移动自组织网络
移动自组网
移动自组网一、介绍移动自组网（Mobile Ad Hoc Network，简称MANET）是一种无线网络体系结构，由一组移动节点组成，这些节点通过无线链路相互连接，并在没有中央控制的情况下自组织地进行通信。
相比传统的固定网络，移动自组网具有更大的灵活性和适应性，可以在没有基础设施的情况下实现临时网络连接。
二、拓扑结构移动自组网通常采用分散式的拓扑结构，节点之间通过无线链路连接，并根据网络中的动态变化自主地选择最佳的路由路径。
这种拓扑结构可以适应节点的移动和网络拓扑的变化，从而满足不同应用场景的需求。
三、路由协议在移动自组网中，路由协议是实现节点之间通信的关键。
常见的路由协议有以下几种：1.AODV路由协议（Ad hoc On-demand Distance Vector）：AODV是一种基于距离向量的路由协议，它通过建立路由请求和路由反馈消息来动态地维护路由表，实现节点之间的通信。
2.DSR路由协议（Dynamic Source Routing）：DSR是一种基于源路由的协议，它使用源节点将整个路由路径编码到数据包中，并通过逐跳传输的方式实现路由。
DSR具有较低的开销，适用于小规模的移动自组网。
3.OLSR路由协议（Optimized Link State Routing）：OLSR是一种基于链路状态的路由协议，它通过建立邻居节点列表和多点中继集合来组织网络拓扑，并根据网络状态实时更新路由表。
四、应用场景移动自组网具有广泛的应用场景，如下所示：1.军事通信：移动自组网可以被应用于军事作战、军事演习等场景，通过快速、可靠的通信实现指挥和控制。
2.紧急救援：在自然灾害或紧急事故发生时，移动自组网可以在短时间内搭建起临时的通信网络，帮助救援人员进行沟通和协调。
3.智能交通：移动自组网可以用于城市交通管理系统，实现车辆之间的信息交换和协同，提高交通效率和安全性。
4.物联网：移动自组网可以作为物联网的底层网络结构，连接传感器、设备和云端，实现设备之间的即时通信和数据传输。
自组织移动网络幻灯片PPT
10.1 什么是ad hoc无线网络？
所有这些移动都使得许多常规的分布式路由协议对链路变化做出响应， 其结果是更新网络内所有的其余节点，以保持路由信息的一致性。然而， 更新过程涉及在无线介质上的广播，引起带宽浪费和总的网络控制交通 的增加。因此，Ad hoc网络需要新的路由协议。
除了上述移动类型之外，在两个移动子网之间的执行子网-桥接功能的 节点的移动可能把移动子网分割成更小的子网。一个移动子网的性质说 明，如果源和目的节点都是该子网的成分，那么应该存在一条或多条路 由，除非该子网被某个子网-桥接移动节点分区了。另一方面，某些节 点的移动可能引起子网的合并，形成更大的子网。
无线ad hoc传感器网络的典型应用有库存管理、工业监控、保安系统、智 能农业以及家庭消费电子产品。无线传感器节点将被放置在天花板上、 工矿企业的设备里、农场中、战场上以及家用电器内等地方。它们以最 少的人工干预执行物体定位、危险感知和环低的功率， 以避免频繁的电池更换。
我们在本单元中重点讨论无线移动ad hoc 网络。
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10.1 什么是ad hoc无线网络？
在一个Ad hoc移动网络中的移动主机可以跟它的直接对等方通信，即仅 限于单个无线跳段。然而如果有3个或更多个节点都在可通信的范围内 （但互相不必是单个跳段的路程），那么就是远程到远程的移动节点通 信。在典型的情况下，远程到远程通信跟成组迁移有关。不同类型的Ad hoc通信产生不同的交通特征。
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10.2 Ad hoc移动网络面临的挑战
在当前的Internet上，TCP依赖对来回路程时间（RTT）和分组丢失的测量得 出网络中是否发生了拥塞的判断。不幸的是，TCP不能够对移动性的存在和 网络拥塞加以区别。在一条连接上的节点移动可能引起分组丢失和长的RTT。 因此，需要对TCP做一些增强或改进，保证传输协议能够执行适当，不影响 端到端的通信吞吐量。
移动自组织网络教材
802.11/11a/11b/11g规范
介质访问控制层(MAC)
无线介质访问，网络连接，数据验证和保密
物理层(PHY)
物理层提供管理，与MAC原语通讯，物理层实体的发送 和接收
802.11a/b/g的简单比较
世界的Internet人口(2000年末)
国名 美国 Internet人口 （百万人） 135.7 比例（%） 36.2
网络层标准
