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新兴自组织无线网络技术(AdHoc无线网络)
和其它宽带网络的集成
3G/HSDPA/WiMAX Internet
方便的宽带无线接入方案
Internet
光纤骨干网
MESH Wi-Fi 接入网
有线或WiMAX
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 “网格化布警”
现场布控/紧急通信
宽带无线小区接入
校园/医院/大型企业宽带无线专网
MANET routing protocols
discover routes
Source routing
on-demand (re-active) Variation of
按需路由
distant vector?
DSR
AODV, ABR, TORA
Maintain updated routes (pro-active)
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!
Overview---自组织功能
Overview ---动态变化的网络拓扑
Overview ---自动最佳路由选择-1
Overview--自动最佳路由选择-2
有线回传 最佳路由 备选替换路由
Overview ---自动路由保护/恢复
Overview---无缝漫游
支持移动IP功能
有线回传 最佳路由 备选替换路由
Overview---方便扩展
关键技术问题
• MAC---碰撞/冲突避免、隐藏和暴露终端问题
• 网络自组织技术(自动组网,相邻发 现等)
• 自组织路由协议的设计和开发(自动 路由建立、维护和恢复等)
• 高带宽 • 网络自愈功能很强 • 无缝漫游 • 成本低 • 不用布线,布网方便 • 扩展性强
国外应用情况
• 蜂窝型Wi-Fi网络已经在美国一些城市部署和即将开始部 署,如Michigan州的Grand Haven去年8月完成了 Wi-Fi网络覆盖,成为了全美国第一座WiFi城市。 Chaska, Minnesota(密尼苏达州)也已经建成覆盖 全市的蜂窝型Wi-Fi网络,并投入运营。
• Philadelphia(费城)投资700万—1000万美圆搭建 覆盖整个城市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 上规模最大的蜂窝型Wi-Fi城域无线宽带网络。
• 同时,美国其它一些大城市,如Madison、Boston、 Culver City等都在计划当中。Anaheim, Portland; Minneapolis; Arlington and Brookline.
基于WLAN的自组织无线网络架构
3G/HSDPA/WiMAX
Internet
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 • 64/128位WEP加密(或WAPI)(可根据需要 增加不同
层次的加密功能) • 高带宽,11--54M /s或更高(IEEE802.11n) • 面向数据业务(Data service oriented )的网络 • 支持VoWi-Fi • 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
先应式路由
DSDV、CGSR
Table driven
Variations of OLSR
link state routing?
混合式路由(Hybrid) ZRP(局部先应,广域按需)
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
可以和许多技术结合
AD HOC网络的应用
1、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、
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。
• QoS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、综 合考虑。
Existing MANET protocols
新兴自组织无线网络技术
Dr.Chongzhi Liu 13601718716
通信发展趋势
两大发展趋势
• 无线/移动
• IP
IP
Fixed Infrastructure 现有无线通信网络(有固定基础设施支持)
交换机
终端 基站
No existing Infrastructure 新型无线通信网络(无预先的基础设施支持)
Ad Hoc无线网络概念
• 一组带有无线收发装置的移动终端组成的一个多 跳的、临时性 自创建(Self-Creating)、自组 织(Self-Organizing)、自管理(SelfAdministering)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,可以通过无线带宽依然有限。 • 各种终端设备层出不穷(Laptops,
PDAs, pocket PC, PC, Smartphone, MP3/4,Digital Cameras etc..) • 基于IP的数据业务是主流。 • 3G平台单独比较难完全满足数据业务高速 增长的需求。“一网打尽”不现实。 • 需要其它技术协助、完善。Ad Hoc技术 和3G等技术结合的趋势越来越明显。
港口、建筑、煤矿、石油/化工、环保、…. 3、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 9、各种远程监测/监控系统(如环保、水文、地质、资源 保
护、研究等) 10、公安/交警/消防 11、……….
基于WLAN的 AD HOC自组织无线网络