移动自组织网络(1)
自组织网络
自组织网络自组织网络是一种无需中央控制的网络结构，它是由相互作用节点组成的，每个节点都能够相互通信和交换信息。
自组织网络是一种分布式系统，也被称为自组织分布式系统。
自组织网络的主要特点是去中心化和自治性，也就是说它不需要任何中央控制器或管理机构来维护网络的稳定性和安全性，每个节点都能够自主管理和调控自己的行为，自组织网络的拓扑结构是动态的，它可以根据网络内的运行情况自动优化，保证网络的可靠性和稳定性。
自组织网络的发展历程可以追溯到上世纪七十年代末期，当时，美国国防部开始研究一种新型的通信协议，旨在实现去中心化、自治性和抗故障性等特点，这就是后来成为“互联网”的技术基础。
随着计算机技术和通信技术的不断进步，自组织网络得到了广泛应用，例如无线传感网络、移动自组织网络、P2P网络、社交网络等等。
自组织网络可以解决在传统的网络和中心化系统中存在的一些问题，例如网络拥塞、单点故障、数据安全性等等，特别是在缺少基础设施或网络环境复杂的情况下，自组织网络可以发挥更大的作用。
自组织网络的基本原理是节点之间的相互连接和信息交换，它是由每个节点的自治性和协作性共同构成的。
每个节点可以根据预设的规则对其他节点的行为进行判断和选择，以保证网络运行的效率和稳定性。
自组织网络的拓扑结构通常是多层次和复杂的，它可以通过节点间的信息交流和协作来达到稳定状态。
在自组织网络的应用场景中，每个节点都可以扮演不同的角色，例如传感器节点、路由节点、存储节点等等，它们通过协作来共同完成网络的功能和服务。
自组织网络的主要特点有以下几个方面：1、去中心化和自治性：自组织网络不依赖任何中央控制器和管理机构来维护网络的稳定性和安全性，每个节点都可以自主管理和调控自己的行为，并与其他节点协作完成网络的各类任务。
2、动态性和灵活性：自组织网络的拓扑结构是动态的，节点之间的连接关系和网络的结构可以根据当前的运行状态和环境变化来自动调整和优化，保证网络的可靠性和性能稳定性。
移动自组织网络教材
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 美国 Internet人口 （百万人） 135.7 比例（%） 36.2
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。
网络结构、 点到点通信的动态路由、 点到多点通信的动态多播、 管理和安全。
研究MANET的开始点
准确地描述网络的构成和拓扑:
在MANET中，每一个移动用户都在随机地移动着，而且 可以自发地登录/登出网络，所以网络的拓扑结构频繁 地变化着 由于拓扑的不断变化，路由信息也必须不断更新
移动自组织网络的网络结构
三、移动自组织网络的应用
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， 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。
课题名称1移动自组织网络Ad-Hoc路由协议的模拟与性能比较
课题名称
1、移动自组织网络(Ad-Hoc)路由协议的模拟与性能比较
——TORA路由协议的模拟与性能研究
2、移动自组织网络(Ad-Hoc)路由协议的模拟与性能比较
——DSDV路由协议的模拟与性能研究
3、移动自组织网络(Ad-Hoc)路由协议的模拟与性能比较
——DSR路由协议的模拟与性能研究
4、移动自组织网络(Ad-Hoc)路由协议的模拟与性能比较---AODV路由协议的性能分析与模拟
3.首先介绍网络仿真工具NS2，安装流程，以及使用NS2进行仿真的步骤，然后叙述典型路由协议的仿真程序和对仿真结果的数据文件处理方法。主要通过gnuplot绘图对典型路由协议的常规性能，分组投递率、延时和路由开销以及能耗性能，系统生存时间、节点平均能耗和仿真阶段存货节点数的仿真结果进行分析比较。
4.首先分析DSR协议TORA路由、DSDV路由、AODV路由协议的能耗特性和DSR路由，TORA路由、DSDV路由、AODV路由协议的算法的优势与不足。
5.结合小组其他同学的研究成果对比DSR路由、TORA路由、DSDV路由、AODV路由协议的常规性能，分组投递率、延时和路由开销以及能耗性能，系统生存时间、节点平均能耗和仿真阶段存货节点数的仿真结果进行分析比较。
注：我们的是分别侧重介绍、研究和分析DSR路由、TORA路由、DSDV路由、AODV路由。
专业方向
通信工程
字数
每份8000字
时间要求
5月5号
系库选用
程序详细功能要求
1.简要介绍MANET（移动自组网）的起源、结构特点和应用方向，并总结国内外的研究现状，阐明本论文研究MANET（移动自组网）路由协议的意义。
自组织网络
自组织网络自组织网络是一种相对较新的概念，它是指一种由许多节点相互连接而形成的网络结构。
这些节点可以是计算机、传感器、移动设备或其他类型的物理实体。
与传统的集中式网络相比，自组织网络具有更大的灵活性和鲁棒性。
在自组织网络中，每个节点都可以自主地进行决策和协作，而不需要中央调度。
