无线ad hoc网络多性能指标基本性能边界
无线Adhoc网络技术
无线Adhoc网络技术摘要:无线Adhoc网络是随着无线通信技术的快速发展而出现的一种新型网络。
文章详细介绍了无线Adhoc网络的由来、主要特征、关键技术和应用等方面,并展望了它的发展前景。
关键词:Adhoc网络;路由技术;安全问题;互联;分层自组网;多跳网ABSTRACT: Withtherapiddevelopmentofwirelesscommunicationtechnologies ,thewirel essAdhocnetworkcomesupasanewtypeofnetwork.Thispaperdescrib estheorigin,features,keytechnologiesandapplicationsoftheAdhocnetwor kindetail,andforecastsitsdevelopmenttrends.KEYWORDS:Adhocnetwork;Routingtechnology;Securityproblem;Interconnec tion;Hierarchicalself-organizingnetworks;Multi-hopnetwork 近几年,无线网络在支持移动性方面的发展非常迅速。
按照移动通信系统是否具有基础设施,可以把移动无线网络分成两类。
第1种类型是具有基础设施的网络。
移动节点借助于通信范围内最近的基站实现通信。
在这样的网络里,移动节点相当于移动终端,它不具备路由功能,而只有移动交换机负责路由和交换功能。
这种类型网络的典型例子有蜂窝无线系统、办公室无线局域网等。
移动无线网络的第2种类型是一种无基础设施的移动网络,也就是无线Adhoc网(见图1)。
它是一种自治的无线多跳网,整个网络没有固定的基础设施,也没有固定的路由器,所有节点都是移动的,并且都能以任意方式动态地保持与其它节点的联系。
在这种环境中,由于终端的无线覆盖范围的有限性,两个无法直接进行通信的用户终端可以借助于其它节点进行分组转发。
AdHoc网络及路由技术简介
DSR路由协议介绍
• 路由请求 源节点向邻居节点广播路由请 求消息(RREQ)和源节点地址, 求消息(RREQ)和源节点地址,中 间节点接收到RREQ RREQ后 间节点接收到RREQ后,将自己的地 址附在路由记录( 址附在路由记录(记录从源节点到 目的节点路由的中间节点) 目的节点路由的中间节点)中。
AdHoc路由协议
DSR路由协议介绍
• DSR路由协议 DSR路由协议
动态源路由协议(Dynamic DSR)是在移动自组网 动态源路由协议(Dynamic Source Routing, DSR)是在移动自组网 (MANET)中使用的一种路由协议 它工作在TCP/IP协议族的网际层。 中使用的一种路由协议。 TCP/IP协议族的网际层 (MANET)中使用的一种路由协议。它工作在TCP/IP协议族的网际层。 DSR是一个专门为多跳无线 是一个专门为多跳无线Ad Hoc网络设计的简单且高效的路由协议 网络设计的简单且高效的路由协议。 DSR是一个专门为多跳无线Ad Hoc网络设计的简单且高效的路由协议。所有 的路由都是由DSR路由协议动态地、自动地确定和维护, DSR路由协议动态地 的路由都是由DSR路由协议动态地、自动地确定和维护,它提供快速反应式 服务,以便帮助确保数据分组的成功交付, 服务,以便帮助确保数据分组的成功交付,即使在节点移动或者其他网络状 况变化的条件下也是如此。 况变化的条件下也是如此。 DSR路由协议有两个主要机制组成——路由寻找 路由协议有两个主要机制组成——路由寻找(Route Discovery) DSR路由协议有两个主要机制组成——路由寻找(Route Discovery)机制 和路由维护(RouteMaintenance)机制。路由寻找机制在源节点需要给目的节 和路由维护(RouteMaintenance)机制。 (RouteMaintenance)机制 点发送一个分组并且还不知道到达目的节点的路由的时候使用。 点发送一个分组并且还不知道到达目的节点的路由的时候使用。当源节点正 在使用一条到达目的节点的源路由的时候, 在使用一条到达目的节点的源路由的时候,源节点使用路由维护机制可以检 测出因为拓扑变化不能使用的路由, 测出因为拓扑变化不能使用的路由,当路由维护指出一条源路由已经中断而 不再起作用的时候,为了将随后的数据分组传输到目的节点, 不再起作用的时候,为了将随后的数据分组传输到目的节点,源节点能够尽 力使用一条偶然获知的到达目的节点的路由, 力使用一条偶然获知的到达目的节点的路由,或者重新调用路由寻找机制找 到一条新路由
ad_hoc网络
Ad hoc网络对信道接入协议的要求 (4) 硬件无关性。一个成功的信道接入协议应该具有硬件无 关性,即不能对无线模块的功能作过多的假设。这一点包 含两层含义: ① 设计完成的信道接入协议能直接运行于满足基本功 能假设的无线模块上,这被称为横向普遍适用性; ② 当无线模块采用无线通信技术领域中满足协议基本 功能假设的最新研究成果时,该信道接入协议无须进行改 变,这被称为纵向普遍适用性。 一个理想的Ad hoc网络信道接入协议还应该具备其他很多的 功能,如公平性、节能安全、提供对多播和广播的支持、 支持实时业务等。这些功能形成了Ad hoc网络的信道接入 协议研究的不同切入点。
