)路由協(xié)議類似,節(jié)點(diǎn)通過(guò)周期性廣播路由信息報(bào)文,交換路由信息,主動(dòng)發(fā)現(xiàn)路由;同時(shí),節(jié)點(diǎn)須維護(hù)去往網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)路由。優(yōu)點(diǎn):當(dāng)節(jié)點(diǎn)需要發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)文時(shí),只要去往目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的路由存在,所需的延時(shí)很小;缺點(diǎn):需要花費(fèi)較大開(kāi)銷,盡可能使得路由更新能夠緊隨當(dāng)前拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化。然而,動(dòng)態(tài)變化拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可能使得路由更新變成過(guò)時(shí)信息,路由協(xié)議始終處于不收斂狀態(tài)。主要的表驅(qū)動(dòng)路由協(xié)議:DBF(DistributedBellman-Ford)、DSDV(Destination-SequencedDistance-VectorRouting)、WRP(WirelessRoutingProtocol)。

按需(on-demand)路由協(xié)議反應(yīng)式(reactive)路由在源端需要時(shí)通過(guò)路由發(fā)現(xiàn)過(guò)程來(lái)確定路由控制信息采用泛洪方式路由請(qǐng)求延時(shí)高路由開(kāi)銷低兩種實(shí)現(xiàn)技術(shù)源路由(報(bào)文頭攜帶完整的路由信息)逐跳路由(類似于現(xiàn)有的Internet路由)按需路由協(xié)議的特點(diǎn)根據(jù)發(fā)送節(jié)點(diǎn)的需求進(jìn)行路由發(fā)現(xiàn)過(guò)程,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和路由表內(nèi)容也按需建立(只是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的一部分)。優(yōu)點(diǎn):不需周期性廣播路由信息,節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源。缺點(diǎn):發(fā)送分組時(shí),必須臨時(shí)啟動(dòng)路由發(fā)現(xiàn)過(guò)程來(lái)尋找路由,因而延遲大主要路由協(xié)議:DSR(DynamicSourceRouting)AODV(AdHoconDemandDistanceVectorRouting)TORA(TemporallyOrderedRoutingAlgorithm)兩種路由機(jī)制的權(quán)衡路由發(fā)現(xiàn)的延遲主動(dòng)路由因全程維護(hù)所有的路由而具備低延遲按需路由因只在需要時(shí)才發(fā)現(xiàn)所需路由而導(dǎo)致高延遲路由發(fā)現(xiàn)/維護(hù)的開(kāi)銷按需路由因只在需要時(shí)才維護(hù)路由而具備低開(kāi)銷主動(dòng)路由因連續(xù)更新路由可能導(dǎo)致高開(kāi)銷哪種途徑表現(xiàn)更好取決于流量和移動(dòng)模式對(duì)于節(jié)點(diǎn)移動(dòng)性低,網(wǎng)絡(luò)流量高的網(wǎng)絡(luò)中,主動(dòng)路由協(xié)議性能較好在網(wǎng)絡(luò)流量受限、節(jié)點(diǎn)移動(dòng)性強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)中按需路由協(xié)議更加適合。使用分級(jí)路由協(xié)議結(jié)合兩種路由機(jī)制分級(jí)路由協(xié)議的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)——具有較好的伸縮性網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)通過(guò)節(jié)點(diǎn)的層層聚合被隱藏起來(lái),大大降低了大型網(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)要求。路由信息分層傳播,需要在全局傳播的路由信息較少有限的鏈路狀態(tài)維護(hù)按需建立路由缺點(diǎn)——可靠性受到一定影響分級(jí)路由協(xié)議的移動(dòng)管理比較復(fù)雜某些節(jié)點(diǎn)(clusterhead/gateway)比其他節(jié)點(diǎn)承擔(dān)更多的通信和計(jì)算負(fù)載分級(jí)路由協(xié)議區(qū)域路由協(xié)議ZRP(ZoneRoutingProtocol)ZRP是混合使用了主動(dòng)和按需路由策略的自組網(wǎng)路由協(xié)議,結(jié)合了兩種路由協(xié)議的特點(diǎn)。