移动自组织网络
移动自组网
移动自组网一、介绍移动自组网（Mobile Ad Hoc Network，简称MANET）是一种无线网络体系结构，由一组移动节点组成，这些节点通过无线链路相互连接，并在没有中央控制的情况下自组织地进行通信。
相比传统的固定网络，移动自组网具有更大的灵活性和适应性，可以在没有基础设施的情况下实现临时网络连接。
二、拓扑结构移动自组网通常采用分散式的拓扑结构，节点之间通过无线链路连接，并根据网络中的动态变化自主地选择最佳的路由路径。
这种拓扑结构可以适应节点的移动和网络拓扑的变化，从而满足不同应用场景的需求。
三、路由协议在移动自组网中，路由协议是实现节点之间通信的关键。
常见的路由协议有以下几种：1.AODV路由协议（Ad hoc On-demand Distance Vector）：AODV是一种基于距离向量的路由协议，它通过建立路由请求和路由反馈消息来动态地维护路由表，实现节点之间的通信。
2.DSR路由协议（Dynamic Source Routing）：DSR是一种基于源路由的协议，它使用源节点将整个路由路径编码到数据包中，并通过逐跳传输的方式实现路由。
DSR具有较低的开销，适用于小规模的移动自组网。
3.OLSR路由协议（Optimized Link State Routing）：OLSR是一种基于链路状态的路由协议，它通过建立邻居节点列表和多点中继集合来组织网络拓扑，并根据网络状态实时更新路由表。
四、应用场景移动自组网具有广泛的应用场景，如下所示：1.军事通信：移动自组网可以被应用于军事作战、军事演习等场景，通过快速、可靠的通信实现指挥和控制。
2.紧急救援：在自然灾害或紧急事故发生时，移动自组网可以在短时间内搭建起临时的通信网络，帮助救援人员进行沟通和协调。
3.智能交通：移动自组网可以用于城市交通管理系统，实现车辆之间的信息交换和协同，提高交通效率和安全性。
4.物联网：移动自组网可以作为物联网的底层网络结构，连接传感器、设备和云端，实现设备之间的即时通信和数据传输。
自组织移动网络幻灯片PPT
10.1 什么是ad hoc无线网络？
所有这些移动都使得许多常规的分布式路由协议对链路变化做出响应， 其结果是更新网络内所有的其余节点，以保持路由信息的一致性。然而， 更新过程涉及在无线介质上的广播，引起带宽浪费和总的网络控制交通 的增加。因此，Ad hoc网络需要新的路由协议。
除了上述移动类型之外，在两个移动子网之间的执行子网-桥接功能的 节点的移动可能把移动子网分割成更小的子网。一个移动子网的性质说 明，如果源和目的节点都是该子网的成分，那么应该存在一条或多条路 由，除非该子网被某个子网-桥接移动节点分区了。另一方面，某些节 点的移动可能引起子网的合并，形成更大的子网。
无线ad hoc传感器网络的典型应用有库存管理、工业监控、保安系统、智 能农业以及家庭消费电子产品。无线传感器节点将被放置在天花板上、 工矿企业的设备里、农场中、战场上以及家用电器内等地方。它们以最 少的人工干预执行物体定位、危险感知和环低的功率， 以避免频繁的电池更换。
我们在本单元中重点讨论无线移动ad hoc 网络。
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10.1 什么是ad hoc无线网络？
在一个Ad hoc移动网络中的移动主机可以跟它的直接对等方通信，即仅 限于单个无线跳段。然而如果有3个或更多个节点都在可通信的范围内 （但互相不必是单个跳段的路程），那么就是远程到远程的移动节点通 信。在典型的情况下，远程到远程通信跟成组迁移有关。不同类型的Ad hoc通信产生不同的交通特征。
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10.2 Ad hoc移动网络面临的挑战
在当前的Internet上，TCP依赖对来回路程时间（RTT）和分组丢失的测量得 出网络中是否发生了拥塞的判断。不幸的是，TCP不能够对移动性的存在和 网络拥塞加以区别。在一条连接上的节点移动可能引起分组丢失和长的RTT。 因此，需要对TCP做一些增强或改进，保证传输协议能够执行适当，不影响 端到端的通信吞吐量。
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。