目前Ad hoc网络信道接入协议 基于单信道的信道接入协议
只有一个共享信道,所有的控制报文和数据报文在同一个信道上发送和 接收。受传播时延、隐终端和节点移动性等 因素的影响,单信道 的Ad Hoc网络有可能发生控制报文之间、控制报文和数据报文、数 据报文之间的冲突。一般来讲数据报文要比控制报文长的多,数据报 文的冲突会严重影响信道的利用率。所以这种信道接入协议的主要目 标之一就是通过使用控制报文尽量减少甚至消除数据报文的冲突,即 设计有效的冲突避免策略。典型的基于单信道的Ad Hoc网络MAC协 议有MACA、MACAW、IEEE802.11DCF 和FAMA(Floor Acquisition
第一条路由和最佳路由之间的时间间隔路由表中的stabledata指向该表a在包含新序列号的第一条路由到达时更新路由表但是等待一段时间再广播该条路由等待时间2avgsettingtime10hops11hopsd0d102d0d102可缓解大型网络的路由波动问题从而避免不必要的公告节约了带宽59dsdv总结优点通过目的地序列号避免了路由循环解决了dv算法中的计数到无穷问题无路由发现延时先应式路由缺点所有节点都必须公告路由因此不支持休眠不能直接用于传感器网络60优化链路状态路由协议olsroptimizedlinkstateroutingprotocol只有mpr产生链路状态信息减少了网络中广播消息的数量mpr可能选择只报告它和该mpr选举节点之间的链路因此在网络中只散发部分链路状态信息rfc362661基于拓扑广播的反向路径转发tbrpftopologybroadcastbasedreversepathforwarding更适合拓扑迅速变化的无线网络rfc368462按需反应式路由协议63动态源路由协议dsrdynamicsourcerouting发送节点在分组中携带到达目的节点的路由信息转发分组的完整的节点序列避免了在每次路由中断时都需要进行路由发现因此能够对拓扑变化作出更快的反应64dsr协议组成路由发现routediscovery帮助源节点获得到达目的节点的路由路由维护routemaintenance在源节点在给目的节点发送数据时监测当前路由的可用情况当网络拓扑变化导致路由故障时切换到另一条路由或者重新发起路由发现过程路由发现和路由维护都是按需进行的不需要周期性路由公告不需要感知链路状态不需要邻居检测65dsr路由发现
基于NS的ad hoc网络的路由协议性能分析
基于NS的ad hoc网络的路由协议性能分析随着无线传感和移动计算的发展,ad hoc网络在许多场景下变得越来越重要。
NS是一个基于网络模拟器的工具,可以用于研究ad hoc网络中的路由协议的性能。
本文将探讨NS中的一些常见的ad hoc网络路由协议,比较其性能优缺点,以及如何针对不同场景选择最适合的协议。
首先,我们将讨论常见的三种ad hoc网络路由协议:AODV、DSR和OLSR。
AODV(Ad-hoc On-demand Distance Vector)通过建立一个基于距离向量的路由表来转发数据,仅在需要路由时建立路由,这样可以减少路由表的大小和路由的计算和维护成本。
DSR(Dynamic Source Routing)通过使用路由缓存来避免重复计算路由,这可以节省路由发现的时间和带宽。
OLSR(Optimized Link State Routing)利用多点中继选择(MPT)算法来选择最优的路由,这可以提高网络的吞吐量和降低延迟。
在进行性能比较时,最常见的指标是吞吐量、延迟和能耗。
吞吐量是指网络中可以传输的数据量,延迟是指从发送方向接收方传递数据所需的时间,能耗是指在传输数据时消耗的能量。
AODV可能不是最适合高流量网络的协议,因为它频繁地生成路由请求和回复消息,这可能会导致网络拥塞和资源浪费。
DSR更适合低速和低带宽的网络,因为路由缓存可以节省路由发现的时间和带宽。
如果网络中存在高度动态性和不稳定性,OLSR可能是更好的选择,因为它可以自适应网络拓扑结构的变化。
最后,我们需要考虑如何选择适合于特定场景的协议。
如果需要在高流量网络中实现高吞吐量,可以选择OLSR或其他可以支持更多节点的协议。
如果需要实时的低延迟通信,DSR 可能是更好的选择。
如果需要在能耗方面进行优化,可以选择具有低能耗模型的协议。
总之,在进行ad hoc网络路由协议的选择时,需要考虑到网络的性质和特征,包括节点数量、拓扑结构、带宽、流量等,并根据这些特性选择最适合的协议。
Ad Hoc网络性能改善的研究
Ad Hoc网络性能改善的研究随着人们对移动通信的需求越来越强,近年来,移动通信技术得到了飞速普及和发展,新技术不断涌现。
蜂窝移动通信系统在短短十几年间就完成了从第一代到第二代和第二代半的跨越,并正在向第三代系统演进。
