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移动自组织网络

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。
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

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
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