新兴自组织无线网络技术

Wi-Fi
Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi
Wi-Fi
关键技术问题
• MAC---碰撞 冲突避免、隐藏和暴露终端问题 碰撞/冲突避免 碰撞 冲突避免、
• 网络自组织技术（自动组网，相邻发 网络自组织技术（自动组网， 现等） 现等） • 自组织路由协议的设计和开发（自动 自组织路由协议的设计和开发（ 路由建立、维护和恢复等） 路由建立、维护和恢复等）
Wi-Fi
Wi-Fi
Overview--自动最佳路由选择-2
Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi
Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi
Wi-Fi
Wi-Fi
有线回传 最佳路由 备选替换路由
Overview---无缝漫游
支持移动IP功能 支持移动IP功能
Overview---自组织功能
Wi-Fi
Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi
Wi-Fi
Wi-Fi
Wi-Fi
Overview ---动态变化的网络拓扑
Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi
Wi-Fi
Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi
Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi
Wi-Fi
Wi-Fi
有线回传 最佳路由 备选替换路由
Overview---方便扩展 方便扩展
Wi-Fi
Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi
• QoS保证 保证 • 功率控制与管理 • 网络的信息安全
Core Technology
Application Level 传输 Level New Network Level
Ad Hoc Subnet MAC/LLC BBP RF
一般需要 多层次协 议层协调 工作、 工作、综 合考虑。 合考虑。
巨大的成本优势
• 不到3G网络建设费用的1/10 不到3G网络建设费用的 网络建设费用的1/10 • 高带宽（IEEE802.11n） 高带宽（IEEE802.11n） • 安装/维护费用低 安装/
Maintain updated routes (pro-active) 先应式路由
OLSR Variations of link state routing? ZRP(局部先应，广域按需）
混合式路由（Hybrid）
其它：功率感知路由、地理位置信息路由、 其它：功率感知路由、地理位置信息路由、 QoS路由、多播路由、可扩展路由 路由、 路由 多播路由、
Ad Hoc无线网络概念 Hoc无线网络概念
• 一组带有无线收发装置的移动终端 移动终端组成的一个多 移动终端 多 跳的、临时性 自创建（Self-Creating)、自组织 跳的 (Self-Organizing)、自管理（Self-Administering) 系统。 • 不依赖预设的基础设施而临时组建。 • 移动终端具有路由功能，可以通过无线连接构成 任意的网络拓扑。可独立工作，也可与Internet或 蜂窝无线网络连接。 一种新的组网技术，可以和其他许多平台结合使用！ 一种新的组网技术，可以和其他许多平台结合使用！
可以和许多技术结合
AD HOC网络的应用 HOC网络的应用
1、城域无线通信（无线宽带接入、小区覆盖等） 、城域无线通信（无线宽带接入、小区覆盖等） 2、企业局域网：展览中心、体育场、旅游区、大型仓库、 、企业局域网：展览中心、体育场、旅游区、大型仓库、 港口、建筑、煤矿、石油/化工 环保、 化工、 港口、建筑、煤矿、石油 化工、环保、…. 3、应急 救援通信系统 、应急/救援通信系统 4、工业自动化控制 、 5、智能交通 、 6、传感器监测网络 、 7、家庭安全监测系统 、 8、战场侦察网络、战地监测网络、信息中继 、战场侦察网络、战地监测网络、 9、各种远程监测 监控系统（如环保、水文、地质、资源 保 监控系统（ 、各种远程监测/监控系统 如环保、水文、地质、 研究等） 护、研究等） 10、公安 交警 消防 交警/消防 、公安/交警 11、………. 、
新兴自组织无线网络技术
通信发展趋势
两大发展趋势 • 无线/移动 无线/ • IP
IP
Ad Hoc自组织无线网络技术意义深远
• 随着我国电信市场竞争的加剧，找准和开拓新的 业务增长点成了电信运营商和设备提供商在市场 中掌握先机的关键。 • 采用移动Ad Hoc网络技术的MESH无线区域网等 Ad Hoc MESH 业务被认为是未来的业务热点之一。 • 甚至有人称：就象IP网络改造传统电信网络一样， 移动Ad Hoc网络技术可能对现有移动通信网络的 结构和运营模式带来划时代的影响。
Existing MANET protocols
discover routes Source routing on-demand (re-active) Variation of distant vector? 按需路由 MANET routing protocols Table driven
DSR AODV, AODV ABR, TORA DSDV、CGSR DSDV CGSR
基于WLAN的无线自组织网络 基于WLAN的无线自组织网络
• • • • • • • • • • • IEEE802.11b/g（2.4GHz）、 （ ）、IEEE802.11（5GHz） ）、 （ ） 每个节点200—2000m覆盖范围 每个节点 覆盖范围 64/128位WEP加密（或WAPI）（可根据需要 增加不同层 加密（ ）（可根据需要 位 加密 ）（ 次的加密功能） 次的加密功能） 高带宽， 或更高（ 高带宽，11--54M /s或更高（IEEE802.11n） 或更高 ） 面向数据业务(Data service oriented )的网络 面向数据业务 的网络 支持VoWi-Fi 支持 网络可靠性高 组网非常方便 通用性和兼容性强 成本优势 丰富的终端支持
国外应用情况
• 蜂窝型 蜂窝型Wi-Fi网络已经在美国一些城市部署和即将开始部 网络已经在美国一些城市部署和即将开始部 署，如Michigan州的 州的Grand Haven去年 月完成了Wi-Fi 去年8月完成了 州的 去年 月完成了 网络覆盖，成为了全美国第一座WiFi城市。Chaska, 城市。 网络覆盖，成为了全美国第一座 城市 Minnesota（密尼苏达州）也已经建成覆盖全市的蜂窝型 （密尼苏达州） Wi-Fi网络，并投入运营。 网络， 网络 并投入运营。 • Philadelphia（费城）投资 （费城）投资700万—1000万美圆搭建覆盖 万 万美圆搭建覆盖 整个城市135平方英里的范围 平方英里的范围， 整个城市135平方英里的范围，为整个城市提供一个基于 IEEE802.11b的Wi-Fi宽带无线网络，为目前世界上规模 的 宽带无线网络， 宽带无线网络 最大的蜂窝型Wi-Fi城域无线宽带网络。 城域无线宽带网络。 最大的蜂窝型 城域无线宽带网络 • 同时，美国其它一些大城市，如Madison、Boston、 同时，美国其它一些大城市， 、 、 Culver City等都在计划当中。Anaheim, Portland; 等都在计划当中。 等都在计划当中 Minneapolis; Arlington and Brookline. • 2005年台北市和 年台北市和Nortel合作，建立了覆盖整个城市的蜂 合作， 年台北市和 合作 窝型Wi-Fi网络。 网络。 窝型 网络 • 英国（BT）、澳大利亚、新西兰等。 英国（ ）、澳大利亚、新西兰等。 ）、澳大利亚
在城域中的运用
与其他移动通信技术的结合
移动现场办案
AP和终端都可移动 AP和终端都可移动 “网格化布警” 网格化布警”
现场布控/紧急通信
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
宽带无线小区接入
校园/医院/ 校园/医院/大型企业宽带无线专网
• • • • • • 高带宽 网络自愈功能很强 无缝漫游 成本低 不用布线， 不用布线，布网方便 扩展性强