第15章移动Adhoc网络
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网络节点能够动态地、随意地、频繁地进入和离 开网络，而常常不需要事先示警或通知，而且不 会破坏网络中其他节点的通信。
移动Ad Hoc是对等网络，与使用基站和固定基础 通信设施的通信网络之间的一个重要区别，没有 中心单元，所以必须使用分布式协议。
多跳Ad Hoc通信的一个例子
节点具有游牧特性：节点在一定区域内自由一定， 动态地产生和拆毁其余其他节点的关系
15.3 移动Ad Hoc网络的网络层
15.3.1 Ad Hoc路由协议分类 根据网络节点获取路由信息的方法来对移动Ad
Hoc网络的路由算法进行分类
– 表格驱动类路由协பைடு நூலகம்(又称主动式路由协议) – 源节点初始化按需驱动类路由协议(又称反应式路由协
议)
根据网络节点使用的、用于计算优先路由的信息 类型来对路由算法进行分类
议(Hybrid Protocol))。
15.2.2 竞争类MAC协议
1．ALOHA协议 2．载波侦听多址访问协议(CSMA) 3．基于控制分组握手的访问控制协议
(1)多址访问与碰撞回避(MACA)协议 (2)MACAW协议 (3)FAMA协议 (4)IEEE 802.11 MAC协议 (5)MACA-BI协议
移动Ad Hoc网络是复杂的分布式网络系统， 是自组织、自愈网络，由无线移动节点组 成；无线移动节点可以自由而动态地自组 织成任意临时性“Ad Hoc”网络拓扑，从而 允许人们和装置在没有预先存在的通信基 础设施(如灾后重建环境)的环境中进行无缝 地互连互通。
15.1.2 分组无线网络发展简述
全球移动信息系统计划 抗毁无线网络 分组无线网络 目标：将夏威夷的教育设备
运行局部拓扑协议，根据其拓扑表中存储的部分拓扑信息 计算一颗源节点树。为了使开销最小，每个节点只将其源 节点树的一部分报告给相邻节点，协议联合使用周期性更 新和差异更新来保持所有相邻节点能够得到所报告的那部 分源节点树。
连接在一起 单跳协议，不支持路由功能
15.1.3 移动Ad Hoc网络的定义
移动Ad Hoc网络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。
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。
分配类协议
1.时分多址访问协议(TDMA) 2.五步预留协议(FPRP) 3.跳频预留多址访问协议(HRMA)
15.2.4 混合类协议
1.混合时分多址访问协议(HTDMA) 2.TDMA和CSMA的混合协议 3.ADAPT协议 4.ABROAD协议 5.AGENT协议 6.Meta-协议
第15章 移动Ad hoc网络
15.1 概述
15.1.1 移动Ad Hoc网络的需求背景 我们正在从个人计算机时代(即一个人一个计算装
置)过渡到随遇计算时代(Ubiquitous Age) 在随遇计算时代，一个用户能够随时随地根据需
要同时使用多个电子平台访问所需要的全部信息。 存在问题：1.移动
在移动Ad Hoc网络中，节点移动、无 线信道脆弱、缺乏中心协调机制是在设计 MAC协议时必须仔细考虑的问题。
15.2.1 Ad Hoc MAC协议分类
竞争协议(Contention Protocol) 分配协议(Allocation Protocol ) 竞争协议和分配协议的组合协议(也称混合协
移动Ad Hoc和其他Ad Hoc通信网络的区别之处在于，网 络拓扑变化迅速、受网络规模大小和节点移动的影响。
对于移动Ad Hoc网络具有以下要求： 1.强壮的路由算法和移动管理算法。用于提高网络的可靠 性和有效性，比如降低任何网络设备从网络中孤立出来的 机会。 2.自适应算法和协议。用于对频繁变化的无线传播、网络 和传输条件做出调整。 3.低开销的算法和协议：用于保护无线通信资源。 4.源节点和目的节点之间的多条路由（截然不同的路由）。 用于减少某些节点附近的碰撞，提高网络的可靠性和抗毁 性。 5.强壮的网络体系结构：用于避免对网络失效的敏感，避 免高级节点（有特权的节点）周围的碰撞，避免遭到无效 路由信息的惩罚。