无线Ad hoc网络是一种无中心的自组织无线多跳网络,在无线信道中,高误码率限制了其传输性能,通常用前向纠错来降低信道中的高误码率,传统的端到端的自适应前向纠错在一定程度上降低了丢包率,但并不能灵活地适应网络内部的链路差异。
主动网的概念为自适应前向纠错改善无线信道性能提供了一种能够每跳执行配置的新思路。
利用主动网技术来实现无线网络中的自适应前向纠错,不止在网络的对端完成对数据的编解码、查错、纠错等功能,在网络的中间节点也实现这些功能,并根据当前链路状况对数据的差错编码等级做出更改,使网络传输的效率能够在不同情况下得到最大限度的满足,改善Ad Hoc网络的传输性能。
本文提出了两种基于主动网的自适应前向纠错算法。
两种算法均利用主动节点的计算功能来监测无线链路上的误包率,并根据误包率的高低来转换前向纠错的纠错编码等级,既能使附加的冗余信息有效地降低无线链路上的误包率,又能保持一定的带宽利用率。
基于主动网的自适应前向纠错方案首先选择在主动执行环境ANTS之上利用Java语言进行了代码实现,并且利用Gilbert误码模型进行了仿真实验和性能分析。
然后使用NS2仿真软件,搭建Ad Hoc网络仿真环境,仿真两种算法。
实验和仿真结果均表明,两种算法均能有效改善无线网络中的丢包问题和传输延时,且各有侧重。
随着新型无线网络设备/系统的出现,Ad Hoc网络部署环境发生了巨大变化,出现了具有稀疏特性的Ad Hoc网络。
稀疏Ad Hoc网络的应用环境越来越多的被研究者发现并拓展开来,其它应用领域的研究者也越来越多的考虑将稀疏Ad Hoc 网络系统和技术引入本领域。
本文描述了稀疏Ad Hoc网络的应用背景和技术架构,分析了三种比较典型的稀疏Ad Hoc路由协议(Epidemic路由协议、PROPHET路由协议和Message Ferrying路由协议)。
AdHoc网络
AdHoc网络AdHoc网络是一个没有有线基础设施支持的移动网络。
在AdHoc网络中,所有的节点都是由移动主机构成的。
最初是应用于军事领域,是为了在战场环境下分组无线网络数据的通信。
AdHoc是一个拉丁词汇,在拉丁语中他的意思是“为了这个目的(forthispurpose)”。
Adhoc网络是一种独具特色的网络,作为一种新型的无线、多跳、无中心分布式控制网络,它无需网络基础设施,具有很强的自组织性、鲁棒性、抗毁性和容易构建的特点,其关键技术一直是研究的热点和难点。
文章主要对Adhoc网络的路由协议、服务质量、功率控制、安全问题和互联问题进行分析和探讨,最后展望了Adhoc网络的发展前景。
1、Adhoc网络特点随着移动通信技术的飞速发展和普及,人们对移动通信的需求越来越强烈,涌现出了众多的移动通信技术,Adhoc就是其中之一。
Adhoc网络是一种无线多跳网络,与传统的无线网络相比,它不依赖于任何固定的基础设施和管理中心,而是由一组自主的移动节点临时组成,通过移动节点间的相互协作和自我组织,保持网络连接和实现数据的传递,主要应用于军事战场、医疗抢险以及抗洪救灾等特殊紧急环境。
Adhoc网络组网灵活、快速,使用非常方便,但必须为Adhoc设计专门的协议和技术,因为传统固定网络和移动蜂窝网络中的技术和协议无法直接复制到Adhoc网络,这是由Adhoc网络自身特性决定的。
因此有必要对Adhoc网络的路由协议、服务质量和功率控制等关键技术进行探讨。
2、关键技术探讨2.1路由协议路由协议是Adhoc网络的重要组成部分,开发良好的路由协议是建立Adhoc网络的首要问题。
与传统网络的协议相比,Adhoc网络路由协议的开发更具挑战性,这是因为传统网络的路由方案都假设网络的拓扑结构是相对稳定的,而Adhoc网络的网络拓扑结构是不断变化的。
另外,传统网络的路由方案主要依靠大量的分布式数据库,这些数据库保存在某些网络节点和特定的管理节点中,而Adhoc网络中的节点不会长期存储路由信息,并且这些存储的路由信息也不总是可靠的。
无线Ad Hoc网络的特点_无线Ad Hoc网络移动模型大全_[共2页]
1第1章无线Ad Hoc 网络概述1.1 简介1.1.1 无线Ad Hoc 网络的研究现状及发展趋势到目前为止,无线Ad Hoc 网络技术已经有40多年的发展历史,IEEE 802.11标准委员会于1991年正式用Ad Hoc 来描述这种特殊的无线移动通信网络。
由于无线Ad Hoc 网络最初是为军事通信应用而设计的,所以这种特殊的无线通信网络直到20世纪90年代后期才逐渐为人们所了解和关注。
无线Ad Hoc 网络的前身是分组无线网络(Packet Radio Network ,PRNET )。
1972年,美国DARPA (Defense Advanced Research Project Agency )就启动了PRNET 项目。
PRNET 的研究目标是将数据分组交换技术引入无线环境中,开发军用无线数据分组网络。
PRNET 是多跳网络,提供集中式和分布式的操作管理机制。
正是由于PRNET 的研制成功,人们才认识到多跳技术能够提高网络容量。
PRNET 采用分布式体系结构,中心控制成分达到最低程度。
PRNET 的成功证明了无线Ad Hoc 网络思想的可行性。
