(组织设计)自组织网络
自组织网络
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自组织网络
移动自组织网络是壹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壹种,用
户终端能够于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
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编辑本段自组织网络概述
移动自组织(AdHoc)网络是壹种多跳的临时性自治系统,它的原型是美国早于 1968 年
建立的 ALOHA 网络和之后于 1973 提出的 PR(PacketRadio)网络。ALOHA 网络需要固定
的基站,网络中的每壹个节点均必须和其它所有节点直接连接才能互相通信,是壹种
单跳网络。直到 PR 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,于俩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 于开发 标准时,提出将 PR 网络
改名为 AdHoc 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。壹方面,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;另壹方面,用户终端是能够移动的便携式终端,如笔
记本、PDA 等,用户能够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
均兼有路由器和主机俩种功能。作为主机,终端能够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
于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。
作为壹种分布式网络,移动自组织网络是壹种自治、多跳网络,整个网络没有固定的
基础设施,能够于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
的俩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
了壹种无线多跳网络。[1]
网络中的移动终端具有路由和分组转发功能,能够通过无线连接构成任意的网络拓扑。
移动自组织网络既能够作为单独的网络独立工作,也能够以末端子网的形式接入现有
网络,如 Internet 网络和蜂窝网。
编辑本段自组织网络特点
移动自组织网络能够利用移动终端的路由转发功能,于无基础设施的情况下进行通信,
从而弥补了无网络通信基础设施可使用的缺陷。自组网技术为计算机支持的协同工作
系统提供了壹种解决途径,主要特点有:
(1)网络拓扑结构动态变化
于移动自组织网络中,由于用户终端的随机移动、节点的随时开机和关机、无线发信
装置发送功率的变化、无线信道间的相互干扰以及地形等综合因素的影响,移动终端
间通过无线信道形成的网络拓扑结构随时可能发生变化,而且变化的方式和速度均是
不可预测的。
(2)自组织无中心网络
移动自组织网络没有严格的控制中心,所有节点的地位是平等的,是壹种对等式网络。
节点能够随时加入和离开网络,任何节点的故障均不会影响整个网络的运行,具有很
强的抗毁性。
(3)多跳网络
由于移动终端的发射功率和覆盖范围有限,当终端要和覆盖范围之外的终端进行通信
时,需要利用中间节点进行转发。如下图所示。
图移动自组网多跳组网方式
值得注意的是,和壹般网络中的多跳不同,无线自组网中的多跳路由是由普通节点共
同协作完成的,而不是由专门的路由设备完成的。
(4)无线传输带宽有限
无线信道本身的物理特性决定了移动自组织网络的带宽比有线信道要低很多,而竞争
共享无线信道产生的碰撞、信号衰减、噪音干扰及信道干扰等因素使得移动终端的实
际带宽远远小于理论值。
(5)移动终端的局限性
自组织网络中的移动终端(如笔记本电脑、手机等)具有灵巧、轻便、移动性好等优点,
但同时其电源有限、内存小、CPU 性能低等限制,使得我们于开发应用程序时,需要
考虑这些因素。
编辑本段自组织网络应用领域
移动自组织网络通常应用于没有或者不便利用现有的网络基础设施的情形中。目前主
要应用于以下领域。
(1)军事通信
于现代化的战场上,由于没有基站等基础设施能够利用,装备了移动通信装置的军事
人员、军事车辆以及各种军事设备之间能够借助移动自组织网络进行信息交换,以保
持密切联系,协同完成作战任务;装备了音频传感器和摄像头的军事车辆和设备也能够
通过移动自组织网络,将目标区域收集到的位置和环境信息传输到处理节点;需要通信
的舰队战斗群之间也能够通过移动自组织网络建立通信,而不必依赖陆地或者卫星通
信系统。移动自组网技术已成为美军战术互联网的核心技术,美军的近期数字电台和
无线互联网控制器等主要通信装备均使用了移动自组网技术
(2)移动会议
当前,人们经常携带笔记本、PDA(个人数字助理)等便携式终端参加各种会议。通过移
动自组网技术,能够于不借助路由器、集线器或基站的情况下,就将各种移动终端快
速组织成无线网络,以完成提问、交流和资料的分发。
(3)移动网络
移动终端壹般没有和拓扑关联的固定 IP 地址,所以通过传统的移动 IP 协议无法为其
提供连接,需要采用移动多跳方式联网。由于采用的是平面拓扑,因而没有地址变更
的问题,从而使得这些移动终端仍然像于标准的计算机环境中壹样。
此外,于实际应用中,移动自组网除了能够单独组网实现局部通信以外,仍能够作为
