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。
《移动自组网》课件
数据传输和处理需求。
人工智能与机器学习应用
02
利用人工智能和机器学习技术对移动自组网进行智能化管理和
控制，提升网络性能和稳定性。
能量高效与绿色通信
03
研究和发展能量高效的通信技术和方案，实现绿色、环保的移
动自组网发展。
物联网与智能家居应用
移动自组网将进一步拓展物联网和智能家居领域的 应用，实现更加智能化和自动化的网络连接。
边缘计算与数据处理
移动自组网将与边缘计算技术结合，实现更 快速的数据处理和低延迟通信，提升用户体 验。
技术挑战与机遇
安全与隐私保护
随着移动自组网的应用场景不断扩大，安全和隐私保护成为技术 挑战之一，同时也为安全技术的发展提供了机遇。
拥塞避免
采用拥塞避免机制，及时发现网络拥塞并采取相 应措施整发送速率
根据网络状况动态调整发送速率，以适应网络变 化，保持数据传输的稳定性。
能量管理与节能技术
节点休眠与唤醒
通过合理调度节点的工作与休眠状态，降低 能耗。
协作通信
利用多节点协作进行数据传输，降低单点能 耗和提高传输可靠性。
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
04
移动自组网的安全问题 与解决方案
安全问题分析
节点隐私保护
移动自组网中的节点可能遭受位置追踪和隐 私泄露的风险。
路由安全
路由协议可能遭受恶意节点的攻击，导致信 息传递失败或被篡改。
数据安全
由于缺乏中心化的管理和控制，数据在传输 过程中可能遭受窃取或篡改。
路由协议的特点与选择
特点
路由协议的特点包括可扩展性、鲁棒 性、能量有效性、时延和带宽效率等 。
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
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，
移动自组网中MAC层协议研究
第15期2023年8月无线互联科技Wireless Internet TechnologyNo.15August,2023基金项目:西安职业技术学院2022年度科研项目;项目名称:基于TDMA +CSMA 的无线自组网中MAC 层协议的研究;项目编号:2022YB05㊂作者简介:张富琴(1981 ),陕西延长人,高级工程师,硕士;研究方向:移动自组网㊂移动自组网中MAC 层协议研究张富琴(西安职业技术学院,陕西西安710077)摘要:移动自组网是由一组相互协作的通信节点组成的无中心控制节点㊁不依赖于任何固定网络设备的特殊网络㊂在该网络中,媒体接入控制(MAC )协议是网络实现最关键的技术之一,主要解决的是多个用户如何高效㊁合理地共享有限的信道资源问题㊂文章主要研究常用的几种MAC 接入协议㊂关键词:MAC ;CSMA ;TDMA中图分类号:TN91㊀㊀文献标志码:A0㊀引言㊀㊀目前,移动通信技术发展迅猛,但是大多数移动通信都需要有线的基础设施(如基站)的支持才能实现㊂为了实现在某些特殊应用场所不需要固定的设施支持就可以进行通信,一种有别于传统的网络技术 移动自组织网络技术应运而生㊂移动自组织网络(Mobile Ad Hoc Networks)是指一种不需要基础设施的移动网络,也常被称为多跳无线网(Multi -hop Wireless Networks)㊂该网络是一个临时构建的多跳无中心网络,网络中的成员是一组具有无线通信功能的移动节点㊂这些移动节点可以在任何地方任意时刻快速地构建起一个移动通信网络,并且不需要基础设施(如基站)的支撑㊂网络中的每个节点都可以自由移动,且相互之间地位平等㊂移动自组网的出现加快了人们实现随时随地进行自由通信的进程,同时移动自组网也为临时通信㊁军事通信和灾难救助等应用提供了有效可行的解决方案㊂移动自组织网络是一种网络拓扑动态可能随时发生变化的无线网络㊂该网络体系㊁同步机制和实际应用等问题都比较复杂[1]㊂传统的固定网络和常见的蜂窝移动通信网中使用的协议和技术很难直接应用到移动自组织网络中,因此需要为移动自组织网络设计专门的协议和技术㊂目前,移动自组织网络研究中面临的主要难点和重点问题为MAC 