移动自组织网络的网络层的研究才刚刚开始， 没有全球统一的标准系统， IEEE802.11b标准只是规定了有一种无结构的 工作方式，没有具体的协议内容， Internet工程任务组(IETF)于1996年成立的移 动Ad hoc网络工作组(MANET) ，其主要目标就 是针对移动自组织网络，开发基于IP协议的路 由、多播（multicast）机制。
网络结构、 点到点通信的动态路由、 点到多点通信的动态多播、 管理和安全。
研究MANET的开始点
准确地描述网络的构成和拓扑:
在MANET中，每一个移动用户都在随机地移动着，而且 可以自发地登录/登出网络，所以网络的拓扑结构频繁 地变化着 由于拓扑的不断变化，路由信息也必须不断更新
移动自组织网络的网络结构
三、移动自组织网络的应用
一个移动自组织网络
T1 MH3 MH1 T2 MH3 MH4
MH1
MH4
移动自组织网络的应用场合
临时、突发场合，如： 军事行动、
灾害抢险、
医疗救助、 会议室活动 、 视频点播等。
军事应用
1981年：美国就为海军特谴部队提出了一种高频自组 织网， 1991年：美国又研究了一种“改进型高频数据网”， 充分应用了短波自组织网技术， 1994年：美国抗毁自适应系统演示，以宽带技术为基 础，改善了战术通信的机动性和生存能力， 近年来：美、英、法、荷兰等国的单兵作战系统， 未来的单兵通信系统： 宽带化的、手持或便携式个人移动终端。
移动自组织网络多网融合关键技术的研究的开题报告
移动自组织网络多网融合关键技术的研究的开题报告一、选题背景随着移动设备的普及和移动互联网的发展，人们对于网络连接的需求也越来越高。
然而，在一些边远地区、灾难区域以及临时搭建场所，传统的基础设施网络覆盖不到，或者因为设备被毁坏而无法使用。
这时，移动自组织网络(Manet)就能够发挥作用。
Manet是一种由移动设备组成的自主网络，可以在没有中心节点和固定基础设施的情况下进行通信和数据交换。
Manet有许多优点，如灵活性强、快速部署、维护成本低等。
然而，由于Manet 存在诸多挑战，例如带宽有限、拓扑结构动态变化、较高的丢包率等，所以使得Manet的应用范围受到限制。
为了克服Manet的缺陷，多网融合技术应运而生。
多网融合技术主要是将Manet 与其他类型的网络，例如固定网络或者卫星网络等进行整合，以扩大网络覆盖范围、提高通信质量以及保证网络的稳定性。
因此，移动自组织网络多网融合关键技术的研究具有重要的理论和实践意义。
二、研究内容移动自组织网络多网融合关键技术的研究包括以下内容：1. 多网融合体系结构的设计：通过对不同网络间的连接方式调研和比较，设计出适用于不同应用场景的多网融合体系结构，并建立相应的模型描述。
2. 路由算法优化：为了提高路由效率、降低时延以及保证网络安全性，研究并优化路由算法，包括负载均衡、网络拓扑结构的动态变化、路由表的动态更新等。
3. 链路属性分析：通过分析不同网络的链路特性，比如带宽、可靠性等，建立多网融合的链路评估模型，评估网络的性能优劣和适用场景。
4. 虚拟网络技术应用：使用虚拟网络的技术，便于实现不同类型网络的整合和资源共享，优化网络资源使用效率和提高系统的可扩展性。
5. 业务流量管理：针对多网混合网络的业务特点，研究并实现业务流量的自适应管理，保障各业务数据传输的优先级和QoS质量。
三、研究意义随着移动设备和智能终端的不断普及，未来移动网络通信将更加依赖于Manet等自组织网络。
物联网核心技术-MANET
物联网核心技术-MANET物联网核心技术 MANET在当今科技飞速发展的时代，物联网（Internet of Things，IoT）已经成为了我们生活中不可或缺的一部分。
从智能家居到智能交通，从工业自动化到医疗保健，物联网的应用无处不在。
而在物联网的众多核心技术中，移动自组织网络（Mobile Ad hoc Network，MANET）无疑扮演着至关重要的角色。
那么，什么是 MANET 呢？简单来说，MANET 是一种由一组带有无线通信装置的移动节点组成的自组织网络。
这些节点可以自由移动，并且不需要依赖于固定的基础设施，如基站或路由器，就能相互通信。
这使得 MANET 在许多场景中具有极大的优势，比如在没有网络覆盖的偏远地区、灾难救援现场或者军事行动中。
MANET 的特点十分显著。
首先，它的自组织性让网络的组建变得非常灵活。
节点可以随时加入或离开网络，网络会自动调整拓扑结构以适应这些变化。
其次，MANET 中的节点具有平等性，每个节点都可以充当终端和路由器的角色，负责转发其他节点的数据。
再者，由于不需要固定的基础设施，MANET 的部署成本相对较低，而且能够快速建立通信。
然而，MANET 也面临着一些挑战。
其中，最主要的问题之一就是路由选择。
由于节点的移动性，网络拓扑结构不断变化，如何找到一条稳定可靠的路由来传输数据就成了一个难题。
为了解决这个问题，研究人员提出了许多路由协议，如 AODV（Ad hoc OnDemand Distance Vector）、DSR（Dynamic Source Routing）等。