1983 年,美国 DARPA 又开发了抗毁性自适应网络(Survivable Adaptive Network ,SURAN )项目,主要解决PRNET 遗留的问题和网络扩展性。
SURAN 的主要研究目标是开发网络算法,采用这些网络算法使网络能够扩大到数万个节点。
到了 20世纪80年代后期和90年代初期,随着软硬件技术的快速发展,计算机网络和移动通信等技术逐渐成熟。
为了使全球信息基础设施支持无线移动环境,1994年,美国DARPA 启动了全球移动信息系统(Global Mobile information system ,GloMo )项目,对能够满足军事应用需要的、可快速展开、高抗毁性的移动信息系统进行全面深入的研究。
现在,无线Ad Hoc 网络已经逐步走向成熟。
adhoc网络层路由协议总结
移动Ad Hoc网络层路由协议总结描述Ad Hoc路由质量指标:➢快速自适应链路变化;➢达到目标节点的最少跳数路径;➢传播时延;➢开环;➢链路质量;Ad Hoc网络中,由于通信半径的限制,网络节点之间是通过多跳数据转发机制进行数据交互的,需要路由协议完成分组转发决策。
与传统路由协议相比,Ad hoc路由协议的设计面临着网络拓扑动态变化、带宽受限、信道容量变化、移动终端有限的可用资源等新的问题和挑战。
1.移动Ad Hoc网络的主动式路由协议1.1最优化链路状态路由(OLSR)协议协议概念OLSR路由协议是由IETF MANET(Mobile Ad hoc NETwork)工作组为无线移动Ad Hoc网提出的一种标准化的表驱动式优化链路状态路由协议。
节点之间需要周期性地交换各种控制信息,通过分布式计算来更新和建立自己的网络拓扑图,被邻节点选为多点中继站MPR(MultipointRelay)的节点需要周期性地向网络广播控制信息。
控制信息中包含了把它选为MPR的那些节点的信息(称为MPR Selector),只有MPR节点被用作路由选择节点,非MPR节点不参与路由计算。
OLSR还利用MPR节点有效地广播控制信息,非MPR节点不需要转发控制信息。
OLSR主要采用两种控制消息分组,HELLO分组和TC(Topology Control)分组。
HELLO 消息用于建立一个节点的邻居表,报文中可以包括邻居节点的地址以及本节点到邻居节点的延迟或开销,OLSR采用周期性地广播HELLO分组来侦听邻居节点的状态。
HELLO分组只在一跳的范围内广播,不能被转发。
与HELLO消息相反,TC分组必须被广播到全网。
节点在从自己的一跳邻居节点中选择MPR时计算的原则是:节点与MPR之间必须是双向对称链路,节点所发送的分组通过MPR的中继,能够到达所有对称的两跳邻居节点,如果能够满足这一点,那么MPR就能有效地进行TC分组的转发,同时,应该使MPR的数量尽量的少。
adhoc 网络
网络平安——Adhoc网络技术1.Adhoc网络概述AdHoC源于拉丁语,意思是“forihis”,即“专用的、特定的“。
AdHoC网络是由一姐带有无线收发装置的移动终端组成的一个多跳临时性自治系统.每个移动终端兼备路Ill ffi和主机两种功能:作为主机•终端须要运行面对用户的应用程序:作为路由器,终端须要运行相应的路由协议,依兆路由策略和路由表参加分组转发和路由维护工作。
在AdHOC网络中,节点间的路由通常由多个网段(跳)组成,由于终端的无线传输范困有限,两个无法干脆通信的终Jffi节点往往要通过多个中间节点的转发来实现通信.所以又称为多跳无线网、自组织网络、无固定谀施的网络或对等网络.图I所示为AdHoc网络的一种典里结构.图1AdHOC网络的一种典型结构AdHocN络目前有着广泛应用前景.主要有:I)军事应用:军事应用地AdHOC网络技术的主要应用域域.因其特。
的无需架设网络设施、可快速锭开、抗毁性强等特点,成为战场通信的首选技术。
2)探测网络:探测网络是AdHuC网络技术的另一人应用领域。
对于许多应用场合来说探测网络只能运用无线通信技术。
田于探测网络往往Ill各种各样的传感器构成,而考虑到体枳和节能等因素,传感器的放射功率不行使很大,运用AdHoc网络实现多跳通信是特别好用的解决方法。
分散在各处的传憎器组成AdHoc网络,可以实现传感器之间和与限制中心之间的通信。
3)紧急和临时场合:在发生了地震、水灾、强热带风猱或遭遇其他灾难打击后,固定的通信网络设施(如有线通信网络、蜂窝移动通信网络的基站等网络设施、卫星通信地球站以及微波接力站等)可能被全部擢毁或无法正常工作,这时就须要AdHUc网络这种不依捷任何固定网络设施又能快速布设的自如织网络技术.类似地∙处于边远或偏僻野外地区时,同样无法依就固定或预谀的网络设值进行通信.AdHOC网络技术的独立组网实力和自组织特点,成为这些场合通信的最佳选择。
《Adhoc网络概述》课件
总结
Adhoc网络概述回顾
总结Adhoc网络的定义、特点和分类。
Adhoc网络未来展望
展望Adhoc网络的未来发展方向和应用领域。
节点可以随时加入和离 开网络,具备高度灵活 性。
无需购买和维护昂贵的 中央设备,降低了成本。