在这篇文章中，我们将探讨自组织网络的概念、特点和应用。
自组织网络的基本理念是实现去中心化的网络结构。
它的发展受到了生物学上自组织现象的启发，比如蚁群和鸟群的行为。
在这些生物群体中，每个个体都遵循一定的规则，并与周围的个体进行相互作用，从而形成一种整体的智能。
自组织网络的目标就是将这种思想应用到计算机网络中，实现分布式的智能系统。
自组织网络中的节点可以自主地进行决策和协作。
每个节点都可以根据自身的状态和所接收到的信息来选择合适的行为。
这种自主性使得自组织网络具有较强的鲁棒性，即使其中的某些节点失效或离线，整个网络仍能够正常运行。
此外，自组织网络还具有较好的可扩展性，可以方便地增加或减少节点数量。
自组织网络的应用领域非常广泛。
一方面，它可以用于无线传感器网络，实现传感器节点之间的自主协作。
传感器节点可以根据环境中的数据调整自身的运行状态，从而高效地收集和处理信息。
另一方面，自组织网络还可以用于智能交通系统。
车辆和红绿灯可以通过自组织网络进行实时通信，优化交通流量和减少交通堵塞。
自组织网络还可以应用于军事领域。
军事作战中，通信是非常重要的一环。
传统的中心化通信系统往往比较容易被敌方干扰或破坏。
而自组织网络则可以通过节点之间的相互通信，实现去中心化的战场通信。
这样一来，即使部分节点被毁坏或被敌方干扰，其他节点仍然可以保持通信连接，确保战场指挥的正常进行。
虽然自组织网络具有很多优点，但也存在一些挑战和限制。
首先，自组织网络的节点通信是基于无线传输的，受到信号衰减和干扰的影响较大。
这会导致通信质量下降，影响整个网络的性能。
其次，自组织网络的安全性问题也需要引起重视。
自组织网络
自组织网络求助编辑百科名片自组织网络移动自组织网络是一种移动通信和计算机网络相结合的网络，是移动计算机网络的一种，用户终端可以在网内随意移动而保持通信。
目录自组织网络概述自组织网络特点自组织网络应用领域展开编辑本段自组织网络概述移动自组织(Ad Hoc)网络是一种多跳的临时性自治系统，它的原型是美国早在1968年建立的ALOHA网络和之后于1973提出的PR(Pac ket Radio)网络。
ALOHA网络需要固定的基站，网络中的每一个节点都必须和其它所有节点直接连接才能互相通信，是一种单跳网络。
直到P R网络，才出现了真正意义上的多跳网络，网络中的各个节点不需要直接连接，而是能够通过中继的方式，在两个距离很远而无法直接通信的节点之间传送信息。
PR网络被广泛应用于军事领域。
IEEE在开发802. 11标准时，提出将PR网络改名为Ad Hoc网络，也即今天我们常说的移动自组织网络。
移动自组织网络。
一方面，网络信息交换采用了计算机网络中的分组交换机制，而不是电话交换网中的电路交换机制;另一方面，用户终端是可以移动的便携式终端，如笔记本、PDA等，用户可以随时处于移动或者静止状态。
无线自组网中的每个用户终端都兼有路由器和主机两种功能。
作为主机，终端可以运行各种面向用户的应用程序;作为路由器，终端需要运行相应的路由协议。
这种分布式控制和无中心的网络结构能够在部分通信网络遭到破坏后维持剩余的通信能力，具有很强的鲁棒性和抗毁性。
作为一种分布式网络，移动自组织网络是一种自治、多跳网络，整个网络没有固定的基础设施，能够在不能利用或者不便利用现有网络基础设施(如基站、AP)的情况下，提供终端之间的相互通信。
由于终端的发射功率和无线覆盖范围有限，因此距离较远的两个终端如果要进行通信就必须借助于其它节点进行分组转发，这样节点之间构成了一种无线多跳网络。
[1]网络中的移动终端具有路由和分组转发功能，可以通过无线连接构成任意的网络拓扑。
移动自组织通信网络技术概况及未来前景
移动自组织通信网络技术概况及未来前景石晶林摘要 本文对移动自组织网络技术的概念、特征和应用进行了介绍，重点分析了目前无线移动自组织网络的关键技术研究热点，与现有通信网的融合及其技术的实现等，同时对自组织网络的前景进行了简单预测。
关键词：自组织网络，路由方法，安全，前景1 引言移动自组织网络(Mobile Ad Hoc Network: MANET)出现之初指的是一种小型无线局域网。
这种小型局域网的节点之间不需要经过基站或其它管理控制设备就可以直接实现点对点的通信。
而且当两个通信节点之间由于功率或其它原因导致无法实现链路直接连接时，网内其它节点可以帮助中继信号，以实现网络内各节点的相互通信。
由于无线节点是在随时移动着的，因此这种网络的拓扑结构也是动态变化的。
它们之间的通信模式也就无法直接照搬目前有基础设施的通信网的通信模式，至少在寻址模式上是如此。
具体说来，无基础设施需求的MANET有着下面一些主要特征：分布式自组管理与控制；物理通信链路是带宽受约束的无线链路；物理拓扑动态变化；功耗是重要的约束条件（由于无线移动）；物理安全性有限（无线信道的开放性造成）。
2001年以前，Ad Hoc还只是一个在很少一部分实验室里讨论的概念。