竞争类MAC协议(续)
4．忙音类多址访问协议
(1)忙音多址访问协议(BTMA) (2)双忙音多址访问协议(DBTMA) (3) 接收机初始化忙音多址访问协议RI-BTMA (4) 无线碰撞检测协议WCD (5)MACA-BI协议
15.2.3 分配类协议
两种截然不同的分配协议是静态分配协议 (Static Allocation Protocol)和动态分配协议 Dynamic Allocation Protocol)，其区别在于计算传 输时间安排的方法不同。静态分配协议使司集中 式传输时间安排算法，该算法事先为每个节点静 态地分配一个固定的传输时间安排。这种传输时 间安排等效于以太网接口卡的MAC地址分配。动 态分配协议使用分布式传输时间安排算法，该算 法按需地计算传输时间安排。
– 链路状态算法 – 距离矢量算法
15.3.2 主动式路由协议
1．最优化链路状态路由协议(OLSR)
此协议中的主要概念是多点中继（multipoint relay,MPR） 被专门选定的节点，在泛洪过程中转发广播消息，降低了 信息开销。
2. 基于反向路径转发的拓扑分发协议(TBRPF)， 提供逐跳的到达每个目的节点的最短路径，有2个 版本：1.局部拓扑2.全拓扑
单跳Ad Hoc通信的—个例子
单跳：从源节点把数据 直接发送到目的节点 多跳：使用其他节点来 自己的分组传输
多跳网络好于单跳网络的原因
(1)增强了网络的扩展性； (2)减少了干扰； (3)提高了整个网络的吞吐量； (4)降低了应用所关心的时延； (5)降低了数据传输中的能量消耗。
15.2 移动Ad Hoc网络的MAC层
2.不需要基础设施支持 3.动态自组网问题 4.网络必须能够快速战况 Mobile ad hoc network（MANET）
涉及的问题
移动问题 不需要基础设施支持的问题 动态自组织组网问题 网络必须能够快速展开的问题。
解决方案
研究人员提出了不需要基础设施支持的移 动Ad Hoc解决方案
移动Ad Hoc是对等网络，与使用基站和固定基础 通信设施的通信网络之间的一个重要区别，没有 中心单元，所以必须使用分布式协议。
多跳Ad Hoc通信的一个例子
节点具有游牧特性：节点在一定区域内自由一定， 动态地产生和拆毁其余其他节点的关系
15.3 移动Ad Hoc网络的网络层
15.3.1 Ad Hoc路由协议分类 根据网络节点获取路由信息的方法来对移动Ad
Hoc网络的路由算法进行分类
– 表格驱动类路由协பைடு நூலகம்(又称主动式路由协议) – 源节点初始化按需驱动类路由协议(又称反应式路由协
议)
根据网络节点使用的、用于计算优先路由的信息 类型来对路由算法进行分类
议(Hybrid Protocol))。
15.2.2 竞争类MAC协议
1．ALOHA协议 2．载波侦听多址访问协议(CSMA) 3．基于控制分组握手的访问控制协议
(1)多址访问与碰撞回避(MACA)协议 (2)MACAW协议 (3)FAMA协议 (4)IEEE 802.11 MAC协议 (5)MACA-BI协议
移动Ad Hoc网络是复杂的分布式网络系统， 是自组织、自愈网络，由无线移动节点组 成；无线移动节点可以自由而动态地自组 织成任意临时性“Ad Hoc”网络拓扑，从而 允许人们和装置在没有预先存在的通信基 础设施(如灾后重建环境)的环境中进行无缝 地互连互通。
15.1.2 分组无线网络发展简述
全球移动信息系统计划 抗毁无线网络 分组无线网络 目标：将夏威夷的教育设备
运行局部拓扑协议，根据其拓扑表中存储的部分拓扑信息 计算一颗源节点树。为了使开销最小，每个节点只将其源 节点树的一部分报告给相邻节点，协议联合使用周期性更 新和差异更新来保持所有相邻节点能够得到所报告的那部 分源节点树。
连接在一起 单跳协议，不支持路由功能
15.1.3 移动Ad Hoc网络的定义