协议㊁同步机制㊁路由协议㊁功率控制㊁Qos㊁网络资源管理㊁网络互联和安全问题等㊂本文将重点讨论几种常见的MAC 协议㊂1㊀MAC 协议基本概念㊀㊀MAC 协议是数据在无线信道上发送和接收的主要控制者,是移动自组织网络协议的重要组成部分㊂MAC 协议对网络的时延㊁吞吐量㊁数据包传输成功率等性能指标都有着重要的影响㊂传统网络中多点共享的广播信道,蜂窝移动通信系统中由基站管理控制的无线信道以及点对点无线信道都是一跳共享信道,而移动自组织网络的信道则是一个由多个节点共享的多跳信道㊂当一个无线通信节点发送数据时,只有在它通信覆盖范围内的节点才能收到,这种共享的多跳信道会导致移动自组织网络存在隐藏终端㊁暴露终端等问题[2-3]㊂如图1所示,当通信节点1向节点3发送数据时,节点2并不在节点1的通信覆盖范围内,它无法检测节点1正在发送分组,如果此时节点2也向节点3发送数据,就会引起数据碰撞,节点2便称作隐藏终端㊂这种因某些节点不能侦听到其他节点发送数据而引起的数据碰撞就是隐藏终端问题㊂另外,还存在一种情况,如图2所示,当节点3向节点1发送数据时,节点2就会检测到节点3正在发送分组,节点2为了避免引起数据碰撞会推迟向节点4发送数据㊂但实际上这种推迟是不必要的,因为节点2向节点4发送数据并不影响节点3向节点1发送数据,这种情况下节点2就是节点3的暴露终端㊂这种因某些节点在其他正在通信节点的传输范围内而进行不必要的发送推迟便是暴露终端问题㊂为了保证数据传输的及时性以及正确性,移动自组织网络的MAC 协议需要解决隐藏终端及暴露终端问题㊂2㊀移动自组网中常见的MAC 协议的分析㊀㊀目前,在移动自组网实际的应用中,MAC 层主要图1㊀隐藏终端问题示例图2㊀暴露终端问题示例采用的协议有CSMA 协议㊁TDMA 协议以及二者的结合㊂2.1㊀CSMA 协议㊀㊀CSMA 是Carrier Sense Multiple Access 的缩写,是一种允许多个节点在同一个信道发送数据的协议㊂当一个节点发送数据时,需要侦听信道上是否有其他节点在发送数据㊂如果信道此时有其他节点在发送数据,则发送节点需要等待一个时间段后再次侦听,只有侦听到信道空闲后才会发送数据㊂信道中的其他节点接收到来自信道的数据,需要判断该数据是不是发送给自己㊂如果是,则进行下一步处理;如果不是,则将数据抛弃㊂如果在某一信道空闲时刻,两个在彼此通信覆盖范围内的节点同时要给对方发送数据时,且它们都侦听到信道处于空闲状态,这时它们会将自己的数据发送出去,从而引起了数据的碰撞㊂这是因为节点可以侦听信道上是否有数据传输,但是节点无法预判下一时刻信道上是否有数据要传输㊂为了避免出现这种问题,在实际应用中,往往会让节点在发送数据前,先侦听信道上是否有数据正在传输㊂如果此时信道上有数据正在传输,则等待一段时间后继续侦听;如果侦听到信道是空闲的,则需要让节点随机退避一段时间P 后再继续侦听;如果信道仍然空闲,则发送数据;如果这时信道上有数据在传输,则退回到最初的侦听信道状态,具体流程如图3所示㊂在上述的过程中,加入随机退避因子是为了避免两个在彼此通信范围内的节点同时发送数据时引起数据碰撞㊂图3㊀CSMA 处理流程CAMA 协议的主要优点:(1)算法简单㊁易于实现㊂(2)信道空闲情况下会快速发送数据,数据时延小㊂CAMA 协议的主要缺点:(1)在通信中易于引入隐藏终端和暴露终端的问题㊂(2)当系统中节点数量较多时,数据碰撞不可控,且数据时延不可控㊂2.2㊀TDMA 协议㊀㊀TDMA 即Time division multiple access,其协议的核心思想是将时间分为若干个时间片段,称之为时隙,每个发送数据的节点占据一个或多个时隙进行数据发送㊂如图4所示,节点A㊁B㊁C㊁D 