AODV 是一种按需路由协议。
当源节点需要向目的节点发送数据时，它才会发起路由发现过程。
通过广播路由请求消息，寻找到达目的节点的路径。
一旦找到路径，中间节点会建立并维护路由表，用于数据的转发。
DSR 则是一种源路由协议，源节点在发送数据时，在数据包头部携带完整的路由信息，中间节点根据这些信息进行转发。
移动自组织网络信道接入与功率控制技术研究的开题报告
移动自组织网络信道接入与功率控制技术研究的开题报告一、选题背景移动自组织网络（MANETs）是由移动终端设备组成的无线自组织网络系统。
该系统由于与传统有线和无线网络系统所不同的特性，包括网络拓扑和动态变化以及自身资源和能量的限制等，使得其在实现中存在一些挑战和问题。
其中，网络信道接入和功率控制技术是MANETs中面临的重要问题之一。
在MANETs中，网络信道的带宽和存储空间是有限的资源，而网络中终端设备数量大、移动速度快，相互之间的网络连接关系很容易变化，这就需要从信道接入角度出发，在有限的资源条件下优化网络性能。
同时，由于MANETs中设备有限的能量供给，要实现长期的网络连接和传输，也需要从功率控制方面进行优化。
因此，本课题将探讨在移动自组织网络中，如何通过优化网络信道接入和功率控制策略来提高网络性能，并对该领域的研究现状和未来发展趋势进行分析。
二、研究目的1. 分析移动自组织网络中信道接入和功率控制技术的相关理论和应用；2. 探讨现有网络信道接入和功率控制技术存在的问题和不足；3. 提出一种基于优化算法的信道接入和功率控制策略，在有限的资源条件下提高网络性能；4. 通过模拟实验验证所提出的优化算法的有效性和可行性；5. 对未来移动自组织网络中信道接入和功率控制技术的发展趋势进行预测和展望。
三、主要内容及研究方法1. 阅读相关文献，总结移动自组织网络信道接入和功率控制技术的相关理论和应用；2. 分析现有信道接入和功率控制技术的优缺点，指出存在的问题；3. 提出一种基于优化算法的网络信道接入和功率控制策略；4. 利用模拟实验验证所提出的优化算法的有效性，并与现有算法进行对比；5. 探讨未来移动自组织网络信道接入和功率控制技术的发展趋势。
四、预期成果1. 提出一种基于优化算法的移动自组织网络信道接入和功率控制策略；2. 通过模拟实验验证所提出的优化算法的有效性和可行性；3. 对移动自组织网络信道接入和功率控制技术的发展趋势进行研究和预测，为相关领域的研究提供参考。
5G技术的自组织网络
5G技术的自组织网络随着科技的不断发展，5G技术作为新一代移动通信技术，已经逐渐成为人们关注的热点话题。
在5G技术中，自组织网络无疑是一个重要的组成部分。
自组织网络是一种网络结构，它不需要人为干预就可以实现网络的配置、优化和管理。
本文将探讨5G技术中的自组织网络，分析其特点和应用前景。
一、自组织网络的概念自组织网络，顾名思义，即网络中的各个节点能够自行组织、协调和管理。
在传统的网络中，网络配置、优化和管理都需要人工干预，效率较低且容易出现问题。
而在自组织网络中，网络中的各个节点可以根据环境变化和网络负载情况，自动调整网络配置，实现优化和管理，提高网络的性能和稳定性。
二、5G技术中的自组织网络在5G技术中，自组织网络被视为提高网络性能和服务质量的重要手段。
由于5G网络的特点是高密度、大容量和低时延，传统的网络管理方法已经无法满足对网络的要求，因此需要引入自组织网络技术。
5G技术中的自组织网络可以实现网络的动态优化和自适应调整，保证网络在不同环境下都能够提供稳定可靠的服务。
三、自组织网络的特点自组织网络具有以下几个主要特点：1. 自动配置：自组织网络可以根据网络中的设备和资源情况，自动进行网络配置，不需要人为干预，减少了运维成本和管理复杂性。
2. 优化调整：自组织网络可以根据网络负载和服务需求，自动进行网络优化和调整，提高网络性能和服务质量。
3. 动态管理：自组织网络可以实现动态管理和控制，适应不同环境下的网络需求，保证网络的稳定性和可靠性。
四、自组织网络的应用前景自组织网络在5G技术中具有广阔的应用前景，主要体现在以下几个方面：1. 智能城市：自组织网络可以实现城市中各种设备和传感器之间的智能联接和通信，实现智能交通、智能环保等功能。
2. 工业互联网：自组织网络可以实现工厂中各种设备和机器之间的智能通信和协作，提高工厂生产效率和质量。
3. 医疗健康：自组织网络可以实现医疗设备和医疗服务之间的智能连接，提升医疗服务的水平和效率。
无线移动自组织网络
无线移动自组织网络【摘要】本文介绍了无线移动自组织网络的特点、关键技术和应用。
近年来,无线移动自组织网络已引起了人们的广泛注意，并成为一个新的研究热点。