屬于分區(qū)路由協(xié)議,網(wǎng)絡(luò)被分成若干個(gè)以節(jié)點(diǎn)為中心、一定跳數(shù)為半徑的虛擬區(qū)(區(qū)半徑與跳數(shù)有關(guān),因此ZRP的區(qū)重疊程度較高)節(jié)點(diǎn)采用主動(dòng)路由協(xié)議維護(hù)區(qū)內(nèi)路由,采用類似DSR協(xié)議的按需路由機(jī)制尋找去往區(qū)域外節(jié)點(diǎn)的路由(當(dāng)區(qū)半徑為1時(shí),ZRP協(xié)議演變?yōu)榘葱杪酚蓞f(xié)議、當(dāng)區(qū)半徑為MANET網(wǎng)絡(luò)最大直徑時(shí),ZRP協(xié)議即為純粹的主動(dòng)式路由協(xié)議)協(xié)議性能很大程度上取決于區(qū)域半徑參數(shù)值(小的區(qū)域半徑適合節(jié)點(diǎn)移動(dòng)較快的網(wǎng)絡(luò),大的區(qū)域半徑適合在節(jié)點(diǎn)移動(dòng)慢的稀疏網(wǎng)絡(luò))主要的表驅(qū)動(dòng)路由協(xié)議DSDV(Destination-SequencedDistance-VectorRouting)目標(biāo)序列距離向量路由表驅(qū)動(dòng)路由協(xié)議--DSDV每個(gè)終端維護(hù)一張到網(wǎng)中每一個(gè)目標(biāo)終端的路由信息:–下一跳終端,到目標(biāo)終端的跳數(shù);–目標(biāo)終端指定(生成)的序列號(hào);每個(gè)終端周期性的向相鄰節(jié)點(diǎn)發(fā)送路由表;—每個(gè)終端所能到達(dá)的目標(biāo)終端、到目標(biāo)終端的跳數(shù)、序列號(hào)(保持最大的,即最新的);

—每個(gè)終端廣播時(shí)單調(diào)遞增序列號(hào)接收路由更新包時(shí),終端將該包報(bào)文與當(dāng)前路由表比較,舊的(較小的)序列號(hào)路徑將被刪除。Destinationadvertisesnewsequencenumber表驅(qū)動(dòng)路由協(xié)議--DSDVDSDV協(xié)議特點(diǎn)1、DSDV路由協(xié)議需要每個(gè)節(jié)點(diǎn)向其鄰居公告路由表,隨著時(shí)間的流逝,路由記錄常常會(huì)發(fā)生改變,因此這種對(duì)路由表的公告必須可靠地反映移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的位置。2、每個(gè)節(jié)點(diǎn)必須根據(jù)需要同意向其它節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報(bào)文。3、任意時(shí)刻不會(huì)產(chǎn)生環(huán)路。4、周期性或觸發(fā)式更新路由信息可能引起過(guò)大的通信負(fù)載。5、不支持多路徑的路由。DSDV協(xié)議路由表記錄結(jié)構(gòu)每個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)廣播數(shù)據(jù)包含其新的序列號(hào)以及下列新的路由信息:1.目標(biāo)節(jié)點(diǎn)地址2.到達(dá)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的跳數(shù)3.收到的有關(guān)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的信息序列號(hào)—該序列號(hào)原先被目標(biāo)節(jié)點(diǎn)做了標(biāo)記。在報(bào)文頭中傳送的路由表中包含硬件地址和網(wǎng)絡(luò)地址。路由表同樣包含由發(fā)送者產(chǎn)生的序列號(hào),更新的序列號(hào)的路由是作為報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)的基礎(chǔ),但不必公布。對(duì)于序列號(hào)相同的路徑,選距離最小者。表驅(qū)動(dòng)路由協(xié)議--DSDV當(dāng)接收器隨后公布路由信息時(shí),將它在廣播報(bào)文中收到的路由信息一起公布。公布之前,接收器給距離增加一個(gè)增量,其原因是收到的報(bào)文需經(jīng)過(guò)多跳才能到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)(即從轉(zhuǎn)發(fā)器到接收器)。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)由于單向鏈路的普遍存在而產(chǎn)生不對(duì)稱性,從其鄰居節(jié)點(diǎn)接收到一個(gè)報(bào)文時(shí),不能說(shuō)明它們之間一定存在一條單跳數(shù)據(jù)鏈路。為了避免單向鏈路引起的問(wèn)題,每個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)不能插入從其鄰居節(jié)點(diǎn)接收的路由信息,除非鄰居節(jié)點(diǎn)顯示也能接收該結(jié)點(diǎn)報(bào)文。在本算法中,只考慮雙向鏈的情況。要選擇的最重要的一個(gè)參數(shù)是廣播路由信息報(bào)文間的時(shí)間;當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)收到實(shí)際已修改過(guò)或新的路由信息時(shí),立即將其轉(zhuǎn)發(fā)出去。這要求本算法能盡可能快地收斂。