Adhoc网络的缺点
1 覆盖范围有限
由于节点之间直接通信,覆盖范围相对较小。
2 速率相对较慢
与传统基础设施网络相比,Adhoc网络的速率较慢。
3 安全性难以保Adhoc网络概述》PPT 课件
探索Adhoc网络的全貌,了解其定义、特点、分类以及应用领域。了解其优点 与缺点,并探讨Adhoc网络的技术和未来发展方向。
什么是Adhoc网络
Adhoc网络是一种无需中央基础设施的网络,节点之间直接通信。它具有自组 织、灵活性和低成本等特点。
Adhoc网络的分类
控制节点之间的数据访问和 共享。
TCP/IP协议栈
定义Adhoc网络中的数据传输 和通信规则。
Adhoc网络未来发展方向
1 高速传输
研究提高Adhoc网络的传输速率,以满足更高的需求。
2 大规模应用
推动Adhoc网络的大规模应用,拓展其覆盖范围和适用场景。
3 安全性提升
加强Adhoc网络的安全保障措施,以提高数据的保密性和完整性。
Adhoc网络的应用
军事应用
在军事作战中,Adhoc网络 可以提供即时可靠的通信。
消防抢险
在灾难抢救中,Adhoc网络 可以提供紧急通信和协作。
通讯备份
作为传统通信网络的备份, Adhoc网络可以提供容错性 和可靠性。
Adhoc网络技术
路由技术
选择合适的路径以在Adhoc网 络中传输数据。
AdHoc无线网络
发展历史
发展历史
ad hoc络的起源可以追溯到 1968年的 aloha络和1973年darpa开始研究的分组无线电络。ieee在开发 ieee802. 11标准时,将分组无线电络改称为 ad hoc络。ad hoc来源于拉丁语,字面上的意思是 “为特定目的或 场合的”或 “仅为这种情况的”。当时分组无线电络已经用于大规模的军事和救援行动中,采用新的名字, ieee 希望 ad hoc络成为为特定目的而临时组建并短期存在的络。需要指出的是, ieee802. 11标准定义的 ad hoc络 为仅由那些通过无线媒质能够互相进行直接通信的站点组成的络,即独立的基本服务集( i bss)。i bss没有接入 点,为单跳 ad hoc络,但是研究的ad hoc络通常是多跳的。 1997年 ietf成立了移动ad hoc络manet(mobile ad hoc net w ork )工作组,专门负责具有数百个节点的移动 ad hoc络的路由算法的研究和开发,并制定相应的标 准。manet工作组的工作成绩斐然,已经制定了十几个internet草案标准。
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软件特点
软件特点
ad hoc无线络作为一种新的组方式,具有以下特点。 1、动态变化的络拓扑结构 在ad hoc络中,移动 主机可以在中随意移动。主机的移动会导致主机之间的链路增加或消失,主机之间的关系不断发生变化。在自组 中,主机可能同时还是路由器,因此,移动会使络拓扑结构不断发生变化,而且变化的方式和速度都是不可预测 的。对于常规络而言,络拓扑结构则相对较为稳定。 2、络的独立性 ad hoc络相对常规通信络而言,最大 的区别就是可以在任何时刻、任何地点不需要硬件基础络设施的支持,快速构建起一个移动通信络。它的建立不 依赖于现有的络通信设施,具有一定的独立性。ad hoc络的这种特点很适合灾难救助、偏远地区通信等应用。 3、有限的无线通信带宽 在ad hoc络中没有有线基础设施的支持,因此,主机之间的通信均通过无线传输来完 成。由于无线信道本身的物理特性,它提供的络带宽相对有线信道要低得多。除此以外,考虑到竞争共享无线信 道产生的碰撞、信号衰减、噪音干扰等多种因素,移动终端可得到的实际带宽远远小于理论中的最大带宽值。 4、有限的主机能源 在ad hoc络中,主机均是一些移动设备,如pda、便携计算机或掌上电脑。由于主机可能 处在不停的移动状态下,主机的能源主要由电池提供,因此ad hoc络有能源有限的特点。 5、络的分布式特性 在ad hoc络中没有中心控制节点,主机通过分布式协议互联。一旦络的某个或某些节点发生故障,其余的节点仍 然能够正常工作。 6、生存周期短 ad hoc络主要用于临时的通信需求,相对与有线络,它的生存时间一般 比较短。 7、有限的物理安全 移动络通常比固定络更容易受到物理安全攻击,易于遭受窃听、欺骗和拒绝 服务等攻击。现有的链路安全技术有些已应用于无线络中来减小安全攻击。不过ad hoc络的分布式特性相对于集 中式的络具有一定的抗毁性。
Ad_Hoc无线网络
主机部分完成普通移动终端的功能,包括人机接 口、数据处理等应用软件。 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。
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Ad Hoc 网络的节点与网络结构
从物理结构上分,节点可以分为以下几类:
单主机单电台:手持机 单主机多电台:需要在两个或多个网络间互通的 中继节点 多主机单电台:复杂的车载台,一个节点可能包 括通信车内的多个主机,以实现 多个主机共享一个电台 多主机多电台:复杂的车载台,一个节点可能包 括通信车内的多个主机,以实现 多个主机共享多个电台