分别占用时隙1㊁2㊁3㊁4发送数据,这时由于每个节点在不同的时间段发送数据,所以不会引起数据的碰撞㊂时隙的分配目前有静态预制与动态分配两种㊂图4㊀时隙分配时隙示例TDMA 协议的主要优点:(1)发送数据的节点在不同时隙进行数据发送,不会发生数据碰撞㊂(2)数据传送的时延可控㊂TDMA 协议的主要缺点:(1)对同步要求高,需要精准的时间同步㊂(2)固定分配时隙的TDMA 会引起不必要的数据传输时延,动态分配时隙的TDMA 算法较为复杂,且会引入预约时隙等开销,降低系统的吞吐量㊂2.3㊀TDMA +CSMA 协议㊀㊀TDMA +CSMA 协议就是将整个时间片分为若干个时隙,一部分时隙固定分配给节点发送公共广播㊁同步及路由公告等消息,一部分时隙用来进行CSMA 载波侦听使用,剩余部分时隙留作节点作为固定分配时隙㊂基于这一MAC 接入思想的时隙分配示例如图5所示㊂其中,SS 时隙是各个节点轮流发送同步和拓扑消息,用于网内节点同步与路由的更新与迟入节点的引导;BS 时隙是广播时隙,用于各节点发送广播话音;RS 是动态时隙,用于各节点利用CSMA 机制临时占用发送数据,该时隙用于发送用户短报文等小型业务;DS 时隙是TDMA 时隙,可根据开机前用户根据实际用户数进行配置,也可由节点根据业务需求动态预约占用㊂此时隙适合传输文件㊁视频等大业务量数据㊂图5㊀时隙分配示例㊀㊀如果配置用户数为网内最大节点数64个,则设定71个时隙为一个时帧㊁每64个时帧为1个超帧㊂当然,以上时隙配置只是在某一种应用场合的一种配置示例,在实际应用中可根据实际需要进行配置㊂3 结语㊀㊀研究表明,在众多移动自组网的关键技术中,MAC 协议运行在网络层之下㊁物理层之上,对数据的发送和接收起着直接控制和管理的作用,其性能的好坏会直接影响整个网络的性能和效率㊂因此,对于每一种具体的应用场景来说,选取合适的MAC 协议至关重要㊂参考文献[1]邵玮璐.移动自组网中混合接入协议的研究[D ].上海:上海师范大学,2020.[2]王常虎.基于协同通信的移动自组网关键技术研究[D ].成都:电子科技大学,2022.[3]刘庆刚,李大双,朱家成.多跳TDMA 组网同步的分布式控制方法[J ].通信技术,2012(5):26-28,32.(编辑㊀王永超)Research on MAC protocol of Ad Hoc NetworkZhang FuqinXi an Vocational and Technical College Xi an 710077 ChinaAbstract Mobile Ad Hoc Network is a special network and made up of some communication nodes.There is no central control node and fixed infrastructure in the network.The MAC protocol is the one of the most critical technologies.It mainly solves how the communication nodes in the network share the wireless channel efficiently and reasonably.This article mainly studies the MAC protocol which are frequently -used.Key words MAC CSMA TDMA。
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。
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移动自组织网络
Major Issues (Cont’d.)