對(duì)拓?fù)渥兓捻憫?yīng)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)時(shí)可能引起鏈路中斷,這種情況可能由第二層協(xié)議檢測(cè)到,也可能由于暫時(shí)沒(méi)有從以前的鄰居節(jié)點(diǎn)接收到廣播的報(bào)文而推斷出來(lái)。我們稱中斷。鏈路的距離為∞,當(dāng)?shù)较乱惶鴦?dòng)鏈路中斷時(shí),經(jīng)過(guò)下一跳的任何路由的距離都被設(shè)置為∞并且被重新分配一個(gè)序列號(hào)(這種修改立即反映在廣播路由信息的報(bào)文中)。任何移動(dòng)節(jié)點(diǎn)(不包括目的節(jié)點(diǎn))產(chǎn)生序列號(hào),說(shuō)明必須建立信息來(lái)描述中斷鏈路的產(chǎn)生。為了減少傳輸路由報(bào)文的信息量,定義下列兩個(gè)概念:1、完全轉(zhuǎn)貯報(bào)文:包含全部有效路由信息的報(bào)文。2、增量報(bào)文:只包含與上次路由相比改變部分的報(bào)文。路由選擇標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)收到新(與上次收到的路由信息相比)的路由信息(通常是增量報(bào)文)時(shí),選擇的標(biāo)準(zhǔn)是:選擇帶有最新序列號(hào)的路由,去掉帶舊序列號(hào)的路由。帶有序列號(hào)的路由意味選擇了一條距離更短的路由。選擇不同節(jié)點(diǎn)間的時(shí)間偏差也是路由選擇的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的路由信息廣播是異步的。采用上述路由選擇的標(biāo)準(zhǔn)可能引起波動(dòng),可能導(dǎo)致移動(dòng)節(jié)點(diǎn)收到某種形式的新路由信息時(shí),老是改變下一跳到另一跳的路由,甚至當(dāng)目的節(jié)點(diǎn)沒(méi)有移動(dòng)時(shí)也如此。選擇新的路由有兩種方式:1、更新的序列號(hào)。2、更短的距離。DSDV操作的例子考慮下圖中的MH4,下頁(yè)表為MH4所保存的轉(zhuǎn)發(fā)表可能結(jié)構(gòu)。MH3MH2MH1MH4MH6MH5MH8MH7MH1MHi:節(jié)點(diǎn)i

的地址SNNN_MHi:第i個(gè)計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的序列號(hào)SNNN.Ptr1_MHi是指針,在本圖中,由于沒(méi)有任何路由存在,因而,該指針指向空結(jié)構(gòu)。DestinationNextHopMetricSequenceNumberInstallStable_dataMH1MH22S406_MH1T001_MH4Ptr1_MH1MH2MH21S128_MH2T001_MH4Ptr1_MH2MH3MH22S546_MH3T001_MH4Ptr1_MH3MH4MH40S710_MH4T001_MH4Ptr1_MH4MH5MH62S392_MH5T002_MH4Ptr1_MH5MH6MH61S076_MH6T001_MH4Ptr1_MH6MH7MH62S128_MH7T001_MH4Ptr1_MH7MH8MH63S050_MH8T001_MH4Ptr1_MH8MH4轉(zhuǎn)發(fā)表結(jié)構(gòu)字段Install決定何時(shí)刪除舊路由DestinationMetricSequenceNumberMH12S406_MH1MH21S128_MH2MH32S546_MH3MH40S710_MH4MH52S392_MH5MH61S076_MH6MH72S128_MH7MH83S050_MH8MH4公布的路由表DestinationNextHopMetricSequenceNumberInstallStable_dataMH1MH63S516_MH1T810_MH4Ptr1_MH1MH2MH21S238_MH2T001_MH4Ptr1_MH2MH3MH22S674_MH3T001_MH4Ptr1_MH3MH4MH40S820_MH4T001_MH4Ptr1_MH4MH5MH62S502_MH5T002_MH4Ptr1_MH5MH6MH61S186_MH6T001_MH4Ptr1_MH6MH7MH62S238_MH7T002_MH4Ptr1_MH7MH8MH63S160_MH8T002_MH4Ptr1_MH8

下表是假設(shè)MH1移到MH8和MH7的附近后的路由轉(zhuǎn)發(fā)表DestinationMetricSequenceNumberMH13S516_MH1MH21S238_MH2MH32S674_MH3MH40S820_MH4MH52S502_MH5MH61S186_MH6MH72S238_MH7MH83S160_MH8MH4公布的路由表(新)該例說(shuō)明,只要一個(gè)節(jié)點(diǎn)的位置變化,其路由信息就會(huì)發(fā)生改變。所有的節(jié)點(diǎn)都傳送新的序列號(hào)。按需路由協(xié)議表驅(qū)動(dòng)路由協(xié)議的路由查找策略與傳統(tǒng)路由協(xié)議類似,節(jié)點(diǎn)通過(guò)周期性廣播路由信息報(bào)文,交換路由信息,主動(dòng)發(fā)現(xiàn)路由;同時(shí),節(jié)點(diǎn)須維護(hù)去往網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)路由。