移动自组织网络多网融合关键技术的研究的开题报告
移动自组织网络多网融合关键技术的研究的开题报告一、选题背景随着移动设备的普及和移动互联网的发展，人们对于网络连接的需求也越来越高。
然而，在一些边远地区、灾难区域以及临时搭建场所，传统的基础设施网络覆盖不到，或者因为设备被毁坏而无法使用。
这时，移动自组织网络(Manet)就能够发挥作用。
Manet是一种由移动设备组成的自主网络，可以在没有中心节点和固定基础设施的情况下进行通信和数据交换。
Manet有许多优点，如灵活性强、快速部署、维护成本低等。
然而，由于Manet 存在诸多挑战，例如带宽有限、拓扑结构动态变化、较高的丢包率等，所以使得Manet的应用范围受到限制。
为了克服Manet的缺陷，多网融合技术应运而生。
多网融合技术主要是将Manet 与其他类型的网络，例如固定网络或者卫星网络等进行整合，以扩大网络覆盖范围、提高通信质量以及保证网络的稳定性。
因此，移动自组织网络多网融合关键技术的研究具有重要的理论和实践意义。
二、研究内容移动自组织网络多网融合关键技术的研究包括以下内容：1. 多网融合体系结构的设计：通过对不同网络间的连接方式调研和比较，设计出适用于不同应用场景的多网融合体系结构，并建立相应的模型描述。
2. 路由算法优化：为了提高路由效率、降低时延以及保证网络安全性，研究并优化路由算法，包括负载均衡、网络拓扑结构的动态变化、路由表的动态更新等。
3. 链路属性分析：通过分析不同网络的链路特性，比如带宽、可靠性等，建立多网融合的链路评估模型，评估网络的性能优劣和适用场景。
4. 虚拟网络技术应用：使用虚拟网络的技术，便于实现不同类型网络的整合和资源共享，优化网络资源使用效率和提高系统的可扩展性。
5. 业务流量管理：针对多网混合网络的业务特点，研究并实现业务流量的自适应管理，保障各业务数据传输的优先级和QoS质量。
三、研究意义随着移动设备和智能终端的不断普及，未来移动网络通信将更加依赖于Manet等自组织网络。
物联网核心技术-MANET
物联网核心技术-MANET物联网核心技术 MANET在当今科技飞速发展的时代，物联网（Internet of Things，IoT）已经成为了我们生活中不可或缺的一部分。
从智能家居到智能交通，从工业自动化到医疗保健，物联网的应用无处不在。
而在物联网的众多核心技术中，移动自组织网络（Mobile Ad hoc Network，MANET）无疑扮演着至关重要的角色。
那么，什么是 MANET 呢？简单来说，MANET 是一种由一组带有无线通信装置的移动节点组成的自组织网络。
这些节点可以自由移动，并且不需要依赖于固定的基础设施，如基站或路由器，就能相互通信。
这使得 MANET 在许多场景中具有极大的优势，比如在没有网络覆盖的偏远地区、灾难救援现场或者军事行动中。
MANET 的特点十分显著。
首先，它的自组织性让网络的组建变得非常灵活。
节点可以随时加入或离开网络，网络会自动调整拓扑结构以适应这些变化。
其次，MANET 中的节点具有平等性，每个节点都可以充当终端和路由器的角色，负责转发其他节点的数据。
再者，由于不需要固定的基础设施，MANET 的部署成本相对较低，而且能够快速建立通信。
然而，MANET 也面临着一些挑战。
其中，最主要的问题之一就是路由选择。
由于节点的移动性，网络拓扑结构不断变化，如何找到一条稳定可靠的路由来传输数据就成了一个难题。
为了解决这个问题，研究人员提出了许多路由协议，如 AODV（Ad hoc OnDemand Distance Vector）、DSR（Dynamic Source Routing）等。
AODV 是一种按需路由协议。
当源节点需要向目的节点发送数据时，它才会发起路由发现过程。
通过广播路由请求消息，寻找到达目的节点的路径。
一旦找到路径，中间节点会建立并维护路由表，用于数据的转发。
DSR 则是一种源路由协议，源节点在发送数据时，在数据包头部携带完整的路由信息，中间节点根据这些信息进行转发。
移动自组织网络信道接入与功率控制技术研究的开题报告
移动自组织网络信道接入与功率控制技术研究的开题报告一、选题背景移动自组织网络（MANETs）是由移动终端设备组成的无线自组织网络系统。