【关键词】无线移动自组织（Ad Hoc）网络；应用无线移动自组织(以下简称Ad Hoc)网络是由一组移动或固定的无线节点组成的，不依赖于任何基础设施（如基站、接入点）的自组织的网络，网络中每个节点可以和其发射范围内的其他节点直接通信，同时利用其他节点作为中继而与发射范围外的节点进行通信。
与传统的带固定设备(如基站)的无线网络相比，其显著特点是网络中没有固定的通信设施，网络中所有通信节点都是移动的，每个移动节点既是终端又是路由器，能够提供包的存储转发功能。
由于无须固定通信设施的支持，因此，无线自组织网络具有很高的灵活性，可广泛应用于敌对和不易建设固定通信设施的环境中，如野战通信、紧急搜救、临时会议等。
近年来，无线自组织网络已引起了人们的广泛注意，并成为一个新的研究热点。
1.网络的特点Ad Hoc网络是一种无中心的网络，它与传统的有线网络以及蜂窝移动网络不同，具有如下特点：1.1独立组网Ad Hoc网络具有独立组网能力，即网络的布设无需依赖于任何预先架设的网络设施。
节点开机后就可以快速、自动地组成一个独立的网络。
1.2无中心Ad Hoc网络采用无中心结构，所有节点的地位平等，组成一个对等式网络，节点可以随时加入或离开网络，任意节点的故障不会影响整个网络的运行。
与有中心网络相比，Ad Hoc网络具有很强的抗毁性。
1.3自组织Ad Hoc网络没有严格的控制中心，所有节点通过分层的网络协议和分布式算法协调各自的行为。
无中心和自组织特点使得Ad Hoc网络可以实现快速自动组网。
1.4多跳路由与普通网络中的多跳不同，Ad Hoc网络中的多跳路由是由普通节点共同协作完成的，而不是由专用的路由设备（如路由器）完成的。
反过来，如果可以使用多跳路由，节点的发送功率可以很低，从而达到节省电能、延长电池工作时间的目的。
自组织网络SON
自组织网络SON所谓自组织网络（SON：Self-Organized Network）是由一组带有无线收发装置的移动终端节点组成的无中心网络，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，是没有任何中心实体、自组织、自愈的网络；各个网络节点相互协作、通过无线链路进行通信、交换信息，实现信息和服务的共享；网络中两个无法直接通信的节点可以借助于其他节点进行分组转发，形成多跳的通信模式。
自组织网络具有一系列的自主智能功能，比如自我配置、自我规划、自我优化、自我修复等等，可以自适应网络的变化，动态调整，使网络达到最佳。
在网络拓扑变动和链路断开的情况下，SON技术的自动愈合和自动组织特性增强了移动Adhoc网络的健壮性。
SON也能够保证优化带宽使用效率。
SON多跳路由技术扩展了Adhoc和网络的覆盖范围。
基于IP层的SON 技术，支持多种无线和有线接口。
SON将智能和自动化引入到移动通信网络中，使得运营商在运营复杂网络的同时能够以最低、最优化的资源给终端用户提供最优的网络性能和最优的业务体验。
SON避免了大量重复性的人工劳动，简化了流程，能够显著提高运营商的运营效率，提升整个网络的业务体验。
自组织网络中，每个移动终端具备路由器和主机两种功能：作为主机，终端需要运行面向用户的应用程序；作为路由器，终端需要运行相应的路由协议，根据路由策略参与分组转发和路由维护工作。
由于终端的无线传输范围有限，两个无法直接通信的终端节点往往会通过多个中间节点的转发来实现通信。
自组织网络同时具各移动通信网络和计算机网络的特点，可以看作是一种特殊的移动计算机网络。
自组织网络具有如下显著特点：（1）网络拓扑结构动态变化自组网中，用户终端的移动具有很大的随机性，加上无线发射装置发送功率的变化、无线信道间的互相干扰以及地形等综合因素的影响，网络的拓扑结构可能随时发生变化，而且这种变化的方式和速度难以预测。
（2）采用分布式控制方式在自组网中，不设专门的控制中心，把网络的控制功能分散配置到各节点，网络的建立和调整是通过各节点的有机配合实现的。
Ad-hoc网络概述
1.1.4 Ad Hoc 网络的特点（续）
（3）多跳组网方式
❖ 当自组网中的节点要与其覆盖范围之外的节点通信时， 需要通过中间节点的多跳转发。多跳，是研究自组网 路由协议的前提基础。
❖ 与固定网络的多跳路由不同，自组网的多跳路由由普 通的网络节点完成，而不是专用路由设备（路由器）。
1.1.4 Ad Hoc 网络的特点（续）
（6）安全性差、扩展性不强
❖ 由于采用无线信道、有限电源、分布式控制等因素，自组 网更易受到被动窃听、主动入侵、拒绝服务、剥夺“睡眠” 等网络攻击。
❖ 自身结点充当路由器，不存在命名服务器和目录服务器等 网络设施，也不存在网络边界概念，使Ad Hoc网络中的 安全问题非常复杂，信道加密、抗干扰、用户认证、密钥 管理、访问控制等安全措施都需特别考虑。
❖ 2.数链层
负责链路连接控制，提供快速、可靠帧传送，并控制接 入时机，特别是多信道优化控制。
❖ 3. 网络层