當(dāng)節(jié)點(diǎn)需要發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)文時(shí),只要去往目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的路由存在,所需的延時(shí)很??;但需要花費(fèi)較大開(kāi)銷,盡可能使得路由更新能夠緊隨當(dāng)前拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化。按需路由協(xié)議根據(jù)發(fā)送節(jié)點(diǎn)的需求進(jìn)行路由發(fā)現(xiàn)過(guò)程,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和路由表內(nèi)容也按需建立。不需周期性廣播路由信息,節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源。但發(fā)送分組時(shí),必須臨時(shí)啟動(dòng)路由發(fā)現(xiàn)過(guò)程來(lái)尋找路由,因而延遲大。DSR(DynamicSourceRouting)動(dòng)態(tài)源路由按需路由協(xié)議由路由查找和路由維護(hù)兩個(gè)過(guò)程組成:當(dāng)源終端發(fā)現(xiàn)沒(méi)有去往目標(biāo)終端的路由時(shí),觸發(fā)路由查找過(guò)程。源終端A在網(wǎng)絡(luò)中廣播路由請(qǐng)求報(bào)文(RREQ),相鄰終端B和C收到路由請(qǐng)求報(bào)文后,記錄報(bào)文經(jīng)過(guò)了該終端,然后繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā),直到到達(dá)了目標(biāo)終端D。終端D將會(huì)收到來(lái)自多條不同路徑的路由請(qǐng)求報(bào)文,每個(gè)路由請(qǐng)求報(bào)文中包含有相應(yīng)的路徑信息。節(jié)點(diǎn)D根據(jù)一定的選擇原則選取一條從源終端到目標(biāo)終端的最優(yōu)路徑,并將該信息附在向源終端A發(fā)送的路由響應(yīng)報(bào)文中,作為對(duì)路由請(qǐng)求的響應(yīng)。源終端A根據(jù)收到的路由響應(yīng)報(bào)文更新路由信息,從而獲得去往目標(biāo)終端D的路由。按需路由協(xié)議當(dāng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí),通過(guò)路由維護(hù)過(guò)程刪除失效路由,重新發(fā)起路由請(qǐng)求過(guò)程。路由維護(hù)通常依靠底層提供的鏈路失效檢測(cè)機(jī)制進(jìn)行觸發(fā)。如果某個(gè)終端不能到達(dá)下一跳終端,如圖中終端B在它的通信范圍內(nèi)不能到達(dá)終端C,那么在路由查找過(guò)程后建立的路由信息就需要更新。一般地,鏈路斷開(kāi)的上行終端會(huì)發(fā)起一個(gè)路由錯(cuò)誤報(bào)文,將鏈路失效信息發(fā)送到源終端,源終端再對(duì)目標(biāo)終端的路由進(jìn)行重新查找。按需路由協(xié)議DynamicSourceRouting(DSR)在進(jìn)行路由查找的過(guò)程中,源終端將一個(gè)RREQ(路由請(qǐng)求)報(bào)文泛洪整個(gè)Adhoc網(wǎng)絡(luò);每個(gè)RREQ報(bào)文擁有唯一的ID號(hào)和一個(gè)初始值為空的列表,當(dāng)終端接收到RREQ報(bào)文的時(shí)候,如果該終端已經(jīng)見(jiàn)到過(guò)這個(gè)報(bào)文的ID,或者列表中包含該終端,那么終端丟棄該報(bào)文并停止泛洪;否則,終端將自身添加到列表的末端,并且將RREQ報(bào)文繼續(xù)廣播給相鄰終端。目標(biāo)終端需要進(jìn)行選擇。根據(jù)最短路徑原則,當(dāng)路由回復(fù)報(bào)文(RREP)到達(dá)源終端N1后,路由查找過(guò)程結(jié)束。RouteDiscoveryinDSRBASEFHJDCGIKZYRepresentsanodethathasreceivedRREQforDfromSMNLRouteDiscoveryinDSRBASEFHJDCGIKRepresentstransmissionofRREQZYBroadcasttransmissionMNL[S][X,Y]RepresentslistofidentifiersappendedtoRREQRouteDiscoveryinDSRBASEFHJDCGIK

NodeHreceivespacketRREQfromtwoneighbors:potentialforcollisionZYMNL[S,E][S,C]RouteDiscoveryinDSRBASEFHJDCGIK

NodeCreceivesRREQfromGandH,butdoesnotforwarditagain,becausenodeChasalreadyforwardedRREQonceZYMNL[S,C,G][S,E,F]RouteDiscoveryinDSRBASEFHJDCGIKZYM

NodesJandKbothbroadcastRREQtonodeDSincenodesJandKarehiddenfromeachother,theirtransmissionsmaycollideNL[S,C,G,K][S,E,F,J]RouteDiscoveryinDSRBASEFHJDCGIKZY