Ad Hoc 网络技术
第一讲 体系结构
• Ad Hoc 网络概述
介绍Ad Hoc网络的发展历程、基本特点、应用场合
• Ad Hoc 网络的节点与网络结构 • Ad Hoc 网络的协议栈
1
Ad Hoc 网络概述
近年来,移动通信技术得到了飞速发展和普及, 新技术不断涌现,如蜂窝移动通信系统的发展历程。 常见的移动网络常以蜂窝网络或无线局域网等形式 出现。 在蜂窝网络中,移动终端之间的通信必须借助于基 站和移动交换机的转接完成; 在无线局域网中,移动终端通过无线接入点连接到 现有的固定网络。即工作在有接入点和有线骨干网 的模式下。 移动网络和无线通信技术是对固定有线网络的 补充和发展,它们需要固定基础设施的支持,并且 一般采用集中式的控制方式。
簇头和网关节点形成高一级的网络,称为虚拟骨干网 络。
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Ad Hoc 网络的节点与网络结构
多频分级结构 不同级采用不同的通信频率
高 级
低 级
高级的节点同时处于 多个级中,使用多个 频率,用不同的频率 实现不同级的通信。
在硬件的支持下,分 级网络中的每个节点 都可以成为簇头。 簇头选举算法能根据 网络拓扑的变化重新 分簇,废除并选举簇 头。
无线ad hoc网络多性能指标基本性能边界
无线ad hoc网络多性能指标基本性能边界王琪;Katia Jaffrès-Runser;孙毅;李军;张珺;笪斌;李忠诚【期刊名称】《通信学报》【年(卷),期】2015(036)006【摘要】在无线ad hoc网络中,基本性能边界对路由算法和资源分配协议的分析和评价具有重要的意义.对无线ad hoc网络多性能指标基本性能边界进行了研究,包括理论上最优的性能边界和实际可以得到的性能边界.提出了一种稳定状态(steady state)下的网络基本性能指标分析模型.该模型考虑了无线网络广播特性和无线信道干扰,可同时分析多个性能指标,包括:吞吐量、端到端延迟和能量消耗.基于该模型,针对ad hoc网络中最常见的多流-单/双中继拓扑分析基本性能指标,求解多目标优化问题得到基本性能边界.仿真结果验证了模型的准确性,均方根误差小于10-3量级.【总页数】12页(P127-138)【作者】王琪;Katia Jaffrès-Runser;孙毅;李军;张珺;笪斌;李忠诚【作者单位】中国科学院计算技术研究所,北京100190;中国科学院大学计算机与控制学院,北京100049;法国图卢兹大学国立综合理工学院信息技术实验室,法国图卢兹31061;中国科学院计算技术研究所,北京100190;中国科学院计算技术研究所,北京100190;内蒙古大学计算机学院,内蒙古呼和浩特010021;理光软件研究所,北京100044;中国科学院计算技术研究所,北京100190【正文语种】中文【中图分类】TP393【相关文献】1.Multi-Radio无线Ad Hoc网络中基于协议冲突模型的功率分配方案研究 [J], 王鲜;李金宝2.无线Ad Hoc网络在抢险救灾行动中的通信应用 [J], 聂建宁;李巍3.无线Ad Hoc网络中基于活跃节点数预测的时隙ALOHA算法 [J], 黄盛4.无线Ad Hoc网络中新型N-CSMA协议采用多优先级时的性能分析 [J], 韩泽军;丁洪伟;保利勇;杨志军;柳虔林5.基于超模博弈的认知无线Ad hoc网络分布式功率控制技术 [J], 李湘鲁;侯冬;田杰因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
ad hoc无线网络综述
1概述Ad hoc网络定义根据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。
它由一组无线移动节点组成,是一种不需要依靠现有固定通信网络基础设施的、能够迅速展开使用的网络体系,所需人工干预最少,是没有任何中心实体、自组织、自愈的网络。
在自组网中,每个用户终端不仅能移动,而且,兼有路由器和主机两种功能。
一方面,作为主机,终端需要运行各种面向用户的应用程序;另一方面,作为路由器,终端需要运行相应的路由协议,根据路由策略和路由表完成数据的分组转发和路由维护工作。
Ad Hoc网络中的信息流采用分组数据格式,传输采用包交换机制,基于TCP/IP协议簇。
所以说,Ad Hoc网络是一种移动通信和计算机网络相结合的网络,是移动计算机通信网络的一种类型。
Ad hoc网络特点Ad hoc网络是一种特殊的无线移动网络。
网络中所有结点的地位平等,无需设置任何的中心控制结点。
网络中的结点不仅具有普通移动终端所需的功能,而且具有报文转发能力。
1.无中心Ad hoc网络没有严格的控制中心。
所有结点的地位平等,即是一个对等式网络。
结点可以随时加入和离开网络。
任何结点的故障不会影响整个网络的运行,具有很强的抗毁性。
2. 自组织网络的布设或展开无需依赖于任何预设的网络设施。