负责在多跳、节点对等、分布式及高度动态网络环境下 的路由选择和分组转发。
❖ 4.传输层
负责提供尽量可靠、性价比合理的数据传送功能，为应 用层提供服务。涉及无线TCP技术。
❖ 5.应用层
❖ 物理层(physical)定义了网络硬件的技术规范； ❖ 数据链路层(data link)定义了数据的帧化和如何在网上传
输帧； ❖ 网络层(network)定义了地址的分配方法以及如何把包从
网络的一端传输到另一端； ❖ 传输层(transport)定义了可靠传输的细节问题； ❖ 会话层(session)定义了如何与远程系统建立通信会话； ❖ 表示层(presentation). 定义了如何表示数据.不同品牌的
❖ ������ 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。
移动自组织网络
路由表管理
每个路由表项除包含常见的目的地址、下一跳、跳数 等信息之外，还包括：
目的序号：所有路由用目的序号进行标记； 过期时间：该路由表项未被使用的时间； 活跃邻居集合：在最近一段时间内向目的节点发送/转
发过分组的邻居；
正向及反向路径的超时时间：在该时间之后路由失效。
每条反向路径有一个路由请求过期定时器，用于清除 不在RREP传输路径上的节点保存的反向路径。
1.3 基于地理位置的路由源自假设： 节点能够通过GPS或其它方式知道自己的位置坐标； 源节点知道目的节点的位置坐标，并将其标记在数据包 头中； 每个节点知道其所有一跳邻居的位置； 物理上最靠近目的节点的邻居为下一跳。
基于地理位置的路由决策：
优点：
只需要局部位置信息而不管整个网络规模，扩放性好； 不需要网络的拓扑信息，从而允许近乎无状态的转发。
有基础设施的网络
无线自组织网络
自组织网络的组成
自组织网络是由一群兼具终端及路由功能的 设备通过无线链路形成的无中心、多跳、临 时性自治系统。
多跳：节点发射功率有限，远距离通信需要依靠 其它节点的中继，从而每个节点既是终端又是路 由器； 无中心：网络中不存在任何控制中心，节点之间 相互协作构成网络。 临时性：专为某个特殊目的而建立，一般只是临 时性的。
1.3.1 转发策略（GPRS）
Greedy Perimeter Stateless Routing 是一个典型的基于地理位置的路由算法， 包括两种转发策略：
贪婪转发：只要有可能，总是使用这种转发策 略；
边缘转发：贪婪转发不可用时，使用边缘转发。
移动自组织网络概述_计算机网络_[共2页]
![移动自组织网络概述_计算机网络_[共2页]](https://img.taocdn.com/s3/m/d37615a85acfa1c7ab00cc15.png)
8.4 移动自组织网络307 适配器等就是在数据领域的典型应用。
7．汽车电子蓝牙汽车音响、蓝牙后视镜、蓝牙车载导航、蓝牙汽车防盗系统。
8．工业控制通过蓝牙网关进行工业仪表的控制。
蓝牙串口模块在现场控制中的应用。
8.4 移动自组织网络随着人们对摆脱有线网络束缚、随时随地可以进行自由通信的渴望，近几年来无线网络通信得到了迅速的发展。
人们可以通过配有无线接口的便携计算机或个人数字助理来实现移动通信。
为了能够在没有固定基站的地方进行通信，一种新的网络技术—自组织网络（Ad Hoc ）技术应运而生。
Ad Hoc 网络是一种没有有线基础设施支持的移动网络，网络中的结点均由移动主机构成。
Ad Hoc 网络的出现推进了人们实现在任意环境下的自由通信的进程，同时它也为军事通信、灾难救助、科学考察、临时通信等提供了有效的解决方案。
自组织网络已被认为是未来移动通信技术的核心组成部分之一，其自身的独特性，赋予它巨大的发展前景。
甚至有不少人认为自组织网络的思想将会把所有我们能想到的网络组合在一起，从而实现世界通信网络的大统一。
8.4.1 移动自组织网络概述1．移动自组织网络介绍移动自组织网络是由一组带有无线通信收发装置的（移动）终端结点组成的一个多跳的临时性自治系统。
它的原型是美国早在1968年建立的ALOHA 网络和之后于1973提出的PR （Packet Radio ）网络。
ALOHA 网络需要固定的基站，网络中的每一个结点都必须和其他所有结点直接连接才能互相通信，是一种单跳网络。
直到PR 网络，才出现了真正意义上的多跳网络，网络中的各个结点不需要直接连接，而是能够通过中继的方式，在两个距离很远而无法直接通信的结点之间传送信息。
PR 网络被广泛应用于军事领域。
IEEE 在开发802.11标准时，提出将PR 网络改名为Ad Hoc 网络，也即今天我们常说的移动自组织网络。
移动自组织网络可以看作是移动通信和计算机网络的交叉，在Ad Hoc 网络中，网络信息交换采用了计算机网络中的分组交换机制，而不是电话交换网中的电路交换机制。
《自组织移动网络》课件
自组织移动网络的 关键技术
无线通信技术