NodeDdoesnotforwardRREQ,becausenodeDistheintendedtargetoftheroutediscoveryMNL[S,E,F,J,M]RouteReplyinDSRBASEFHJDCGIKZYMNLRREP[S,E,F,J,D]RepresentsRREPcontrolmessageDataDeliveryinDSRBASEFHJDCGIKZYMNLDATA[S,E,F,J,D]PacketheadersizegrowswithroutelengthUseofRouteCachingBASEFHJDCGIK[P,Q,R]Representscachedrouteatanode(DSRmaintainsthecachedroutesinatreeformat)MNL[S,E,F,J,D][E,F,J,D][C,S][G,C,S][F,J,D],[F,E,S][J,F,E,S]ZRouteError(RERR)BASEFHJDCGIKZYMNLRERR[J-D]JsendsarouteerrortoSalongrouteJ-F-E-SwhenitsattempttoforwardthedatapacketS(withrouteSEFJD)onJ-DfailsNodeshearingRERRupdatetheirroutecachetoremovelinkJ-DDSDV與DSR優(yōu)缺點(diǎn)分析DSDV優(yōu)點(diǎn):簡(jiǎn)單;無(wú)路由發(fā)現(xiàn)延時(shí)缺點(diǎn):收斂慢(DV路由的特性);開(kāi)銷大(大部分路由信息從不使用)DSR優(yōu)點(diǎn):采用源路由機(jī)制、避免了路由環(huán)路較少了路由維護(hù)開(kāi)銷采用路由緩存技術(shù),減少了路由請(qǐng)求對(duì)信道的占用缺點(diǎn):隨著路徑跳數(shù)的增加,分組頭長(zhǎng)度線性增加、開(kāi)銷大;來(lái)自鄰居節(jié)點(diǎn)的RREQ分組在某個(gè)節(jié)點(diǎn)可能發(fā)生碰撞。解決辦法:在發(fā)送RREQ分組時(shí)引入隨機(jī)時(shí)延;在源節(jié)點(diǎn)發(fā)送RREQ時(shí),可能會(huì)受到多個(gè)節(jié)點(diǎn)緩存的到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的路由信息,引入競(jìng)爭(zhēng)。解決辦法:若某節(jié)點(diǎn)聽(tīng)到其他節(jié)點(diǎn)發(fā)出的RREQ分組中路由信息含有較少跳數(shù),此節(jié)點(diǎn)推遲發(fā)送。3.2Adhoc網(wǎng)絡(luò)安全性問(wèn)題

使用無(wú)線信道使Adhoc網(wǎng)絡(luò)容易受到諸如被動(dòng)竊聽(tīng)、主動(dòng)入侵、信息阻塞、信息假冒等各種方式的攻擊。竊聽(tīng)可能使敵方獲取保密信息。而主動(dòng)攻擊可能使敵方刪除信息、插入錯(cuò)誤信息、修改信息、或者冒充某一節(jié)點(diǎn),從而破壞了可用性、完整性、安全認(rèn)證和抗抵賴性。由于節(jié)點(diǎn)能源有限,且I/O計(jì)算能力較低,無(wú)法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的加密算法,這增加了被竊密的可能性安全性問(wèn)題(1)當(dāng)節(jié)點(diǎn)在戰(zhàn)場(chǎng)上移動(dòng)時(shí),由于缺乏足夠保護(hù),很有可能被占領(lǐng)。因此,惡意攻擊不僅來(lái)自Adhoc網(wǎng)絡(luò)之外,且可能從網(wǎng)內(nèi)產(chǎn)生。為了獲得更高的生存能力,Adhoc網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該具有分布式結(jié)構(gòu)。所以,在安全機(jī)制中引入中心控制節(jié)點(diǎn)。然而將使網(wǎng)絡(luò)更易于受到攻擊,因?yàn)橐坏┰摴?jié)點(diǎn)被占領(lǐng),整個(gè)網(wǎng)絡(luò)就將癱瘓。由于節(jié)點(diǎn)移動(dòng)性,Adhoc網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和成員處于動(dòng)態(tài)的變化之中。節(jié)點(diǎn)之間的信任關(guān)系也在不斷變化。因此任何只具有靜態(tài)配置的安全方案在Adhoc網(wǎng)絡(luò)中是不可行的。安全性問(wèn)題(2)Adhoc網(wǎng)絡(luò)中可能包括成百上千個(gè)節(jié)點(diǎn)。安全策略應(yīng)該具有可擴(kuò)展性,以適應(yīng)大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)。并且由于Adhoc網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用環(huán)境有很多,針對(duì)不同的環(huán)境所應(yīng)采取的安全策略也應(yīng)有所不同。例如,在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)會(huì)議系統(tǒng)中,節(jié)點(diǎn)物理上的安全保障是沒(méi)有問(wèn)題的,而在特殊領(lǐng)域(如戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境)中則不然,因此還需要適當(dāng)增加物理安全防范措施。