该系统由于与传统有线和无线网络系统所不同的特性，包括网络拓扑和动态变化以及自身资源和能量的限制等，使得其在实现中存在一些挑战和问题。
其中，网络信道接入和功率控制技术是MANETs中面临的重要问题之一。
在MANETs中，网络信道的带宽和存储空间是有限的资源，而网络中终端设备数量大、移动速度快，相互之间的网络连接关系很容易变化，这就需要从信道接入角度出发，在有限的资源条件下优化网络性能。
同时，由于MANETs中设备有限的能量供给，要实现长期的网络连接和传输，也需要从功率控制方面进行优化。
因此，本课题将探讨在移动自组织网络中，如何通过优化网络信道接入和功率控制策略来提高网络性能，并对该领域的研究现状和未来发展趋势进行分析。
二、研究目的1. 分析移动自组织网络中信道接入和功率控制技术的相关理论和应用；2. 探讨现有网络信道接入和功率控制技术存在的问题和不足；3. 提出一种基于优化算法的信道接入和功率控制策略，在有限的资源条件下提高网络性能；4. 通过模拟实验验证所提出的优化算法的有效性和可行性；5. 对未来移动自组织网络中信道接入和功率控制技术的发展趋势进行预测和展望。
三、主要内容及研究方法1. 阅读相关文献，总结移动自组织网络信道接入和功率控制技术的相关理论和应用；2. 分析现有信道接入和功率控制技术的优缺点，指出存在的问题；3. 提出一种基于优化算法的网络信道接入和功率控制策略；4. 利用模拟实验验证所提出的优化算法的有效性，并与现有算法进行对比；5. 探讨未来移动自组织网络信道接入和功率控制技术的发展趋势。
四、预期成果1. 提出一种基于优化算法的移动自组织网络信道接入和功率控制策略；2. 通过模拟实验验证所提出的优化算法的有效性和可行性；3. 对移动自组织网络信道接入和功率控制技术的发展趋势进行研究和预测，为相关领域的研究提供参考。
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。
无线移动自组织网络
无线移动自组织网络【摘要】本文介绍了无线移动自组织网络的特点、关键技术和应用。
近年来,无线移动自组织网络已引起了人们的广泛注意，并成为一个新的研究热点。
【关键词】无线移动自组织（Ad Hoc）网络；应用无线移动自组织(以下简称Ad Hoc)网络是由一组移动或固定的无线节点组成的，不依赖于任何基础设施（如基站、接入点）的自组织的网络，网络中每个节点可以和其发射范围内的其他节点直接通信，同时利用其他节点作为中继而与发射范围外的节点进行通信。
与传统的带固定设备(如基站)的无线网络相比，其显著特点是网络中没有固定的通信设施，网络中所有通信节点都是移动的，每个移动节点既是终端又是路由器，能够提供包的存储转发功能。
由于无须固定通信设施的支持，因此，无线自组织网络具有很高的灵活性，可广泛应用于敌对和不易建设固定通信设施的环境中，如野战通信、紧急搜救、临时会议等。
近年来，无线自组织网络已引起了人们的广泛注意，并成为一个新的研究热点。
1.网络的特点Ad Hoc网络是一种无中心的网络，它与传统的有线网络以及蜂窝移动网络不同，具有如下特点：1.1独立组网Ad Hoc网络具有独立组网能力，即网络的布设无需依赖于任何预先架设的网络设施。
节点开机后就可以快速、自动地组成一个独立的网络。
1.2无中心Ad Hoc网络采用无中心结构，所有节点的地位平等，组成一个对等式网络，节点可以随时加入或离开网络，任意节点的故障不会影响整个网络的运行。
与有中心网络相比，Ad Hoc网络具有很强的抗毁性。
1.3自组织Ad Hoc网络没有严格的控制中心，所有节点通过分层的网络协议和分布式算法协调各自的行为。
无中心和自组织特点使得Ad Hoc网络可以实现快速自动组网。
1.4多跳路由与普通网络中的多跳不同，Ad Hoc网络中的多跳路由是由普通节点共同协作完成的，而不是由专用的路由设备（如路由器）完成的。
反过来，如果可以使用多跳路由，节点的发送功率可以很低，从而达到节省电能、延长电池工作时间的目的。
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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
络
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