结点通过分层协议和分布式算法协调各自的行为,结点开机后就可以快速、自动地组成一个独立的网络。
3. 多跳路由当结点要与其覆盖范围之外的结点进行通信时,需要中间结点的多跳转发。
与固定网络的多跳不同,Ad hoc网络中的多跳路由是由普通的网络结点完成的,而不是由专用的路由设备完成的。
4. 动态拓扑Ad hoc网络是一个动态的网络。
网络结点可以随处移动,也可以随时开机和关机,这些都会使网络的拓扑结构随时发生变化。
这些特点使得Ad hoc网络在体系结构、网络组织、协议设计等方面都与普通的蜂窝移动通信网络和固定通信网络有着显著的区别。
无线Adhoc网络及其研究难点
射或转发分组 。这种网络既可以单独运行 , 又可以通过网关接 入到有线骨干网络 (如因特网) 。
Ad hoc 网络的起源可以追溯到 1968 年的 ALOHA 网络和 1973 年 DARPA 开始研究的分组无线电网络 。IEEE 在开发 IEEE 802. 11 标准时 , 将分组无线电网络改称为 Ad hoc 网络 。Ad hoc 来源于拉丁语 ,字面上的意思是“为特定目的或场合的”或“仅为 这种情况的”。当时分组无线电网络已经用于大规模的军事和 救援行动中 , 采用新的名字 , IEEE 希望 Ad hoc 网络成为为特定 目的而临时组建并短期存在的网络 。需要指出的是 , IEEE 802. 11 标准定义的 Ad hoc 网络为仅由那些通过无线媒质能够 互相进行直接通信的站点组成的网络 , 即独立的基本服务集 ( IBSS) 。IBSS 没有接入点 ,为单跳 Ad hoc 网络 ,但是目前研究的 Ad hoc 网络通常是多跳的 。1997 年 IETF 成立了移动 Ad hoc 网络
MANET(Mobile Ad hoc NETwork ) 工作组 , 专门负责具有数百个 节点的移动 Ad hoc 网络的路由算法的研究和开发 , 并制定相应 的标准 。MANET工作组的工作成绩斐然 , 已经制定了十几个 Internet 草案标准 。
剖析AdHoc无线网络架构和特点-电脑资料
剖析AdHoc无线网络架构和特点-电脑资料AdHoc无线网络的优点很多,但是,它的组件方面要求也是比较高的,在组建过程中,我们需要顾虑额因素很多,。
那么从它的结构和特点出发,让我们来具体了解下相关的内容吧。
AdHoc无线网络的结构和特点AdHoc无线网络具有自身的特殊性,在组建实际使用的无线工作网络时,必须充分考虑网络的应用规模和扩展性,以及应用的可靠程度及实时性要求,选择合适的网络拓扑结构。
另外,由于AdHoc网络自身结构的特殊性,设计或组建网络时应充分考虑AdHoc无线网络的特点,有助于我们设计出适合特定网络结构的路由协议,最大限度地发挥整个网络的工作性能。
1)AdHoc无线网络结构AdHoc无线网络的拓扑结构可分为两种:对等式平面结构和分级结构。
在对等式平面结构中,所有网络节点地位平等。
而在分级结构的AdHoc无线网络拓扑结构中,整个网络是以簇为子网组成,每个簇由一个簇头和多个簇成员组成,簇头形成高一级网络,高一级网络又可分簇形成更高一级网络。
每一个簇中的簇头和簇成员是动态变化、自动组网。
分级结构根据硬件的不同配置,又可以分为单频分级结构和多频分级结构。
单频分级结构使用单一频率通信,所有节点使用同一频率;而在多频分级结构中,若存在两级网络,则低级网络通信范围小,高级网络通信范围大,簇成员用一个频率通信,簇头节点用一个频率与簇成员通信,用另一个频率来维持与簇头之间的通信。
对等式平面结构和分级结构使用时各存在优缺点:对等式平面结构网络结构简单,各节点地位平等,源节点与目的节点通信时存在多条路径,不存在网络瓶颈,而且网络相对比较安全,但最大的缺点是网络规模受到限制,当网络规模扩大时路由维护的开销指数增长而消耗掉有限的带宽;分级结构网络规模不受限制,可扩充性好,而且由于分簇,路由开销相对小一些,虽然分级结构中需要复杂的簇头选择算法,但由于分级网络结构具有较高的系统吞吐量,节点定位简单,目前AdHoc无线网络正逐渐呈现分级化的趋势,许多网络路由算法都是基于分级结构网络模式提出的,电脑资料《剖析AdHoc无线网络架构和特点》(https://www.)。
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c r i t e r i a i n wi r e l e s s a d h o c n e t wo r k s
WA NG Q i , - , K a t i a J a f f r  ̄ s . R u n s e r 3 , S UN Yi , L I J u n , Z HA NG J u n 4 DA B i n 5 L I Z h o n g . c h e n g