可以采用安全策略和機(jī)制基于口令的認(rèn)證協(xié)議與傳統(tǒng)的口令認(rèn)證不同的地方是密鑰和口令的產(chǎn)生是由多臺(tái)機(jī)器決定,而不是集中由一臺(tái)機(jī)器產(chǎn)生,且還提供了一種完善的口令更新機(jī)制。單一模式主要針對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)里,傳感器與控制者之間可能存在的不安全問(wèn)題,提出傳感器在“死亡”之前,只受其擁有者的控制。異步的分布式密鑰管理它提出密鑰管理服務(wù)是由多個(gè)節(jié)點(diǎn)(一個(gè)集合)來(lái)管理,而不是單個(gè)節(jié)點(diǎn)來(lái)管理。3.3功率控制與功率消耗源可達(dá)性(Accessibility)和便攜性(Portability)在移動(dòng)AdHoc網(wǎng)絡(luò)中是一對(duì)矛盾的綜合體。功率管理是無(wú)線通信領(lǐng)域中最富挑戰(zhàn)性的一個(gè)問(wèn)題。功率消耗源:與通信有關(guān)的功率消耗源與計(jì)算有關(guān)的功率消耗源與通信有關(guān)的功率消耗源在移動(dòng)AdHoc網(wǎng)絡(luò)中,通信涉及源節(jié)點(diǎn)、中間節(jié)點(diǎn),以及目的節(jié)點(diǎn)對(duì)收發(fā)信機(jī)的使用。一部典型的移動(dòng)電臺(tái)可能存在三種工作方式:發(fā)射、接收、備用。發(fā)射方式功耗最大,備用方式功耗最小。在能量資源有限條件下的協(xié)議開(kāi)發(fā)目標(biāo)是:對(duì)于一個(gè)給定通信任務(wù),收發(fā)信機(jī)的使用最優(yōu)化。與計(jì)算有關(guān)的功率消耗源主要集中在協(xié)議處理方面,包括CPU和主存儲(chǔ)器的使用,以及在極小程度上使用磁盤或者其他組件;數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)(用于減小分組的大小,因而減少能量的使用)由于增加了計(jì)算而可能增加功耗;需要對(duì)計(jì)算成本和通信成本進(jìn)行綜合、平衡考慮。

功率控制移動(dòng)Adhoc網(wǎng)絡(luò)的功率節(jié)省問(wèn)題可在以下的3個(gè)協(xié)議層次上進(jìn)行解決!1)無(wú)線設(shè)備及物理層2)數(shù)據(jù)鏈路層3)網(wǎng)絡(luò)層功率控制(續(xù)1)無(wú)線設(shè)備及物理層:網(wǎng)絡(luò)的功耗包括處理功耗、通信功耗與設(shè)備顯示功耗等,當(dāng)前已有很多研究致力于設(shè)備硬件和電路級(jí)的功率優(yōu)化。例如采用低功率顯示器、低功率CPU和低功耗的計(jì)算算法等。物理層則可通過(guò)功率控制改善功率效率,物理層功率控制應(yīng)使數(shù)據(jù)傳輸以最小功率維持鏈路并能夠自適應(yīng)傳輸環(huán)境的變化。功率控制(續(xù)2)數(shù)據(jù)鏈路層:可采用高效重傳方案和低功率模式操作節(jié)省功率,MANET由于節(jié)點(diǎn)移動(dòng)性和信道干擾,錯(cuò)誤率很高,需要頻繁重傳,不僅浪費(fèi)收發(fā)節(jié)點(diǎn)及傳遞節(jié)點(diǎn)能源,還會(huì)造成干擾,因而需采用高效的重傳方案。stopandwait方案--當(dāng)發(fā)送節(jié)點(diǎn)收不到鏈路層ACK時(shí),表明鏈路不可用或信道條件太差,這時(shí)停止重傳,在信道條件變好或得到路由更新信息時(shí)再開(kāi)始重傳,該方案以延時(shí)代價(jià)換取功率節(jié)省。低功率模式:MANET中一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送時(shí),其相鄰節(jié)點(diǎn)即使不是目標(biāo)節(jié)點(diǎn)也在監(jiān)聽(tīng)消息造成浪費(fèi),可引進(jìn)snoozer、holdpark等低功率模式。功率控制(續(xù)3)網(wǎng)絡(luò)層:網(wǎng)絡(luò)層的主要功能是為業(yè)務(wù)提供路由。為了延長(zhǎng)節(jié)點(diǎn)的壽命!可在已有的路由中選擇要求傳輸功率最小的,或如QoS路由一樣,將功耗作為選擇路由的一個(gè)限制尺度,將功耗要求和路由一起進(jìn)行,稱為Power-aware路由。另外,網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷平衡對(duì)功率效率也很重要,它可避免少數(shù)節(jié)點(diǎn)被過(guò)分應(yīng)用,電能很快被耗盡,造成網(wǎng)絡(luò)分割,從而影響網(wǎng)絡(luò)的互通性和性能。3.4移動(dòng)AdHoc網(wǎng)絡(luò)的QoS問(wèn)題移動(dòng)AdHoc網(wǎng)絡(luò)的QoS問(wèn)題在移動(dòng)AdHoc網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行多媒體應(yīng)用,正在成為普適計(jì)算和普適通信環(huán)境中的一個(gè)完整部分,如視頻電話和按需多媒體。