物联网的核心技术-MANET

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1、MANNetByJohnXuMobile:86-13492632046Email:john@blovue.com蜂窝移动通信网络移动终端和固定基站互相通信移动终端不具备路由功能基站负责路由和交换功能基站充当接入有线网络的网关移动自组网mobileadhocnetworkWLAN移动节点配备无线网网卡移动节点通过接入点与固定网络连接WLAN工作在链路层，对网络层透明对网络层来说WLAN是一个单跳网络WLAN特殊环境（空旷）临时会议/紧急情况科学考察/探险/军事战场接入网络服务商所需的时间和成本现有服务和架构的性能或者能力用户可远离网络基础设施而保

2、持与网络的连接移动互联网的需求源自军事领域20世纪70年代分组无线网（PRNET）1983年的抗毁自适应网络（SURAN）1994年的全球移动信息系统（GloMo）IEEE802.11首次提出“adhoc”IETF1997年成立MANET工作组IRTF在2003成立了ANS研究组MANET:mobileadhocnetworkANS:adhocnetworkscalability移动互联网的起源移动Adhoc网络/多跳无线网络由一组带有无线通信收发装置的移动终端节点组成网络中每个终端可以自由移动、地位相等是一个多跳、临时、无中心网络不需要现有信

3、息基础网络设施的支持可以在任何时候、任何地点快速构建adhoc:forthespecificpurposeonly移动Adhoc网络具备移动通信网络和计算机网络的特点网络拓扑动态变化无中心网络的自组性多跳组网方式有限的无线传输带宽移动终端的自主性安全性差网络的可扩展性不强存在单向的无线信道生存时间短MANET的特点与常规移动通信网络比较不需要网络通信基础设施支持不依赖基站进行通信分组交换机制数据通信业务为主拓扑结构动态变化MANET与传统网络与传统固定网络比较固定网络中主机位置基本不变固定网络结构一般比较复杂adhoc网络规模相对较小adhoc

4、网络的拓扑结构比较简单adhoc网络拓扑结构快速变化与分组无线网、无线局域网、红外网络比较单跳与多跳研究重点不同主要研究内容是在网络的物理层和DL通信模式不同移动终端的所有通信都要经过接入点进行实现MANET的关键技术路由协议服务质量功率控制安全问题Adhoc网络互联传输层服务的性能感知网络拓扑的变化维护网络拓扑的连接高度自适应路由广播和组播信道接入技术能耗节约机制MANET多跳通信与路由要求平面路由无需建立具有特殊cluster头功能节点的层次结构；不划分区域以及所谓的区内/外不同路由所有的节点在路由机制中地位平等寻址方式是平面的层次路由节

5、点功能不同寻址方式是分层进行的地理信息辅助路由利用地理信息进行路由选择MANET路由分类先应式路由机制传统的分布式最短路径路由协议链路状态或者距离向量所有节点连续更新“可达”信息每个节点维护到网络中所有节点的路由所有路由都已经存在并且随时可用路由请求的延迟低路由开销大OLSR、TBRPFMANET路由分类表驱动路由DV的固有缺点无法发现路由回路“无穷计算”问题DSDV(Destination-sequenceddistancevector)没有全局拓扑视图主动先应式路由每个节点维护到所有已知目的地的路由信息路由信息必须定期更新即使网络拓扑没有

6、变化也有通信开销维护的路由可能从来不用MANET路由分类DSDVMANET路由分类DVRDistanceVectorRoutingThecount-to-infinityproblem.DVR的问题保持了DV算法的简单性确保无路由回路新的路由表带有目标序列号对于拓扑变化能快速反应当路由表发生重大变化时立即启动routeadvertisement但是延迟不稳定路由的通告(减缓路由波动)DSDV协议特点与优点Sequencenumber由目标节点确定，用来保证不出现路由回环Installtime该表项创建时间(用来删除表中过时路由信息)Stable

7、data用来缓解路由波动DSDV路由表优点非常简单（几乎与DV算法一致）通过目的地赋予的序号值来防止出现路由回环不存在路由发现带来的延迟缺点不能有节点睡眠开销可能白费多数路由信息从不使用向每个邻居通告自己的路由信息目标地址metric=到目标的跳计数目的地的序号设置序号的规则每次通告递增自己的目标序号（只用偶数值）如果一个节点不再可达(timeout)，则将该节点的序号递增1(奇数值)并置metric=∞将收到的路由更新信息与自己的路由表比较选择目标序号大的路由(这样能确保使用的总是来自目的地的最新路由信息)如果目标序号相同，则选择具有较好

8、metric值的路由。DSDV路由通告DSDV路由选择DSDV实例在源端需要时候通过路由发现过程来确定路由控制信息采用泛洪（flooding）方式路由