( 1 . I n s t i t u t e o f C o mp u t i n g T e c h n o l o g y , C h i n e s e Ac a d e m yo f S c i e n c e s , B e i j n i g 1 0 0 1 9 0 , C h na i ; 2 . S c h o o l o f C o mp u t e r a n d C o n  ̄ o l E n g ne i e r i n g , Un i v e r s i t y o f C h i n e s e Ac a d e my o f S c i e n c e s , B e i j i n g 1 0 0 0 4 9 , C h na i ;
无线 a d h o c网络 多性能指标 基本 性能边 界
王琪 , 一 ,Ka t i a J a f f r  ̄ s . R u n s e r 3 ,孙 毅 , 李军 ,张 琚 ,笪斌 ,李忠诚
( 1 . 中国 科 学院 计算技术研究所,北京 1 0 0 1 9 0 ;2 . 中国科学院大学 计算机与控制学院,北京 1 0 0 0 4 9
3 . Un iv e r s i y t o f T o u l o u s e , I RI T/ ENS E EI HT, T o u l o u s e 3 1 0 3 1 , F r a n c e ;
4 . C o l l e g e o f C o mp u t e r S c i e n c e , I n n r e Mo n g o l i a U n i v e si r y t , Ho h h o t 0 1 0 0 2 1 , C h i n a ; 5 . R i c o h S o f t w a r e R e s e rc a h C e n t e r , B e i j ng i 1 0 0 0 4 4 , C h i n a )
第3 6卷第 6期
2 0 1 5年 6月
通
信
学
报
、ห้องสมุดไป่ตู้bl - 3 6 No . 6
J u n e 2 01 5
J o u ma 1 o n Co mmu n i c a t i o n s
d o i : 1 0 . 1 1 9 5 9  ̄ . i s s n . 1 0 0 0 - 4 3 6 x . 2 0 1 5 1 6 8
a d h o e网络 多性 能指 标 基 本 性 能边 界进 行 了研 究 , 包 括 理 论 上 最 优 的性 能 边 界 和 实 际 可 以得 到 的性 能 边 界 。 提 出
了一种稳 定状态( s t e a d y s t a t e ) 下 的网络基本性 能指标 分析 模型。该模型考虑了无线网络广播特 性和无线信道 干扰 , 可 同时分析 多个 性能指标 ,包括 :吞吐量、端到端延迟和 能量 消耗 。基于该模型 ,针对 a d h o c网络 中最常见的多 流一单/ 双 中继拓扑分析基本性能指标 ,求解 多 目标优化 问题得 到基本 性能边 界。仿 真结果验证 了模 型的准确性 ,
3 . 法 国图卢 兹大 学 国立 综合 理 工学 院信 息技术 实 验室 ,法 国 图卢 兹 3 1 0 6 1 ; 4 .内蒙古大 学 计 算机 学 院, 内蒙古 呼和 浩特 0 1 0 0 2 1 ;5 . 理 光软件 研 究所 ,北 京 1 0 0 0 4 4 )
摘
要 :在 无线 a d h o c网络 中,基本性 能边 界对路 由算法和 资源 分配协议的分析和评价具有重要的意义。对无线
均 方根 误差 小于 l O 量级 。 关键 词:基 本性能边 界;性能评价;多 目标优化;无线 a dh o c网络 中图分类号:T P 3 9 3 文献标 识码 :A
1 量 n I 。 1 Undam e nt al ’ Der 1 ● ● 0r m anCe 1 b0 UndS 1 l — or m Ul 1 t J l ■ — De r t n 0rm anC e
Ab s t r a c t :I n wi r e l e s s a d h o e n e t wo r k s , t h e f u n d a me n t a l p e fo r r ma n c e b o u n d s c o u l d p r o v i d e i n s i g h t t o i mp r o v e n e w o t r k
r o u t i n g o r r e s o u r c e a l l o c a t i o n p r o t o c o l a s we l l a s n a u p p e r b o u n d a g a i n s t wh i c h t o c o mp a r e t h e p e fo r m a r n c e o f e x i s t ng i p r o t o c o l s . T h i s wo r k a d d r e s s e s he t p r o b l e m o f d e i r v i n g f u n d a me n al t p e fo r m a r n c e b o nd u s nc i l u d i n g P re a t o o p t i ma l u p p e r