將多媒體應(yīng)用和移動(dòng)AdHoc網(wǎng)絡(luò)綜合在一起的一個(gè)重要的認(rèn)可準(zhǔn)則就是提供端到端的服務(wù)質(zhì)量QoS,如訪問(wèn)多媒體數(shù)據(jù)的高成功率,以及數(shù)據(jù)恢復(fù)時(shí)的有限制的端到端時(shí)延和滿意的吞吐量。服務(wù)質(zhì)量參數(shù)服務(wù)質(zhì)量通常定義為把分組流從源節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)侥康墓?jié)點(diǎn)的時(shí)候網(wǎng)絡(luò)必須滿足的一個(gè)服務(wù)要求集合。例如,時(shí)延、帶寬、分組丟失概率、時(shí)延變化(抖動(dòng)),等等。功率消耗和服務(wù)覆蓋范圍是另外兩個(gè)QoS屬性,這兩個(gè)屬性對(duì)移動(dòng)AdHoc網(wǎng)絡(luò)很特別。提供QoS支持所面臨的問(wèn)題與困難(1)不可預(yù)測(cè)的鏈路特性。(2)隱藏終端問(wèn)題。(3)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)。(4)路由維護(hù)。(5)有限的電池壽命。(6)安全。折中原理移動(dòng)AdHoc網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)性歸因于多種原因。例如,易變和多變的鏈路特性、節(jié)點(diǎn)移動(dòng)、變化的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、可變的?yīng)用要求。在這種動(dòng)態(tài)環(huán)境下提供QoS是非常困難的。為移動(dòng)AdHoc網(wǎng)絡(luò)提供QoS的兩個(gè)折中原理是:軟QoS和QoS自適應(yīng)。處理方法1.從單一網(wǎng)絡(luò)層次上支持QoS按照層次化觀點(diǎn)討論移動(dòng)AdHoc網(wǎng)絡(luò)提供QoS的問(wèn)題。首先從物理層開(kāi)始,然后到應(yīng)用層。2.層間處理法除了在單一網(wǎng)絡(luò)層上研究QoS支持以外,現(xiàn)在已經(jīng)做了一些努力引導(dǎo)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)移動(dòng)AdHoc網(wǎng)絡(luò)的層與層之間的QoS框架體系。3.5ad-hoc網(wǎng)絡(luò)中的MAC協(xié)議無(wú)線自組網(wǎng)中MAC協(xié)議負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)對(duì)無(wú)線信道的接入,從而完成相鄰節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā),是所有報(bào)文在無(wú)線信道上發(fā)送和接收的直接控制著,它的性能好壞直接關(guān)系到信道的利用率和整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能。目前的MAC協(xié)議大多數(shù)基于IEEE802.11所定義的工作原理,而IEEE802.11最初是為WLAN而設(shè)計(jì),并沒(méi)有考慮到多跳無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的場(chǎng)景,從而使得協(xié)議效率低下Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)中MAC層需要解決的主要問(wèn)題不同的信道共享方式隱藏終端問(wèn)題暴露終端問(wèn)題節(jié)點(diǎn)移動(dòng)的影響多跳共享信道信道共享方式點(diǎn)對(duì)點(diǎn)點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)多點(diǎn)共享ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的多跳共享性雖然ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線信道也是一個(gè)共享的廣播信道,但它不是一跳共享。在ad-hoc網(wǎng)絡(luò)中,當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送報(bào)文,只有在它覆蓋范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)(鄰居)才能夠收到,而覆蓋范圍意外的節(jié)點(diǎn)感知不到任何通信的存在。而這恰恰也是ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)所在,即發(fā)送節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍意外的節(jié)點(diǎn)不受發(fā)送節(jié)點(diǎn)的影響,他們也可以同時(shí)發(fā)送報(bào)文,這可以大大提高頻率的空間復(fù)用度。