n MAC protocols*
n Contention vs. contention-free
n Applications and middleware
n Measurement and experimentation
n Security*
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移动自组织网络
Ad Hoc Wireless Networks
(Infrastructureless networks)
n Manet (mobile ad hoc networks)
n Mobile distributed multihop wireless networks
n Temporary in nature n No base station and rapidly deployable n Neighborhood awareness n Multiple-hop communication n Unit disk graph: host connection based
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移动自组织网络
Wireless MAC: Major Issues
Distributed operations
Synchronization Hidden terminals
Real-time traffic Resource reservation Ability to measure
n Receiver-initiated
• MACA-BI (By Invitation)
n Other extensions
• March and PAMAS
移动自组织网络
MACA (P. Khan)
No carrier-sensing for channel
Two special signals
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移动自组织网络
Table of Contents (cont’d.)
n Infrastructureless networks
Wireless MAC (IEEE 802.11 and Bluetooth) Ad Hoc Routing Protocols Multicasting and Broadcasting Security Network Coding
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移动自组织网络
Wireless MAC
n A MAC (Media Access Protocol) is a set of rules or procedures to allow the efficient use of a shared medium.
• Contention vs. contention-free • Sender-initiated vs. receiver-initiated
移动自组织网络
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2020/11/24
移动自组织网络
Table of Contents
n Introduction n Infrastructured networks
n Handoff n location management (mobile IP) n channel assignment
n Resource management
n Networks resource allocation and energy efficiency
n QoS management*
n Dynamic advance reservation and adaptive error control techniques
•
five wireless mobile hosts.
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移动自组织网络
A•Appplilciacatitoionnss
n Defense industry (battlefield) n Law enforcement n Academic institutions (conference and
n Pure: transmitted at arbitrary time n Slotted: transmitted at start of a time
slot n p-persistent: slotted and transmitted
with a probability p
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• MACA (Multiple Access with Collision Avoidance) (RTS-CTS-data)
• MACAW (MACA with Acknowledgement) • BTMA (Busy Tone Multiple Access) • DBTMA (Dual BTMA)
n Binary countdown: use binary station address in bidding.
Hybrid n Mixed contention-free with contention
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移动自组织网络
Wireless MAC
n Hidden Terminal Problem
resource availability
Exposed terminals Power and rate
Throughput
control
Access delay
Directional antennas
Fairness
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移动自组织网络
Wireless MAC
Contention-based n ALOHA: no collision avoidance
Pervasive computing Social networks
n Sample on-going projects
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移动自组织网络
Ad Hoc Wireless Networks
(Infrastructureless networks)
n 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)
n Network coding
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n Reduce number of transmissions 移动自组织网络
Issues to be Covered
n Wireless Media Access Protocols (MAC) n Ad Hoc Routing Protocols n Multicasting and Broadcasting n Power Optimization n Security n Network Coding
on geographical distance
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移动自组织网络
Sample Ad Hoc Networks
n Sensor networks n Indoor wireless applications n Mesh no nodes, hidden from one another (out of transmission range), attempt to send information to the same receiving node.
• Packet collisions.
n Exposed Node Problem
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Major Issues
n Mobility management
n Addressing and routing*
n Location tracking
n Absolute vs. Relative, GPS
n Network management
n Merge and split
meeting) n Personal area networks and Bluetooth n Home networking n Embedding computing applications n Health facilities n Disaster recovery (search-and-rescue)
n RTS-CTS problem 1
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移动自组织网络
n Authentication, encryption, anonymity, and intrusion detection
n Error control and failure
n Error correction and retransmission, deployment of back-up systems
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移动自组织网络
Table of Contents (cont’d.)
n Infrastructureless networks (cont’d.)
Power Optimization
n Applications
Sensor networks and indoor wireless environments
n “small world” that are very large graphs that tend to be sparse, clustered, and have a small diameter.