末端子网通过网关连接到现有的网络基础设施上,例如 Internet 或者蜂窝网。作为末
端子网,只允许产生于或者目的地是自治系统内部节点的信息进出,而不准许其它信
息穿越自治系统。由此可见,移动自组网能够成为各种通信网络的壹种无线接入手段。
(4)连接个域网络
个域网络(PAN)只包含和某个人密切关联的装置,这些装置无法和广域网连接。蓝牙技
术当前壹种典型的个域网技术,可是它只能实现室内近距离的通信,因此,移动自组
织网络就为建立 PAN 和 PAN 之间的多跳互连提供了可能性。
(5)紧急服务和灾难恢复
于由于自然灾害或其它各种原因导致网络基础设施出现故障而无法使用时,快速恢复
通信是非常重要的。借助于移动自组网络技术,能够快速建立临时网络,延伸网络基
础设施,从而减少营救时间和灾难带来的危害。
(6)无线传感器网络
无线传感器网络是移动自组织网络技术的壹大应用领域。传感器网络使用无线通信技
术,由于发射功率较小,只能采用多跳转发方式进行通信。分布于各处的传感器节点
自组织成网络,以完成各种应用任务。
参考资料
• 1
移动自组织原理及应用
http:///Article/2008/
开放分类:
3G,计算机网络,无线网络
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移动自组织网络原理及应用
1.移动自组织网络概述
移动自组织(AdHoc)网络是壹种多跳的临时性自治系统,它的原型是美国早于 1968年建立的
ALOHA网络和之后于 1973提出的 PR(PacketRadio)网络。ALOHA网络需要固定的基站,网络
中的每壹个节点均必须和其它所有节点直接连接才能互相通信,是壹种单跳网络。直到 PR
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,于俩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于开发 标准时,提出将 PR网络改名为 AdHoc网络,也即今天我们常说
的移动自组织网络。
移动自组织网络是壹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壹种,用
户终端能够于网内随意移动而保持通信。壹方面,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;另壹方面,用户终端是能够移动的便携式
终端,如笔记本、PDA等,用户能够随时处于移动或者静止状态。无线自组网中的每个用户
终端均兼有路由器和主机俩种功能。作为主机,终端能够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于部分
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。
作为壹种分布式网络,移动自组织网络是壹种自治、多跳网络,整个网络没有固定的基础设
施,能够于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,因此距离较远的俩个终端如果要进
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壹种无线多跳网络。
网络中的移动终端具有路由和分组转发功能,能够通过无线连接构成任意的网络拓扑。移动
自组织网络既能够作为单独的网络独立工作,也能够以末端子网的形式接入现有网络,如
Internet网络和蜂窝网。
2.移动自组织网络特点
移动自组织网络能够利用移动终端的路由转发功能,于无基础设施的情况下进行通信,从而
弥补了无网络通信基础设施可使用的缺陷。自组网技术为计算机支持的协同工作系统提供了
壹种解决途径,主要特点有:
(1)网络拓扑结构动态变化
于移动自组织网络中,由于用户终端的随机移动、节点的随时开机和关机、无线发信装置发
送功率的变化、无线信道间的相互干扰以及地形等综合因素的影响,移动终端间通过无线信
道形成的网络拓扑结构随时可能发生变化,而且变化的方式和速度均是不可预测的。
(2)自组织无中心网络
移动自组织网络没有严格的控制中心,所有节点的地位是平等的,是壹种对等式网络。节点
能够随时加入和离开网络,任何节点的故障均不会影响整个网络的运行,具有很强的抗毁性。
(3)多跳网络
由于移动终端的发射功率和覆盖范围有限,当终端要和覆盖范围之外的终端进行通信时,需
要利用中间节点进行转发。如下图所示。
图移动自组网多跳组网方式
值得注意的是,和壹般网络中的多跳不同,无线自组网中的多跳路由是由普通节点共同协作
完成的,而不是由专门的路由设备完成的。
(4)无线传输带宽有限
无线信道本身的物理特性决定了移动自组织网络的带宽比有线信道要低很多,而竞争共享无
线信道产生的碰撞、信号衰减、噪音干扰及信道干扰等因素使得移动终端的实际带宽远远小
于理论值。
(5)移动终端的局限性
自组织网络中的移动终端(如笔记本电脑、手机等)具有灵巧、轻便、移动性好等优点,但同
时其电源有限、内存小、CPU性能低等限制,使得我们于开发应用程序时,需要考虑这些因
素。
【IT专家网独家】1.移动自组织网络概述
移动自组织(AdHoc)网络是壹种多跳的临时性自治系统,它的原型是美国早于 1968年建立的
ALOHA网络和之后于 1973提出的 PR(PacketRadio)网络。ALOHA网络需要固定的基站,网络
中的每壹个节点均必须和其它所有节点直接连接才能互相通信,是壹种单跳网络。直到 PR
