基于移动预测的无线自组织网络路由协议分析-(5722)

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1、基丁=移动预测的无线自组织网络路由协议研究在民用方面，移动无线自组网技术同样在很多领域起着重要的作用。在学校校园网络、城市建筑群间网络、银行金融证券城区网络、油矿水利油田等区域网络、港口码头江河湖坝区域网络以及勘测实验等流动网络等领域有广泛的应用。还可以为家庭用户建立家用网络，如HomeRF，它是IEEE802．11与DECT(数字无绳电话标准)的组合，旨在降低语音数据成本。AdHoc网络还可以广泛地应用在战场的通信指挥与控制、警察与医疗部门的抢险救灾、传感器网络、课堂教育等众多领域，其战略意义非常重要。因为移动无线自组网中无中心节点，节点具有随机移动性，导致了它的数据碰撞率高，性能

2、低下，因此使多个终端如何高效地共享无线信道就成为设计移动自组网的关键技术。并且，由于节点移动所带来的网络拓扑变化必然导致现有路由的变化，因此，用于网络路由的开销就会远大于固定拓扑的开销。另一方面，节点的移动必然会导致更多分组的丢失和错误。因此，节点的移动性是无线自组网的一个重要参数。1．2移动自组网的相关概念及发展状况1．2．1移动自组网的相关概念无线移动自组网是由一组带有无线收发装置的移动终端，特别是移动电脑组成的一种多跳的，具有分布式控制功能的临时性自治系统。这些无线移动终端通过无线链路相互连接，在无线发射机的功率覆盖范围之内，进行点对点，或者点对多点之间的无线通信。自组织网络的

3、建立不需要添加任何网络设施，仅仅需要为每个移动节点配置一种路由协议。每个移动终端兼备路由器和主机两种功能：作为主机，移动终端需要运行面向用户的应用程序；作为路由器，移动终端需要运行相应的路由协议，根据路由策略和路由表参与分组转发以及路由维护工作。无线自组网中的节点不仅要具备普通移动终端的功能，还要具有报文转发的能力，因此，将网络节点分为主机、路由器和电台三部分。其中主机部分完善移动终端的功能，包括人机接口、数据处理等应用软件。而路由器部分主要负责维护网络的拓扑结构和路由信息，完成报文的转发功能。电台部分为信息传输提供无线信道支持。从物理结构上分，节点可以按照如图1．1所示，可分为以下

4、几类：单主机单电台、单主机多电台、多主机单电台和多主机多电台。第一章绪论3电台1电台l图1．1无线自组网节点的结构无线移动自组网的另一个重要方面，在于节点的移动导致网络拓扑的不断变化，因此不能采用全连结的拓扑结构。在自组网中，移动终端能够以任意可能的速度和移动模式移动，移动终端间通过无线信道形成的网络拓扑随时变化，而且变化的方向和速度难以预测，因此需要采用动态的网络拓扑结构。无线移动自组网可以作为一个独立的网络有效的支持Intemet业务，这种网络称为Mobile口网络。在这种网络中，全网由移动终端(MT)、接入点(AP)、无线接入服务器等设备组成。终端是移动的，但需要固定网路的支持

5、，以及类似基站或访问服务点这样的中心控制设备。移动用户通过使用无线网络适配器就可以自适应地根据实际网络的拓扑变化来寻找路由与就入点相通，从而通过网关接入互联网。1．2．2移动自组网发展概况随着移动通信和移动终端技术的高速发展，AdHoc技术不但在军事领域中得到了充分的发展，而且在民用移动通信中得到了应用，尤其是在一些特殊的工作环境中，比如所在工作场地没有可以利用的设备，或者由于某种因素的限制(投入、安全和政策等)不能使用已有的网络通信设施时，用户之间的信息交流以及协同工作就需要利用AdHoc技术完成通信网络的立即部署，满足用户对移动数据通信的需求。目前实际的移动自组网网络规模较小，节

6、点数大都为10至itJ20个，无线链路的速率也较低，大致为1．2Kbps～2Mbps。随着应用的增加，将会出现多种形式的无线自组织网络，比如大规模、高速的网络。但是，自组网中的许多因素可能不完全相同，这些因素包括移动终端的移动速度、移动模式、终端密度、网络规模和无线链路的速度等。它们对自组网的设计影响较大。目前提出的各种协议都是基于厶口麟几电鲥捌帐舳搠＼、{驴眵电4基于移动预测的无线自组织网络路由协议研究某种特定的场景而提出的，如何提出一个高效的、可自适应多种网络环境的控制协议，将是一个非常具有挑战性的工作。到了20世纪90年代中期，随着AdHoc组网热潮的到来，涌现了一系列标准活动

7、和商业标准。1997年IETF成立了一个专门的移动AdHoc网络MANET工作组，专门负责研究和开发具有数百个节点的移动AdHoe网络的路由算法，并制定相应的标准。MANET工作组目前已经制定了十几个Internet草案标准。美国DARPA研究协会、美国朗讯通信公司、贝尔实验室，以及许多大学和研究所都开展对无线自组网的研究和试验。1．3本文主要内容本文在分析无线移动自组织网络及其路由协议特点的基础上，介绍了无线自组织网络以及其路由协议，分析了节点的移动对无