自组织网络：无 需人工干预，自 动形成网络
移动性：支持节 点在移动中保持 网络连接
路由协议：实现 节点间的数据传 输
安全机制：保障 网络通信的安全 性
网络拓扑控制
自组织移动网络 的关键技术之一
控制网络拓扑， 实现网络自组织
包括节点定位、 路由选择、数据 传输等
SOMN的应用领域包括：物联网、车联网、工业互联网、智慧城市等。
组成与结构
节点：自组织移动网络的基本组成单元，包括传感器节点、路由器节点 等 网络拓扑：自组织移动网络的拓扑结构，如平面拓扑、分层拓扑等
通信协议：自组织移动网络的通信协议，如ZigBee、Bluetooth等
网络管理：自组织移动网络的管理方式，如分布式管理、集中式管理等
网络安全保障
加密技术：确 保数据传输的
安全性
身份验证：确 保用户身份的 真实性和合法
性
访问控制：限 制用户访问网 络资源的权限
入侵检测：及 时发现并应对 网络攻击行为
自组织移动网络的 应用场景
应急通信
灾害发生时，自组织移动网络能够 快速恢复通信服务
在没有基础设施的情况下，提供通 信服务
添加标题
添加副标题
自组织移动网络
汇报人：
目录
PART One
添加目录标题
PART Three
自组织移动网络的 关键技术
PART Five
自组织移动网络的 性能优化
PART Two
自组织移动网络概 述
PART Four
自组织移动网络的 应用场景
PART Six
自组织移动网络的 挑战与展望
单击添加章节标题
移动自组织网络通信技术综述
课程名：自组织通信学期：-第二学期年级：级姓名：***学号：**********移动自组织网络通信技术综述年此前，Ad Hoc 还只是一种在很少一部分实验室里讨论旳概念。
但 3 年后旳目前，自组织网络 Ad Hoc 已成了从事无线通信技术研究开发旳人不得不去理解旳技术—由于MANET 已被觉得是将来移动通信技术旳核心构成部分之一。
移动自组织网络(Mobile Ad Hoc Network: MANET)浮现之初指旳是一种小型无线局域网。
这种小型局域网旳节点之间不需要通过基站或其他管理控制设备就可以直接实现点对点旳通信。
并且当两个通信节点之间由于功率或其他因素导致无法实现链路直接连接时，网内其他节点可以协助中继信号，以实现网络内各节点旳互相通信。
作为移动通信旳一种基本组网模式，移动Ad Hoc 网络与老式旳蜂窝技术旳主线区别在于移动节点之间旳通信是在没有固定基础设施(例如基站或路由器)支持旳条件下进行旳。
系统支持动态配备和动态流控，所有网络合同也都是分布式旳。
由于此类网络旳组织和控制并不依赖于某些重要旳节点，因此它们容许节点发生故障、离开网络或加入网络。
也就是说每一种移动节点可以根据自己旳需要在整个网络内随意移动，而不必考虑如何维护与其他实体旳通信连接。
因此具有动态搜索、定位和恢复连接能力是此类网络得以实现旳基本规定。
具体说来，无基础设施需求旳移动自组织网络 MANET 有着下面某些重要特性：分布式自组管理与控制；物理通信链路是带宽受约束旳无线链路；物理拓扑动态变化；功耗是重要旳约束条件（由于无线移动）；物理安全性有限（无线信道旳开放性导致）。
下面将从几方面讨论移动自组织网络通信技术旳概况。
1、移动自组织网络旳理论研究自组织网络旳运营不能依赖于任何预设旳固定网络设施。
结点可以随意移动，可以在没有或不便运用既有旳网络基础设施旳状况下提供一种通信支撑环境。
自组织网络可以提成两种构造：平面构造和分级构造。
5G技术的自组织网络
5G技术的自组织网络随着科技的不断进步与发展，5G技术正逐渐成为全球通信领域的热门话题。
作为下一代移动通信网络，5G技术不仅拥有更高的网速和更低的延迟，还具备了自组织网络的特性。
本文将重点探讨5G技术的自组织网络，包括其定义、优势、应用场景及实现方式等方面。
一、自组织网络的定义自组织网络是指网络中的节点通过协同工作和相互适应性来动态地配置、优化和管理网络的一种方式。
相对于传统的手动配置和管理网络的方法，自组织网络能够更加智能地完成各种任务，如网络规划、资源分配、故障恢复等。
在5G技术中，自组织网络被广泛应用于网络规划、部署和优化等任务。
其核心思想是通过自动化和智能化的方式，实现网络的自主管理和优化，提高网络性能和用户体验。
二、自组织网络的优势1. 强大的适应性：自组织网络能够根据网络环境的变化，及时作出调整和优化。
它可以通过感知网络状态、分析数据和学习算法等方式，快速响应并适应不同的网络需求。
2. 高效的资源管理：5G技术的自组织网络能够有效地管理网络资源，包括无线频谱、带宽等。
它可以根据不同的网络负载和需求，合理分配资源，提高网络的利用率和性能。
3. 快速的故障恢复：自组织网络具备自愈能力，当网络中出现故障或异常时，它能够自动检测并采取相应的措施进行恢复。
这可以极大地减少网络维护和故障排除的时间和成本。