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,于俩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于开发 标准时,提出将 PR网络改名为 AdHoc网络,也即今天我们常说
的移动自组织网络。
移动自组织网络是壹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壹种,用
户终端能够于网内随意移动而保持通信。壹方面,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;另壹方面,用户终端是能够移动的便携式
终端,如笔记本、PDA等,用户能够随时处于移动或者静止状态。无线自组网中的每个用户
终端均兼有路由器和主机俩种功能。作为主机,终端能够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于部分
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。
作为壹种分布式网络,移动自组织网络是壹种自治、多跳网络,整个网络没有固定的基础设
施,能够于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,因此距离较远的俩个终端如果要进
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壹种无线多跳网络。
网络中的移动终端具有路由和分组转发功能,能够通过无线连接构成任意的网络拓扑。移动
自组织网络既能够作为单独的网络独立工作,也能够以末端子网的形式接入现有网络,如
Internet网络和蜂窝网。
2.移动自组织网络特点
移动自组织网络能够利用移动终端的路由转发功能,于无基础设施的情况下进行通信,从而
弥补了无网络通信基础设施可使用的缺陷。自组网技术为计算机支持的协同工作系统提供了
壹种解决途径,主要特点有:
(1)网络拓扑结构动态变化
于移动自组织网络中,由于用户终端的随机移动、节点的随时开机和关机、无线发信装置发
送功率的变化、无线信道间的相互干扰以及地形等综合因素的影响,移动终端间通过无线信
道形成的网络拓扑结构随时可能发生变化,而且变化的方式和速度均是不可预测的。
(2)自组织无中心网络
移动自组织网络没有严格的控制中心,所有节点的地位是平等的,是壹种对等式网络。节点
能够随时加入和离开网络,任何节点的故障均不会影响整个网络的运行,具有很强的抗毁性。
(3)多跳网络
由于移动终端的发射功率和覆盖范围有限,当终端要和覆盖范围之外的终端进行通信时,需
要利用中间节点进行转发。如下图所示。
图移动自组网多跳组网方式
值得注意的是,和壹般网络中的多跳不同,无线自组网中的多跳路由是由普通节点共同协作
完成的,而不是由专门的路由设备完成的。
(4)无线传输带宽有限
无线信道本身的物理特性决定了移动自组织网络的带宽比有线信道要低很多,而竞争共享无
线信道产生的碰撞、信号衰减、噪音干扰及信道干扰等因素使得移动终端的实际带宽远远小
于理论值。
(5)移动终端的局限性
自组织网络中的移动终端(如笔记本电脑、手机等)具有灵巧、轻便、移动性好等优点,但同
时其电源有限、内存小、CPU性能低等限制,使得我们于开发应用程序时,需要考虑这些因
素。
3.移动自组织网络应用领域
移动自组织网络通常应用于没有或者不便利用现有的网络基础设施的情形中。目前主要应用
于以下领域。
(1)军事通信
于现代化的战场上,由于没有基站等基础设施能够利用,装备了移动通信装置的军事人员、
军事车辆以及各种军事设备之间能够借助移动自组织网络进行信息交换,以保持密切联系,
协同完成作战任务;装备了音频传感器和摄像头的军事车辆和设备也能够通过移动自组织网
络,将目标区域收集到的位置和环境信息传输到处理节点;需要通信的舰队战斗群之间也能
够通过移动自组织网络建立通信,而不必依赖陆地或者卫星通信系统。移动自组网技术已成
为美军战术互联网的核心技术,美军的近期数字电台和无线互联网控制器等主要通信装备均
使用了移动自组网技术
(2)移动会议
当前,人们经常携带笔记本、PDA(个人数字助理)等便携式终端参加各种会议。通过移动自
组网技术,能够于不借助路由器、集线器或基站的情况下,就将各种移动终端快速组织成无
线网络,以完成提问、交流和资料的分发。
(3)移动网络
移动终端壹般没有和拓扑关联的固定 IP地址,所以通过传统的移动 IP协议无法为其提供连
接,需要采用移动多跳方式联网。由于采用的是平面拓扑,因而没有地址变更的问题,从而
使得这些移动终端仍然像于标准的计算机环境中壹样。
此外,于实际应用中,移动自组网除了能够单独组网实现局部通信以外,仍能够作为末端子
网通过网关连接到现有的网络基础设施上,例如 Internet或者蜂窝网。作为末端子网,只
允许产生于或者目的地是自治系统内部节点的信息进出,而不准许其它信息穿越自治系统。
由此可见,移动自组网能够成为各种通信网络的壹种无线接入手段。
(4)连接个域网络
个域网络(PAN)只包含和某个人密切关联的装置,这些装置无法和广域网连接。蓝牙技术当
前壹种典型的个域网技术,可是它只能实现室内近距离的通信,因此,移动自组织网络就为
建立 PAN和 PAN之间的多跳互连提供了可能性。
(5)紧急服务和灾难恢复
于由于自然灾害或其它各种原因导致网络基础设施出现故障而无法使用时,快速恢复通信是
非常重要的。借助于移动自组网络技术,能够快速建立临时网络,延伸网络基础设施,从而
减少营救时间和灾难带来的危害。
(6)无线传感器网络
无线传感器网络是移动自组织网络技术的壹大应用领域。传感器网络使用无线通信技术,由
于发射功率较小,只能采用多跳转发方式进行通信。分布于各处的传感器节点自组织成网络,
以完成各种应用任务。