但3年后的现在，自组织网络Ad Hoc已成了从事无线通信技术研究开发的人不得不去了解的技术 — 因为MANET已被认为是未来移动通信技术的核心组成部分之一，甚至于有不少人认为自组织网络的思想将会把所有我们能想到的网络组合在一起，从而实现世界通信网络的大统一。
为什么就在短短的两三年内 Ad Hoc会流行起来呢，下面两点是主要原因：技术进步使其具有了可实现性:0各种各样的终端实现交互连接与通信是一种无法逆转的潮流；0无线通信技术的发展及其与微电子技术的结合使得无线通信设备性价比大大提高，并使其成了一种日用消费品；0人们想实现的无处不在、无时不在的通信梦想驱动着对它的研究；市场需求是其发展的巨大动力:0民用市场中的移动计算需求、网格、可穿戴计算、灾难救助等需要自组织网络技术；0军事战争的需要，自组织网络技术一经提出就在军事领域得到重大应用。
5G技术的自组织网络
5G技术的自组织网络随着科技的不断发展，5G技术作为新一代移动通信技术，已经逐渐成为人们关注的热点话题。
在5G技术中，自组织网络无疑是一个重要的组成部分。
自组织网络是一种网络结构，它不需要人为干预就可以实现网络的配置、优化和管理。
本文将探讨5G技术中的自组织网络，分析其特点和应用前景。
一、自组织网络的概念自组织网络，顾名思义，即网络中的各个节点能够自行组织、协调和管理。
在传统的网络中，网络配置、优化和管理都需要人工干预，效率较低且容易出现问题。
而在自组织网络中，网络中的各个节点可以根据环境变化和网络负载情况，自动调整网络配置，实现优化和管理，提高网络的性能和稳定性。
二、5G技术中的自组织网络在5G技术中，自组织网络被视为提高网络性能和服务质量的重要手段。
由于5G网络的特点是高密度、大容量和低时延，传统的网络管理方法已经无法满足对网络的要求，因此需要引入自组织网络技术。
5G技术中的自组织网络可以实现网络的动态优化和自适应调整，保证网络在不同环境下都能够提供稳定可靠的服务。
三、自组织网络的特点自组织网络具有以下几个主要特点：1. 自动配置：自组织网络可以根据网络中的设备和资源情况，自动进行网络配置，不需要人为干预，减少了运维成本和管理复杂性。
2. 优化调整：自组织网络可以根据网络负载和服务需求，自动进行网络优化和调整，提高网络性能和服务质量。
3. 动态管理：自组织网络可以实现动态管理和控制，适应不同环境下的网络需求，保证网络的稳定性和可靠性。
四、自组织网络的应用前景自组织网络在5G技术中具有广阔的应用前景，主要体现在以下几个方面：1. 智能城市：自组织网络可以实现城市中各种设备和传感器之间的智能联接和通信，实现智能交通、智能环保等功能。
2. 工业互联网：自组织网络可以实现工厂中各种设备和机器之间的智能通信和协作，提高工厂生产效率和质量。
3. 医疗健康：自组织网络可以实现医疗设备和医疗服务之间的智能连接，提升医疗服务的水平和效率。
移动自组网
对移动自组网有用的拓扑假设是：
物理上靠近的节点在网络拓扑上也可能靠近。
移动自组网路由协议分类
移动自组网单播路由协议的分类
取决于路由决策所依据的信息：
基于拓扑的路由：基于节点的连接关系计算路由表： 基于地理位置的路由：根据节点的地理位置进行转 发决策，不需要路由表。
服务质量保证：
网络安全：
1. 移动自组网的单播路由技术
因特网中的路由技术利用了静态网络拓扑的特性：
网络拓扑信息在节点间主动传播，每个节点可以使用较 低代价的算法预先计算好该拓扑下的路由；
节点地址中隐含了路由线索（网络号）。
这两种技术均不适合移动自组网：
节点移动使得拓扑信息的有效性降低；
如何减少路由更新的开销？
为减少路由更新的开销，DSDV定义了两种 路由更新分组：
Full dump：携带完整的路由表 Incremental：只携带上一次full dump之后变 化的路由信息
协议假设节点能够根据路由变化的重要程度 来决定是否触发一次增量更新，根据增量更 新的数据量来决定是否进行一次full dump 。
移动自组网的特点
带宽有限：频谱受限，共享链路。（带宽优化是关键）
存在单向链路：传输功率及环境噪声差异可能在节点间形
成单向链路。（传统路由算法一般基于对称链路假设） 拓扑动态变化：节点移动、链路时变、节点失效等。（传
统路由算法会出现路由振荡、难以收敛的问题）
节点能量有限：节点使用电池供电，充电困难。（所有设 计均要求节省能量，延长网络生存时间）
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Error correction and retransmission, deployment of back-up systems
Network coding
Reduce number of transmissions
Issues to be Covered
“six degree of separation”
Characteristics
Self-organizing: without centralized control
Scarce resources: bandwidth and batteries
Dynamic network topology