三、自组织网络的应用场景5G技术的自组织网络在各种应用场景中都具有广泛的适用性，以下是几个典型的应用场景：1. 工业互联网：在工业领域，自组织网络可以实现对传感器、设备和机器等物联网设备的自动配置和管理，实现智能制造、远程监控等功能。
2. 智慧城市：自组织网络可以应用于城市中的交通、能源、环境等方面。
例如，在交通管理中，可以通过自组织网络实现智能交通信号控制、公交调度等功能。
3. 医疗卫生：自组织网络在医疗领域中也有广泛的应用。
它可以用于医疗设备的远程监控、移动医疗、紧急救援等场景，提高医疗服务的效率和质量。
移动自组织网络
混合协议 ZRP, LANMAR
总结
3
自组织网络概述
自组织网络是由一群兼具终端及路由功能的设 备通过无线链路形成的无中心、多跳、临时性 自制系统。
多跳：节点发射功率有限，远距离通信需要依靠其 他节点的中继，从而每个节点既是终端又是路由器
基站示例
Wired network
B1
B2
自组织网络示例
3 1
2 4
基站+移动节点 基站和移动节点之间无线链路 基站之间的有线链路；
A,C之间进行通信 B作为中继 协议需求
仅有移动节点 主机和路由器 多跳
6
三类不同的无线自组织网络
移动自组织网络 (MANET)
传输
7
56
7
t t t t t
17
ALOHA
时隙ALOHA协议
把信道分成若干等长时隙.如果用户有数据要发送，则必须 在时隙的起始处发送. 提高了信道利用率，但增加了时间开销 35% 信道利用率
冲突和转发
会话1
t
T0 到达
到达
冲突和转发
会话 2
t
到达T0到达 Nhomakorabea18
竞争性协议
载波侦听多路访问协议 (CSMA)
先应式协议 DSR和优化 AODV
反应式协议 OLSR DSDV
混合协议 ZRP, LANMAR
总结
43
移动性特征
移动模式可能很难 (NP Hard!)
坐在机场候机室的人们 纽约出租车 正在玩耍的小孩 军事活动 个人区域网络
33
能量控制MAC协议PCM
manet的名词解释
manet的名词解释MANET是移动自组织网络（Mobile Ad hoc Network）的缩写，指的是一种无线通信的网络形式。
与传统有线网络或固定基础设施网络不同，MANET不依赖任何中央设备或基站，而是由移动设备之间直接建立连接以进行通信。
在MANET中，每个移动设备都可以充当路由器和终端。
这些设备可以通过无线链路自由地加入和离开网络，形成临时和无线的网络拓扑。
由于移动节点的频繁变动，网络拓扑也会经常改变，因此对路由和通信协议的设计提出了挑战。
MANET可以应用于许多场景，比如战场上的军事通信、灾难现场的紧急救援、车辆间的智能交通系统等。
它可以在没有现有基础设施网络的环境中提供灵活的通信能力。
然而，由于MANET的特殊性，也面临一些挑战。
首先，由于节点的移动性和频繁变化的拓扑，路由协议的设计必须具备自适应能力，并能有效处理节点的加入和离开。
其次，由于无线信号的传输受限，网络的传输速度和稳定性可能较差。
此外，安全性也是一个重要问题，因为MANET易受到攻击和干扰。
为了解决这些问题，研究人员提出了许多不同的路由协议和通信机制。
例如，基于距离向量的协议（如DSDV）、基于链路状态的协议（如OLSR）和基于洪泛的协议（如AODV）等。
这些协议在能源效率、带宽利用率、传输延迟等方面有不同的优势和限制。
综上所述，MANET是一种移动自组织网络，它通过移动设备之间的直接连接提供无线通信能力。
虽然面临一些挑战，但MANET在军事、救援和交通等领域具有广泛的应用前景。
研究人员通过设计不同的路由协议和通信机制来解决MANET中的问题，并不断推动其发展。
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近年来：美、英、法、荷兰等国的单兵作战系统， 未来的单兵通信系统：
宽带化的、手持或便携式个人移动终端。
军事应用（续）
自组织网技术正是建立完善的单兵通信 系统的核心技术，它对发展单兵作战系 统起到了关键的作用。
未来的Internet
移动蜂窝网络
BSC
BSC
BSC
固定网络
无线局域 网络
移动自组织 网络
二、什么是移动自组织网络？
移动自组织网络
又称移动Ad-hoc网络（MANET：Mobile Ad-hoc NETwork）、对等的（Peer-To-Peer）移动计 算网络、或无框架的移动网络。
采用无线通信技术，通过结点转发，实现网络 内部节点之间的通信。
MANET关键技术
涉及通信、计算机、网络和信息安全等 学科的最先进技术，是最新科学技术与人 类生活需要相结合的产物。
MANET关键技术
移动自组织网络路由协议 移动自组织网络中的移动代理技术 移动自组织网络中的多播算法 移动自组织网络的QoS策略 基于IP的移动自组织网络 移动自组织网络的安全协议