移动Ad Hoc网络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。
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。
分配类协议
1.时分多址访问协议(TDMA) 2.五步预留协议(FPRP) 3.跳频预留多址访问协议(HRMA)
15.2.4 混合类协议
1.混合时分多址访问协议(HTDMA) 2.TDMA和CSMA的混合协议 3.ADAPT协议 4.ABROAD协议 5.AGENT协议 6.Meta-协议
第15章 移动Ad hoc网络
15.1 概述
15.1.1 移动Ad Hoc网络的需求背景 我们正在从个人计算机时代(即一个人一个计算装
置)过渡到随遇计算时代(Ubiquitous Age) 在随遇计算时代，一个用户能够随时随地根据需
要同时使用多个电子平台访问所需要的全部信息。 存在问题：1.移动
在移动Ad Hoc网络中，节点移动、无 线信道脆弱、缺乏中心协调机制是在设计 MAC协议时必须仔细考虑的问题。
15.2.1 Ad Hoc MAC协议分类
竞争协议(Contention Protocol) 分配协议(Allocation Protocol ) 竞争协议和分配协议的组合协议(也称混合协
移动Ad Hoc和其他Ad Hoc通信网络的区别之处在于，网 络拓扑变化迅速、受网络规模大小和节点移动的影响。
对于移动Ad Hoc网络具有以下要求： 1.强壮的路由算法和移动管理算法。用于提高网络的可靠 性和有效性，比如降低任何网络设备从网络中孤立出来的 机会。 2.自适应算法和协议。用于对频繁变化的无线传播、网络 和传输条件做出调整。 3.低开销的算法和协议：用于保护无线通信资源。 4.源节点和目的节点之间的多条路由（截然不同的路由）。 用于减少某些节点附近的碰撞，提高网络的可靠性和抗毁 性。 5.强壮的网络体系结构：用于避免对网络失效的敏感，避 免高级节点（有特权的节点）周围的碰撞，避免遭到无效 路由信息的惩罚。
竞争类MAC协议(续)
4．忙音类多址访问协议
(1)忙音多址访问协议(BTMA) (2)双忙音多址访问协议(DBTMA) (3) 接收机初始化忙音多址访问协议RI-BTMA (4) 无线碰撞检测协议WCD (5)MACA-BI协议
15.2.3 分配类协议
两种截然不同的分配协议是静态分配协议 (Static Allocation Protocol)和动态分配协议 Dynamic Allocation Protocol)，其区别在于计算传 输时间安排的方法不同。静态分配协议使司集中 式传输时间安排算法，该算法事先为每个节点静 态地分配一个固定的传输时间安排。这种传输时 间安排等效于以太网接口卡的MAC地址分配。动 态分配协议使用分布式传输时间安排算法，该算 法按需地计算传输时间安排。
– 链路状态算法 – 距离矢量算法
15.3.2 主动式路由协议
1．最优化链路状态路由协议(OLSR)
此协议中的主要概念是多点中继（multipoint relay,MPR） 被专门选定的节点，在泛洪过程中转发广播消息，降低了 信息开销。
2. 基于反向路径转发的拓扑分发协议(TBRPF)， 提供逐跳的到达每个目的节点的最短路径，有2个 版本：1.局部拓扑2.全拓扑
单跳Ad Hoc通信的—个例子
单跳：从源节点把数据 直接发送到目的节点 多跳：使用其他节点来 自己的分组传输
多跳网络好于单跳网络的原因
(1)增强了网络的扩展性； (2)减少了干扰； (3)提高了整个网络的吞吐量； (4)降低了应用所关心的时延； (5)降低了数据传输中的能量消耗。
15.2 移动Ad Hoc网络的MAC层
2.不需要基础设施支持 3.动态自组网问题 4.网络必须能够快速战况 Mobile ad hoc network（MANET）
涉及的问题
移动问题 不需要基础设施支持的问题 动态自组织组网问题 网络必须能够快速展开的问题。
解决方案
研究人员提出了不需要基础设施支持的移 动Ad Hoc解决方案