Networks resource allocation and energy efficiency
QoS management*
Dynamic advance reservation and adaptive error control techniques
Major Issues (Cont’d.)
Unit Disk Graph
Figure 1: A simple ad hoc wireless network of five wireless mobile hosts.
Applications
Defense industry (battlefield) Law enforcement Academic institutions (conference and
移动自组织网络(1)
2020/8/15
Table of C Infrastructured networks
Handoff location management (mobile IP) channel assignment
Table of Contents (cont’d.)
Major Issues
Mobility management
Addressing and routing*
Location tracking
Absolute vs. Relative, GPS
Network management
Merge and split
Resource management
meeting) Personal area networks and Bluetooth Home networking Embedding computing applications Health facilities Disaster recovery (search-and-rescue)
on geographical distance
Sample Ad Hoc Networks
Sensor networks Indoor wireless applications Mesh networks People-based networks
“small world” that are very large graphs that tend to be sparse, clustered, and have a small diameter.
Ad Hoc Wireless Networks
(Infrastructureless networks)
Manet (mobile ad hoc networks)
Mobile distributed multihop wireless networks
Temporary in nature No base station and rapidly deployable Neighborhood awareness Multiple-hop communication Unit disk graph: host connection based
Sample on-going projects
Ad Hoc Wireless Networks
(Infrastructureless networks)
An ad hoc network is a collection of wireless mobile host forming a temporary network without the aid of any centralized administration or standard support services regularly available on the wide area network to which the hosts may normally be connected (Johnson and Maltz)
MAC protocols*
Contention vs. contention-free
Applications and middleware
Measurement and experimentation
Security*
Authentication, encryption, anonymity, and intrusion detection
Infrastructureless networks (cont’d.)
Power Optimization
Applications
Sensor networks and indoor wireless environments
Pervasive computing Social networks
Infrastructureless networks
Wireless MAC (IEEE 802.11 and Bluetooth) Ad Hoc Routing Protocols Multicasting and Broadcasting Security Network Coding
Table of Contents (cont’d.)