为什么移动自组织网络？
移动计算网络发展迅速： 人们对移动服务信息内容和形式的需求 的增加，移动数据业务和多媒体业务在 通信中的比重越来越多。
为什么移动自组织网络？（续）
现有移动计算网络的限制：
蜂窝数字分组数据（CDPD: Cellular digital Packet Data）都需要基站作为中继和管理中心，
网络层标准
移动自组织网络的网络层的研究才刚刚开始， 没有全球统一的标准系统，
IEEE802.11b标准只是规定了有一种无结构的 工作方式，没有具体的协议内容，
Internet工程任务组(IETF)于1996年成立的移 动Ad hoc网络工作组(MANET) ，其主要目标就 是针对移动自组织网络，开发基于IP协议的路 由、多播（multicast）机制。
一个移动自组织网络
T1 MH3
MH1
T2 MH3
MH4
MH1
MH4
移动自组织网络的应用场合
临时、突发场合，如： 军事行动、 灾害抢险、 医疗救助、 会议室活动 、 视频点播等。
军事应用
1981年：美国就为海军特谴部队提出了一种高频自组 织网，
1991年：美国又研究了一种“改进型高频数据网”， 充分应用了短波自组织网技术，
难点
1、动态的拓扑需要高性能的路由算法 2、无线信道误码率高 3、带宽受限 4、移动终端的功耗 5、移动信息安全
IEEE802.11b中的Ad-hoc模式
IEEE802.11b中的工作模式1
Ad hoc 网络简介---网络结构
Ad hoc 网络简介---网络结构
三、移动自组织网络的应用
移动自组织网络的特点
多跳（multi-hop）, 无基础设施（infrastructure-less）, 自组织（self-organized）,
每个移动节点在需要通信时可以自发发起一个网络或 者参加已经存在的网络，也可以自由退出一个网络， 节点移动（node mobility）， 网络中的移动结点都是平等的，互相作为其邻居结点 的路由器， 动态拓扑（dynamic topology）。
802.11系列无线局域网
1、二战期间：美国陆军利用无线电信号传输资料, 2、1971年，美国夏威夷大学创造了第一个基于分组技
术的无线电通讯网络(ALOHNET网络)，是最早的无线局 域网络, 3、1997年，IEEE推出了其无线局域网络的第一个标准 802.11, 4、1999年9月，IEEE推出了IEEE 802.11a标准和IEEE 802.11b标准， 5、2003年初，IEEE将推出IEEE802.11g标准。
民用和商用
灾害抢险、 医疗救护、 科学考察、 会议室环境、 建立无线信息家电网络。
移动自组织网络的应用简介
四、移动自组织网络的关键技术
移动自组织网络标准
移动自组织网络在物理层和媒质介入控 制层应用到的802.11无线局域网系列标 准主要有EEE802.11a、 IEEE802.11g 。
美国
135.7
36.2
日本
26.9
7.18
德国
19.1
5.10
英国
17.9
4.77
中国
15.8
4.20
全世界合计约3亿7490万人。（美国eTForecasts公司。）
未来的Internet
由以下部分组成： 有线的全光纤的骨干网， 移动蜂窝数字网络， 结构化的无线局域网， 无框架的移动自组织网络。
第八章 移动自组织网络
概要
1.无线网络的发展 2.什么是移动自组织网络？ 3.移动自组织网络的应用 4.移动自组织网络的关键技术 5.移动计算网络的最新发展 6.中国移动自组织网络的发展
一、无线网络的发展
无线通信
无线通信是现代通信领域中增长最迅速 和发展最具潜力的。
无线通信涉及蜂窝移动通信、卫星通信、 数字广播和无线局域网。
802.11/11a/11b/11g规范
介质访问控制层(MAC)
无线介质访问，网络连接，数据验证和保密
物理层(PHY)
物理层提供管理，与MAC原语通讯，物理层实体的发送 和接收
802.11a/b/g的简单比较
世界的Internet人口(2000年末)
国名
Internet人口 （百万人）
比例（%）
无线技术的发展：蜂窝通信网
1G: 模拟话音业务，电路交换 2G: 数字化音业务，数字的电路交换 2.5G: 增强的数字分组交换业务 3G: 无线Internet业务，交互视频，CD
质量的语音 4G: 宽带无线接入，完全无缝，全IP网
络
无线技术的发展：无线局域网等
802.1x 蓝牙技术 HomeRF HiperLAN 红外网络（IrDA）
传统的Internet都需要设置网关和服务器， 最新的移动IP，无论是在IPv4还是Ipv6中，都需要固
定主机用作本地代理（Home Agent）, 在有框架（Infrastructure）的无线局域网中，也需
要有接入点(Access Point)来完成网络管理和数据中 继的功能。
优点
1、快速组网 2、廉价组网