多跳共享廣播信道會(huì)帶來(lái)隱藏終端、暴露終端等一系列問(wèn)題多跳共享信道信道共享方式點(diǎn)對(duì)點(diǎn)點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)多點(diǎn)共享ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的多跳共享性雖然ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線信道也是一個(gè)共享的廣播信道,但它不是一跳共享。在ad-hoc網(wǎng)絡(luò)中,當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送報(bào)文,只有在它覆蓋范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)(鄰居)才能夠收到,而覆蓋范圍意外的節(jié)點(diǎn)感知不到任何通信的存在。而這恰恰也是ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)所在,即發(fā)送節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍意外的節(jié)點(diǎn)不受發(fā)送節(jié)點(diǎn)的影響,他們也可以同時(shí)發(fā)送報(bào)文,這可以大大提高頻率的空間復(fù)用度。多跳共享廣播信道會(huì)帶來(lái)隱藏終端、暴露終端等一系列問(wèn)題隱藏終端和暴露終端隱藏終端是指在接收節(jié)點(diǎn)的覆蓋區(qū)而在發(fā)送節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍外的節(jié)點(diǎn)。隱藏終端因聽(tīng)不到發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)送而項(xiàng)同樣的接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送分組,造成分組在接收節(jié)點(diǎn)處沖突。隱藏終端可分為隱發(fā)送終端和隱接收終端暴露終端是指在發(fā)送節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍內(nèi),而在接收節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍之外的節(jié)點(diǎn)。暴露終端因能聽(tīng)到發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)送而可能延遲發(fā)送。但因?yàn)樗诮邮展?jié)點(diǎn)的通信范圍之外,他的發(fā)送實(shí)際上不會(huì)造成沖突,引入了不必要的延遲。暴露終端也可分為暴露發(fā)送終端和暴露接收終端目前,在單信道環(huán)境下,使用控制分組的方法只能解決隱發(fā)送終端,無(wú)法解決隱接收終端和暴露終端問(wèn)題。必須采用雙信道的方法,即可以利用數(shù)據(jù)信道接收數(shù)據(jù),利用控制信道收發(fā)控制信號(hào)當(dāng)A要想B發(fā)送數(shù)據(jù),先發(fā)送一個(gè)控制報(bào)文RTS;B收到RTS后,以CTS控制報(bào)文回應(yīng);A收到CTS后才開(kāi)始向B發(fā)送報(bào)文,如果A沒(méi)有收到CTS;A認(rèn)為發(fā)生了沖突,重發(fā)RTS,這樣隱發(fā)送終端C能夠聽(tīng)到B發(fā)送的CTS,知道A要向B發(fā)送控制報(bào)文,C延遲發(fā)送,解決了隱發(fā)送終端問(wèn)題

對(duì)于隱接收中斷,當(dāng)C聽(tīng)到B發(fā)送的CTS控制報(bào)文而延遲發(fā)送時(shí),若D向C發(fā)送RTS控制報(bào)文請(qǐng)求發(fā)送數(shù)據(jù),因C不能發(fā)送任何信息,所以D無(wú)法判斷是RTS報(bào)文發(fā)生沖突,還是C沒(méi)有開(kāi)機(jī),還是C是隱終端,D只能認(rèn)為RTS報(bào)文沖突,重新向C發(fā)送RTS,因此,當(dāng)系統(tǒng)只有一個(gè)信道時(shí),因C不能發(fā)送任何信息,隱接收終端問(wèn)題在單信道條件下無(wú)法解決當(dāng)B向A發(fā)送數(shù)據(jù),C只聽(tīng)到RTS控制報(bào)文,知道自己是暴露終端,認(rèn)為自己可以向D發(fā)送數(shù)據(jù)。C向D發(fā)送RTS控制報(bào)文。如果是單信道,來(lái)自D的CTS會(huì)與B發(fā)送的數(shù)據(jù)報(bào)文沖突,C無(wú)法和D成功握手

如果D要向暴露終端C發(fā)送數(shù)據(jù),來(lái)自D的RTS報(bào)文會(huì)與B發(fā)送的數(shù)據(jù)報(bào)文在C處沖突,C收不到來(lái)自D的RTS,D無(wú)法與C握手考慮到無(wú)線ad-hoc網(wǎng)絡(luò)以上特點(diǎn),在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí),必須使用特殊的MAC協(xié)議進(jìn)行控制。以適應(yīng)多跳共享的無(wú)線信道并竟可能的解決隱藏終端和發(fā)送終端的問(wèn)題。目前已有一些MAC協(xié)議,可以分為基于單信道、基于雙信道和基于多信道3類基于單信道MAC協(xié)議MACA(MultipleAccessCollisionAvoidanc

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論